一種用於液體介質殺菌的微波殺菌方法及微波殺菌機與流程
2023-05-27 22:46:30 1
本發明涉及飲料生產技術領域，特別指到一種用於液體介質殺菌的微波殺菌方法及微波殺菌機。
背景技術：
液體飲料在灌裝前，通常需要對其進行殺菌處理。現有的方法是採用高溫瞬時殺菌來處理液體飲料。該方法中，液體飲料保持高溫的時間相對較長，且液體飲料承受的溫度也相對較高。會對液體飲料中的熱敏性成分造成較大的損失，影響產品的風味。
技術實現要素：
本發明的第一個目的是提供一種用於液體介質殺菌的微波殺菌方法，在相對較低的溫度下利用微波對液體產品進行殺菌，減少液體產品中熱敏性成分的損失，更好的保持液體產品的風味。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是：
一種用於液體介質殺菌的微波殺菌方法，包括以下步驟：
（1）將液體介質通入第一換熱器中進行預熱；
（2）將預熱後的所述液體介質通入微波殺菌器中進行加熱並殺菌；
（3）將殺菌後的所述液體介質通入第二換熱器中進行預冷卻；
（4）將預冷卻後的所述液體介質通入第三換熱器中冷卻至灌裝溫度；
（5）在所述第一換熱器和所述第二換熱器之間設置熱循環系統，通過所述熱循環系統對所述第二換熱器中殺菌後的所述液體介質進行預冷卻，並對所述第一換熱器中的所述液體介質進行預熱。
優選地，在進行所述步驟（1）之前，對所述微波殺菌器進行獨立的消毒清洗。
優選地，在進行所述步驟（1）之前，依次連通用於儲存所述液體介質的平衡罐、所述第一換熱器、所述第二換熱器、所述第三換熱器，並對其進行消毒清洗。
本發明的第二個目的是提供一種用於液體介質殺菌的微波殺菌機，在相對較低的溫度下利用微波對液體產品進行殺菌，減少液體產品中熱敏性成分的損失，更好的保持液體產品的風味。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是：
一種用於液體介質殺菌的微波殺菌機，包括微波殺菌器，所述微波殺菌器包括液體入口和液體出口；所述微波殺菌機還包括被第一管路依次連通的用於儲存液體介質的平衡罐、第一換熱器，所述第一換熱器與所述液體入口連通；所述微波殺菌機還包括被第二管路依次連通的第二換熱器、第三換熱器，所述第二換熱器與所述液體出口連通；所述微波殺菌機還包括設於所述第一換熱器和所述第二換熱器之間的熱循環系統，所述熱循環系統，用於回收所述第二換熱器中所述液體介質的熱量，並對所述第一換熱器中的所述液體介質進行加熱。
優選地，所述微波殺菌機還包括閥組，所述閥組包括設於所述第一換熱器和所述液體入口之間的第一換向閥、設於所述第二換熱器和所述液體出口之間的第二換向閥，所述微波殺菌機還包括設於所述第一換向閥和所述第二換向閥之間的第三管路；
所述閥組具有第一工作狀態和第二工作狀態：
所述閥組處於所述第一工作狀態時，所述第一換熱器與所述液體入口斷開，所述第二換熱器與所述液體出口斷開，所述第一換熱器和所述第二換熱器通過所述第三管路連通；
所述閥組處於所述第二工作狀態時，所述第一換熱器與所述液體入口連通，所述第二換熱器與所述液體出口連通，所述第一換熱器和所述第二換熱器均與所述第三管路斷開。
由於上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明一種用於液體介質殺菌的微波殺菌方法及微波殺菌機，在相對較低的溫度下利用微波對液體產品進行殺菌，減少液體產品中熱敏性成分的損失，更好的保持液體產品的風味。通過設置熱循環系統，對殺菌後的液體產品進行熱回收，用於待殺菌的液體產品的加熱，節省能耗，降低了微波殺菌器的功率以及製造難度。
附圖說明
附圖1為本發明裝置中閥組處於第一工作狀態的結構示意圖；
附圖2為本發明裝置中閥組處於第二工作狀態的結構示意圖。
其中：1、微波殺菌器；2、液體入口；3、液體出口；4、第一管路；5、平衡罐；6、第一換熱器；7、第二管路；8、第二換熱器；9、第三換熱器；10、熱循環系統；11、第一換向閥；12、第二換向閥；13、第三管路。
具體實施方式
下面結合附圖來對本發明的技術方案作進一步的闡述。
參見圖1-2所示，上述一種用於液體介質殺菌的微波殺菌方法，包括以下步驟：
（1）將液體介質儲存在平衡罐5中，此時液體介質具有第一溫度t1，該第一溫度可以為室溫；
（2）將平衡罐5中的液體介質通入第一換熱器6中進行預熱，預熱完之後的液體介質具有第二溫度t2，此時t2>t1；通過該預熱步驟，降低了微波殺菌器1的加熱功率以及製造難度，減少了微波殺菌器1整體的電耗，同時也降低了微波殺菌器1的製造成本；
（3）將預熱後的液體介質通入微波殺菌器1中進行加熱並殺菌，加熱殺菌之後的液體介質具有第三溫度t3，此時t3>t2；
（4）將殺菌後的液體介質通入第二換熱器8中進行預冷卻,預冷卻後的液體介質具有第四溫度t4，此時t4<t3；
（5）將預冷卻後的液體介質通入第三換熱器9中冷卻至灌裝溫度，該灌裝溫度即為第五溫度t5，此時t5<t4；在第三換熱器9中通入冷卻水來對其中的液體介質進行換熱冷卻；
（6）在第一換熱器6和第二換熱器8之間設置熱循環系統10，通過該熱循環系統10中的換熱媒介對第二換熱器8中殺菌後的液體介質進行預冷卻，使第二換熱器8中的液體介質由第三溫度t3降至第四溫度t4，並通過升溫後的換熱媒介對第一換熱器6中的液體介質進行預熱，使其由第一溫度t1升高至第二溫度t2。在本實施例，該熱循環系統10中的換熱媒介為液體水。
第二溫度t2與第一溫度t1具有第一差值，第三溫度t3與第四溫度t4具有第二差值，在理想條件下，第一差值與第二差值相等。
在進行步驟（1）之前，通過外接的cip/sip系統，對微波殺菌器1進行獨立的消毒清洗。通過對微波殺菌器1進行獨立的清洗和消毒，使清洗和消毒更為徹底。
在進行步驟（1）之前，依次連通平衡罐5、第一換熱器6、第二換熱器8、第三換熱器9，通過外接的cip/sip系統，並對其整體進行消毒清洗。
參見圖1-2所示，上述一種用於液體介質殺菌的微波殺菌機，包括微波殺菌器1，該微波殺菌器1包括液體入口2和液體出口3。
該微波殺菌機還包括：
被第一管路4依次連通的用於儲存液體介質的平衡罐5、第一換熱器6；
被第二管路7依次連通的第二換熱器8、第三換熱器9；
設於第一換熱器6和第二換熱器8之間的熱循環系統10。
該第一換熱器6、第二換熱器8、第三換熱器9均可以是板式換熱器、管式換熱器或其他形式的間壁式換熱器。
該第一換熱器6與液體入口2連通；該第二換熱器8與液體出口3連通。
該熱循環系統10用於通過其中的換熱媒介回收第二換熱器8中液體介質的熱量，並通過升溫的換熱媒介對第一換熱器6中的液體介質進行加熱。在本實施例，該熱循環系統10中的換熱媒介為液體水。
該微波殺菌機還包括閥組。該閥組包括設於第一換熱器6和液體入口2之間的第一換向閥11、設於第二換熱器8和液體出口3之間的第二換向閥12；第一換向閥11設於第一管路4上，第二換向閥12設於第二管路7上。
該微波殺菌機還包括設於第一換向閥11和第二換向閥12之間的第三管路13。
該閥組具有第一工作狀態和第二工作狀態：
該閥組處於第一工作狀態時，調節第一換向閥11和第二換向閥12，使得第一換熱器6與液體入口2斷開，第二換熱器8與液體出口3斷開，第一換熱器6和第二換熱器8通過第三管路13連通。
該閥組處於第二工作狀態時，調節第一換向閥11和第二換向閥12，使得第一換熱器6與液體入口2連通，第二換熱器8與液體出口3連通，第一換熱器6和第二換熱器8均與第三管路13斷開。
以下具體闡述下本實施例的工作過程：
首先，控制閥組使其處於第一工作狀態，通過外接的cip/sip系統對微波殺菌器1進行獨立的消毒和清洗；此時平衡罐5、第一換熱器6、第二換熱器8、第三換熱器9依次連通，通過外接的cip/sip系統對該整體進行消毒清洗；
接著，控制閥組使其處於第二工作狀態，使平衡罐5中的液體介質依次通過第一換熱器6、微波殺菌器1、第二換熱器8、第三換熱器9，以得到殺菌後的保持灌裝溫度的液體產品。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。