一种牛奶辐照灭菌设备及方法与流程

本发明属于食品生产加工技术领域，具体涉及一种牛奶辐照灭菌设备及方法。

背景技术：

为了保证食用牛奶不影响人们的健康，也为了延长对牛奶的的保存时间，必须杀死牛奶中大部分或全部微生物，这种灭菌的操作是食品饮料业生产加工过程中非常重要的环节。对于牛奶来说，目前工业上采用的灭菌措施一般为热杀菌方法，根据杀菌的时间及温度的不同，又分为巴氏杀菌法和超高温灭菌法两种方法。

巴氏消毒法，即鲜牛奶冷却，然后把鲜牛奶加热到65℃，经过30分钟；或者加热到72-76℃，持续15分钟。巴氏消毒法其优点是牛奶中的营养成分基本没有发生变化，缺点是仅仅杀灭了牛奶中的病毒，而不是杀灭所有的微生物，所以巴氏消毒奶离开生产线后的运输、销售、储存等环节均需4℃的环境中冷藏，保质期短。

超高温灭菌法生产的牛奶，也叫常温奶，即采用134℃-135℃的高温，瞬间消毒鲜牛奶经过4秒钟，使得牛奶中的微生物全部杀灭。超高温灭菌奶在无菌密封条件下保质期长，缺点是牛奶的口感差，且高温对牛奶中蛋白质等营养成分破坏很大。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述一个或多个技术问题，本发明提供了一种牛奶辐照灭菌设备及方法，旨在既能灭绝牛奶中的细菌，又不造成营养流失的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种牛奶辐照灭菌设备，包括依次连通的鲜牛奶存储罐、牛奶过滤器、牛奶雾化器、雾化灭菌室和灭菌牛奶储存罐；所述鲜牛奶存储罐设置有鲜奶进口；所述牛奶雾化器的出奶口通过高压雾化喷嘴与所述雾化灭菌室连接，所述雾化灭菌室内设置有辐照灭菌装置。

进一步的，所述辐照灭菌装置为设置于所述雾化灭菌室顶部的电子加速器，所述电子加速器的输出端伸入所述雾化灭菌室内。

进一步的，所述电子加速器采用功率为14kw的加速器。

进一步的，所述高压雾化喷嘴为水平扇形喷嘴，所述高压雾化喷嘴的喷出方向与所述电子加速器的输出端的方向相互垂直。

进一步的，所述鲜牛奶存储罐、牛奶过滤器、牛奶雾化器、雾化灭菌室和灭菌牛奶储存罐均由食品级不锈钢材质制作而成。

进一步的，所述鲜牛奶存储罐、牛奶过滤器、牛奶雾化器、雾化灭菌室和灭菌牛奶储存罐的外表均设置有防辐射铅板。

另一方面，本发明还提供了一种利用上述牛奶辐照灭菌设备进行的牛奶辐照灭菌方法，所述方法包括以下步骤：

将鲜牛奶存储罐中的鲜牛奶通入牛奶过滤器进行过滤，去除鲜牛奶中的杂物；

将过滤后的所述鲜牛奶转入牛奶雾化器进行雾化处理，获得雾化鲜牛奶；

将所述雾化鲜牛奶通入雾化灭菌室，开启辐照灭菌装置，进行辐照灭菌，获得灭菌鲜牛奶；

将所述灭菌鲜牛奶通入灭菌牛奶储存罐进行存储。

进一步的，所述辐照灭菌装置的辐照计量范围为10kgy-15kgy，辐照时间为15-30秒。

进一步的，所述将所述雾化鲜牛奶通入雾化灭菌室的方法包括：

利用水平扇形喷嘴将所述雾化鲜牛奶喷入所述雾化灭菌室，且喷入的方向与所述辐照灭菌装置的辐照方向垂直。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果或优点：

本发明所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法不会造成牛奶本身的营养价值的流失，且灭菌效果理想，实现了在常温状态下对牛奶的全方位灭菌处理，能够有效的杀灭牛奶中的微生物及其孢子。

采用本发明所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法进行牛奶灭菌，用时短，效率高。

本发明所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法，灭菌后的牛奶直接无菌灌装，无二次污染，保存时间长。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的牛奶辐照灭菌设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的牛奶辐照灭菌方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明实施例提供了一种牛奶辐照灭菌设备，包括依次连通的鲜牛奶存储罐1、牛奶过滤器2、牛奶雾化器3、雾化灭菌室4和灭菌牛奶储存罐5；鲜牛奶存储罐1设置有鲜奶进口；牛奶雾化器3的出奶口通过高压雾化喷嘴6与雾化灭菌室4连接，雾化灭菌室4内设置有所述辐照灭菌装置。

在具体的实施过程中，辐照灭菌装置有很多种，在进一步的实施方案中，本发明实施例中的所述辐照灭菌装置具体为设置于雾化灭菌室4顶部的电子加速器7，电子加速器7的输出端伸入雾化灭菌室4内。电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫。它具有常温、无损伤、无残毒、环保、低能耗、运行操作简便、自动化程度高、适宜于大规模工业化生产等优点。

进一步的，电子加速器的型号有很多种，本发明实施例中的电子加速器7具体采用功率为14kw的加速器。

在具体的实施过程中，为了保障灭菌效果，在进一步的实施方案中，本发明实施例中的高压雾化喷嘴6具体采用水平扇形喷嘴，且高压雾化喷嘴6的喷出方向与所述电子加速器的输出端的方向相互垂直。水平扇形喷嘴能够将鲜牛奶在雾化灭菌室喷出一个扇面，而高压雾化喷嘴6的喷出方向与所述电子加速器的输出端的方向相互垂直，能够使雾化灭菌室中的鲜牛奶尽可能地被辐射到，保障灭菌效果。

在具体的实施过程中，为了确保牛奶的品质，在进一步的实施方案中，本发明实施例中的鲜牛奶存储罐1、牛奶过滤器2、牛奶雾化器3、雾化灭菌室4和灭菌牛奶储存罐5均由食品级不锈钢材质制作而成。

在具体的实施过程中，为了避免在该牛奶辐照灭菌设备附近工作的员工受到辐射，在进一步的实施方案中，本发明实施例中在鲜牛奶存储罐1、牛奶过滤器2、牛奶雾化器3、雾化灭菌室4和灭菌牛奶储存罐5的外表均设置有防辐射铅板，保障在该牛奶辐照灭菌设备附近工作的员工不受辐射侵害。

基于上述牛奶辐照灭菌设备，本发明实施例还提供了一种利用上述牛奶辐照灭菌设备进行的牛奶辐照灭菌方法，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤s1：将鲜牛奶存储罐中的鲜牛奶通入牛奶过滤器进行过滤，去除鲜牛奶中的杂物；

步骤s2：将过滤后的所述鲜牛奶转入牛奶雾化器进行雾化处理，获得雾化鲜牛奶；

步骤s3：将所述雾化鲜牛奶通入雾化灭菌室，开启辐照灭菌装置，进行辐照灭菌，获得灭菌鲜牛奶；

步骤s4：将所述灭菌鲜牛奶通入灭菌牛奶储存罐进行存储。

在具体的实施过程中，为了确保灭菌效果，在进一步的实施方案中，本发明实施例中所述辐照灭菌装置的辐照计量范围为10kgy-15kgy，辐照时间为15-30秒。

在具体的实施过程中，为了进一步确保灭菌效果，在具体的实施过程中，本发明实施例中将所述雾化鲜牛奶通入雾化灭菌室的方法包括：

利用水平扇形喷嘴将所述雾化鲜牛奶喷入所述雾化灭菌室，且喷入的方向与所述辐照灭菌装置的辐照方向垂直。

本发明实施例所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法不会造成牛奶本身的营养价值的流失，且灭菌效果理想，实现了在常温状态下对牛奶的全方位灭菌处理，能够有效的杀灭牛奶中的微生物及其孢子。

采用本发明实施例所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法进行牛奶灭菌，用时短，效率高。

本发明实施例所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法，灭菌后的牛奶直接无菌灌装，无二次污染，保存时间长。

此外，本发明实施例所提供的牛奶辐照灭菌设备及方法不仅可以用于牛奶灭菌，也适用于其他食品加工，比如果汁、饮料、矿泉水等，应用范围广，适宜大面积推广。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。