罐头内容物分散装置及罐头杀菌系统的制作方法

本实用新型涉及一种罐头内容物分散装置及包括该内容物分散装置的罐头杀菌系统；其中，该内容物分散装置适用于分散具有圆形罐藏容器的罐头，尤其是水果罐头中的内容物。

背景技术：

罐头食品的原料经预处理、灌装密封后，必须进行热力杀菌。以水果罐头的制备为例，其通常是先将常温的果块/粒灌装到例如玻璃罐的圆形罐藏容器内，接着再向该罐藏容器内注汤(通常是糖液，汤温一般≥82℃)，经排气、密封后杀菌。

通常情况下，注汤后罐藏容器内的果块/粒分布并不均匀，且果块/粒会较多地分布在容器下部。由此，导致容器内不同区域的内容物之间可能存在较大的温差。例如，罐头上部汤汁和果块/粒的温度可能达到50-70℃，而沉积在罐头底部的果块/粒的温度可能仅为18-32℃，不利于后续杀菌的均匀热传导。此外，为保证杀菌效果，通常是以罐头内容物的最低温度来计算所需要的杀菌时间和/或杀菌温度，这样就容易造成罐头上部杀菌过度，不仅影响产品风味，还会造成产品口感硬度不一。

中国专利文献CN201020563209.6公开了种用于罐头高温杀菌时的匀温装置，其包括有利用高温蒸汽进行杀菌的高温槽，高温槽内转动安装有若干个转轴，转轴下方设有输送带，转轴压紧输送带，输送带带动转轴转动，转轴的转动带动横放在两转轴间的罐头瓶翻转，从而使罐头的各个面受热均匀。

中国专利文献CN201420777538.9公开了一种桔子罐头的杀菌装置，其包括杀菌釜、热水箱、冷凝水箱、加热管、顶推装置以及温度报警装置，热水箱与杀菌釜相连，冷凝水箱通过水管与杀菌釜顶部相连，杀菌釜内壁上盘绕加热管，与电机相连的顶推装置安装在杀菌釜底部，顶推装置呈倒V型，可以对杀菌釜中的桔子罐头进行推顶，从而使得桔子罐头在水体中翻转，使得桔子罐头受热均匀，以改善杀菌效果。

然而，以上技术方案均是在杀菌装置内部设置相应的机构，使得罐头在杀菌过程中翻转。这样的不足之处在于：首先，杀菌初期还是会存在罐头内不同区域的内容物之间存在较大温差的问题；其次，即使罐头的翻转会降低罐头内容物的温差，但经翻转后罐头内容物的实际温度难以确定，导致操作上还是需要根据杀菌前罐头内容物的最低温度来计算所需要的杀菌时间和/或温度；再者，由于相应机构处于高温高压环境，因而对其材料和制造的要求很高，存在后期难以维护的缺陷。

此外，采用玻璃瓶和高阻隔塑料杯作为罐藏容器的罐头目前均采用链板式连续静止杀菌装置进行巴氏杀菌，而上述这些技术方案均不能应用在这种静止杀菌装置上。

实际上，上述专利中所要解决的是杀菌过程中罐头受热均匀性的问题，其根本没有意识到杀菌前罐头中不同区域的内容物之间存在温差及分散不均所带来的一系列缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种罐头内容物分散装置，其适于分散具有圆形罐藏容器的罐头，尤其是水果罐头中的内容物。

本实用新型的另一目的是提供一种在杀菌前就消除或降低罐头中不同区域的内容物之间的温差、改善内容物分散均匀性的罐头杀菌系统。

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供了一种罐头内容物分散装置，包括输送带机构、以及相对地分别设置在输送带两侧部的转动构件和对夹构件；其中，转动构件在电机的驱动下转动，以使得对夹在转动构件和对夹构件之间的罐头在沿输送带前进的同时发生转动。

上述技术方案中，罐头沿输送带的输送方向前进，且当行进至转动构件和弹力构件之间时被二者所对夹，转动构件在电机的驱动下转动，使得转动构件和对夹构件分别向罐头施加相应的摩擦力以带动其快速转动，罐头的转动产生离心力，导致罐头内容物发生旋流以带动不同区域的内容物之间相互混合，从而使得内容物分散均匀。并且，当罐头不同区域内容物之间存在温差时(例如排气密封后待杀菌的罐头)，罐头内容物的旋流还会消除或降低罐头不同区域内容物之间的温差，使得罐头内容物的最低温度升高，由此可以缩短杀菌时间和/或降低杀菌温度，避免因杀菌过度而造成的产品风味变差和口感硬度不一。

上述技术方案中，由于罐头内容物的旋流使得果块/粒在罐头内具有更为均匀的分散程度，因此无需另外在包装前进行人工摇匀。与此相对地，如果在包装前采用人工摇匀的方式使果块/粒分散均匀的话，则每条生产线至少需要4个人，按每天100吨产品计，每天需要40人。由此可见，采用本实用新型的方案可以节省此部分人力投入，从而显著降低生产成本。

根据本实用新型的一种具体实施方式，对夹构件被配置为向所述罐头施加弹性压力。对夹构件向罐头施加弹力压力可以缓冲其与罐头之间的冲击作用，并更有利于向罐头提供适当的摩擦力，使得罐头保持平稳的运动，并避免因刚性冲击而导致的容器碎裂。

其中，对夹构件的弹性压力可以来自于对夹构件本身，例如对夹构件本身或其中的一部分由弹性材料制备而成；或者，可以设置与对夹构件相配合的弹性构件，并利用该弹性构件的形变而向对夹构件提供弹性压力。

作为本实用新型的一种优选实施方式，对夹构件包括刚性本体以及设置在该刚性本体靠近转动构件一侧的弹性垫。

作为本实用新型的另一优选实施方式，在对夹构件远离转动构件的一侧设置有一个或多个弹性缓冲构件；其中，该弹性缓冲构件例如可以是弹簧。

上述技术方案中，一方面弹性缓冲构件可以更好地缓冲对夹构件与罐头之间的冲击作用，另一方面可以通过增大或减小弹性缓冲构件的压缩程度来相应地增大或缩小对夹构件和转动构件之间的距离，使得罐头内容物分散装置能够适用于更多种不同外形尺寸的罐头，以提高其通用性。

本实用新型中，作为一种可选择的实施方式，可以通过转动构件和输送带机构相对于转动构件的侧壁来对夹罐头，以使得被对夹在转动构件和该侧壁之间的罐头在二者所施加摩擦力的带动下发生转动。其中，同样可以在该侧壁靠近转动构件的一侧设置弹性垫。也就是说，本实用新型中，对夹构件可以是输送带机构相对于转动构件的侧壁。

根据本实用新型的另一具体实施方式，转动构件为套设在一对转动皮带轮上的转动皮带。这不仅具有结构简单的优点，同时还可以持续地向罐头施加摩擦力，以使得罐头内容物可以更好地混合均匀和分散。

作为本实用新型的一种优选实施方式，转动皮带和电机之间设置有套设在一对传动皮带轮上的传动皮带；传动皮带的从动带轮与转动皮带的主动带轮共轴地设置在同一传动轴上，且传动皮带从动带轮的直径小于转动皮带主动带轮的直径，例如，传动皮带从动带轮的直径与转动皮带主动带轮的直径之比可以设置为1:2-5。这样的好处在于，可以增大转动皮带的线速度，从而增大转动皮带施加至罐头的摩擦力，以较为容易地带动罐头以合适转速转动。

作为本实用新型的另一优选实施方式，转动皮带在其接触罐头一侧的运动方向与输送带的输送方向相反。这样，对夹在转动皮带和对夹构件之间的罐头的输送速度会降低，使得罐头在转动皮带和对夹构件之间输送时被转动的圈数更多，以进一步提高罐头内容物的分散效果。

本实用新型中，转动皮带可以采用三角皮带、平皮带、同步皮带、V形带、并联皮带或环型板带等各种能够起到传动作用并向罐头施加摩擦力的机械皮带。其中，转动皮带和对夹构件均可以具有一定的宽度(例如2厘米至10厘米)，以便于与罐头形成较大的接触表面，从而增大施加至罐头的摩擦力。其中，转动皮带和对夹构件的宽度可以相同或者不同。

本实用新型中，作为一种可选择的实施方式，转动构件可以是一个或多个摩擦辊，该摩擦辊可以与输送带相互垂直地设置，从而能够向罐头施加摩擦力，以带动罐头转动。

为了实现本实用新型的另一目的，本实用新型还提供了一种罐头杀菌系统，其包括杀菌装置、罐头输送装置以及上述的任意一种罐头内容物分散装置；其中，罐头输送装置用于将待杀菌的罐头由罐头内容物分散装置输送至杀菌装置。

上述技术方案中，杀菌装置可以是巴氏杀菌装置，这适用于大部分水果罐头的杀菌。另外，根据所适用杀菌对象的不同，也可以采用例如高压杀菌装置等的其他杀菌装置。

本实用新型的杀菌系统中，杀菌前对罐头内容物进行分散处理，可以消除或降低罐头上下不同区域内容物之间的温差，并使得罐头内容物分散均匀，由此可以缩短杀菌时间和/或降低杀菌温度，从而避免因杀菌过度而造成的产品风味变差、营养成份损失和口感硬度不一。

为了更清楚地阐述本实用新型的目的、技术方案及优点，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型罐头杀菌系统优选实施例的结构示意图；

图2是图1罐头杀菌系统中罐头内容物分散装置30的结构立体图；

图3是图1罐头杀菌系统中罐头内容物分散装置30的另一结构立体图。

具体实施方式

如图1-3所示，根据本实用新型优选实施例的罐头杀菌系统，包括巴氏杀菌装置10、罐头输送装置20和罐头内容物分散装置30。其中，罐头输送装置20采用输送带来实现罐头C的输送，并分别与杀菌装置10和罐头内容物分散装置30相连，以将待杀菌的罐头C输送到杀菌装置10。其中：

图2和3是罐头内容物分散装置30的结构立体图。参见图2和3，罐头内容物分散装置30包括由支撑脚31所支撑的输送带机构32，输送带机构32包括输送带321和分别设置在输送带321两侧的第一侧壁322和第二侧壁323。容易理解，第一侧壁322和/或第二侧壁323可以延伸至高于输送带321的位置。罐头内容物分散装置30还包括固定在安装板33上的电机34、套设在第一主动带轮351和第一从动带轮352上的传动皮带353、套设在第二主动带轮361和第二从动带轮362上的转动皮带363。本实施例中，转动皮带363为同步皮带或环型板带。

其中，安装板33通过支撑架37固定在第一侧壁322上；第一主动带轮351设置在电机38的输出轴上，第一从动带轮352和第二主动带轮361共轴地设置在第一转动轴371上，第二从动带轮362设置在第二转动轴372上；第一转动轴371和第二转动轴372可转动地安装在安装板33的轴承座331和332上。转动皮带363位于输送带321的第一侧壁322一侧，并与输送带321相互平行地设置；第一从动带轮352的直径小于第二主动带轮361的直径，且二者的比例大致为1:2，以增大转动皮带363的线速度。

输送带321的第二侧壁323一侧与转动皮带363相对地设置有作为对夹构件的压力护栏39；压力护栏39与转动皮带363相互平行地设置。其中，压力护栏39基本上是刚性的(即基本上不会发生形变或者其形变在本实用新型中基本上可以忽略不计)，在压力护栏39靠近转动皮带363的一侧具有作为弹性垫的硅胶垫板391，在压力护栏39远离转动皮带363的一侧设置有多个可以向压力护栏39提供弹性压力和缓冲力的缓冲弹簧392。缓冲弹簧392的压缩程度是可调的，从而实现对压力护栏39和转动皮带363之间距离的调节。

当罐头C输送到转动皮带363和压力护栏39之间时，被转动皮带363和压力护栏39所对夹。其中，转动皮带363在电机38的驱动下转动，转动皮带343在其接触罐头C一侧的运动方向与输送带321的运动方向相反，转动皮带343和压力护栏39分别向罐头C施加方向相反的摩擦力，带动罐头C在沿输送带321前进的同时快速转动。

容易理解，在本实用新型未图示的其他实施例中，转动皮带343在其接触罐头C一侧的运动方向也可以与输送带321的运动方向相同，但其线速度快于输送带321的线速度。另外，在本实用新型未图示的其他实施例中，第二侧壁323可以延伸至高于输送带321的位置，此时可以利用转动皮带363和第二侧壁323来实现对罐头C的对夹。

以256g重玻璃瓶罐装的糖水桔子罐头为例(其中，以重量计，糖水占30％，桔子果片占70％)，将常温果片装罐后，注入温度为大约85℃的糖水，排气密封，然后分别采用本实用新型的杀菌系统和作为对比例的普通杀菌系统进行杀菌。其中，作为对比例的普通杀菌系统除了不包括本实用新型中的罐头内容物分散装置外，其余部分均与本实用新型的杀菌系统相同。两种杀菌系统所采用的均是现有的连续链板式水浴杀菌机，且罐头在该连续链板式水浴杀菌机中的排放和运行方式均为直立静止式。

下表1示出了上述两种杀菌系统中罐头在进入杀菌机之前和杀菌完成后中内容物的温度分布，并给出了杀菌之后桔子果片的感官质量。表1中，罐内容物的上部温度是在罐最上部1/3区域中所随机测量的内容物温度，罐内容物的下部温度是在罐最下部1/3区域中所随机测量的内容物温度。实际上，由于罐中桔子果片的堆积程度很高，因此罐的下部内容物基本上就是桔子果片。

表1:本实用新型杀菌系统和普通杀菌系统的试验结果比对

由上表1可见，采用普通杀菌系统，大部分情况下，杀菌前罐上部内容物的温度较高，而下部内容物的温度较低，二者之间的温差很大，且杀菌后二者之间的温差仍相对较高，由此导致需要在较高的92℃下杀菌，上部果片因杀菌过度而偏软。另外，在不同罐头之间，果片感官质量的一致性也较差。

与此相对地，采用本实用新型的杀菌系统，杀菌前后罐中内容物的温度一致性均非常高，可以在较低的90℃下杀菌，杀菌后的果片不仅有硬度，而且口感一致。另外，不同罐头之间果片感官质量的一致性非常好。

需要说明的是，虽然两种杀菌系统的杀菌温度看起来仅相差2℃，但由于桔子果片非常软，因而2℃的温差也足以对果片硬度产生非常大的影响。

虽然以上通过优选实施例描绘了本实用新型，但应当理解的是，本领域普通技术人员在不脱离本实用新型的发明范围内，凡依照本实用新型所作的同等改进，应为本实用新型的保护范围所涵盖。