循環(huán)熱水殺菌鍋在食品加工中需與預處理、灌裝、包裝、物流等環(huán)節(jié)設備聯(lián)動,形成標準化生產(chǎn)線。其集成應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)互通與機械聯(lián)動提升生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性。以下是主要集成場景及技術(shù)要點:
一、與預處理生產(chǎn)線的集成
1. 清洗/漂燙設備聯(lián)動
適用場景: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或漂燙機,用于預處理環(huán)節(jié),降低能耗約20%;
信號對接:預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,自動匹配殺菌時間(如原料固形物含量>60% 時,延長殺菌5分鐘)。
2. 斬拌/乳化設備協(xié)同
適用場景:肉醬、調(diào)味醬等含顆粒產(chǎn)品
集成要點:
粒徑匹配殺菌參數(shù):斬拌機的刀片轉(zhuǎn)速(影響顆粒大小)與殺菌鍋的熱水穿透效率聯(lián)動,如顆粒>5mm 時,殺菌鍋采用底噴式強循環(huán)水流增強熱傳導;
在線檢測銜接:乳化機出口的粘度計數(shù)據(jù)實時傳輸至殺菌控制系統(tǒng),自動調(diào)整升溫速率(如粘度>5000mPa・s 時,升溫速率降至 3℃/min,避免焦糊)。
二、與灌裝 / 封口設備的無縫對接
1. 包裝類型適配
包裝形式 | 集成設備 | 聯(lián)動技術(shù)要點 |
玻璃瓶 / 金屬罐 | 真空旋蓋機、封罐機 | ·殺菌鍋反壓系統(tǒng)與旋蓋機真空度匹配(如旋蓋真空度 - 0.06MPa 時,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、四邊封設備 | ·包裝機熱封溫度與殺菌鍋冷卻速率聯(lián)動(如熱封溫度>180℃時,殺菌后快速冷卻至 40℃以下防包裝變形) ·缺袋檢測傳感器觸發(fā)殺菌鍋延時啟動,避免空鍋運行 |
自立袋 / 盒中袋 | 自立袋灌裝機、盒中袋充填機 | ·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 ·封口強度在線檢測(如剝離力>5N)與殺菌鍋壓力曲線聯(lián)動,壓力波動超過 ±0.05MPa 時自動停機
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2. 無菌灌裝線集成
適用場景: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 設備完成物料殺菌(如135℃/3s),灌裝至無菌袋后,再進入無菌環(huán)境下的循環(huán)熱水殺菌鍋(90℃/10min)進行二次包裝殺菌,實現(xiàn) “物料 + 包裝” 雙無菌;
層流凈化對接: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ISO 7級,防止二次污染。
三、與智能倉儲 / 物流系統(tǒng)的聯(lián)動
1. 自動出入料系統(tǒng)
機械臂集成:
殺菌鍋配套六軸機械臂或桁架機械手,與上游灌裝線的傳送帶速度(如 1.2m/s)同步,實現(xiàn) “灌裝→入鍋→殺菌→出鍋→倉儲” 全流程無人化;
舉升機構(gòu)與殺菌籃重量傳感器聯(lián)動,超載時自動報警并分流至備用鍋。
2. 倉儲管理系統(tǒng)(WMS)對接
數(shù)據(jù)交互:
循環(huán)熱水殺菌鍋控制系統(tǒng)實時上傳批次號、殺菌時間、產(chǎn)品溫度曲線至 WMS,生成電子臺賬;
WMS根據(jù)殺菌完成時間,調(diào)度AGV 小車將殺菌后的產(chǎn)品運輸至冷卻區(qū)或成品庫,避免滯留導致口感劣化。
3. 冷鏈銜接設計
快速冷卻與冷鏈聯(lián)動:
循環(huán)熱水殺菌鍋冷卻段出口設置隧道式冷水噴淋機(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)品的冷鏈運輸要求。
四、與能源管理系統(tǒng)的協(xié)同
1. 蒸汽 / 熱水供應網(wǎng)絡
集中供能模式:
多臺殺菌鍋與蒸汽鍋爐、熱水儲罐組成供能網(wǎng)絡,通過板式換熱器實現(xiàn)熱量分配:
高峰時段(如 3 臺鍋同時殺菌),儲罐提供穩(wěn)定熱水(85℃),鍋爐補熱;
低峰時段,殺菌鍋余熱(如冷卻排水 70℃)回流至儲罐,預熱下一批次用水。
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)),實時顯示單批次能耗;
系統(tǒng)自動優(yōu)化排班計劃,將殺菌任務集中在谷電時段(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. 在線檢測設備聯(lián)動
金屬異物檢測:
循環(huán)熱水殺菌鍋出料口設置金屬檢測儀,與殺菌鍋批次鎖定功能聯(lián)動:檢測到異物時,同批次產(chǎn)品自動標記并隔離,追溯殺菌參數(shù)是否異常(如溫度波動>±2℃)。
密封性檢測:
真空衰減法檢漏設備與殺菌鍋壓力曲線數(shù)據(jù)庫對比,如檢測到包裝泄漏,系統(tǒng)自動分析殺菌階段是否存在壓力驟降(如>0.1MPa/s)導致密封失效。
2. 微生物快速檢測集成
ATP 熒光檢測:
循環(huán)熱水殺菌鍋冷卻區(qū)設置在線微生物檢測儀,每小時自動取樣檢測 ATP 值(≤10RLU 為合格),超標時觸發(fā)殺菌程序復盤(如核對該批次溫度-時間參數(shù)是否達標)。
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)→ 預煮(夾層鍋)→ 裝罐(定量灌裝機)→ 封口(真空封罐機)→ 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)→ 碼垛(機器人碼垛機)→ 倉儲(立體庫)
集成亮點:
封罐機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℃)用于清洗機預熱水源,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)→ 灌裝(自立袋灌裝機)→ 封口(熱封機)→ 循環(huán)熱水殺菌鍋(115℃/20min,底噴式水流)→ 稱重分選(動態(tài)檢重秤)→ 金屬檢測→ 裝箱(開箱裝箱一體機)→ palletizing(托盤堆垛機)
集成亮點:
斬拌機出料口與灌裝機通過螺桿泵聯(lián)動,流量精度 ±0.5%,確保殺菌時內(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,消費者掃碼可查看殺菌時間、壓力等關(guān)鍵參數(shù)。
循環(huán)熱水殺菌鍋的集成應用需以全流程工藝閉環(huán)為目標,通過設備物理對接(如傳送帶、機械臂)、數(shù)據(jù)互通(如 PLC 與 MES 系統(tǒng))、能源共享(如余熱回收)實現(xiàn)生產(chǎn)效率很大。
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