专利名称：低(中)温超高压膨爆加工灭菌法及设备的制作方法
近代，各国的营养型液态饮食、药品、化工业均采用巴氏消毒法杀灭病原微生物，使产品达对人体无害化和延长贮存时间的要求。但是，由于权威的巴氏消毒法只运用了温度与作用时间关系的效能[1]，它既不能彻底杀灭微生物，又不能理想地保护被加工灭菌物的营养、感官性状，则严重地束缚了众多的营养型液态饮食、药品、化工新、优产品的研究与开发。人们很早就期盼着比巴氏消毒法更优的灭菌法及设备问世。由于近年在发达的日本、美国取得了低温超高压灭菌食品的研究进展[2]。1992年间，科学家们把低温超高压食品的研究，列为“当前七大技术热点”之一，并展望着“在不久的将来，高压食品无疑会丰富我们的饮食生活”[3]。
近年来，由于膨爆加工技术的普遍应用，膨化食品系列已为繁荣的新市场锦上添花。但各型膨爆加工设备，均沿于高温高压膨爆法，都存在高压与高温同时上升，当温度升到一定程度，必将破坏乃至严重破坏被加工物的营养成份、感官性状的问题，以至于制约了膨爆技术进入超高压境界和超级膨化的研究与发展。
本发明之目的在于创造性运用-10℃至60℃低(中)温(以下简称低(中)温)，200kgf/cm2以上超高压(以下简称超高压)，作用时间，最关键是超级膨爆效能，发明一种低(中)温超高压膨爆加工灭菌法及设备，将被加工灭菌物及附着的微生物、酶、毒素的组织结构统统超级膨爆、脆化、不可逆转，而获一举兼得超级膨化加工和彻底杀灭微生物的生命，杀灭酶的活力，破坏毒素，又理想地保护、改善其营养结构、感官性状之效能，为人类充分开发利用营养资源，更有益于健康、长寿、享受，作出贡献。
本发明涉及的低(中)温超高压膨爆加工灭菌设备，其特征在于由加工灭菌锅，热交换系统，加超高压系统，喷爆系统，以及被加工灭菌物贮罐，经膨化灭菌物收贮罐等组成，如
图1、2。其结构和工作原理的特征在于1、加工灭菌锅，由锅筒，下封头，上封头(活动盖)密封圈及蝴蝶螺丝，以及压力计，加超高压工质(被加工灭菌物)进、出管，排污排水管，热交换器与加低(中)温工质(热水或冷冻液)进、出管，喷射管及阀组成，如图7、8。
(1)加工灭菌锅的锅筒及热交换器均以细、长型设计(如图7、8)，用不锈钢材料制造，都能承受超高压；(2)加工灭菌锅的锅筒与超高压系统，被加工灭菌物贮罐，喷爆系统联通(如
图1、图7)，或热交换器穿过加工灭菌锅的锅筒与超高压系统、被加工灭菌物贮罐，喷爆系统联通(如图2、图8)。加工灭菌锅的锅筒或热交换器内，均可不断接受由超高压泵送进来的被加工灭菌物，并可调控达超高压状态达最佳时间；(3)加工灭菌锅的锅筒或热交换器均可与热交换系统联通，对被加工灭菌物，能通过热交换器的壁外面(如图8)或壁内面(如图7)接受加低(中)温工质(热水或冷冻液)传热，加低(中)温，并可调控低(中)温状态达最佳时间；(4)加工灭菌锅的锅筒内或热交换器内能容纳相当量的被加工灭菌物，和能对首批输入的、继后不断输入的被加工灭菌物，指令其依次运行，并经过必须最佳时间后，才依次经喷爆系统，喷射离开超高压环境，骤然减压，从而使被加工灭菌物及附着的微生物、酶、毒素的组织结构统统超级膨爆脆化，不可逆转，达超级膨化加工和彻底杀灭微生物之生命，杀灭酶的活力，破坏毒素之效能。
2、热交换系统，由低压锅炉及热水池、热水输出泵或制冷机及冷冻液池、冷冻液输出泵，加低(中)温工质(热水或冷冻液)进、出管路及闸阀，与加工灭菌的锅筒或与热交换器联通组成，如图3、4、7、8。
(1)由低压锅炉(1kgf/cm2)，供热使热水池水温恒定在必须中温(80℃)状态，由热水泵输出加温60℃的热水，或由制冷机使冷冻液池中的冷冻液降温，恒定在必须低温(-20℃)状态，由冷冻液泵输出加低温(-10℃)的冷冻液；⑵热交换器为细、长型设计结构(如图7.7、8.7)，热交换器内、外壁均能承受200kgf/cm2以上超高压力；⑶热交换系统对被加工灭菌物，通过热交换器壁内面(如图7)或壁外面(如图8)接受加低(中)温工质(热水或冷冻液)传热，以加低(中)温，并可调控维持恒定低(中)温状态，达最佳时间。
⑷热交换系统对被加工灭菌物加低(中)温，是独立受令于操作者，不牵涉与超高压力的关系，不受超高压力影响；3、加超高压系统，由超高压泵，超高压工质(实为被加工灭菌物)的传输管及闸阀，被加工灭菌物贮罐，与加工灭菌锅的锅筒(如图5、图7)，或与锅筒内的热效换器(如图6、图8)联通组成。
(1)由超高压泵产生200kgf/cm2以上超高压力；(2)由超高压泵不断从被加工灭菌物贮罐吸取，和不断向加工灭菌锅的锅筒内(如图5、图7)或热交换器内(如图6、图8)，超高压传输进被加工灭菌物，并可调控使被加工灭菌物依次运行，处在恒定超高压(200kgf/cm2以上)状态达最佳时间；(3)当指令被加工灭菌物一部分一部分地依次喷射离开加工灭菌锅的锅筒或热交换器内超高压环境时，可继续用超高压泵不断超高压输入被加工灭菌物，最后接近加工灭菌结束时(贮罐内没有被加工灭菌物时)继续用超高压泵输入水，以维持加工灭菌锅的锅筒或热交换器内必须的恒定超高压状态；(4)加超高压系统，加超高压力和维持恒定超高压力状态，是独立受令于操作者，不牵涉与温度的关系，亦不受温度的影响。
4、喷爆系统，由加工灭菌锅的喷射管、闸阀，喷爆孔板，及经膨化灭菌物收贮罐联通组成，(如图5、6)。
(1)喷射管与容纳被加工灭菌物的加工灭菌锅的锅筒出口(如图7)或热交换器的出口(如图8)联通；(2)喷爆孔板，可用普通挤压膨爆机的喷爆孔板，最好用化纤生产工艺用的喷丝孔板，(如36孔/cm2，或72孔/cm2，或144孔/cm2)，使被加工灭菌物形成细小单位喷离超高压环境，提高膨化效能；(3)操作者打开喷射管阀，即可指令被加工灭菌物依次喷射通过喷爆孔板离开超高压环境，骤然减压，使被加工灭菌物及附着的微生物、酶、毒素的组织结构统统超级膨爆脆化，不可逆转，产生超级膨化加工和彻底杀灭微生物之生命、杀灭酶的活力，破坏毒素的效能。
(4)经膨化灭菌物收贮罐也是用不锈钢材料制造的密封而可调控承受1kgf/cm2压力，易清洗灭菌的大罐，用来无菌收贮经膨化灭菌物，并保证不被污染和便于带压无菌传运。
概括低(中)温超高压膨爆加工灭菌设备的工作特征在于当被加工灭菌物无论是一次性或连续性输入加工灭菌设备，都能依次运行，由超高压系统予以加超高压，由热交换系统分路予以加低(中)温，并调控既维持恒定超高压，又维持恒定低(中)温状态达最佳时间，然后指令被加工灭菌物依次在恒定的超高压状态下通过喷爆孔板喷射离开超高压环境，骤然减压，而使被加工灭菌物及附着的微生物、酶、毒素的组织结构统统超级膨爆脆化，不可逆转，获一举兼得超级膨化加工和彻底杀灭微生物之生命，杀灭酶的活力，破坏毒素，并最佳地保护、改善加工灭菌物的营养结构、感官性状的效能。
本发明涉及的低(中)温超高压膨爆加工灭菌法及设备，由于能使今后的膨爆加工进入超高压境界，得以实现超级膨爆之理想的突破，使超高压膨爆技术用以改良传统的消毒、杀菌法，得以实现彻底杀灭微生物之理想的突破，是对权威的巴氏消毒法及其各型消毒、杀菌器和高温高压膨爆加工法及其各型膨爆机，以及最新科学研究低温超高压灭菌法及设备的创造性超越。可广泛用于营养型食品、饮料、酿造、酿酒、制药、化工等行业的超级膨化，超级膨化再超细磨和彻底灭菌，将为充分开发利用营养资源，开发真资格营养型和不添加增稠剂、防腐剂的新、优产品(如人间的“琼浆玉液”-全大豆豆浆系列、全水果饮料、全粮发酵酒……等)，投入大生产、进入大流通、贮存于用户和挤占国际市场，更有益于人类营养、健康、长寿、享受，作出贡献。
注[1]、《消毒杀虫灭鼠手册》1980年3月人民出版社25页“巴氏消毒处理与时间表”。、《新产品世界》1992年5期中美合办，69页“食品消毒机”。、《新产品世界》1992年10期，中美合办，43页“当前的七大技术热点”。
权利要求
1.本发明涉及一种低(中)温超高压膨爆加工灭菌法及设备，其特征在于对被加工灭菌物通过低(中)温超高压膨爆加工灭菌设备加超高压，分路加低(中)温，当调控处于既是低(中)温状态，又是超高压状态，达最佳时间后，指令被加工灭菌物喷射离开低(中)温超高压环境，骤然减压，使被加工灭菌物及附着的微生物、酶、毒素的组织结构统统超级膨爆、脆化，不可逆转，一举兼得超级膨化加工，彻底杀灭微生物之生命，杀灭酶的活力，破坏毒素，并最佳地保护、改善被加工灭菌物的营养结构、感官性状的效能。
2.根据权利要求1，低(中)温超高压膨爆加工灭菌设备，其特征在于由加工灭菌锅，热交换系统，加超高压系统，喷爆系统，被加工灭菌物贮罐，经膨化灭菌物收贮罐，以及联管、阀等附件组成。
3.根据权利要求2，加工灭菌锅，由锅筒和内装设的热交换器组成，其特征在于锅筒及热交换器均系用不锈钢材料制造的长轴式能承受超高压力(200Kgf/Cm2以上)的密封容器，锅筒可与加超高压系统或者与热交换系统联通，热交换器则与锅筒的联接相对应地可经穿过锅筒的管座与热交换系统或者与加超高压系统联通，无论被加工灭菌物经超高压泵输入锅筒或者输入热交换器，都能调控升压达超高压(200kgf/Cm2以上)状态，和指令被加工灭菌物急速喷射离开超高压环境，骤然减压，超级膨爆、脆化，不可逆转，无论加低(中)温工质(热水或冷冻液)经泵输入锅筒或者输入热交换器，均可循环流回热水池或者冷冻液池，加温或降温维持恒定加低(中)温所必须的工质温度(-20℃至80℃)，均可通过热交换器壁对被加工灭菌物传热加低(中)温达必须的低(中)温(-10℃至60℃)状态，它是低(中)温超高压膨爆加工灭菌设备的重要部分。
4.根据权利要求2，加超压系统由超高压泵，被加工灭菌物贮罐，加工灭菌锅联通组成，其特征在于独立受令于操作者，由超高压泵从被加工灭菌物贮罐内吸取被加工灭菌物，不断超高压输入加工灭菌锅的锅筒或热交换器里，均可调控升压达200kgf/cm2以上超高压力，达必须的时间，当打开喷射管阀，指令被加工灭菌物不断喷射时，由于超高压泵不断超高压输入被加工灭菌物，从而在加工灭菌锅的锅筒或者热交换器里，始终能依次运行和处在200kgf/cm2以上超高压状态，毫不牵涉温度的关系，也不受温度的影响。
5.根据权利要求2，热交换系统由加工灭菌锅的锅筒或者热交换器的加低(中)温工质(热水或者冷冻液)输入、回流管座分别与锅炉热水池或者制冷机冷冻液池的输出泵、回流管联通组成，其特征在于独立受令于操作者，用低压锅炉(1kgf/cm2)蒸汽予先将热水池里的水加温和调控恒定在80℃，或者用制冷机予出将冷冻液池内的冷冻液降温和调控恒定在-20℃，再用泵不断地将其热水或冷冻液输入锅筒或者热交换器，和不断回流入热水或冷冻液池内，通过调控环流的热水或冷冻液的流速，利用热交换器的内壁或者外壁对被加工灭菌物加必须的低(中)温，并达必须的时间，毫不牵涉超高压力关系，亦不受超高压力的影响。
6.根据权利要求2，膨爆系统由加工灭菌锅的喷射管阀与喷爆孔板，经膨化灭菌物收贮罐联通组成，其特征在于喷爆孔板可用化纤生产工艺用的喷丝孔板(如36孔/cm2，或72孔/cm2，或144孔/cm2)，经膨化灭菌物收贮罐是用不锈钢材料制造，可自控罐内保持1kgf/cm2低压的密封大罐，当低(中)温超高压膨爆加工灭菌设备联动后，即将被加工灭菌物超高压输入加工灭菌锅的锅筒或热交换器内处于必须的低(中)温超高压状态，维持达必须时间，当打开喷射管阀，即指令被加工灭菌物经喷爆孔板，分散成细小的单位，急速喷射离开超高压环境，骤然减压，而使被加工灭菌物及附着的微生物、酶、毒素的组织结构统统超级膨爆、脆化，不可逆转，达超级膨爆加工和彻底杀灭微生物之生命的效能。
7.根据权利要求1，低(中)温超高压膨爆加工灭菌法及设备的功能特征在于由于创新采用对被加工灭菌物分路加低(中)温，分路加超高压，和急速喷射，骤然减压的膨爆方法及设备，则使今后的膨爆加工能进入超高压境界，得以实现超级膨爆之理想的突破，使超高压膨爆技术用以改良传统的消毒、杀菌法，得以实现彻底杀灭微生物生命之理想的突破，而且由于在膨爆加工灭菌过程中，理想地避免了高温的破坏性，则能理想地保护、改善被加工灭菌物的营养结构、感官性状，从而可为饮料、酿酒、制药、化工等行业改良超细磨和灭菌工艺，提高产品质量数量，降低成本，减少损耗所用，将为人类充分开发利用营养资源和为人类健康、享受作出贡献。
全文摘要
本发明涉及一种低(中)温超高压膨爆加工灭菌法及设备，其特征在于是将被加工灭菌物置入加工灭菌锅内，加超高压，分路加低(中)温，当维持低(中)温、超高压达最佳时间后，指令被加工灭菌物喷射离开超高压环境，骤然减压，达超级膨化加工和彻底杀灭微生物的生命，杀灭酶的活力，破坏毒素，并理想地保护、改善被加工灭菌物的营养结构、感官性状的一种新方法及设备。
文档编号A23P1/14GK1102312SQ9410610
公开日1995年5月10日 申请日期1994年5月24日 优先权日1994年5月24日
发明者陈兴禄 申请人:陈兴禄