循環(huán)熱水殺菌鍋在食品加工中需與預(yù)處理、灌裝、包裝、物流等環(huán)節(jié)設(shè)備聯(lián)動(dòng),形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線。其集成應(yīng)用以流程銜接順暢性、工藝匹配度、智能化協(xié)同為核心,通過數(shù)據(jù)互通與機(jī)械聯(lián)動(dòng)提升生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性。以下是主要集成場(chǎng)景及技術(shù)要點(diǎn):
一、與預(yù)處理生產(chǎn)線的集成
1. 清洗/漂燙設(shè)備聯(lián)動(dòng)
適用場(chǎng)景:果蔬罐頭、醬菜類產(chǎn)品
集成方式:
水流循環(huán)共享:循環(huán)熱水殺菌鍋冷卻階段的溫水(如80℃)可輸送至果蔬清洗機(jī)或漂燙機(jī),用于預(yù)處理環(huán)節(jié),降低能耗約20%;
信號(hào)對(duì)接:預(yù)處理線的稱重傳感器與殺菌鍋的裝載量監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),自動(dòng)匹配殺菌時(shí)間(如原料固形物含量>60% 時(shí),延長(zhǎng)殺菌5分鐘)。
2. 斬拌/乳化設(shè)備協(xié)同
適用場(chǎng)景:肉醬、調(diào)味醬等含顆粒產(chǎn)品
集成要點(diǎn):
粒徑匹配殺菌參數(shù):斬拌機(jī)的刀片轉(zhuǎn)速(影響顆粒大小)與殺菌鍋的熱水穿透效率聯(lián)動(dòng),如顆粒>5mm 時(shí),殺菌鍋采用底噴式強(qiáng)循環(huán)水流增強(qiáng)熱傳導(dǎo);
在線檢測(cè)銜接:乳化機(jī)出口的粘度計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至殺菌控制系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)整升溫速率(如粘度>5000mPa・s 時(shí),升溫速率降至 3℃/min,避免焦糊)。
二、與灌裝 / 封口設(shè)備的無縫對(duì)接
1. 包裝類型適配
包裝形式 | 集成設(shè)備 | 聯(lián)動(dòng)技術(shù)要點(diǎn) |
玻璃瓶 / 金屬罐 | 真空旋蓋機(jī)、封罐機(jī) | ·殺菌鍋反壓系統(tǒng)與旋蓋機(jī)真空度匹配(如旋蓋真空度 - 0.06MPa 時(shí),殺菌壓力維持 0.15MPa 防爆瓶) ·罐身編碼與殺菌批次綁定,通過掃碼追溯殺菌數(shù)據(jù) |
軟包裝袋 | 立式包裝機(jī)、四邊封設(shè)備 | ·包裝機(jī)熱封溫度與殺菌鍋冷卻速率聯(lián)動(dòng)(如熱封溫度>180℃時(shí),殺菌后快速冷卻至 40℃以下防包裝變形) ·缺袋檢測(cè)傳感器觸發(fā)殺菌鍋延時(shí)啟動(dòng),避免空鍋運(yùn)行 |
自立袋 / 盒中袋 | 自立袋灌裝機(jī)、盒中袋充填機(jī) | ·灌裝量精度(±1%)與殺菌鍋托盤間距匹配,確保袋裝產(chǎn)品在殺菌籃中均勻排布 ·封口強(qiáng)度在線檢測(cè)(如剝離力>5N)與殺菌鍋壓力曲線聯(lián)動(dòng),壓力波動(dòng)超過 ±0.05MPa 時(shí)自動(dòng)停機(jī)
|
2. 無菌灌裝線集成
適用場(chǎng)景:高附加值產(chǎn)品(如低溫肉制品、植物基飲品)
集成方案:
超高溫殺菌(UHT)+ 循環(huán)熱水殺菌組合:
UHT 設(shè)備完成物料殺菌(如135℃/3s),灌裝至無菌袋后,再進(jìn)入無菌環(huán)境下的循環(huán)熱水殺菌鍋(90℃/10min)進(jìn)行二次包裝殺菌,實(shí)現(xiàn) “物料 + 包裝” 雙無菌;
層流凈化對(duì)接:循環(huán)熱水殺菌鍋出料口與無菌灌裝間通過層流罩連接,空氣潔凈度達(dá)ISO 7級(jí),防止二次污染。
三、與智能倉(cāng)儲(chǔ) / 物流系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)
1. 自動(dòng)出入料系統(tǒng)
機(jī)械臂集成:
殺菌鍋配套六軸機(jī)械臂或桁架機(jī)械手,與上游灌裝線的傳送帶速度(如 1.2m/s)同步,實(shí)現(xiàn) “灌裝→入鍋→殺菌→出鍋→倉(cāng)儲(chǔ)” 全流程無人化;
舉升機(jī)構(gòu)與殺菌籃重量傳感器聯(lián)動(dòng),超載時(shí)自動(dòng)報(bào)警并分流至備用鍋。
2. 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)(WMS)對(duì)接
數(shù)據(jù)交互:
循環(huán)熱水殺菌鍋控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)上傳批次號(hào)、殺菌時(shí)間、產(chǎn)品溫度曲線至 WMS,生成電子臺(tái)賬;
WMS根據(jù)殺菌完成時(shí)間,調(diào)度AGV 小車將殺菌后的產(chǎn)品運(yùn)輸至冷卻區(qū)或成品庫(kù),避免滯留導(dǎo)致口感劣化。
3. 冷鏈銜接設(shè)計(jì)
快速冷卻與冷鏈聯(lián)動(dòng):
循環(huán)熱水殺菌鍋冷卻段出口設(shè)置隧道式冷水噴淋機(jī)(水溫 5~10℃),將產(chǎn)品中心溫度快速降至≤15℃,隨后直接接入冷鏈傳送帶(溫度≤4℃),滿足巴氏殺菌產(chǎn)品的冷鏈運(yùn)輸要求。
四、與能源管理系統(tǒng)的協(xié)同
1. 蒸汽 / 熱水供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
集中供能模式:
多臺(tái)殺菌鍋與蒸汽鍋爐、熱水儲(chǔ)罐組成供能網(wǎng)絡(luò),通過板式換熱器實(shí)現(xiàn)熱量分配:
高峰時(shí)段(如 3 臺(tái)鍋同時(shí)殺菌),儲(chǔ)罐提供穩(wěn)定熱水(85℃),鍋爐補(bǔ)熱;
低峰時(shí)段,殺菌鍋余熱(如冷卻排水 70℃)回流至儲(chǔ)罐,預(yù)熱下一批次用水。
2. 智能能耗監(jiān)控
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)集成:
循環(huán)熱水殺菌鍋的蒸汽消耗量、用電量、用水量數(shù)據(jù)接入工廠EMS(能源管理系統(tǒng)),實(shí)時(shí)顯示單批次能耗;
系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化排班計(jì)劃,將殺菌任務(wù)集中在谷電時(shí)段(如夜間),降低用電成本約 15%。
五、與質(zhì)量控制系統(tǒng)的深度融合
1. 在線檢測(cè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)
金屬異物檢測(cè):
循環(huán)熱水殺菌鍋出料口設(shè)置金屬檢測(cè)儀,與殺菌鍋批次鎖定功能聯(lián)動(dòng):檢測(cè)到異物時(shí),同批次產(chǎn)品自動(dòng)標(biāo)記并隔離,追溯殺菌參數(shù)是否異常(如溫度波動(dòng)>±2℃)。
密封性檢測(cè):
真空衰減法檢漏設(shè)備與殺菌鍋壓力曲線數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比,如檢測(cè)到包裝泄漏,系統(tǒng)自動(dòng)分析殺菌階段是否存在壓力驟降(如>0.1MPa/s)導(dǎo)致密封失效。
2. 微生物快速檢測(cè)集成
ATP 熒光檢測(cè):
循環(huán)熱水殺菌鍋冷卻區(qū)設(shè)置在線微生物檢測(cè)儀,每小時(shí)自動(dòng)取樣檢測(cè) ATP 值(≤10RLU 為合格),超標(biāo)時(shí)觸發(fā)殺菌程序復(fù)盤(如核對(duì)該批次溫度-時(shí)間參數(shù)是否達(dá)標(biāo))。
六、典型集成生產(chǎn)線案例
1. 八寶粥罐頭生產(chǎn)線
流程:
原料清洗(鼓泡清洗機(jī))→ 預(yù)煮(夾層鍋)→ 裝罐(定量灌裝機(jī))→ 封口(真空封罐機(jī))→ 循環(huán)熱水殺菌鍋(121℃/30min,反壓 0.2MPa)→ 冷卻(三段式冷卻隧道)→ 噴碼(激光打碼機(jī))→ 碼垛(機(jī)器人碼垛機(jī))→ 倉(cāng)儲(chǔ)(立體庫(kù))
集成亮點(diǎn):
封罐機(jī)與殺菌鍋通過同步傳送帶連接,傳輸速度匹配(5 罐 / 秒),避免罐身碰撞;
循環(huán)熱水殺菌鍋冷卻廢水(60℃)用于清洗機(jī)預(yù)熱水源,年節(jié)水約 5000 噸。
2. 寵物濕糧生產(chǎn)線
流程:
肉糜斬拌(斬拌機(jī))→ 灌裝(自立袋灌裝機(jī))→ 封口(熱封機(jī))→ 循環(huán)熱水殺菌鍋(115℃/20min,底噴式水流)→ 稱重分選(動(dòng)態(tài)檢重秤)→ 金屬檢測(cè)→ 裝箱(開箱裝箱一體機(jī))→ palletizing(托盤堆垛機(jī))
集成亮點(diǎn):
斬拌機(jī)出料口與灌裝機(jī)通過螺桿泵聯(lián)動(dòng),流量精度 ±0.5%,確保殺菌時(shí)內(nèi)容物均勻分布;
循環(huán)熱水殺菌鍋數(shù)據(jù)直接接入寵物食品追溯平臺(tái),消費(fèi)者掃碼可查看殺菌時(shí)間、壓力等關(guān)鍵參數(shù)。
循環(huán)熱水殺菌鍋的集成應(yīng)用需以全流程工藝閉環(huán)為目標(biāo),通過設(shè)備物理對(duì)接(如傳送帶、機(jī)械臂)、數(shù)據(jù)互通(如 PLC 與 MES 系統(tǒng))、能源共享(如余熱回收)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率很大。
文來源于諸城市安泰機(jī)械有限公司官網(wǎng)http://www.x3257.cn/