[发明专利]袋装含水食品的微波灭菌设备及方法

说明书

传统工业中，袋装含水食品的灭菌通常采用高温、高压蒸煮法或其它长时间加热、加压法进行灭菌，经过长时间的高温、高压处理后，袋中食品的各种微生物、细菌虽然被杀灭了，但是袋中食品的色泽、香气、口感、形状已经受到严重破坏，营养成份大大下降，尤其是维生素含量的破坏最大。为缩短灭菌时间、提高灭菌食品的品质，微波技术和设备被大量运用到食品加工中。世界各国推出的新技术和新产品有：美国于七十年代后期推出袋装食品微波加压法灭菌技术和设备，日本国于八十年代中期推出袋装食品开口状态下微波预热、再封口、尔后再微波杀菌的技术和设备。我国食品工业中袋装食品微波灭菌普遍采用的方法是：低含水量食品直接封口杀菌、高含水量食品采用杀菌后包装封口。比较上述几项技术和设备，第一项的缺陷是：操作中需进行压力调整，杀菌结构装置较复杂，致使产品价格昂贵，不利于产品的实际应用与推广。第二项的不足是：1)需要在包装容器上花费大量费用，2)预热或灭菌段微波加热的不均匀性无法克服，3)灭菌段微波加热产生的大量水汽仍将导致爆(胀)袋。第三项的问题是：低含水量食品直接封口后杀菌，时间过长要爆袋，时间不足没杀菌效果；高含水量食品杀菌后封口，既有食品加热和灭菌的不均匀、不彻底性，又有灭菌后至封口包装前的两次污染问题，质量无法保证。

本发明是一种以微波能灭菌技术和无菌洁净技术相结合的设备，以此实现袋装含水食品灭菌的设备和方法。

本发明提供一种利用微波能、热传导加热、净化层流(无菌洁净技术)及自动封口技术，实现所有袋装含水食品灭菌的设备和方法。该方法既操作简便，又灭菌效果显著。

本发明的微波设备由以下五部分组成：

1、微波、热风预加热部分，

2、测温反馈部分，

3、净化层流保护下的微波灭菌，

4、净化层流保护下的封口部分，

5、灭菌后处理调整部分。

详见附图1所示。

本发明的原理构成如图1和图2所示：

1、灭菌预加热部分设备由微波能与热风(气流)共同提供热源，使得食品迅速进行整体加热、提升食品的基础温度，使食品达到低于或接近灭菌温度。通常根据食品中含菌情况的不同，取不同的灭菌温度值。由于微波加热过程中存在食品温升分布不均匀，热风或热气流的作用可调整、改善因食品形状或食品大小、多少分布不均匀引起的食品的受热不均匀，以及微波能量分布不均匀引起的食品的受热不均匀。

2、测温控制部分采用热电偶与红外线非接触式测温法，既测量、显示了预加热部分食品加热所达温度、灭菌段设备食品杀菌加热所达温度，以及后处理灭菌段食品保温加热所达温度；又可对其中任何一部分提供热源(微波及热风)调整、控制。

3、净化层流保护下的微波灭菌部分，将微波炉工作腔置于净化层流热空气保护下，对预加热后食品进行加热灭菌。无菌洁净技术因其要求严、效果好在医药卫生行业得到应用。而食品工业因为其空间造价高，对进入生产空间操作人员需达到“无菌”卫生条件，生产管理难度大而很少应用。净化层流罩是一种可提供局部高洁净环境的空气净化单元，可灵活地安装在需要高洁净度环境的上方，并且价格较低。净化层流罩将空气以一定的风速通过高效过滤器后，由阻尼层均压，使洁净空气流呈垂直、单向流送入工作区，从而保证了工作区内达到工艺要求的洁净度。选择百级净化层流保护的工作区，区域内每升空气中0.5μm粒径的悬浮物少于4颗。净化层流技术的小范围应用，既提高了工作小环境的卫生条件，又没有医药卫生行业中严格的人员管理要求。在净化层流热空气保护下，微波炉加热腔中的空气呈无菌状态，对未封装食品不会有细菌污染。经过净化层流的热空气，还可改善、调整微波加热的均匀性。经过微波升温灭菌后，袋装食品中的细菌可基本杀灭。但是，需根据食品中含菌情况的不同，取不同的灭菌温度和时间。见附图图3。

4、净化层流保护下的封口部分，将微波灭菌后食品和食品封口机封口部分置于净化层流保护下进行。这样一来，就可确保微波灭菌后食品至封口包装前无染菌机会。

5、灭菌后处理调整部分，对已封口食品进行指标菌致死温度曲线上的灭菌保温，使细菌在灭菌保温段保温后完全被杀灭。保温时间的选择应根据具体情况而定，一般不少于3分钟。然后再对食品做降温。

本发明微波部分特点如下：

图1是本发明中使用的微波灭菌方框原理图，该方框图共有五部分构成，每一部分都可有多种实现方式。

图2是本发明中使用的净化层流保护下的微波灭菌原理图。从微波炉出料口与袋式封口机通道之间处于密闭、洁净(无菌)状态。其中的

A1指微波和热风加热部分