喷淋式杀菌锅在午餐肉罐头生产中通过循环热水喷淋实现均匀杀菌,其工艺参数需结合罐头规格、微生物负荷及传热特性精准设定,核心参数及控制要点如下:
一、杀菌前预处理参数
罐头初温控制
装罐密封后的午餐肉罐头需预热至 40-50℃,避免杀菌时因温差过大导致罐身变形,可通过预热输送带或温水浸泡实现,初温波动应≤±5℃。
喷淋式杀菌锅水位与压力平衡
杀菌前需注入适量清水(覆盖加热管束即可),启动循环水泵使水温均匀上升,同时开启排气阀排出锅内空气,确保压力与温度对应(如 121℃时表压约 0.1MPa)。
二、升温阶段参数(关键:热穿透效率)
升温速率与时间
从初始温度(约 50℃)升至杀菌温度(121-126℃)的时间控制在 10-15 分钟,升温速率需稳定在 4-6℃/min,避免局部过热,可通过蒸汽流量调节阀(开度 30%-50%)与循环水泵频率(25-30Hz)协同调节。
水循环强度
喷淋水压维持在 0.15-0.2MPa,喷嘴流量均匀性误差≤10%,确保罐头表面热交换效率一致。大型杀菌锅(容积>5m3)需配置多组喷淋管(间距≤30cm),避免出现 “冷点”。
三、恒温杀菌阶段参数(核心:F 值控制)
杀菌温度与压力
标准工艺温度为 121℃(对应表压 0.105MPa),根据罐头规格调整:
340g 罐头(直径 83mm):恒温时间 25-30 分钟;
198g 罐头(直径 65mm):恒温时间 20-25 分钟。
温度波动需控制在 ±0.5℃,可通过铂电阻温度计(精度 ±0.1℃)实时监测,压力波动≤±0.01MPa,避免因压力波动导致罐头膨胀变形。
微生物杀灭目标
针对午餐肉中的肉毒梭菌(耐热性强),需确保杀菌 F0 值≥8(121℃下的等效杀菌时间),实际生产中常设定 F0=10-12 以留安全裕度,可通过热分布验证(植入式温度探头)确认罐头中心升温曲线。
四、降温阶段参数(重点:防止二次污染)
降温速率与分段控制
采用 “阶段式降温”:
第一段:杀菌结束后立即通入冷却水,使水温在 5 分钟内从 121℃降至 80℃,降压至 0.05MPa,避免罐头内外压力差过大导致瘪罐;
第二段:继续降温至 40-50℃,保持水喷淋状态,总降温时间控制在 15-20 分钟,降温速率≤5℃/min。
冷却水质量
冷却水需经氯化处理(余氯含量 0.5-1.0mg/L),pH 值 6.5-7.5,避免微生物污染。降温末期可补充无菌空气维持锅内正压(0.02-0.03MPa),防止冷却时外界空气倒吸。
五、循环系统与辅助参数
水循环与过滤
杀菌过程中水循环流量需达到 10-15m3/h・m2(按杀菌锅截面积计算),循环水需经 100 目过滤器过滤,避免杂质堵塞喷嘴。每批次生产后需更换循环水,定期用柠檬酸(浓度 2%)清洗管道防止结垢。
压力平衡控制
杀菌全过程需通过压力调节阀联动蒸汽、空气与冷却水进气阀,维持锅内压力与罐头内部压力差≤0.03MPa,例如,降温时同步通入压缩空气(经除菌过滤),避免罐头因内外压差导致卷边泄漏。
六、工艺验证与异常处理
热分布测试
新设备或更换罐头规格时需进行空载 / 负载热分布试验,在喷淋式杀菌锅内均匀布置 10-15 个温度探头,确认温差≤1℃,否则需调整喷淋管布局或循环流量。
常见异常及调整
若杀菌后罐头中心温度未达 120℃(偏差>1℃),可能是升温速率过慢或蒸汽压力不足,需检查蒸汽锅炉输出(额定压力≥0.6MPa)及管道保温;
若降温后罐头变形,需检查降压速率是否过快(应控制降压速率≤0.01MPa/min),或冷却水温度与罐头温差过大(建议温差≤30℃)。
喷淋式杀菌锅的参数优化需结合 HACCP 体系,重点监控温度 - 时间曲线、压力波动及 F0 值,确保午餐肉罐头达到商业无菌标准(即不含致病微生物且在常温下无腐败风险),同时兼顾肉质嫩度与风味保持(过度杀菌会导致肉质干柴)。
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