蔡萍, 田世民

（中國檢驗檢疫科學研究院綜合檢測中心）

 

摘要：chanshuleguoneiguantouchukoushengchanqiyeshiyongjiaoweiguangfandeyileishajunguowoshijingzhishiquanjinshuishajunguodeshebeitedianjirefenbuqingkuang
，fenxileqirefenbuzhuyaocunzaidewentijikenengchanshengdeyuanyin，bingtichuxiangyingdejiejuefangfa，weiqiyeduiwoshijingzhishiquanjinshuishajunguodequerenheyanzheng、日常監督維修和故障排除提供一定指導，確保企業在生產中使用的殺菌鍋是性能可靠、能達到預期殺菌目的的。

關鍵詞：罐頭  殺菌鍋  熱分布  熱加工

 

 

Analysis of Temperature Distribution for Horizontal Still Water Immersion Retort

 

Cai Ping， Tian Shimin

（Comprehensive Test Center of Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing, 100123, China）

 

Abstract: Described the equipment features and temperature distribution situations for one of the mostly used retort in domestic exported canned food manufacturer, the horizontal still water immersion retort. Analyzed the main problems and causes of the retort’s temperature distribution situations, and gave the related solutions. Provided some guidelines of the retort for manufacturers on verification and validation, daily supervision, trouble clearing. Make sure the retort used is reliable and achieve the desired sterilization purpose.

Keywords: Canned Food, Retort, Temperature Distribution, Thermal Process

 

罐頭是我國具有傳統特色的產業，一直以來是我國食品行業的重要出口產品
，目前我國罐頭的出口覆蓋世界140多個國家和地區。出口的罐頭產品，不但要滿足我國對出口罐頭生產企業注冊衛生規範[1]的要求
，同時也需要滿足出口目的國對相應出口罐頭產品的衛生安全規範及檢查要求。

熱力殺菌作為罐頭生產的關鍵控製點之一，是確保產品是否達到商業無菌、是否在保質期內食用安全的關鍵工序。企業在長期的生產過程中
、在zai食shi品pin安an全quan管guan理li體ti係xi的de運yun行xing和he保bao持chi過guo程cheng中zhong，需xu要yao對dui殺sha菌jun鍋guo的de實shi際ji殺sha菌jun能neng力li進jin行xing驗yan證zheng和he確que認ren
，以yi確que保bao實shi際ji的de殺sha菌jun工gong藝yi滿man足zu企qi業ye設she定ding的de熱re加jia工gong工gong藝yi要yao求qiu。目mu前qian

，我wo國guo各ge地di檢jian驗yan檢jian疫yi部bu門men對dui罐guan頭tou出chu口kou企qi業ye進jin行xing衛wei生sheng注zhu冊ce初chu評ping和he複fu審shen時shi

，要yao求qiu企qi業ye對dui出chu口kou罐guan頭tou熱re加jia工gong設she備bei即ji殺sha菌jun鍋guo進jin行xing熱re分fen布bu檢jian測ce並bing出chu具ju檢jian測ce報bao告gao，美mei國guoFDA也要求出口到本國的罐頭類產品進行備案注冊
，必要時提交殺菌鍋的熱分布檢測數據[2] [3]。

我wo熱re力li殺sha菌jun實shi驗yan室shi近jin幾ji年nian一yi直zhi致zhi力li於yu為wei國guo內nei各ge類lei罐guan頭tou出chu口kou企qi業ye提ti供gong殺sha菌jun鍋guo熱re分fen布bu檢jian測ce的de工gong作zuo
，幫bang助zhu企qi業ye了le解jie殺sha菌jun鍋guo熱re加jia工gong的de實shi際ji情qing況kuang
，為wei企qi業ye提ti供gong實shi際ji生sheng產chan條tiao件jian下xia的de熱re分fen布bu檢jian測ce數shu據ju，便bian於yu企qi業ye向xiang國guo內nei監jian管guan部bu門men及ji出chu口kou國guo方fang麵mian提ti供gong檢jian查zha材cai料liao。同tong時shi在zai長chang期qi的de檢jian測ce工gong作zuo中zhong，歸gui納na總zong結jie了le目mu前qian國guo內nei出chu口kou罐guan頭tou企qi業ye廣guang泛fan使shi用yong的de幾ji類lei殺sha菌jun鍋guo的de熱re分fen布bu情qing況kuang及ji相xiang應ying問wen題ti。

本(ben)論(lun)文(wen)主(zhu)要(yao)描(miao)述(shu)了(le)不(bu)同(tong)罐(guan)頭(tou)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)使(shi)用(yong)的(de)臥(wo)式(shi)靜(jing)置(zhi)式(shi)全(quan)浸(jin)水(shui)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)的(de)熱(re)分(fen)布(bu)情(qing)況(kuang)，對(dui)檢(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)現(xian)的(de)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)歸(gui)納(na)總(zong)結(jie)並(bing)提(ti)供(gong)相(xiang)應(ying)的(de)調(tiao)整(zheng)意(yi)見(jian)。

 

臥式靜置式全浸水殺菌鍋介紹

殺菌鍋是指用飽和蒸汽或高溫熱水對食品罐頭進行熱處理的壓力容器[4]，目前在國內罐頭食品生產企業早已得到了廣泛的應用。

國內罐頭生產企業普遍使用的殺菌鍋有以下三種：臥式靜置式蒸汽殺菌鍋、臥式靜置式全浸水殺菌鍋和臥式靜置式噴淋水殺菌鍋。本論文討論的臥式靜置式全浸水式殺菌鍋（下麵以臥式全浸水鍋表示），結構上與臥式靜置式蒸汽殺菌鍋（下麵以臥式汽鍋表示）相(xiang)似(si)
，兩(liang)者(zhe)的(de)區(qu)別(bie)主(zhu)要(yao)在(zai)於(yu)臥(wo)式(shi)全(quan)浸(jin)水(shui)鍋(guo)的(de)加(jia)熱(re)介(jie)質(zhi)為(wei)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)熱(re)水(shui)。預(yu)加(jia)熱(re)的(de)處(chu)理(li)水(shui)通(tong)過(guo)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)進(jin)水(shui)擴(kuo)散(san)管(guan)注(zhu)入(ru)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)至(zhi)指(zhi)定(ding)水(shui)位(wei)。進(jin)水(shui)擴(kuo)散(san)管(guan)一(yi)般(ban)都(dou)貫(guan)穿(chuan)鍋(guo)長(chang)
，可(ke)設(she)置(zhi)在(zai)鍋(guo)內(nei)底(di)部(bu)中(zhong)央(yang)或(huo)頂(ding)部(bu)中(zhong)央(yang)
，有(you)一(yi)根(gen)至(zhi)三(san)根(gen)不(bu)等(deng)，處(chu)理(li)水(shui)在(zai)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)的(de)水(shui)位(wei)由(you)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)外(wai)部(bu)的(de)水(shui)位(wei)計(ji)控(kong)製(zhi)和(he)監(jian)測(ce)。加(jia)熱(re)鍋(guo)內(nei)熱(re)水(shui)的(de)蒸(zheng)汽(qi)通(tong)過(guo)鍋(guo)內(nei)底(di)部(bu)進(jin)水(shui)擴(kuo)散(san)管(guan)或(huo)另(ling)配(pei)置(zhi)的(de)蒸(zheng)汽(qi)擴(kuo)散(san)管(guan)進(jin)入(ru)鍋(guo)內(nei)，熱(re)水(shui)經(jing)蒸(zheng)汽(qi)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)熱(re)
，在(zai)循(xun)環(huan)泵(beng)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)對(dui)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)均(jun)勻(yun)加(jia)熱(re)殺(sha)菌(jun)。

臥(wo)式(shi)全(quan)浸(jin)水(shui)鍋(guo)通(tong)常(chang)有(you)兩(liang)個(ge)鍋(guo)，分(fen)別(bie)為(wei)貯(zhu)水(shui)鍋(guo)和(he)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)
，貯(zhu)水(shui)鍋(guo)用(yong)來(lai)儲(chu)存(cun)預(yu)加(jia)熱(re)的(de)處(chu)理(li)水(shui)及(ji)冷(leng)卻(que)前(qian)對(dui)熱(re)水(shui)的(de)回(hui)收(shou)。熱(re)水(shui)對(dui)產(chan)品(pin)的(de)加(jia)熱(re)效(xiao)果(guo)相(xiang)比(bi)蒸(zheng)汽(qi)
，使(shi)罐(guan)頭(tou)所(suo)受(shou)的(de)熱(re)衝(chong)擊(ji)較(jiao)小(xiao)
，避(bi)免(mian)了(le)使(shi)用(yong)臥(wo)式(shi)汽(qi)鍋(guo)加(jia)熱(re)時(shi)產(chan)品(pin)因(yin)較(jiao)大(da)熱(re)衝(chong)擊(ji)而(er)發(fa)生(sheng)罐(guan)頭(tou)跳(tiao)蓋(gai)、破裂等問題，因此廣泛適合於各類罐頭產品特別是玻璃瓶、軟包裝、及塑料杯類包裝容器罐頭產品的加熱殺菌[5]。tongguoshajunguowaibuxunhuanbengdejixiejiaoban，reshuizaishajunguoneibuduanxunhuandadaowendujunyunyizhi，quebaoleshajunguoneigeweizhichanpinjunnengdedaoshajungongyiyaoqiuderechuli。

 

臥式全浸水鍋熱分布檢測時間-溫度曲線描述

為(wei)了(le)驗(yan)證(zheng)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)各(ge)位(wei)置(zhi)的(de)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun)性(xing)情(qing)況(kuang)，確(que)保(bao)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)各(ge)位(wei)置(zhi)產(chan)品(pin)都(dou)能(neng)達(da)到(dao)所(suo)設(she)定(ding)的(de)產(chan)品(pin)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)，需(xu)要(yao)對(dui)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)進(jin)行(xing)熱(re)分(fen)布(bu)檢(jian)測(ce)。熱(re)分(fen)布(bu)檢(jian)測(ce)是(shi)采(cai)用(yong)溫(wen)度(du)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)定(ding)整(zheng)個(ge)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)中(zhong)罐(guan)頭(tou)外(wai)加(jia)熱(re)介(jie)質(zhi)的(de)傳(chuan)播(bo)狀(zhuang)況(kuang)，將(jiang)熱(re)電(dian)偶(ou)按(an)照(zhao)一(yi)定(ding)規(gui)律(lv)放(fang)置(zhi)在(zai)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)籃(lan)筐(kuang)的(de)各(ge)個(ge)位(wei)置(zhi)，記(ji)錄(lu)整(zheng)個(ge)殺(sha)菌(jun)操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)中(zhong)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang)，對(dui)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)熱(re)分(fen)布(bu)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行(xing)評(ping)價(jia)。

臥式全浸水鍋的殺菌過程分為四個階段：加熱水並注入殺菌鍋階段，向殺菌鍋通入蒸汽及壓縮空氣的升溫階段，恒溫殺菌階段，熱水回收通入冷卻水冷卻階段。

通過對臥式全浸水鍋進行熱分布檢測，得出此類殺菌鍋典型的熱分布檢測曲線圖

，即時間與殺菌鍋內環境溫度曲線圖（見圖1），通過曲線圖分析臥式全浸水鍋的整個殺菌過程，由圖1顯示：升sheng溫wen階jie段duan前qian期qi殺sha菌jun鍋guo內nei環huan境jing溫wen度du呈cheng短duan時shi間jian迅xun速su上shang升sheng的de趨qu勢shi，這zhe是shi由you於yu啟qi動dong殺sha菌jun後hou，貯zhu水shui鍋guo中zhong預yu先xian加jia熱re的de生sheng產chan處chu理li用yong水shui注zhu入ru殺sha菌jun鍋guo，鍋guo內nei各ge點dian位wei置zhi溫wen度du較jiao為wei一yi致zhi的de迅xun速su升sheng高gao
，經jing過guo幾ji分fen鍾zhong殺sha菌jun鍋guo內nei預yu熱re水shui達da到dao指zhi定ding液ye位wei後hou，打da開kai循xun環huan泵beng，並bing開kai始shi向xiang殺sha菌jun鍋guo內nei通tong入ru蒸zheng汽qi對dui鍋guo內nei熱re水shui進jin行xing加jia熱re，使shi殺sha菌jun鍋guo內nei各ge位wei置zhi環huan境jing溫wen度du繼ji續xu上shang升sheng，升sheng溫wen保bao持chi到dao殺sha菌jun鍋guo內nei環huan境jing溫wen度du達da到dao設she定ding的de殺sha菌jun溫wen度du為wei止zhi，這zhe個ge階jie段duan升sheng溫wen速su度du較jiao前qian期qi有you明ming顯xian降jiang低di，隨sui著zhe循xun環huan泵beng的de作zuo用yong鍋guo內nei各ge位wei置zhi的de環huan境jing溫wen度du差cha別bie逐zhu漸jian減jian小xiao。進jin入ru恒heng溫wen階jie段duan，通tong過guo控kong製zhi蒸zheng汽qi進jin入ru量liang使shi殺sha菌jun鍋guo內nei溫wen度du始shi終zhong穩wen定ding在zai要yao求qiu的de殺sha菌jun工gong藝yi溫wen度du之zhi上shang，殺sha菌jun鍋guo內nei各ge位wei置zhi溫wen度du在zai循xun環huan泵beng的de攪jiao拌ban下xia溫wen差cha進jin一yi步bu縮suo小xiao並bing穩wen定ding
，保bao持chi以yi上shang狀zhuang態tai直zhi到dao指zhi定ding的de熱re加jia工gong工gong藝yi時shi間jian後hou
，回hui收shou或huo置zhi換huan鍋guo內nei熱re水shui並bing通tong入ru冷leng卻que水shui開kai始shi降jiang溫wen，鍋guo內nei溫wen度du隨sui著zhe熱re水shui回hui收shou、冷卻水進入且不斷循環而迅速降低。

 

圖1. 臥式靜置式全浸水殺菌鍋熱分布檢測時間-溫度曲線示意圖

Figure 1 Time-Temperature Curve of Temperature Distribution Test for Horizontal Still Water Immersion Retort

 

臥式全浸水鍋熱分布情況分析

muqianguoneiqiyeshiyongdewoshiquanjinshuiguo
，chuleyibufenweizhuanmendequanjinshuishajunguo，youxiangdangshuliangshizaiyuanyouwoshiqiguodejichushangjinxinggaizaoerlaide，tongguopeizhishidanggonglvdexunhuanbeng
，zengjiashidangchushuiliangdezhushuiguo
，woshiqiguoneibudezhengqikuosanguankezuoweijinshuiguanxiangshajunguoneibuzhurureshui，tongshijiareyongzhengqiyetongguokuosanguantongruguoneiyongyujiareshui，danzhezhongqingkuangxiayoushiyehuiyinweizhengqikuosanguandeshejiduiyuquanjinshuishajunguobugouchongfenerdaozhishajunguozaihengwenjieduandewenchajiaozhuanmendequanjinshuiguopiangao。

jiyuduonianduiguoneichukouguantouqiyesuoshiyongdewoshiquanjinshuiguoderefenbujiancejieguoxianshi，youxiangdangyibufenquanjinshuiguogeweizhidehuanjingwenduzaihengwenjieduanwenchajiaowoshiqiguopianda。tongchangzaishajunguojinruhengwenjieduanchuqi，guoneigedianwenchaxiangduijiaoda，yibanzai1℃左右，隨著恒溫階段的進行
，在循環泵的不斷作用下，殺菌鍋內各位置溫差逐漸縮小
，溫差可降低至0.5℃以下。

目前針對臥式全浸水鍋熱分布檢測已發現的問題有以下幾個方麵：

(1) 升溫時間過長。可能產生原因：貯水鍋中的處理水未預熱到指定溫度

，或加熱用蒸汽供應量不足
，或蒸汽擴散管設置不合理。解決方法：確保加熱用水預熱到指定的溫度，確保蒸汽供應充足，調整殺菌鍋內部蒸汽擴散管結構
、噴孔數量和方向等。

(2) 升溫及恒溫階段溫差偏大。可能產生原因：循環泵功率偏小，達不到使熱水在整個殺菌鍋內部快速均勻流動的效果。解決方法：選擇功率適合的循環泵。

(3) 個別位置溫度較其他位置明顯偏低。可能產生原因：殺菌鍋內進水擴散管或進汽擴散管噴孔有堵塞情況。解決方法：定期檢查噴孔
，確保噴孔的暢通
，以便熱水及蒸汽能無阻礙的進入殺菌鍋中各個位置。

(4) 恒溫階段溫差小但溫度波動較大
，可能產生原因：采用手動控製的殺菌鍋
，由不熟練的工人進行操作。解決方法：對於手動控製的殺菌鍋，需要能勝任的工作人員進行殺菌操作。

(5) 實際恒溫溫度低於或明顯高於設定的工藝要求。可能產生原因：自動控製程序溫度傳感器或參考水銀溫度計所測溫度與實際溫度有所偏差。解決方法：企(qi)業(ye)需(xu)定(ding)期(qi)對(dui)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)及(ji)參(can)考(kao)水(shui)銀(yin)溫(wen)度(du)計(ji)進(jin)行(xing)校(xiao)準(zhun)
，確(que)保(bao)其(qi)能(neng)真(zhen)實(shi)體(ti)現(xian)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)內(nei)的(de)實(shi)際(ji)溫(wen)度(du)，同(tong)時(shi)確(que)保(bao)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)所(suo)測(ce)溫(wen)度(du)至(zhi)少(shao)不(bu)高(gao)於(yu)參(can)考(kao)水(shui)銀(yin)溫(wen)度(du)計(ji)的(de)讀(du)數(shu)。

 

4 結論

在企業建立HACCPtixishi
，xuyaoduishajunguoderefenbuqingkuangjinxingqueren
，zaitixideyunxingzhong，zaishajunguojinxingyidingtiaozhenghou，xuyaoduishajunguoderefenbuqingkuangjinxingyanzhenghezaiqueren
，yiquebaoshajunguotigongderechulinengmanzuqiyeshedingdeshajungongyiyaoqiu。

tongguojinjinianduiguoneiguantouchukouqiyeshiyongdewoshiquanjinshuiguorefenbujiancedeqingkuangfenxi，hengwenjieduanwenchajiaoqitaliangleichangyongshajunguopiandaxie
，gebieqiyedewoshiquanjinshuiguoyecunzaiyixiezhurushengwenpianman、溫(wen)度(du)波(bo)動(dong)較(jiao)大(da)等(deng)問(wen)題(ti)，這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)企(qi)業(ye)對(dui)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)的(de)熱(re)分(fen)布(bu)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)驗(yan)證(zheng)，了(le)解(jie)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)的(de)工(gong)作(zuo)情(qing)況(kuang)，以(yi)確(que)保(bao)不(bu)會(hui)因(yin)為(wei)殺(sha)菌(jun)鍋(guo)分(fen)布(bu)情(qing)況(kuang)的(de)惡(e)化(hua)導(dao)致(zhi)殺(sha)菌(jun)不(bu)充(chong)分(fen)。

 

 

參考文獻

[1]. 國認注[2003] 51號文件，出口罐頭生產企業注冊衛生規範，國家認監委：2003.

[2]. 21 CFR 113, Thermally Processed Low-Acid Foods Package in hermetically Sealed, the U.S. Government Printing Office.

[3]. 21 CFR 114, Acidified Foods, the U.S. Government Printing Office.

[4]. GB/T 15069-2008
，罐頭食品機械術語[S]. 中國標準出版社：2008.

[5]. 楊邦英. 罐頭工業手冊[M]. 北京, 中國輕工業出版社, 2002, 1289～1300.