专利名称：一种高压二氧化碳杀菌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防止二次污染的高压二氧化碳杀菌装置，特别是涉及一种用 于食品、药品、化妆品杀菌或灭酶的一种高压二氧化碳杀菌装置。
背景技术：
高压二氧化碳杀菌技术作为一种新兴的非热杀菌技术，由于其良好的杀菌效果及 对物料品质的保持效果吸引了广大国内外研究者的关注。在近几十年的研究过程中，国内外已研制出的高压二氧化碳杀菌装置主要有间歇 式、半连续式和连续式三种类型。目前用于间歇式高压二氧化碳杀菌装置的反应器主要为 釜式反应器。这种反应器主体为一圆柱筒，置于水浴中保温。物料和CO2在反应器中混合并 反应从而达到杀菌目的。部分反应釜中安装了搅拌器，并且固定在反应器底部，一方面这类 反应器只能用于液态产品的杀菌，限制了固态产品的杀菌；另一方面在清洗的时候需要真 空泵将反应器中抽真空再吸入消毒液或无菌水进行反应器灭菌，操作繁琐、耗时。综观国内 外现有的间歇式高压二氧化碳杀菌装置，目前主要存在下列问题反应釜置于外部环境中， 容易造成二次污染；结构复杂，不能随即拆卸，清洗不方便，存在卫生死角，故整体装置和设 计有待进一步提高。故需要设计一种结构简单、灵活多用、能够避免二次污染、可用于液态、 固态物料的杀菌，并能适应不同处理量的高压二氧化碳杀菌装置。
发明内容本实用新型的目的是要提供一种主要用于食品、药品、化妆品杀菌的可防止二次 污染的高压二氧化碳杀菌装置。为了达到本实用新型的目的采用的技术方案包括高压二氧化碳产生输送单元， 与反应釜连接，用于将产生的高压二氧化碳经预热器预热后输送到反应釜中；反应釜，与所 述高压二氧化碳产生输送单元连接，用于对所述反应釜中的样品进行杀菌；无菌隔离单元， 为内部中空的无菌封闭空间，所述反应釜置于所述无菌隔离单元内，用于将所述反应釜与 空气隔离；保温单元，分别与所述预热器和反应釜连接，用于对所述预热器和反应釜中的温 度进行控制；数据自动控制单元，分别与所述高压二氧化碳产生输送单元和反应釜连接，用 于对所述高压二氧化碳产生输送单元内的温度、压力参数和所述反应釜内的温度、压力参 数进行设定、控制、记录及处理。上述的高压二氧化碳杀菌装置中，所述高压二氧化碳产生输送单元包括二氧化 碳贮罐，用于储存和释放气态二氧化碳；低温冷却槽，通过过滤器与所述二氧化碳贮罐连 接，用于将经过滤器过滤后的从所述二氧化碳贮罐释放的二氧化碳气体冷却液化；增压泵， 与所述低温冷却槽连接，用于将液化的二氧化碳压缩成高压二氧化碳。上述的高压二氧化碳杀菌装置中，所述反应釜最大耐压75MPa ；反应釜内部接合 面均为圆面，无卫生死角和物料残留；反应釜底部为锥面，减少处理过程物料损失，且能适 应少量或微量样品；反应釜盖中间为圆锥面突起伸向反应釜内部，以便对反应釜充分清理和杀菌；反应釜于与盖之间通过密封圈密封；反应釜盖通过对称螺杆固定在水浴保温筒 内。上述的高压二氧化碳杀菌装置中，所述反应釜设置有搅拌器。上述的高压二氧化碳杀菌装置中，所述反应釜设置有热电偶温度计，用于检测所 述反应釜内部的温度。上述的高压二氧化碳杀菌装置中，所述高压二氧化碳产生输送单元内的温度、压 力参数是指所述低温冷却槽的温度和所述增压泵的压力。上述的高压二氧化碳杀菌装置中，所述反应釜内的温度、压力参数是指所述反应 釜内的压力和温度。本实用新型具有如下优点 1、将反应釜置于无菌隔离单元中，避免了二次污染；2、反应釜的固定卡槽结构可拆卸，清洗方便，无需泵输送，节约空间和成本；3、反应器内部有搅拌器，能提高处理效果；4、不仅可用于食品的杀菌和灭酶，也可用于药品、化妆品的杀菌和灭酶，并能适应 不同的处理量要求。
图1为本实用新型高压二氧化碳杀菌装置的结构示意图；图2为本高压二氧化碳杀菌装置的无菌隔离单元的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型进行进一步说明。由图1可知，本实用新型主要包括高压二氧化碳产生输送单元、反应釜、保温单元 和数据自动控制单元。其中1为二氧化碳贮罐，2为过滤器，3为压力表，4为低温冷却槽， 5为低温冷却槽温度计，6为增压泵，7为预热器，8为增加泵压力表，9为安全阀，10为无菌 反应釜，11为基座，12为反应釜压力表，13为热电偶温度计，14为保温单元，15为无菌隔离 单元，16为数据自动控制单元，17 26为控制阀。其中无菌隔离单元15的结构如图2所 示，主要包括反应釜27、水浴保温筒28、反应釜外壳29、反应釜密封盖30、固定螺母31、搅 拌器32。高压二氧化碳产生输送单元从二氧化碳贮罐1中出来的气态CO2在过滤器2中 经过过滤后进入低温冷却槽4冷却液化，液化后的CO2进入增压泵6进行压缩成高压二氧 化碳，然后在预热器7中经过预热后进入无菌反应釜10。压力表3显示二氧化碳贮罐中的 压力，表征贮罐中CO2的量。安全阀9连接增压泵，当压力超过上限时安全阀9自动开启并报警。无菌反应釜10 它包括反应釜27，水浴保温筒28、反应釜外壳29，具体结构见图 2。反应釜27是本装置的核心部分，直接影响处理效果。反应釜27最大承压为75MPa。其 内部所有接合面均为圆面。反应釜27底部为圆锥面，可适应不同处理量。本装置的反应釜 27和其外部水浴保温筒28均由固定卡槽安装在无菌隔离单元15中，无菌隔离单元15是一 个无菌的封闭空间，内部中空，将反应釜27和水浴保温筒28设置其内，与其连接管道也进行密封和无菌处理，从而避免了二次污染。并且可整体随机拆卸，方便操作。反应釜27由 卡槽固定在基座11上，可灵活地从基座11上拆卸下来，方便清洗等操作，反应釜内部设有 搅拌器32，对所述反应釜中的样品进行搅拌，能大大提高处理效果。保温单元14 主要由水浴来控制预热器和反应釜中的温度。数据自动控制单元16 主要由一台计算机和相应控制软件组成，也可以由其他具 有数据控制、处理功能的服务器、个人电脑等控制器与相应控制软件组成。整个装置的温 度、压力等实验参数均由数据自动控制单元设定和控制，数据自动控制单元采用VB编程， 程序中各关键点监控各参数表盘；表盘上采用数据采集线路与各温度、压力表相连，实时记 录和控制各参数；而各参数表盘又通过数据线与计算机主机相连接；故打开计算机主机， 启动应用程序后即可设定、控制各参数，并实时记录以便分析。低温冷却槽温度计5、增压泵 压力表8、反应釜压力表12和热电偶温度计13等的值均可在计算机中设定、控制，并进行实 时记录。图1中17 26表示的是设置在各个管路上的控制阀，用于整个装置中的各条管 路的通断控制。以下通过具体操作实例对本装置进行进一步说明实施例1 高压二氧化碳处理苹果汁1)打开无菌隔离单元的紫外灯对该单元进行消毒，保证操作环境洁净与无菌。2)打开水浴装置，设定水浴温度为30°C。打开低温冷却槽电源，设定其温度 为-2°C。3)在反应釜中装入适量的消毒液(优选消毒液为二氧化氯溶液)浸泡20min，再 用无菌水清洗几遍祛除残留的二氧化氯溶液。4)在反应釜中装入IOOmL含菌苹果汁。立即盖上反应釜盖子，并拧紧螺母密封好。5)打开数据自动控制单元中的计算机，并在软件中设定反应釜的压力为IOMPa和 温度为30°C等参数。打开二氧化碳贮罐的阀门，连通回路将CO2通入到反应釜中并启动增 压泵进行增压。到设定压力后泵自动停止。开启搅拌器，处理30min。卸压。6)将处理后的果汁从反应釜底部的放出，用无菌瓶装好。7)打开反应釜，用蒸馏水清洗，再用二氧化氯溶液浸泡，进入下一个操作流程。由以上实施例可以看出，本实用新型实施例的反应釜置于无菌隔离单元中，避免 了二次污染。由于反应釜可拆卸，清洗方便，无需用泵抽取，节约空间和成本，反应器内部有 搅拌器，能提高处理效果。本装置不仅可用于食品的杀菌和灭酶，也可用于药品、化妆品的 杀菌和灭酶，并能适应不同的处理量要求。实施例2 高压二氧化碳处理树莓1)打开无菌隔离单元的紫外灯对该单元进行消毒，保证操作环境洁净与无菌。2)打开水浴装置，设定水浴温度为30°C。打开低温冷却槽电源，设定其温度 为-2°C。3)采用杀菌溶液浸泡反应釜，排出杀菌溶液后再用无菌水清洗反应釜，优选的杀 菌溶液为二氧化氯溶液；4)打开水浴保温筒加热开关，预热到25°C ；5)在反应釜中加入待处理树莓300g ；[0042]6)设定增压泵压力为20MPa，打幵CO2入口阀门，幵启增压泵对CO2进行增压；保压 IOmin ；7)将处理后的树莓从反应釜中取出，用无菌袋装好；8)清洗反应釜，进入下一个操作流程。 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种高压二氧化碳杀菌装置，其特征在于，包括高压二氧化碳产生输送单元，与反应釜连接，用于将产生的高压二氧化碳经预热器预热后输送到反应釜中；反应釜，与所述高压二氧化碳产生输送单元连接，用于对所述反应釜中的样品进行杀菌；无菌隔离单元，为内部中空的无菌封闭空间，所述反应釜置于所述无菌隔离单元内，用于将所述反应釜与空气隔离；保温单元，分别与所述预热器和反应釜连接，用于对所述预热器和反应釜中的温度进行控制；数据自动控制单元，分别与所述高压二氧化碳产生输送单元和反应釜连接，用于对所述高压二氧化碳产生输送单元内的温度、压力参数和所述反应釜内的温度、压力参数进行设定、控制、记录及处理。
2.根据权利要求1所述的高压二氧化碳杀菌装置，其特征在于，所述高压二氧化碳产 生输送单元包括二氧化碳贮罐，用于储存和释放气态二氧化碳；低温冷却槽，通过过滤器 与所述二氧化碳贮罐连接，用于将经过滤器过滤后的从所述二氧化碳贮罐释放的二氧化碳 气体冷却液化；增压泵，与所述低温冷却槽连接，用于将液化的二氧化碳压缩成高压二氧化 碳。
3.根据权利要求1或2所述的高压二氧化碳杀菌装置，其特征在于，所述反应釜最大耐 压75MPa;反应釜内部接合面均为圆面，无卫生死角和物料残留；反应釜底部为锥面，减少 处理过程物料损失，且能适应少量或微量样品；反应釜盖中间为圆锥面突起伸向反应釜内 部，以便对反应釜充分清理和杀菌；反应釜与反应釜盖之间通过密封圈密封；反应釜盖通 过对称螺杆固定在水浴保温筒内。
4.根据权利要求3所述的高压二氧化碳杀菌装置，其特征在于，所述反应釜设置有搅 拌器，用于对所述反应釜中的样品进行搅拌。
5.根据权利要求1所述的高压二氧化碳杀菌装置，其特征在于，所述反应釜设置有热 电偶温度计，用于检测所述反应釜内部的温度。
专利摘要本实用新型公开了一种高压二氧化碳杀菌装置，包括高压二氧化碳产生输送单元，与反应釜连接，用于将产生的高压二氧化碳经预热器预热后输送到反应釜中，在反应釜中对样品进行杀菌；无菌隔离单元，为内部中空的无菌封闭空间，反应釜置于无菌隔离单元内；保温单元，分别与预热器和反应釜连接，用于对预热器和反应釜中的温度进行控制；数据自动控制单元，分别与高压二氧化碳产生输送单元和反应釜连接，用于对高压二氧化碳产生输送单元内的温度、压力参数和反应釜内的温度、压力参数进行设定、控制、记录及处理。本实用新型将反应釜置于无菌隔离单元中，避免了二次污染，另外具有清洗方便，节约空间和成本，能提高处理效果的优点。
文档编号A23L3/015GK201624119SQ201020102940
公开日2010年11月10日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者廖小军, 廖红梅, 胡小松 申请人:中国农业大学