水处理设备
水是饮料生产中用料较大的原料,而且水质的优劣对饮料的品质影响较大。因此,必须对水进行处理以满足工艺要求。通常按其作用把水处理设备分为三类:水的过滤设备、水的软化设备和水的消毒杀菌设备。
(一)水过滤设备
(1)砂石过滤设备(多介质过滤设备) 砂石过滤器(多介质过滤器)是以成层状的无烟煤、砂、细碎的石榴石或其他材料为床层的机械过滤设备,其原理为按深度过滤水中不同颗粒度的颗粒,较大的颗粒在**层被去除,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除,从而使水质达到粗过滤后的标准,降低水的SDI(污泥密度指数)值,满足深层净化的水质要求。
(2)活性炭过滤器 活性炭具有吸附作用,还有一定的除浊作用,活性炭过滤器的主要结构和布置形式与砂石过滤器相似。因此,活性炭吸附也称为活性炭过滤。活性炭过滤主要用于水中**杂质和水中分子状的胶体微小颗粒杂质,也可用于脱氯等。
活性炭过滤器
活性炭过滤器
(3)砂芯棒过滤器 砂芯棒过滤器亦称为砂滤棒过滤器,在水处理设备中已有定型产品。主要适用于处理水量较少、水中只含有**物、细菌及其他杂质的水处理。
(4)微孔过滤器 微孔过滤是新型的膜分离技术。它可滤除滤液、气体的0.01μm以上微粒和细菌。其特点是高捕捉能力、过滤面积大、使用寿命长、过滤精度高、阻力小、机械强度大、无剥离现象、抗酸碱能力强、使用方便。此滤器能滤除绝大部分微粒,所以广泛应用于精滤和除菌工艺。
(1)流体饮料的杀菌设备 流体饮料指未经包装的乳品、果汁等物料。处理这类物料的杀菌设备又有直接式和间接式之分。直接式是以蒸汽直接喷入物料中进行杀菌。间接式是用板、管热换器对饮料进行热交换进行杀菌。
(2)罐装饮料的杀菌设备 罐装饮料及瓶装饮料等有包装容器的饮料,处理这类物料的杀菌设备根据杀菌温度不同可分为常压杀菌设备和加压杀菌设备。常压杀菌设备的杀菌温度为100℃以下,用于pH值小于4.5的饮料产品杀菌。用巴氏杀菌原理设计的罐头杀菌设备属于此类。加压杀菌设备一般在密闭的设备内进行,压力大于0.1MPa,温度常用120℃左右。常压和加压杀菌设备在操作上亦可分为间歇式和连续式。根据杀菌设备所用热源不同又可分为直接蒸汽加热杀菌设备、加水加热杀菌设备、火焰连续杀菌机等。
(3)使用电磁波的物理杀菌设备 该类杀菌设备是使用微波、远红外线、紫外线等物理辐射进行加热杀菌的,是一种有开发前途的杀菌设备。
(4)超滤器
超滤技术虽在我国起步较晚,但发展非常迅速,随着这项技术的不断推广和人们对它认识的不断提高,饮料生产行业必将从中获得更多的益处。
超滤膜设备在工业应用上有平板状、管状、螺旋板状和空心纤维状等几种不同的形式。目前国内应用的大多数为板状和管状,特别是空心纤维膜(中空纤维膜)也已在水处理方面得到广泛应用。
中空纤维超滤膜是超滤技术中较为成熟与先进的一种形式。这种膜是在平板膜的基础上开发出的具有空间立体几何形状的薄膜,使单位体积的膜设备不依靠较薄的半透膜而有很大的膜渗能力。中空纤维管壁上有布满微孔,孔径以能截留物质的相对分子质量表达,截留相对分子质量可达几千至几十万。由于采用了空心圆柱构形,就大大地提高了单位体积膜渗设备的生产能力。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式和内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓度而排除,不致堵塞膜表面,可长期连续运行。可以证明,在超滤应用上,采用一个大小合理的小直径空心纤维膜的圆柱束,则所发生的透过液量将相当于十几平方米**薄平板膜上所得者。
空心纤维为细长的膜管,内壁为膜层,膜层结合于海绵式的外壁上,外壁有粗孔,内层起超滤分离作用。内膜孔的大小,决定管内被阻物质的大小。空心纤维内经约200μm,由惰性的非离子聚合物制成,具有*特的各向异性的(表皮)结构,有明显高的流率。其特点是:①装置内单位体积的膜面积很大;②膜壁薄,液体透过速度快;③因空心纤维的几何构形具有一定的耐压性能,故强度高。
CIP清洗系统编辑
CIP为 clean in place(洗涤定位)或in-place cleaning(定位洗涤)的简称。其定义为:不用拆开或移动装置,即可用高温、高浓度的洗净液,对装置加以强力的作用,把与食品的接触面洗净的方法。
因此,CIP即为完全不用拆开机械装置和管道,即可进行刷洗、清洗和杀菌。在清洁过程中并能合理地处理洗涤、清洗、杀菌与经济性,能源的节约等关系,是一种优化清洗管理技术。CIP装置适用于流体物料直接接触的多管道杀菌机械装置,如果汁饮料、乳品、浓缩果汁、豆浆等,采用就地清洗(即CIP清洗)是饮料生产厂普遍使用的方法,是产品质量的保证。清洗的目的是清除设备及管壁上的残留物,保证达到卫生指标。在一般情况下,连续使用6∽8h必须进行一次清洗。在特殊情况下,当发现生产能力显着降低时,应立即进行清洗。
清洗的目的是去除粘附于机械上的污垢,以防止微生物在其间滋长。要把污垢去掉,就必须使清洗系统能够供给克服污染物质所需的洗净能力。洗净能力的来源有三个方面,即从清洗液流动中产生的运动能,从洗涤剂产生的化学能,清洗液中的热能。这三种能力具有互补作用。同时,能力的因素与时间的因素有关。在同一状态下,洗涤时间越长则洗涤效果越好。
发展趋势编辑
饮料生产机械的发展趋势是:
(1)高速度、高质量、高精度,向大型化发展
非碳酸饮料设备的灌装阀头数有50-100头,灌装速度较高可达1500罐/min。
(2)设备多功能化
一体多用,适应多种液体、多种瓶型的灌装和封口。可进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳饮料和果汁饮料等多种饮料的热灌装,也可进行玻璃瓶和聚酯瓶的灌装
回转式冲控机
回转式冲控机
(3)机电一体化
这是当前饮料机械设备发展的较重要的趋势。可编程序控制器普遍应用于饮料机械设备的控制系统中,大型设备采用计算机控制,故障自我诊断,有信号显示,实现了智能化。生产设备的技术含量高、可靠性高,全生产线的自控水平高和全线效率高。在线检测装置和计量装置配套完备,能自动检测各项参数,计量精确。集机、电、气、光、磁为一体的**产品不断涌现。饮料包装设备的可靠性和包装线的协调性,直接影响到整条生产线的工作效率、生产成本和产品质量。
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