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卧式杀菌釜显示温度达到而物料冷点尚未达到的原因

卧式杀菌釜显示温度达到而物料冷点尚未达到的原因
作者:云获客 来源: 技术分享 17 次浏览

卧式杀菌釜空间温度已经到设定时,筐中心的物料冷点仍可能滞后。冷点由残存空气和传热路径决定,不能用釜壁测点代替。

卧式杀菌釜显示温度达到而物料冷点尚未达到的原因

卧式杀菌釜温度显示到达设定,只说明测点附近的蒸汽或水已经热了,筐内物料冷点未必同时到达。冷点多在包装中心,也常在筐堆的几何中心。热量要先穿过包装壁和内容物,时间上必然滞后。把显示温度当成物料已经杀菌完成,会在冷点还没到温时就进入保温计时。应把空间温度和冷点温度分成两条曲线。

空间测点为什么先到

卧式杀菌釜的测温点通常插在蒸汽空间或循环水的回流处,热介质一充满,测点就跟着上升。蒸汽在釜内的升温可以很快,因为气体热容量小,冷凝放热也集中在器壁和包装表面。显示曲线因此先走平。包装内部仍要靠导热把热送进中心,中心温度还在爬坡。两条曲线在升温段会明显分开,分开的程度随包装厚度和内容物黏度加大。

卧式杀菌釜若排气不彻底,空气聚在筐间或釜体上部,局部传热从冷凝放热变成气体的不良导热。空间里仍有一处测点已经被蒸汽冲到,显示已经合格,空气窝附近的包装表面却迟迟不热。冷点于是不只在包装中心,还固定在排气死角。这时整釜平均温度看起来已经到了,死角里的物料还在升温。只移动一个测点到蒸汽入口附近,会把这种假到达掩盖得更彻底。

卧式杀菌釜包装越大、内容物越黏,冷点滞后越长。固体或高黏度物料内部几乎没有对流,热量只能一层层传导。蒸汽温度已经稳定以后,中心仍要再过一段才贴上来。这段时间不属于保温,而属于热量还在路上。若保温时钟从显示到温的瞬间开始,冷点的实际杀菌时间会被截短。杀菌值不够就发生在这段被提前开始的计时里。

卧式杀菌釜冷却开始时,空间温度先降,包装中心却还维持片刻甚至继续略升。这再次说明显示和冷点不是同一个温度。冷却阶段若只看空间温度已经下来,就以为物料也已冷却,中心其实仍热。对需要反压保护的软包装,这个时间差还会和压力控制叠在一起。温度显示只能代表介质,不能代表包装里最慢的那一点。

冷点滞后仍是这台釜的传热

卧式杀菌釜冷点位置应由热穿透试验确定,而不是选在最容易热的蒸汽入口。同一釜型、同一装筐方式,冷点往往稳定在某一层某一包装的中心。显示温度到了而该点未到,差值就是还没完成的传热。改变蒸汽压力只能提高介质温度,不能取消包装内部的导热时间。介质温度越高,表面和中心的温差在升温段越大,更不能用表面或空间读数代替中心。

卧式杀菌釜装筐过密时,蒸汽或热水要绕路才能到达筐中心,冷点滞后加重,而且位置更靠堆垛内部。装筐疏一些,同一包装的中心仍然滞后,但滞后缩短,因为包装表面更早接触到热介质。所以装筐密度改变的是冷点到达的时刻,不是显示温度的含义。显示温度在两种装筐下都可能一样早到。用显示温度对齐工艺,密筐和疏筐会被当成同一种杀菌,冷点却差一截。

卧式杀菌釜若把探头插进代表包装的中心,就能直接看到滞后。探头只放在蒸汽里,则永远先到。两种安装得到的曲线形状不同:蒸汽探头快速拉平,中心探头缓慢趋近。工艺要求的是中心到达并保持,不是蒸汽探头拉平。已经在用中心探头时,若探头插浅了,读数仍偏热,冷点还在更里面。插入深度本身就是测点是否代表冷点的条件。

卧式杀菌釜残存空气和包装导热是两段不同的滞后。空气使包装表面晚一点才变热,导热使中心比表面更晚。排气改善以后,表面升温加快,中心仍有一段固有滞后。不能因为排气已经做了,就认为显示温度等于冷点。也不能因为包装很小,就忽略筐间空气。两个原因都让显示先到,一个在釜内流动,一个在包装内部。排气记录和中心曲线要同时留下。

卧式杀菌釜升温过快时,空间温度冲高,包装表面已经很热,中心仍冷,内外温差最大。慢一些升温,介质和中心的差距小一些,但中心仍然后于介质到达。无论快慢,计时起点都应以冷点到达为准。用显示温度启动保温,快升温的批次吃亏更明显。这是测点位置造成的系统偏差,不是某一批次蒸汽不够。

卧式杀菌釜显示温度已经到设定,只说明测点处的介质到了。筐中心或包装中心的冷点仍可能在升温,保温若从此开始,冷点的保持时间不够。残存空气让表面晚热,包装导热让中心更晚。两条滞后都发生在这台釜的装载里。空间曲线拉平不能代替冷点曲线到达。