[发明专利]一种适用于粉粒状物料的气流灭菌系统

说明书

本发明公开了一种适用于粉粒状物料的气流灭菌系统，包括灭菌装置、气流供给装置和进料装置，所述灭菌装置包括灭菌管道和灭菌分离器，灭菌管道与灭菌分离器连接；所述气流供给装置包括气流加热器，气流加热器的进口设置气体混合喷嘴，气体混合喷嘴分别与蒸汽主管和空气加热装置连接，所述空气加热装置与灭菌装置的灭菌分离器连接；所述进料装置包括用于预热物料的预热器和进料高压混合装置；所述进料高压混合装置分别与气流供给装置的气流加热器、进料装置以及灭菌装置的灭菌管道。采用上述结构后，其有益效果是：可以使系统不会发生冷凝，减少堵管等故障现象的产生，而且其灭菌效果好，灭菌时间短，不容易破坏物料的成分。

技术领域

本发明属于物料灭菌技术领域，具体的说，是关于一种适用于粉粒状物料的气流灭菌系统。

背景技术

食品或药品在生产加工过程中会受到各种污染，从而产生细菌。为保证食品或药品的安全性，必须进行彻底灭菌。采用合适的灭菌技术和设备是实现彻底灭菌的关键。

目前在食品、药品行业，很多物料都是粉状或颗粒状的。目前市场上针对粉粒状物料的灭菌装置，有如下问题：

1、湿热灭菌柜利用饱和水蒸气进行灭菌，蒸汽潜热大，穿透力强，容易使细菌蛋白质变性，从而杀死细菌，但此法需要几十分钟的杀菌时间。一方面灭菌效率低，另一方面长时间高温加热也容易破坏物料中有益蛋白物质，破坏物料中的有效成分，特别是有颜色的物料中的色素，长时间高温加热易使物料颜色外观发生明显变化。

2、紫外线灭菌，原理是利用高能光波作用于细菌体上，直接或间接破坏微生物的核糖核酸、蛋白质，从而杀死细菌，起到消毒灭菌的作用。但紫外线穿透能力小，而且紫外线的照射强度和距离平方成反比，在离光源远的位置杀菌效果不好，其杀菌能力也会随着使用时间的延长而减小。运行费用较高。

3、目前的气流灭菌，采用湿热灭菌或者干热灭菌和湿热灭菌相结合的方式进行灭菌。但是，湿热灭菌在一些易吸湿的物料或不能有效保温的环境中，易造成管道堵塞，影响生产的正常进行。而干湿热相结合的方式通常空气使用量大，不能充分发挥蒸汽潜热大，穿透力强的特点，因此灭菌时间长。例如，中国专利文献CN109010861A公开了一种粉状物料蒸汽灭菌系统化，其主要通过高温空气杀菌(干热灭菌)，辅助采用热蒸汽进行灭菌(湿热灭菌)。由于预热阶段需大量空气，其混合气中蒸汽含量少，蒸汽分压小，单位灭菌气量下蒸汽热量小，不能充分利用蒸汽穿透力强的特点，杀菌效果有限。灭菌室的设计可以通过改变气流速度来延长杀菌时间，实现灭菌功能，但影响了灭菌的效率。而如果需要增加热空气和蒸汽混合气体中的蒸汽的占比，由于其预热所需空气量非常大，需要在该灭菌系统内增加大量的蒸汽，因而会造成大量蒸汽浪费，其结构也需要设置复杂的预热管道。

另外，现有的灭菌系统内，通常会设置旋风分离器，用于分离气体和物料。如图1所示，现有的旋风分离器100，其下方通常是直接与管道连接。其在处理含水量高的粉状物料时，在旋风分离器100的底部容易形成物料堆积、搭桥，使得物料流动不畅造成堵塞。因此，通常会在旋风分离器的外部添加震动锤101进行震动，使得物料变得松散。但是这种方式的效果在实际使用中并不理想，特别是处理的物料含水率偏高时，这种震动的方式效果不佳。另外，长时间使用后，还有可能使旋风分离器(震动锤震动的部位)发生变形。为此，有人研究通过电机带动搅拌器转动来松散物料。但是，现有的用于通过热蒸汽的旋风分离器，其温度通常比较高，如果用电机的驱动轴直接作为搅拌轴，其耐热温度通常只有60℃左右，不能满足实际生产的需要。而如果采用其他传动设备连接搅拌轴时，需要设置链轮、皮带等传动结构，其摆动结构比较复杂，成本大大提高，而且也不利于后期的清洗维护等。因此有必要加以改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于粉粒状物料的气流灭菌系统，以能够保证灭菌效果良好的同时，大幅减少灭菌时间，可以减少对物料成分的破坏，并减少堵管等故障现象的产生。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：