刮板式换热器在水果配料杀菌过程的应用

水果配料或水果基料水果的加工就是通过对水果原料的一些处理，制成满足消费者方便食用的产品，一般来说，加工过程可以分为3个阶段。第一阶段为处理新鲜水果颗粒得到无菌包装的水果颗粒产品。第二个阶段为把无菌包装的水果颗粒应用的水果配料食品里。最后，第三个阶段将得到的水果配料应用到乳品，烘焙，婴儿食品等领域。

                                                                                  图1 刮板式换热器Votator

工艺描述

第一步：配制

配制过程必须在第一阶段完成，以无菌包装的水果颗粒和一些添加剂为基础，通过调配得到具有原料特性的产品。其中的一个主要特性是天然的风味，通过添加蔗糖，果糖等来得到符合要求规格的产品。形状，组织和粘稠度同样重要，通过添加果胶或者阿拉伯胶等来调配，已达到符合规格的产品

配制过程中的pH精度控制也是一个重要的部分。果粒的pH在4.6左右，可以有效控制有害微生物的生成。为了保证去除这样的有害微生物，我们需要采用巴氏杀菌并在高温段保温一定的时间。当然，这样的高温会造成质量的损失。

为了将热处理的损失降到最低，包括时间和温度，通过添加酸来调整pH，直到3或者3.5.在这样的pH下，微生物存活的机会大大降低，因此巴氏杀菌的处理可以不必那么剧烈，损失会更小些。另一方面，通过pH调整产生的微酸风味是要求的特性之一，因为它符合新鲜水果的特性，配制的温度通常在80℃左右，这样能更好的混合和溶解添加剂。

第二部:泵送

配制的下一步是把产品通过泵传到换热器进行巴氏杀菌，配制的产品带有果粒而且粘度很高。泵送这样的产品是一项非常精细的任务，因为它既要克服在换热器里的压降，还要保证产品颗粒的完整性。颗粒泵可以完成这项任务。工作压力通常设定在6Bar，可以避免对产品的破坏。

第三步：杀菌热处理

高温杀菌热处理是食品工业里用来保藏的最常用方式之一。用在水果配料生产领域的热处理属于巴氏杀菌。巴氏杀菌的主要目的是：杀死可能影响消费者健康的微生物，杀死可能导致食品变质的微生物，使酶失活，以最小的成本达到最佳的保藏效果

食品的热处理取决于以下因素：微生物和酶的抗热性，食品里携带的微生物载体，食品的pH，食品的物理特性，请注意热处理会直接影响产品的质量。如果处理不当，水果会发酵，褪色，表面出现黑斑，风味丧失，组织破坏。再也没有比营养破坏，感官质量损失更糟糕的事情了。
热处理发生在加热阶段，保温阶段和冷却阶段

加热过程中，80 ℃开始进料，因为配制过程中果粒已经被加热到80 ℃，然后升温到95-105 ℃。保温一段时间，接下来冷却到20 ℃，为了节省能耗，冷却分两个阶段进行。第一个阶段用30-32℃冷却塔水从90-105℃冷却到40-45℃，第二阶段用0-10℃的冷水从40-45 ℃冷却到20/25℃。

如果达不到巴氏杀菌的温度要求或者冷却装置坏了，还可以将产品通过回流的冷却器回收调配罐里。这个冷却器将产品温度降到和调配罐里相同的温度80℃。然后再重新进行杀菌。

水果配料生产工艺里没有热回收部分，因为进料温度已经很高(80℃),而且采用了两段冷却工艺。热处理的另一个困难是产品自身的特点，因为调配过程中添加了蔗糖和阿拉伯胶。这些成分会造成粘壁现象，在换热器里形成污垢层，污染产品。这样，普通的换热器就要定时的停下来进行清洗。

为了克服这些困难，我们采用刮板式换热器Votator，因为它既避免了污垢的沉积，还在无菌条件下保持了产品的完整性。生产过程中几乎不损害产品完整性，因为该换热器允许水果颗粒从刮板棒中通过，而且刮板速度很慢。因为刮板棒破坏了层流，因而增加了传热效率。的另一个重要特点是，可以在无菌条件下长时间运行而不必要停机。其换热面积大，换热效率高。

刮板式杀菌机和颗粒泵以及无菌灌装机组成的加工系统应用在水果加工和水果配料加工领域，生产出的相关产品酸奶，烘焙等领域使用，刮板式杀菌机是理想的处理这类产品的设备，因为：它不像其他的刮板式杀菌机那样破坏颗粒，它不像其他的刮板式杀菌机那样剪切产品，处理高粘度产品时效率很高，在换热器表面不会形成污垢层，与颗粒泵配合可起到非常理想的效果。