摘 要:本文對(duì)小包裝番茄制品罐頭熱加工設(shè)備連續(xù)式蒸煮機(jī)、殺菌鍋設(shè)備的熱加工性能進(jìn)行研究，得出設(shè)備的熱分布情況，提出了改造和操作規(guī)范的建議。
關(guān)鍵詞：熱分布，熱穿透，殺菌機(jī)。
新疆的番茄制品產(chǎn)業(yè)無論在國內(nèi)和在世界貿(mào)易中都有著舉足輕重的地位，是出口創(chuàng)匯的重要產(chǎn)業(yè)，但如此巨大的產(chǎn)業(yè)，對(duì)番茄制品中熱力殺菌規(guī)程的研究甚少，而對(duì)于合理的熱力殺菌操作規(guī)范上面的研究更是十分的不足和欠缺，因此從熱力殺菌角度出發(fā)，制定合理有效的殺菌工藝就越發(fā)迫切和需要了，因此它對(duì)于新疆番茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義，也是亟待解決的問題。
一、 番茄制品罐頭熱加工設(shè)備評(píng)價(jià)依據(jù)
1. 對(duì)于熱加工設(shè)備的評(píng)估。首先熱加工設(shè)備需要按照SN0400.6-2005[1]和美國FDA 21 CFR 113[2]對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和法規(guī)要求的有出入的話，建議進(jìn)行改造，并且進(jìn)行記錄。其次對(duì)熱加工相關(guān)的原件需要專業(yè)技術(shù)機(jī)構(gòu)定期進(jìn)行檢測(cè)，并有相應(yīng)記錄。殺菌設(shè)備定期檢測(cè)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握其各種性能指標(biāo)是否滿足番茄制品熱殺菌工藝要求，并掌握設(shè)備各種性能指標(biāo)的變化。比如對(duì)熱殺菌設(shè)備的系統(tǒng)溫度傳感器及溫度計(jì)每年定期進(jìn)行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)周期內(nèi)用已校準(zhǔn)的水銀溫度計(jì)監(jiān)測(cè)，保證設(shè)備穩(wěn)定且經(jīng)校準(zhǔn)，才能使得番茄制品熱殺菌工藝可調(diào)可控。
2. 熱加工設(shè)備的熱分布檢測(cè)。熱分布檢測(cè)是番茄制品熱殺菌工藝評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)，主要考察熱殺菌設(shè)備在番茄制品殺菌過程中產(chǎn)品受熱是否均勻。在進(jìn)行熱分布檢測(cè)時(shí)，熱殺菌設(shè)備一定要按照正常的生產(chǎn)過程加工產(chǎn)品，對(duì)單一空載的熱殺菌設(shè)備熱分布檢測(cè)是沒有意義的。由于番茄制品熱殺菌過程中對(duì)殺菌設(shè)備的要求比較高，一般番茄制品企業(yè)殺菌設(shè)備常年使用，缺乏維護(hù)、保養(yǎng)，容易產(chǎn)生安全隱患，推薦番茄制品企業(yè)每年對(duì)熱殺菌設(shè)備進(jìn)行一次熱分布檢測(cè)。
3. 設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)。良好的保養(yǎng)是設(shè)備的良好運(yùn)行的前提，設(shè)備在長(zhǎng)期、不同環(huán)境中的使用過程中，機(jī)械的部件磨損，間隙增大，水垢等增多，影響傳熱，因此良好的保養(yǎng)是設(shè)備穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的必要條件。因此，建立科學(xué)的、有效的設(shè)備日常管理機(jī)制，加大設(shè)備日常管理力度，理論與實(shí)際相結(jié)合，科學(xué)合理的制定設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)計(jì)劃。簡(jiǎn)而言之可以用“清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、防腐”十字來概括。
隨著番茄制品熱殺菌工藝的改進(jìn)與提高，熱殺菌工藝條件或參數(shù)的不斷變化，對(duì)番茄制品熱殺菌工藝的評(píng)價(jià)不是一勞永逸的，評(píng)價(jià)體系亦并不是一成不變的，要注重日常監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系的不斷更新。只有經(jīng)過嚴(yán)格、合理、安全的番茄制品熱殺菌工藝評(píng)價(jià)，再按照設(shè)定的殺菌公式、殺菌規(guī)程進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，才能有效的保證番茄制品的產(chǎn)品質(zhì)量。
二、 連續(xù)式殺菌機(jī)操作規(guī)范
1、 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1實(shí)驗(yàn)原料及儀器
筆記本電腦、丹麥ELLAB無線記錄器、白紙、簽字筆、相關(guān)罐型番茄醬罐頭產(chǎn)品若干、相關(guān)罐型番茄丁罐頭若干、相關(guān)罐型番茄果罐頭。
1.2實(shí)驗(yàn)過程
對(duì)熱加工設(shè)備進(jìn)行熱分布檢測(cè) 確定蒸煮機(jī)冷點(diǎn)位置 篩選數(shù)據(jù)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析 找出合理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2 熱分布檢測(cè)及熱加工設(shè)備評(píng)估
2.1 蒸煮機(jī)熱分布檢測(cè)
首先按照要求啟動(dòng)丹麥Ellab檢測(cè)設(shè)備，按照（圖1）的要求在蒸煮機(jī)同一排不同的位置進(jìn)行布點(diǎn)。在正常生產(chǎn)，滿載的條件下，選定排列最為密集的產(chǎn)品做熱分布實(shí)驗(yàn)。把傳感器呈“一”字排成一排與產(chǎn)品一同進(jìn)入蒸煮隧道（一共進(jìn)行4次重復(fù)試驗(yàn)，選取最有代表性的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析），其排列形式見下圖1，根據(jù)熱分布檢測(cè)結(jié)果（圖2.數(shù)據(jù)見附錄一）進(jìn)行最終的評(píng)估。
圖2：蒸煮機(jī)熱分布檢測(cè)圖
Fig2: Temperature distribution for No.2 steam tunnel
根據(jù)附錄一的檢測(cè)數(shù)據(jù)，我們得出，該蒸煮機(jī)實(shí)際的殺菌溫度在85℃~88℃之間，與實(shí)際設(shè)定的殺菌溫度92℃之間存在較大偏差；在同一時(shí)刻，不同點(diǎn)位的最大溫差達(dá)到了3.8℃，所以蒸煮機(jī)的熱分布也是不均勻的。根據(jù)布點(diǎn)的位置，我們得出，蒸煮的溫度相對(duì)低點(diǎn)為，從產(chǎn)品進(jìn)入方向看，蒸煮機(jī)最左側(cè)位置。
2.2 蒸煮機(jī)整改建議
蒸煮機(jī)的熱分布結(jié)果顯示，蒸煮機(jī)熱分布不均勻，因此我們提出以下整改建議：
2.2．1在蒸煮機(jī)最左側(cè)大約產(chǎn)品出口位置安裝水銀溫度計(jì)。水銀溫度計(jì)的最低要求水銀溫度計(jì)的分度值為0.5℃，每厘米溫度不得超過3.7℃。
2.2．2校正溫度計(jì)與溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度，使得溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的溫度不得大于水銀溫度計(jì)的溫度。
2.2 .3 檢查加熱管，加熱。管的分布是否均勻，開孔是否均勻一致。
2.3 蒸煮機(jī)操作規(guī)程
為了使得殺菌更加有效，為此根據(jù)實(shí)際情況提出以下操作規(guī)程：
2.3.1每天到崗后，注水后，首先確認(rèn)蒸煮機(jī)水位是否合適。
2.3.2開啟殺菌機(jī)電控柜電源，打開蒸汽閥門，檢查蒸汽的流通性和分布的合理性。
2.3.3開啟殺菌機(jī)運(yùn)行按鈕，放入當(dāng)天生產(chǎn)產(chǎn)品或是樣品罐，調(diào)整機(jī)器的頻率轉(zhuǎn)速，找出相對(duì)應(yīng)的殺菌時(shí)間進(jìn)行校正，填寫校正結(jié)果，每班一次。
2.3.4每天早上對(duì)水銀溫度計(jì)與在線記錄儀數(shù)顯溫度進(jìn)行一次校正，填寫校正結(jié)果；如果出現(xiàn)在線記錄儀溫度大于水銀溫度計(jì)溫度，應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整；保證水銀溫度計(jì)顯示溫度不小于在線記錄儀數(shù)顯溫度。
2.3.5每班按時(shí)、按量向冷卻水池添加次氯酸鈉，并按規(guī)定頻次對(duì)冷卻水余氯進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)不足，立即補(bǔ)充。
2.3.6按照殺菌記錄規(guī)定頻次及時(shí)認(rèn)真規(guī)范填寫《殺菌/冷卻日?qǐng)?bào)表》。
2.3.7聯(lián)系實(shí)際，視水質(zhì)情況適時(shí)對(duì)殺菌機(jī)各段用水進(jìn)行更換，最長(zhǎng)更換周期不得長(zhǎng)于3天。
2.3.8每周至少一次，對(duì)殺菌機(jī)內(nèi)部異物進(jìn)行一次徹底清理。
[1] SN/T 0400.6-2005，進(jìn)出口罐頭食品檢驗(yàn)規(guī)程，第六部分：熱力殺菌.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社：2006
[2] 21 CFR 113, Thermally Processed Low-Acid Foods Package in hermetically Sealed, the U.S. Government Printing Office
附 錄
附錄一 2號(hào)蒸煮機(jī)熱分布檢測(cè)數(shù)據(jù)
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LC 1 |
LC 2 |
LC 3 |
LC 4 |
LC 5 |
LC 6 |
LC7 |
LC 8 |
LC 9 |
LC 10 |
|
0:08:00 |
32.84 |
35.03 |
31.73 |
49.53 |
31.91 |
51.39 |
32.8 |
45.63 |
33.34 |
42.61 |
|
0:09:00 |
39.76 |
59.2 |
32.6 |
54.61 |
55.27 |
65.84 |
47.7 |
57.36 |
83.03 |
84.22 |
|
0:10:00 |
39.76 |
59.2 |
32.6 |
54.61 |
55.27 |
65.84 |
47.7 |
57.36 |
87.72 |
85.53 |
|
0:11:00 |
88.22 |
85.5 |
88.84 |
88.68 |
88.12 |
86.98 |
88 |
87.62 |
88.66 |
88.44 |
|
0:12:00 |
88.41 |
87.41 |
88.69 |
88.38 |
88.5 |
87.87 |
87.8 |
88.08 |
88.7 |
88.24 |
|
0:13:00 |
88.26 |
86.88 |
89.06 |
88.67 |
88.34 |
87.23 |
88.4 |
86.86 |
88.73 |
87.84 |
|
0:14:00 |
87.78 |
87.24 |
90.22 |
88.56 |
88.01 |
86.81 |
89 |
87.24 |
88.66 |
86.76 |
|
0:15:00 |
86.95 |
85.29 |
89.16 |
88.22 |
87.94 |
86.61 |
89.2 |
86.34 |
88.56 |
87.02 |
|
0:16:00 |
87.47 |
87.09 |
89.2 |
87.38 |
88.98 |
87.22 |
89.9 |
87.19 |
88.67 |
86.73 |
|
0:17:00 |
85.9 |
85.04 |
88.91 |
87.38 |
87.86 |
86.19 |
89.9 |
85.42 |
86.68 |
85.27 |
|
0:18:00 |
86.87 |
86.57 |
87.78 |
86.58 |
87.61 |
85.75 |
87.1 |
85.47 |
87.17 |
83.86 |
|
0:19:00 |
83.78 |
83.69 |
88.11 |
85.43 |
84.88 |
84.02 |
84.1 |
83.25 |
85.79 |
81.13 |
|
0:20:00 |
82.63 |
83.23 |
86.27 |
83.33 |
83.28 |
81.53 |
80.7 |
80.11 |
82.32 |
80.44 |
|
0:21:00 |
79.14 |
79.37 |
82.05 |
79.44 |
81.86 |
79.05 |
80.3 |
78.86 |
80.35 |
78.15 |
|
0:22:00 |
79.14 |
79.37 |
82.05 |
79.44 |
77.17 |
74.64 |
77.5 |
74.88 |
75.72 |
74.83 |
|
0:23:00 |
74.91 |
74.66 |
78.83 |
76 |
77.17 |
74.64 |
77.5 |
74.88 |
75.72 |
74.83 |
|
0:24:00 |
74.67 |
75.89 |
74.7 |
75.43 |
74.6 |
74.26 |
75.7 |
75.31 |
76.26 |
75.05 |
|
0:25:00 |
74.67 |
75.89 |
74.7 |
75.43 |
65.64 |
60.18 |
76.2 |
76.08 |
51.53 |
64.83 |
|
0:26:00 |
69.76 |
67.69 |
69.29 |
72.31 |
65.64 |
60.18 |
76.2 |
76.08 |
51.53 |
64.83 |
|
0:27:00 |
33.98 |
32.47 |
35.67 |
47.92 |
33.82 |
32.79 |
33.5 |
36.8 |
29.06 |
35.48 |
|
0:28:00 |
33.98 |
32.47 |
35.67 |
47.92 |
24.95 |
25.71 |
24.1 |
29.79 |
22.09 |
24.68 |