專利名稱：低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌法及設(shè)備的制作方法
近代，各國的營養(yǎng)型液態(tài)飲食、藥品、化工業(yè)均采用巴氏消毒法殺滅病原微生物，使產(chǎn)品達(dá)對人體無害化和延長貯存時間的要求。但是，由于權(quán)威的巴氏消毒法只運(yùn)用了溫度與作用時間關(guān)系的效能[1]，它既不能徹底殺滅微生物，又不能理想地保護(hù)被加工滅菌物的營養(yǎng)、感官性狀，則嚴(yán)重地束縛了眾多的營養(yǎng)型液態(tài)飲食、藥品、化工新、優(yōu)產(chǎn)品的研究與開發(fā)。人們很早就期盼著比巴氏消毒法更優(yōu)的滅菌法及設(shè)備問世。由于近年在發(fā)達(dá)的日本、美國取得了低溫超高壓滅菌食品的研究進(jìn)展[2]。1992年間，科學(xué)家們把低溫超高壓食品的研究，列為“當(dāng)前七大技術(shù)熱點(diǎn)”之一，并展望著“在不久的將來，高壓食品無疑會豐富我們的飲食生活”[3]。
近年來，由于膨爆加工技術(shù)的普遍應(yīng)用，膨化食品系列已為繁榮的新市場錦上添花。但各型膨爆加工設(shè)備，均沿于高溫高壓膨爆法，都存在高壓與高溫同時上升，當(dāng)溫度升到一定程度，必將破壞乃至嚴(yán)重破壞被加工物的營養(yǎng)成份、感官性狀的問題，以至于制約了膨爆技術(shù)進(jìn)入超高壓境界和超級膨化的研究與發(fā)展。
本發(fā)明之目的在于創(chuàng)造性運(yùn)用-10℃至60℃低(中)溫(以下簡稱低(中)溫)，200kgf/cm2以上超高壓(以下簡稱超高壓)，作用時間，最關(guān)鍵是超級膨爆效能，發(fā)明一種低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌法及設(shè)備，將被加工滅菌物及附著的微生物、酶、毒素的組織結(jié)構(gòu)統(tǒng)統(tǒng)超級膨爆、脆化、不可逆轉(zhuǎn)，而獲一舉兼得超級膨化加工和徹底殺滅微生物的生命，殺滅酶的活力，破壞毒素，又理想地保護(hù)、改善其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、感官性狀之效能，為人類充分開發(fā)利用營養(yǎng)資源，更有益于健康、長壽、享受，作出貢獻(xiàn)。
本發(fā)明涉及的低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌設(shè)備，其特征在于由加工滅菌鍋，熱交換系統(tǒng)，加超高壓系統(tǒng)，噴爆系統(tǒng)，以及被加工滅菌物貯罐，經(jīng)膨化滅菌物收貯罐等組成，如


圖1、2。其結(jié)構(gòu)和工作原理的特征在于1、加工滅菌鍋，由鍋筒，下封頭，上封頭(活動蓋)密封圈及蝴蝶螺絲，以及壓力計，加超高壓工質(zhì)(被加工滅菌物)進(jìn)、出管，排污排水管，熱交換器與加低(中)溫工質(zhì)(熱水或冷凍液)進(jìn)、出管，噴射管及閥組成，如圖7、8。
(1)加工滅菌鍋的鍋筒及熱交換器均以細(xì)、長型設(shè)計(如圖7、8)，用不銹鋼材料制造，都能承受超高壓；(2)加工滅菌鍋的鍋筒與超高壓系統(tǒng)，被加工滅菌物貯罐，噴爆系統(tǒng)聯(lián)通(如
圖1、圖7)，或熱交換器穿過加工滅菌鍋的鍋筒與超高壓系統(tǒng)、被加工滅菌物貯罐，噴爆系統(tǒng)聯(lián)通(如圖2、圖8)。加工滅菌鍋的鍋筒或熱交換器內(nèi)，均可不斷接受由超高壓泵送進(jìn)來的被加工滅菌物，并可調(diào)控達(dá)超高壓狀態(tài)達(dá)最佳時間；(3)加工滅菌鍋的鍋筒或熱交換器均可與熱交換系統(tǒng)聯(lián)通，對被加工滅菌物，能通過熱交換器的壁外面(如圖8)或壁內(nèi)面(如圖7)接受加低(中)溫工質(zhì)(熱水或冷凍液)傳熱，加低(中)溫，并可調(diào)控低(中)溫狀態(tài)達(dá)最佳時間；(4)加工滅菌鍋的鍋筒內(nèi)或熱交換器內(nèi)能容納相當(dāng)量的被加工滅菌物，和能對首批輸入的、繼后不斷輸入的被加工滅菌物，指令其依次運(yùn)行，并經(jīng)過必須最佳時間后，才依次經(jīng)噴爆系統(tǒng)，噴射離開超高壓環(huán)境，驟然減壓，從而使被加工滅菌物及附著的微生物、酶、毒素的組織結(jié)構(gòu)統(tǒng)統(tǒng)超級膨爆脆化，不可逆轉(zhuǎn)，達(dá)超級膨化加工和徹底殺滅微生物之生命，殺滅酶的活力，破壞毒素之效能。
2、熱交換系統(tǒng)，由低壓鍋爐及熱水池、熱水輸出泵或制冷機(jī)及冷凍液池、冷凍液輸出泵，加低(中)溫工質(zhì)(熱水或冷凍液)進(jìn)、出管路及閘閥，與加工滅菌的鍋筒或與熱交換器聯(lián)通組成，如圖3、4、7、8。
(1)由低壓鍋爐(1kgf/cm2)，供熱使熱水池水溫恒定在必須中溫(80℃)狀態(tài)，由熱水泵輸出加溫60℃的熱水，或由制冷機(jī)使冷凍液池中的冷凍液降溫，恒定在必須低溫(-20℃)狀態(tài)，由冷凍液泵輸出加低溫(-10℃)的冷凍液；⑵熱交換器為細(xì)、長型設(shè)計結(jié)構(gòu)(如圖7.7、8.7)，熱交換器內(nèi)、外壁均能承受200kgf/cm2以上超高壓力；⑶熱交換系統(tǒng)對被加工滅菌物，通過熱交換器壁內(nèi)面(如圖7)或壁外面(如圖8)接受加低(中)溫工質(zhì)(熱水或冷凍液)傳熱，以加低(中)溫，并可調(diào)控維持恒定低(中)溫狀態(tài)，達(dá)最佳時間。
⑷熱交換系統(tǒng)對被加工滅菌物加低(中)溫，是獨(dú)立受令于操作者，不牽涉與超高壓力的關(guān)系，不受超高壓力影響；3、加超高壓系統(tǒng)，由超高壓泵，超高壓工質(zhì)(實(shí)為被加工滅菌物)的傳輸管及閘閥，被加工滅菌物貯罐，與加工滅菌鍋的鍋筒(如圖5、圖7)，或與鍋筒內(nèi)的熱效換器(如圖6、圖8)聯(lián)通組成。
(1)由超高壓泵產(chǎn)生200kgf/cm2以上超高壓力；(2)由超高壓泵不斷從被加工滅菌物貯罐吸取，和不斷向加工滅菌鍋的鍋筒內(nèi)(如圖5、圖7)或熱交換器內(nèi)(如圖6、圖8)，超高壓傳輸進(jìn)被加工滅菌物，并可調(diào)控使被加工滅菌物依次運(yùn)行，處在恒定超高壓(200kgf/cm2以上)狀態(tài)達(dá)最佳時間；(3)當(dāng)指令被加工滅菌物一部分一部分地依次噴射離開加工滅菌鍋的鍋筒或熱交換器內(nèi)超高壓環(huán)境時，可繼續(xù)用超高壓泵不斷超高壓輸入被加工滅菌物，最后接近加工滅菌結(jié)束時(貯罐內(nèi)沒有被加工滅菌物時)繼續(xù)用超高壓泵輸入水，以維持加工滅菌鍋的鍋筒或熱交換器內(nèi)必須的恒定超高壓狀態(tài)；(4)加超高壓系統(tǒng)，加超高壓力和維持恒定超高壓力狀態(tài)，是獨(dú)立受令于操作者，不牽涉與溫度的關(guān)系，亦不受溫度的影響。
4、噴爆系統(tǒng)，由加工滅菌鍋的噴射管、閘閥，噴爆孔板，及經(jīng)膨化滅菌物收貯罐聯(lián)通組成，(如圖5、6)。
(1)噴射管與容納被加工滅菌物的加工滅菌鍋的鍋筒出口(如圖7)或熱交換器的出口(如圖8)聯(lián)通；(2)噴爆孔板，可用普通擠壓膨爆機(jī)的噴爆孔板，最好用化纖生產(chǎn)工藝用的噴絲孔板，(如36孔/cm2，或72孔/cm2，或144孔/cm2)，使被加工滅菌物形成細(xì)小單位噴離超高壓環(huán)境，提高膨化效能；(3)操作者打開噴射管閥，即可指令被加工滅菌物依次噴射通過噴爆孔板離開超高壓環(huán)境，驟然減壓，使被加工滅菌物及附著的微生物、酶、毒素的組織結(jié)構(gòu)統(tǒng)統(tǒng)超級膨爆脆化，不可逆轉(zhuǎn)，產(chǎn)生超級膨化加工和徹底殺滅微生物之生命、殺滅酶的活力，破壞毒素的效能。
(4)經(jīng)膨化滅菌物收貯罐也是用不銹鋼材料制造的密封而可調(diào)控承受1kgf/cm2壓力，易清洗滅菌的大罐，用來無菌收貯經(jīng)膨化滅菌物，并保證不被污染和便于帶壓無菌傳運(yùn)。
概括低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌設(shè)備的工作特征在于當(dāng)被加工滅菌物無論是一次性或連續(xù)性輸入加工滅菌設(shè)備，都能依次運(yùn)行，由超高壓系統(tǒng)予以加超高壓，由熱交換系統(tǒng)分路予以加低(中)溫，并調(diào)控既維持恒定超高壓，又維持恒定低(中)溫狀態(tài)達(dá)最佳時間，然后指令被加工滅菌物依次在恒定的超高壓狀態(tài)下通過噴爆孔板噴射離開超高壓環(huán)境，驟然減壓，而使被加工滅菌物及附著的微生物、酶、毒素的組織結(jié)構(gòu)統(tǒng)統(tǒng)超級膨爆脆化，不可逆轉(zhuǎn)，獲一舉兼得超級膨化加工和徹底殺滅微生物之生命，殺滅酶的活力，破壞毒素，并最佳地保護(hù)、改善加工滅菌物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、感官性狀的效能。
本發(fā)明涉及的低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌法及設(shè)備，由于能使今后的膨爆加工進(jìn)入超高壓境界，得以實(shí)現(xiàn)超級膨爆之理想的突破，使超高壓膨爆技術(shù)用以改良傳統(tǒng)的消毒、殺菌法，得以實(shí)現(xiàn)徹底殺滅微生物之理想的突破，是對權(quán)威的巴氏消毒法及其各型消毒、殺菌器和高溫高壓膨爆加工法及其各型膨爆機(jī)，以及最新科學(xué)研究低溫超高壓滅菌法及設(shè)備的創(chuàng)造性超越。可廣泛用于營養(yǎng)型食品、飲料、釀造、釀酒、制藥、化工等行業(yè)的超級膨化，超級膨化再超細(xì)磨和徹底滅菌，將為充分開發(fā)利用營養(yǎng)資源，開發(fā)真資格營養(yǎng)型和不添加增稠劑、防腐劑的新、優(yōu)產(chǎn)品(如人間的“瓊漿玉液”-全大豆豆?jié){系列、全水果飲料、全糧發(fā)酵酒……等)，投入大生產(chǎn)、進(jìn)入大流通、貯存于用戶和擠占國際市場，更有益于人類營養(yǎng)、健康、長壽、享受，作出貢獻(xiàn)。
注[1]、《消毒殺蟲滅鼠手冊》1980年3月人民出版社25頁“巴氏消毒處理與時間表”。、《新產(chǎn)品世界》1992年5期中美合辦，69頁“食品消毒機(jī)”。、《新產(chǎn)品世界》1992年10期，中美合辦，43頁“當(dāng)前的七大技術(shù)熱點(diǎn)”。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌法及設(shè)備，其特征在于對被加工滅菌物通過低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌設(shè)備加超高壓，分路加低(中)溫，當(dāng)調(diào)控處于既是低(中)溫狀態(tài)，又是超高壓狀態(tài)，達(dá)最佳時間后，指令被加工滅菌物噴射離開低(中)溫超高壓環(huán)境，驟然減壓，使被加工滅菌物及附著的微生物、酶、毒素的組織結(jié)構(gòu)統(tǒng)統(tǒng)超級膨爆、脆化，不可逆轉(zhuǎn)，一舉兼得超級膨化加工，徹底殺滅微生物之生命，殺滅酶的活力，破壞毒素，并最佳地保護(hù)、改善被加工滅菌物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、感官性狀的效能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌設(shè)備，其特征在于由加工滅菌鍋，熱交換系統(tǒng)，加超高壓系統(tǒng)，噴爆系統(tǒng)，被加工滅菌物貯罐，經(jīng)膨化滅菌物收貯罐，以及聯(lián)管、閥等附件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2，加工滅菌鍋，由鍋筒和內(nèi)裝設(shè)的熱交換器組成，其特征在于鍋筒及熱交換器均系用不銹鋼材料制造的長軸式能承受超高壓力(200Kgf/Cm2以上)的密封容器，鍋筒可與加超高壓系統(tǒng)或者與熱交換系統(tǒng)聯(lián)通，熱交換器則與鍋筒的聯(lián)接相對應(yīng)地可經(jīng)穿過鍋筒的管座與熱交換系統(tǒng)或者與加超高壓系統(tǒng)聯(lián)通，無論被加工滅菌物經(jīng)超高壓泵輸入鍋筒或者輸入熱交換器，都能調(diào)控升壓達(dá)超高壓(200kgf/Cm2以上)狀態(tài)，和指令被加工滅菌物急速噴射離開超高壓環(huán)境，驟然減壓，超級膨爆、脆化，不可逆轉(zhuǎn)，無論加低(中)溫工質(zhì)(熱水或冷凍液)經(jīng)泵輸入鍋筒或者輸入熱交換器，均可循環(huán)流回?zé)崴鼗蛘呃鋬鲆撼?，加溫或降溫維持恒定加低(中)溫所必須的工質(zhì)溫度(-20℃至80℃)，均可通過熱交換器壁對被加工滅菌物傳熱加低(中)溫達(dá)必須的低(中)溫(-10℃至60℃)狀態(tài)，它是低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌設(shè)備的重要部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2，加超壓系統(tǒng)由超高壓泵，被加工滅菌物貯罐，加工滅菌鍋聯(lián)通組成，其特征在于獨(dú)立受令于操作者，由超高壓泵從被加工滅菌物貯罐內(nèi)吸取被加工滅菌物，不斷超高壓輸入加工滅菌鍋的鍋筒或熱交換器里，均可調(diào)控升壓達(dá)200kgf/cm2以上超高壓力，達(dá)必須的時間，當(dāng)打開噴射管閥，指令被加工滅菌物不斷噴射時，由于超高壓泵不斷超高壓輸入被加工滅菌物，從而在加工滅菌鍋的鍋筒或者熱交換器里，始終能依次運(yùn)行和處在200kgf/cm2以上超高壓狀態(tài)，毫不牽涉溫度的關(guān)系，也不受溫度的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求2，熱交換系統(tǒng)由加工滅菌鍋的鍋筒或者熱交換器的加低(中)溫工質(zhì)(熱水或者冷凍液)輸入、回流管座分別與鍋爐熱水池或者制冷機(jī)冷凍液池的輸出泵、回流管聯(lián)通組成，其特征在于獨(dú)立受令于操作者，用低壓鍋爐(1kgf/cm2)蒸汽予先將熱水池里的水加溫和調(diào)控恒定在80℃，或者用制冷機(jī)予出將冷凍液池內(nèi)的冷凍液降溫和調(diào)控恒定在-20℃，再用泵不斷地將其熱水或冷凍液輸入鍋筒或者熱交換器，和不斷回流入熱水或冷凍液池內(nèi)，通過調(diào)控環(huán)流的熱水或冷凍液的流速，利用熱交換器的內(nèi)壁或者外壁對被加工滅菌物加必須的低(中)溫，并達(dá)必須的時間，毫不牽涉超高壓力關(guān)系，亦不受超高壓力的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求2，膨爆系統(tǒng)由加工滅菌鍋的噴射管閥與噴爆孔板，經(jīng)膨化滅菌物收貯罐聯(lián)通組成，其特征在于噴爆孔板可用化纖生產(chǎn)工藝用的噴絲孔板(如36孔/cm2，或72孔/cm2，或144孔/cm2)，經(jīng)膨化滅菌物收貯罐是用不銹鋼材料制造，可自控罐內(nèi)保持1kgf/cm2低壓的密封大罐，當(dāng)?shù)?中)溫超高壓膨爆加工滅菌設(shè)備聯(lián)動后，即將被加工滅菌物超高壓輸入加工滅菌鍋的鍋筒或熱交換器內(nèi)處于必須的低(中)溫超高壓狀態(tài)，維持達(dá)必須時間，當(dāng)打開噴射管閥，即指令被加工滅菌物經(jīng)噴爆孔板，分散成細(xì)小的單位，急速噴射離開超高壓環(huán)境，驟然減壓，而使被加工滅菌物及附著的微生物、酶、毒素的組織結(jié)構(gòu)統(tǒng)統(tǒng)超級膨爆、脆化，不可逆轉(zhuǎn)，達(dá)超級膨爆加工和徹底殺滅微生物之生命的效能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌法及設(shè)備的功能特征在于由于創(chuàng)新采用對被加工滅菌物分路加低(中)溫，分路加超高壓，和急速噴射，驟然減壓的膨爆方法及設(shè)備，則使今后的膨爆加工能進(jìn)入超高壓境界，得以實(shí)現(xiàn)超級膨爆之理想的突破，使超高壓膨爆技術(shù)用以改良傳統(tǒng)的消毒、殺菌法，得以實(shí)現(xiàn)徹底殺滅微生物生命之理想的突破，而且由于在膨爆加工滅菌過程中，理想地避免了高溫的破壞性，則能理想地保護(hù)、改善被加工滅菌物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、感官性狀，從而可為飲料、釀酒、制藥、化工等行業(yè)改良超細(xì)磨和滅菌工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)量，降低成本，減少損耗所用，將為人類充分開發(fā)利用營養(yǎng)資源和為人類健康、享受作出貢獻(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低(中)溫超高壓膨爆加工滅菌法及設(shè)備，其特征在于是將被加工滅菌物置入加工滅菌鍋內(nèi)，加超高壓，分路加低(中)溫，當(dāng)維持低(中)溫、超高壓達(dá)最佳時間后，指令被加工滅菌物噴射離開超高壓環(huán)境，驟然減壓，達(dá)超級膨化加工和徹底殺滅微生物的生命，殺滅酶的活力，破壞毒素，并理想地保護(hù)、改善被加工滅菌物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、感官性狀的一種新方法及設(shè)備。
文檔編號A23P1/14GK1102312SQ9410610
公開日1995年5月10日 申請日期1994年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月24日
發(fā)明者陳興祿 申請人:陳興祿