[发明专利]一种紫外单效降膜式灭菌装置

说明书

技术领域

本发明属食品机械领域，涉及一种饮料灭菌装置。

技术背景

非热杀菌技术是指采用非加热的方法杀灭杀菌对象（物料、制品或环境）中的有害的和致病的微生物，使杀菌对象达到特定无菌程度要求的杀菌技术。非热杀菌技术克服了一般热杀菌的传热相对较慢和对杀菌对象产生热损伤等弱点，适合于特定热敏性的物料、制品和环境的杀菌。杀菌过程中食品温度并不升高或升高很低，既有利于保持食品中功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分。

目前物理非热杀菌主要有辐照、紫外线、脉冲电场、振荡磁场、超声波、脉冲光、脉冲x射线等，紫外线杀菌灯的目前主要采用254nm紫外线通过照射微生物破坏及改变微生物的DNA（脱氧核糖核酸）结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。但该紫外线杀菌由于存在穿透能力不强，需要作用时间久，存在作用死角等问题未能得到广泛应用。另一种185nm的紫外线可将空气中的O₂变成O₃(臭氧)，臭氧具有强氧化作用，可有效地杀灭细菌，臭氧的弥散性恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。目前还未发现将两种紫外线结合进行杀菌的技术装备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫外单效降膜式灭菌装置。该装置可以用于饮料，特别是含热敏或活性物质的功能性饮料的灭菌操作中。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的紫外单效降膜式灭菌装置包括液体入口（1）、喷嘴（2）、分散段（3）、分配盘（4）、紫外灯管（5）、间隙调节环（6）、调节环控制手柄（7）、灯管托盘（8）、液体出口（9）、蒸汽管道（10）。

液体入口（1）位于装置的最上端，与喷嘴（2）相连，然后经分散段（3）连接到分配盘（4），分配盘（4）上均匀分布着口径稍大于紫外灯管（5）外径的凹槽，凹槽的下端有间隙调节环（6），间隙调节环（6）与设置在装置外侧的控制手柄（7）相连接，紫外灯管（5）穿过凹槽与间隙调节环（6）放置在设在下端的灯管托盘（8）上，灯管托盘（8）下方液体出口（9），出口侧面通有蒸汽管道（10），并与液体出口（9）成90度。

本发明的紫外灯管（5）包括发254 nm的紫外灯管和发185 nm的紫外灯管。

本发明的紫外灯管（5）采用（如图2所示）交替排列方式排布，分配盘（4）凹槽下端与灯管托盘（8）之间的距离>紫外灯管的长度。

本发明的技术效果是：采用薄膜分布技术，控制液体物料厚度，减少紫外线穿透能力不足的缺点。且由于液体形薄膜层，所需紫外辐照时间大大缩短。另将发射两种波长的紫外灯管巧妙搭配，254 nm紫外线结合185 nm紫外线消除消毒死角，有效杀灭饮料中的细菌。

附图说明

附图1为本发明紫外单效降膜式灭菌装置的结构示意图。其中1为液体入口，2为喷嘴，3为分散段，4为分配盘，5为紫外灯管，6为间隙调节环，7为调节环控制手柄，8为灯管托盘，9为液体出口，10为蒸汽管道。

附图2为本发明附图1中紫外灯管与分配盘的排布示意图。其中4为分配盘，5.1为254 nm紫外灯管，5.2为 185 nm紫外灯管，6为间隙调节环。

附图3为本发明附图1中灯管托盘的排布示意图。其中8为灯管托盘。

具体实施方式

本发明通过以下实施例作进一步说明。

实施例1。

取商品蒙牛牌全脂巴氏杀菌乳50 L，接种大肠杆菌置浓度达10⁹ CFU/ml，采用泵将牛奶从液体入口1泵入装置，经喷嘴2喷洒成均匀液滴，然后牛奶由分配盘4均匀分布到紫外灯管5的外壁，最后由液体出口8流出并无菌灌装。在出口8侧面通蒸汽9，避免灌装时造成污染。通过调节环控制手柄上下移动间隙调节环6来控制分配盘4与紫外灯管5的间隙，控制牛奶在紫外灯管的分布厚度为1 mm。本实施例中，紫外灯管直径为4 cm，灯管高度 3 m，紫外灯管安装如图2摆列， 4层共90根，3分钟内全部处理完毕。根据国标GB4789.3平板计数法测定处理后牛奶的大肠杆菌数量，结果为10²-10³ CFU/mL，可见该设备杀灭大肠杆菌效果显著。

实施例2。

选用已成熟的南酸枣果，剔除杂质，洗去泥沙；再经过80℃热水漂烫灭酶；然后将南酸枣倒入滚筒式蜗杆破碎机中进行破碎，使果肉和皮与核分开，分别得到南酸枣果核、果皮、和果浆；在10 kg南酸枣果浆中加入40 kg的水，混匀，再加入0.03 kg的果胶酶复配(果胶甲酯酶，鼠李糖半乳糖醛酸水解酶，阿拉伯聚糖酶和半乳聚糖酶的质量配比为1：1：5：4)，在45℃下进行酶解，酶解100 min后，将酶解液在80℃下进行灭酶处理5 min，三足式离心机2000转/min下离心15 min，得到南酸枣澄清汁；将50 kg水煮沸，加入25 kg白砂糖，继续煮沸5 min，再经200目的纱布过滤，制得糖液；用泵将南酸枣澄清汁与糖液一起泵入调配罐，开启搅拌机，混匀。采用泵将南酸枣饮料从液体入口1泵入装置，经喷嘴2喷洒成均匀液滴，然后牛奶由分配盘4均匀分布到紫外灯管5的外壁，最后由液体出口7流出并无菌灌装。在出口8侧面通蒸汽9，避免灌装时造成污染。通过调节环控制手柄上下移动间隙调节环6来控制分配盘4与紫外灯管5的间隙，控制南酸枣饮料在紫外灯管的分布厚度为2 mm。本实施例中，紫外灯管直径为4 cm，灯管高度 3 m，紫外灯管安装如图2摆列，4层共90根，3分钟内全部处理完毕。根据国标GB19297-2003进行饮料微生物检测，未检出致病菌，而菌落总数、大肠菌群、霉菌及酵母菌均低于国标的检出限。