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            蒸煮鍋的殺菌溫度及壓力

            來源:惠合機械 發布日期:2014-01-17 閱讀次數:13874

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                   用蒸煮鍋殺菌又稱高溫蒸煮,顧名思義,是在一種高壓的環境下,將要處理的食品提供一個較高的溫度環境,在一定的時間條件下,將包裝袋內容物中的細菌、芽孢等殺死,以延長食品的保存期為目的的滅菌方法。對食品殺菌除了可以用高壓蒸煮鍋外,還可以用殺菌鍋UHT超高溫瞬時滅菌機。

            高壓蒸煮鍋圖片展示

            高壓蒸煮鍋圖片展示

            uht超高溫瞬時滅菌機圖片展示

            uht超高溫瞬時滅菌機圖片展示



              通常所說的高溫蒸煮條件是指121℃、30分鐘或135℃、15分鐘。

              為了獲得這樣的溫度,就必須使用某種壓力式不銹鋼容器,并利用蒸汽鍋爐提供一定壓力的蒸汽。

              惠合企業上門安裝調試人員曾到過一些小型的采用蒸煮殺菌方法的食品加工企業,他們使用的是如圖所示的殺菌鍋,殺菌(保溫)時,鍋上的壓力表的顯示壓力為0.18-0.2MPa,保溫時間則依內容物的質量與體積的不同而有所不同。

            殺菌鍋圖片展示

            殺菌鍋圖片展示



              使用上面的蒸汽壓力對不對呢?為此,筆者查閱了相關的資料。

              資料顯示,飽和水蒸汽的溫度與絕對壓力的關系如表1所示。

              表1:飽和水蒸汽的溫度與絕對壓力的關系      

              溫度(℃)  100 105   110  115  120  

              絕對壓力(MPa)  0.102  0.121  0.143  0.169  0.199  

              溫度(℃)  121  125  130  135  40  

              絕對壓力(MPa)  0.205  0.232  0.270  0.313  0.361  


              那么,什么叫絕對壓力呢?


              通過上網查閱得知:絕對壓力,或稱為真實壓力,是以絕對零壓為起點計算的壓強,或以真空為起點計算的壓強。


                這個絕對壓力顯然不是我們議論的蒸煮鍋的壓力,蒸煮鍋內的壓力應當是通過安裝在鍋上的壓力表反映出來的蒸煮鍋內與鍋外的壓力的差。


              通過查閱資料得知,表壓強,簡稱表壓,是指以當時當地大氣壓為起點計算(測量得到)的壓強。當所測量的系統的壓強等于當時當地的大氣壓時,壓強表的指針指零。即表壓為零。


                真空度,當被測量的系統的絕對壓強小于當時當地的大氣壓時,當時當地的大氣壓與系統絕對壓之差,稱為真空度。此時所用的測壓儀表稱為真空表。


                絕對壓、表壓、真空度之間的關系如圖1所示。

                圖1:絕對壓、表壓和真空度的關系


                -測壓點壓強小于當時大氣壓

                B-測壓點壓強大于當時大氣壓

                由圖可知:

                系統壓力P>大氣壓時,絕對壓=大氣壓+表壓

                系統壓力P<大氣壓時,絕對壓=大氣壓-真空度

              這就又帶來了幾個問題:

                1、 什么是大氣壓?

                2、 我所處的環境的大氣壓是多少?

                3、 當我需要121℃的溫度時,表壓應當是多少?

              通過查閱資料得知,一個標準大氣壓是這樣規定的:把溫度為0℃、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個大氣壓。水銀氣壓表上的數值為760毫米水銀柱(mmHg)高。根據國際單位制進行換算,一個大氣壓 = 1.033kg/cm2 = 0.101MPa。

              根據前面所述,系統壓力P>大氣壓時,絕對壓=大氣壓+表壓,那么,表壓=絕對壓-大氣壓,因此,當大氣壓為一個標準大氣壓時,蒸煮鍋上壓力表的表壓與鍋內的飽和蒸汽溫度的對應關系就應如表2表示:

              表2:飽和水蒸汽的溫度與表壓關系(外界為一個標準大氣壓)

                溫度(℃)  100 105   110  115  120
              
                表壓力(MPa)  0.001  0.020  0.042  0.068  0.098
             
                溫度(℃)  121  125  130  135  40
              
                絕對壓力(MPa)  0.104  0.131  0.169  0.212  0.260

             表2 中的數據是在環境的大氣壓處在一個標準大氣壓的條件下計算出來的,而人類生產、生活的空間一般來講都會或多或少地高于海平面,也就是說,人類進行生產、生活所處的空間的大氣壓都會或多或少地低于標準大氣壓值。

                因此,在確定所需要的殺菌溫度的前提下,蒸煮鍋的表壓值就需要在表2數據的基礎上,根據所處的不同海拔高度及季節適當地增加。

              表3是國內各主要城市的海拔高度與夏季、冬季大氣壓力的統計數字。

              因為遼寧、貴州、湖南、四川是生產蒸煮包裝食品較多的省份,且大多數蒸煮食品的生產季節都是安排在秋冬季節,故本文中權以營口、貴陽、長沙、成都四個城市冬季的數據為例進行分析。

              營口的氣壓為770 mmHg,

              貴陽為673mmHg,

              長沙為764mmHg,

              成都為722mmHg。

              相應的以MPa為單位的氣壓值分別為:0.102、0.089、0.102、0.096。

              以表1中121℃所對應的絕對壓力0.205MPa為基準,則上述四個城市的企業加工蒸煮食品時所需的表壓分別為:0.103、0.116、0.103、0.109MPa。

              如果上述四個城市的企業均在使用0.2MPa的表壓進行蒸煮食品加工,那么蒸煮鍋內的包裝食品所承受的溫度顯然要高于121℃。通過查表或計算,可得知在此種狀況下,蒸煮鍋內的實際溫度分別為:134.3、132.9、134.3、133.7℃。

            該信息于發布于2009年4月16日,修改于2014年1月17日(通過圖文并茂的方式直觀的講述蒸煮鍋的殺菌溫度及壓力)。

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