公司动态
公司动态
在软包装食品（如袋装肉制品、酱料、乳制品等）的杀菌过程中，全自动杀菌釜的喷淋水流量是影响杀菌效果的关键参数。喷淋水通过直接接触软包装表面传递热量，其流量大小会直接影响温度均匀性、热穿透效率及包装完整性，进而决定杀菌是否彻底。以下从核心影响机制、不同流量下的杀菌效果差异及优化控制策略三方面展开分析：
一、喷淋水流量影响杀菌效果的核心机制
软包装（如复合膜、铝箔袋）的材质薄、热传导性较强，但包装形态易受水流冲击影响，且内部物料（如颗粒状、半流体）的热穿透速度依赖于表面换热效率。喷淋水流量的作用机制主要体现在三个方面：
热交换效率
喷淋水通过“强制对流”与软包装表面接触，流量越大，单位时间内与包装表面接触的水量越多，热交换越充分，例如：当流量不足时，包装表面可能形成“静止水膜”，热阻增大，导致热量从水传递到包装内部的速度减慢；而适宜的流量能打破水膜，使高温水（如121℃灭菌水）持续冲刷表面，加速热穿透。
温度均匀性
软包装在杀菌釜内常呈堆叠或悬挂状态，若喷淋水流量不足或分布不均，堆叠间隙易形成“温度死角”（如中心区域水温低于设定值）。而足够的流量能推动水流在包装间快速循环，确保釜内各区域水温差控制在±0.5℃以内（GMP 要求），避免局部杀菌不彻底。
包装形态稳定性
软包装在高温下易因内部蒸汽膨胀而鼓胀，若喷淋水流量过大，水流冲击力可能导致包装变形、褶皱甚至破损（尤其是封口处）；若流量过小，水流无法平衡包装膨胀产生的压力，可能导致包装破裂或内部物料受热不均。
二、不同喷淋水流量下的杀菌效果差异
喷淋水流量需与软包装的材质、规格、堆叠方式及杀菌工艺匹配，流量过高或过低均会影响杀菌效果，具体差异如下：
流量状态 |
对杀菌效果的影响 |
典型问题案例 |
流量过低 | ·热交换不足，包装表面升温慢，热穿透时间延长，可能导致杀菌时间不足； ·水流循环弱，局部水温偏低（如堆叠中心温度比设定值低3-5℃），存在微生物存活风险； ·包装表面易附着气泡（阻碍传热），进一步降低热效率。
| 某袋装酱料杀菌后，堆叠中心产品的商业无菌检测不合格，检测发现耐热菌（如芽孢杆菌）残留，追溯为流量不足导致局部温度未达设定值。 |
流量过高 | ·水流冲击力过大，导致软包装褶皱、封口开裂，可能引发二次污染； ·水流湍流过度，使包装相互碰撞摩擦，破坏表面完整性； ·虽热交换充分，但能耗增加（比适宜流量高15%-20%）。 | 某低温肉制品软包装杀菌后，10% 的包装出现封口渗漏，原因是流量过大导致包装在水流冲击下变形，封口密封失效。
|
流量适宜 | ·热穿透速度快且均匀，杀菌时间可按工艺标准控制（如121℃下15-30分钟）； ·包装形态稳定，无破损或褶皱，热交换效率达80%以上； ·能耗合理，符合节能要求。 | 某乳制品无菌袋杀菌后，微生物检测合格率 100%，包装完好率＞99.5%，热分布验证显示各点温差≤0.3℃。 |
三、喷淋水流量的优化控制策略
为确保软包装杀菌效果，需根据实际工况优化喷淋水流量，关键策略包括：
基于包装特性设定流量范围
对于轻薄软包装（如厚度＜0.1mm的复合膜袋）：流量宜控制在15-25m3/h（以500L容积杀菌釜为例），避免冲击力过大导致破损；
对于厚壁或铝箔软包装（如含铝箔层的高温蒸煮袋）：流量可提高至25-35m3/h，增强热交换效率，加速热穿透至内部物料（如块状肉制品）。
结合堆叠方式动态调整
若采用分层搁架堆叠（包装间留有间隙）：流量可适当降低（如20-25m3/h），利用间隙自然循环；
若采用密集堆叠（如袋装产品紧密排列）：需提高流量（30-40m3/h），通过强水流冲开间隙，避免局部温度死角。
通过工艺验证确定适宜的参数
采用热分布测试（如放置温度传感器于包装中心及堆叠死角），记录不同流量下的温度曲线，选择 “各点温度达标且无包装破损” 的流量值；
结合微生物挑战试验：用耐热菌（如嗜热脂肪芽孢杆菌）接种样品，在不同流量下杀菌后检测存活菌数，验证流量的有效性。
设备结构辅助优化
喷淋嘴设计：采用多角度旋转喷嘴（如360°旋转+45°倾角），确保水流均匀覆盖所有包装表面，减少流量浪费；
加装导流板：在釜内设置导流结构，引导水流向堆叠密集区域，避免局部流量不足。
喷淋水流量通过影响热交换效率、温度均匀性和包装稳定性，直接决定软包装杀菌效果。实际应用中，需根据包装材质、堆叠方式及工艺要求，将流量控制在适宜范围（通常15-40m3/h，因设备容积而异），并通过热分布测试和微生物验证确保参数合理性，最终实现“杀菌彻底、包装完好、能耗优化”的目标。
本文来源于诸城市安泰机械有限公司官网http://www.zcatspjx.com/