一种超高压灭菌装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超高压灭菌装置，包括主机系统、水路系统、超高压源系统、操作系统和控制系统，所述水路系统包括低压水路系统和超高压水路系统；所述高压水路系统中用于实现介质增压的第一高压源通过高压管道经第二手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连；用于实现介质增压的第二高压源通过高压管道经第三手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连；用于实现介质增压的第三高压源通过高压管道经第四手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连；用于实现介质增压的第四高压源通过高压管道经第五手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连；所述塞体内高压管道与超高压舱相连。
【专利说明】
一种超高压灭菌装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种超高压处理设备，尤其涉及一种超高压灭菌装置。
【背景技术】
[0002]食品超高压灭菌就是在密闭的超高压容器内，用水作为介质对软包装食品等物料施以400?600MPa的压力或用高级液压油施加以100?100map的压力。从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌，而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化。
[0003]超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键，使蛋白质高级结构破坏，从而导致蛋白质凝固及酶失活。超高压还可造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，这些因素综合作用导致了微生物死日本超高压食品高等静压技术在食品保藏中的应用研究最早是由Bert Hite在1899年提出的，Bert Hite首次发现450MPa的高压能延长牛奶的保存期，他和他的同事做了大量研究工作，证实了高压对多种食品及饮料的灭菌效果。这以后，有关HHP技术的研究一直没有间断，Bridgman因发现高静水压下蛋白质发生变性、凝固而获得了 1946年诺贝尔物理奖。但直到1990年有关HHP装备、技术和理论的研究才得到了突破与发展，20世纪90年代由日本明治屋食品公司首先实现了 HHP技术在果酱、果汁、沙拉酱、海鲜、果冻等食品的商业化应用。之后，欧洲和北美的大学、公司和研究机构也相继加快了对HHP技术的研究。它同加热杀菌一样，经10MPa以上超高压处理后的食品，可以杀死其中大部分或全部的微生物、钝化酶的活性，从而达到保藏食品的目的。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种超高压灭菌装置，包括主机系统、水路系统、超高压源系统、操作系统和控制系统，所述水路系统包括低压水路系统和超高压水路系统；
[0005]所述高压水路系统中用于实现介质增压的第一高压源通过高压管道经第二手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连;用于实现介质增压的第二高压源通过高压管道经第三手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连；用于实现介质增压的第三高压源通过高压管道经第四手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连;用于实现介质增压的第四高压源通过高压管道经第五手动超高压截止阀与塞体内高压管道相连;所述塞体内高压管道与超高压舱相连。
[0006]根据一个优选实施方式，介质箱通过低压管道经第二手动球阀与第四高压源相连;介质箱通过低压管道经第三手动球阀与第三高压源相连;介质箱通过低压管道经第四手动球阀与第二高压源相连;介质箱通过低压管道经第五手动球阀与第一高压源相连。
[0007]根据一个优选实施方式，所述第四高压源为备用高压源。
[0008]根据一个优选实施方式，所述超高压舱通过高压管道经第一气控超高压截止阀、第二气控超高压截止阀或第一手动超高压截止阀与第二过滤器相连;所述第二过滤器通过管道与介质箱相连。
[0009]根据一个优选实施方式，所述第一气控超高压截止阀和第二气控超高压截止阀用于高压泄压过程中实现压力的可控降压;所述第一手动超高压截止阀用作备用降压阀。
[0010]根据一个优选实施方式，所述高压水路系统还包括位于高压管道内用于测量监督高压介质压力的高压表。
[0011]根据一个优选实施方式，所述低压水路系统中第一手动球阀与用于过滤掉初始介质中杂质的第一过滤器经低压管道相连;所述第一过滤器经由低压管道与介质箱相连，所述介质箱内包含有液位计和温度计。
[0012]根据一个优选实施方式，所述液位计用于液位计用于测量监督介质箱内介质量；所述温度计用于测量监督介质箱内介质温度。
[0013]根据一个优选实施方式，所述低压水路系统中介质箱与用于过滤介质杂质的第三过滤器通过低压管道相连;所述第三过滤器与输送介质的第二水栗相连;所述第二水栗经第三气动截止阀与过滤介质杂质的第六过滤器相连;所述第六过滤器通过低压管道与塞体上的介质管道相连，并经由所述塞体内介质管道连接高压舱。
[0014]根据一个优选实施方式，所述低压水路系统中超高压舱经管道与用于监督流回介质箱的介质量的流量计相连，所述流量计与介质箱相连。
[0015]本实用新型具有以下优点:
[0016](I)本实用新型专利的水路系统包括多级过滤器，实现了介质的过滤提纯，避免了介质中颗粒性杂质对对阀门、密封圈、超高压管路及超高压舱体内表面带来损坏。
[0017](2)本实用新型专利的水路系统实现了分级泄压过程，避免了超高压舱内压强快速降低而给高压灭菌处理物料造成损坏。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的水路系统示意图。
[0019]附图标记列表
[0020]01:介质箱02:第一手动球阀 03:第二手动球阀
[0021]04:第三手动球阀05:第四手动球阀 06:第五手动球阀
[0022]07:第一气动截止阀08:第二气动截止阀09:第三气动截止阀
[0023]10:液位计11:温度计12:流量计
[0024]13:超高压舱14:塞体15:第一过滤器
[0025]16:第二过滤器17:第三过滤器 18:第四过滤器
[0026]19:第五过滤器20:第六过滤器 21:第七过滤器
[0027]22:第一水槽23:第二水槽24:第一水栗
[0028]25:第二水栗26:高压表27:第一气控超压压截止阀
[0029]28:第二气控超高压截止阀29:第一手动超高压截止阀
[0030]30:第二手动超高压截止阀31:第三手动超高压截止阀
[0031]32:第四手动超高压截止阀33:第五手动超高压截止阀
[0032]34:第一高压源35:第二高压源 36:第三高压源
[0033]37:第四高压源
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例进行详细说明。本实用新型专利的超高压灭菌装置，包括主机系统、水路系统、超高压源系统、操作系统和控制系统。
[0035]图1示出了本实用新型超高压灭菌装置的水路系统图。所述水路系统包括超高压水路系统和低压水路系统。
[0036]超高压水路系统包括:用于传输超高压介质的超高压管路、用于监测高压管路中介质压力大小的高压表26、用于实现超高压介质泄压的第一气动超高压截止阀27、用于实现超高压介质泄压的第二气动超高压截止阀28、用于实现超高压介质泄压的第一手动超高压截止阀29、用于控制第一高压源34的超高压介质输出管道的第二手动超高压截止阀30、用于控制第二高压源35的超高压介质输出管道的第三手动超高压截止阀31、用于控制第三高压源36的超高压介质输出管道的第四手动超高压截止阀32、用于控制第四高压源37的超高压介质输出管道的第五手动超高压截止阀33、用于实现对介质增压的第一高压源34、用于实现对介质增压的第二高压源35、用于实现对介质增压的第三高压源36、用于实现对介质增压的第四高压源37、用于实现超高压灭菌处理的超高压舱13以及用于封闭超高压舱13的塞体14。
[0037]低压水路系统包括:用于容纳存储介质的介质箱01、用于控制水源经管道流入介质箱01的第一手动球阀06、用于控制介质经管道输入第四高压源37的第二手动球阀03、用于控制介质经管道输入第三高压源36的第三手动球阀04、用于控制介质经管道输入第二高压源35的第四手动球阀05、用于控制介质经管道输入第一高压源34的第五手动球阀06、用于控制低压介质经管道流入水槽的第一气动截止阀07、用于控制低压介质经管道流回介质箱01的第二气动截止阀08、用于控制低压经管道流入高压舱13的第三气动截止阀09、用于测量监督介质箱01介质量的液位计10、用于测量监督介质箱01内介质温度的温度计11、用于过滤初始流入介质箱01的介质的第一过滤器15、用于过滤经高压泄压管道流入介质箱01的介质的第二过滤器16、用于过滤经低压管道流入高压舱13的介质的第三过滤器17、用于过滤经低压管道流回介质箱01的介质的第四过滤器18、用于过滤第一水槽中介质的第五过滤器19、用于过滤流入流出高压舱13的低压介质的第六过滤器20、用于过滤第二水槽中介质的第七过滤器21、用于过滤处理污染介质的第一水槽22、用于处理污染介质的第二水槽23、用于将低压介质输入高压舱13的第一水栗24、用于将低压介质输送至介质箱01的第二水栗25和低压管路。
[0038]本实用新型高压灭菌装置水路系统工作分为四个阶段，包括低压介质注入超高压舱13;高压介质注入超高压舱13;高压介质输回介质箱01;低压介质输回介质箱01。
[0039]第一手动球阀02与第一过滤器15经低压管道相连。由第一手动球阀02控制介质流入第一过滤器15。第一过滤器15通过低压管道与介质箱01相连。第一过滤器15用于过滤掉介质中杂质，并经由低压管道将介质出入介质箱01。介质箱01内包含有液位计10和温度计
11。所述液位计10用于监测介质箱01中的介质量。所述温度计11用于监测介质箱01中的介质温度。介质箱01与用于过滤介质杂质的第三过滤器17通过低压管道相连。所述第三过滤器17与输送介质的第二水栗25相连。所述第二水栗25经第三气动截止阀09与过滤介质杂质的第六过滤器20相连。所述第六过滤器20通过低压管道与塞体14上的介质管道相连，并经由所述塞体14内介质管道连接高压舱13。介质箱Ol中介质经低压管道流经第三过滤器17。由第三过滤器17完成介质过滤除杂，并由第二水栗25将过滤后介质经第三气动截止阀09和第六过滤器20后由塞体14上的介质管道输入高压舱13，直至高压舱13装满介质，关闭第三气动截止阀09。完成低压介质注入高压舱13。
[0040]介质箱01通过低压管道经第二手动球阀03与第四高压源37相连。介质通过管道经第二手动球阀03流入第四高压源37，并由高压源完成对介质增压。介质箱01通过低压管道经第三手动球阀04与第三高压源36相连。介质通过管道经第三手动球阀04流入第三高压源36，并由高压源完成对介质增压。介质箱01通过低压管道经第四手动球阀05与第二高压源35相连。介质通过管道经第四手动球阀05流入第二高压源35，并由高压源完成对介质增压。介质箱01通过低压管道经第五手动球阀06与第一高压源34相连。介质通过管道经第五手动球阀06流入第一高压源34，并由高压源完成对介质增压。
[0041]第一高压源34通过高压管道经第二手动超高压截止阀30与塞体14内高压管道相连。由第一高压源34完成加压后的介质经高压管道和第二手动超高压截止阀30通过塞体14内高压管道进入超高压舱13。第二高压源35通过高压管道经第三手动超高压截止阀31与塞体14内高压管道相连。由第二高压源35完成加压后的介质经高压管道和第三手动超高压截止阀31通过塞体14内高压管道进入超高压舱13。第三高压源36通过高压管道经第四手动超高压截止阀32与塞体14内高压管道相连。由第三高压源36完成加压后的介质经高压管道和第四手动超高压截止阀32通过塞体14内高压管道进入超高压舱13。第四高压源37通过高压管道经第五手动超高压截止阀33与塞体14内高压管道相连。由第四高压源37完成加压后的介质经高压管道和第五手动超高压截止阀33通过塞体14的高压管道进入超高压舱13。高压表26位于高压管道上，用于监测高压管道内高压介质的压力，当高压介质压力超过设定阈值，高压源停止增压，同时塞体14封闭高压管道。完成高压介质注入高压舱13。
[0042]超高压舱13内高压介质完成对舱内物料高压处理后，塞体14打开高压管道。所述超高压舱13通过高压管道经第一气控超高压截止阀27、第二气控超高压截止阀28或第一手动超高压截止阀29与第二过滤器16相连;所述第二过滤器16通过管道与介质箱01相连。高压介质经由高压管道通过第一气控超高压截止阀27、第二气控超高压截止阀28和第一手动超高压截止阀29流经第二过滤器16完成过滤，最终流至介质箱01。完成高压介质输回介质箱01，实现超高压舱13高压泄压。根据一个优选的实施方式，高压泄压过程通常为第一气控超高压截止阀27和第二气控超高压截止阀28打开进行泄压，第一手动超高压截止阀29处于备用状态。
[0043]所述高压表26监测到高压管道中介质压力进入低压阈值后，塞体14内高压管道封闭，低压管道打开，进入低压泄压阶段。所述超高压舱13经管道与用于监督流回介质箱01的介质量的流量计12相连，所述流量计12与介质箱OI相连。超高压舱内介质由管道流经流量计12后流回介质箱01。所述流量计12用于监督流回介质箱01中的介质量，当流回介质箱01的介质量超过设定值后，超高压舱13两端塞体14移离超高压舱13，同时实现经高压处理的物料由超高压舱13内移出。在超高压舱13两端塞体14移出过程中，介质随着塞体14移出通道流入第一水槽22和第二水槽23中。介质经由第一水槽22和第二水槽23中第五过滤器19和第七过滤器21过滤后经第三气动截止阀09并由第一水栗24输送至第四过滤器18过滤后输送至介质箱01。
[0044]实施例1
[0045]以高压介质注入超高压舱13，实现超高压舱增压为例。
[0046]打开第二手动球阀03，介质通过管道经第二手动球阀03流入第四高压源37，并由高压源完成对介质增压。打开第三手动球阀04，介质通过管道经第三手动球阀04流入第三高压源36，并由高压源完成对介质增压。打开第四手动球阀05，介质通过管道经第四手动球阀05流入第二高压源35，并由高压源完成对介质增压。打开第五手动球阀06，介质通过管道经第五手动球阀06流入第一高压源34，并由高压源完成对介质增压。根据一个优选的实施方式，水路系统正常工作时，仅打开第三手动球阀04、第四手动球阀05和第五手动球阀06，使得第一高压源34、第二高压源35、第三高压源36处于工作状态。第四高压源37为备用高压源。
[0047]由第一高压源34完成加压后的介质经高压管道和第二手动超高压截止阀30通过塞体14内高压管道进入超高压舱13。由第二高压源35完成加压后的介质经高压管道和第三手动超高压截止阀31通过塞体14内高压管道进入超高压舱13。由第三高压源36完成加压后的介质经高压管道和第四手动超高压截止阀32通过塞体14内高压管道进入超高压舱13。由第四高压源37完成加压后的介质经高压管道和第五手动超高压截止阀33通过塞体14的高压管道进入超高压舱13。
[0048]高压表26位于高压管道上，用于监测高压管道内高压介质的压力，当高压介质压力超过设定阈值，高压源停止增压，同时塞体14封闭高压管道。完成高压介质注入高压舱
13。例如高压阈值设为500MPa，则当压力表监测到高压介质压力超过500MPa时，高压源停止增压，塞体14封闭高压管道。使高压舱处于超高压稳压状态，完成对超高压舱内物料的超高压灭菌处理。上述介质可选用去离子软化纯水，以避免含杂水对阀门、密封圈、超高压管路及超高压舱体内表面带来损坏。
[0049]实施例2
[0050]以高压介质输回介质箱01，实现超高压舱13高压泄压为例。
[0051 ]超高压舱13内高压介质完成对舱内物料高压处理后，塞体14打开高压管道。高压介质经由高压管道通过第一气控超高压截止阀27、第二气控超高压截止阀28和第一手动超高压截止阀29流经第二过滤器16完成过滤，最终流至介质箱01。完成高压介质输回介质箱01，实现超高压舱13高压泄压。根据一个优选的实施方式，高压泄压过程通常为第一气控超高压截止阀27和第二气控超高压截止阀28打开进行泄压，第一手动超高压截止阀29处于备用状态。
[0052]在使用第一气控超高压截止阀27和第二气控超高压截止阀28进行高压泄压过程中，可以通过控制气控超高压截止阀的状态实现高压泄压过程的可控分级泄压，避免超高压舱内压强快速降低而给高压灭菌处理物料造成损坏。例如，超高压泄压过程中，通过控制气控超高压截止阀在2至4分钟内使得超高压舱内压力从500MPa降至lOOMPa，并于10MPa时稳压2分钟，再进入下一阶段泄压。
[0053]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种超高压灭菌装置，包括主机系统、水路系统、超高压源系统、操作系统和控制系统，其特征在于，所述水路系统包括低压水路系统和超高压水路系统； 所述高压水路系统中用于实现介质增压的第一高压源(34)通过高压管道经第二手动超高压截止阀(30)与塞体(14)内高压管道相连;用于实现介质增压的第二高压源(35)通过高压管道经第三手动超高压截止阀(31)与塞体(14)内高压管道相连;用于实现介质增压的第三高压源(36)通过高压管道经第四手动超高压截止阀(32)与塞体(14)内高压管道相连；用于实现介质增压的第四高压源(37)通过高压管道经第五手动超高压截止阀(33)与塞体(14)内高压管道相连;所述塞体(14)内高压管道与超高压舱(13)相连。2.如权利要求1所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，介质箱(01)通过低压管道经第二手动球阀(03)与第四高压源(37)相连;介质箱(01)通过低压管道经第三手动球阀(04)与第三高压源(36)相连;介质箱(01)通过低压管道经第四手动球阀(05)与第二高压源(35)相连;介质箱(01)通过低压管道经第五手动球阀(06)与第一高压源(34)相连。3.如权利要求1或2所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述第四高压源(37)为备用高压源。4.如权利要求1所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述超高压舱(13)通过高压管道经第一气控超高压截止阀(27)、第二气控超高压截止阀(28)或第一手动超高压截止阀(29)与第二过滤器(16)相连;所述第二过滤器(16)通过管道与介质箱(01)相连。5.如权利要求4所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述第一气控超高压截止阀(27)和第二气控超高压截止阀(28)用于高压泄压过程中实现压力的可控降压;所述第一手动超高压截止阀(29)用作备用降压阀。6.如权利要求1所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述高压水路系统还包括位于高压管道内用于测量监督高压介质压力的高压表(26)。7.如权利要求1所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述低压水路系统中第一手动球阀(02)与用于过滤掉初始介质中杂质的第一过滤器(15)经低压管道相连;所述第一过滤器(15)经由低压管道与介质箱(01)相连，所述介质箱(01)内包含有液位计(10)和温度计(Il)08.如权利要求7所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述液位计用于液位计(10)用于测量介质箱(01)内介质量;所述温度计(11)用于测量介质箱(01)内介质温度。9.如权利要求7所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述低压水路系统中介质箱(01)与用于过滤介质杂质的第三过滤器(17)通过低压管道相连;所述第三过滤器(17)与输送介质的第二水栗(25)相连;所述第二水栗(25)经第三气动截止阀(09)与过滤介质杂质的第六过滤器(20)相连;所述第六过滤器(20)通过低压管道与塞体(14)上的介质管道相连，并经由所述塞体(14)内介质管道连接高压舱(13)。10.如权利要求9所述的一种超高压灭菌装置，其特征在于，所述低压水路系统中超高压舱(13)经管道与用于监督流回介质箱(01)的介质量的流量计(12)相连，所述流量计(12)与介质箱(01)相连。
【文档编号】B01D36/00GK205412433SQ201620181711
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】尹光正
【申请人】北京速原中天科技股份公司