열관식 살균기는 흔히 볼 수 있는 열처리 설비로서 유제품, 주스, 음료, 맥주, 통조림 식품 등의 생산 과정에 광범위하게 응용된다.정확한 온도통제와 시간통제를 통해 식품중의 세균, 효모, 곰팡이 등 미생물을 효과적으로 사멸할수 있으며 동시에 식품의 풍미, 색채와 영양성분을 유지할수 있다.
열관식 살균기는 흔히 볼 수 있는 열처리 설비로서 유제품, 주스, 음료, 맥주, 통조림 식품 등의 생산 과정에 광범위하게 응용된다.정확한 온도통제와 시간통제를 통해 식품중의 세균, 효모, 곰팡이 등 미생물을 효과적으로 사멸할수 있으며 동시에 식품의 풍미, 색채와 영양성분을 유지할수 있다.
1. 원리
열관식 살균기는 열교환 원리를 이용해 식품이나 액체를 빠르게 가열하고 살균하는 설비다.뜨거운 물이나 증기를 통해 열관 안에서 순환하면서 살균을 기다리는 액체 식품에 열을 전달해 필요한 고온에 신속하게 도달하도록 살균 과정을 마치는 것이 주요 작동 원리다.그 핵심사상은"단시간고온"멸균법으로서 이런 방법은 짧은 시간내에 식품을 규정된 고온에 가열하여 세균과 기타 미생물을 신속히 죽인다.
1. 열교환의 원리
핵심 원리는 열교환이다.설비 내부는 열관 (일반적으로 스테인리스강 또는 기타 고온에 견디는 재료로 만든 파이프) 을 통해 증기나 온수를 설정온도로 가열한 후 이 열관을 통해 처리될 액체 식품과 열교환한다.증기나 뜨거운 물의 온도가 높기 때문에 열량은 식품에 빠르게 전달되어 순식간에 필요한 온도로 가열될 수 있다.이 과정에서 식품의 미생물이 사멸돼 멸균 효과를 낸다.
2.온도 제어 및 시간 제어
가열 온도와 시간을 제어함으로써 멸균 과정의 유효성을 확보한다.일반적으로 식품은 열관 내에서 가열 시간이 매우 짧지만 (보통 수십 초에서 몇 분) 그 속의 세균, 바이러스 등 미생물을 죽이기에 충분하다.설비는 정확한 온도 제어 시스템을 갖추고 있어 온도가 설정치까지 정확한지 확인할 수 있다.과도한 온도와 너무 긴 가열 시간은 식품의 맛과 영양 성분에 나쁜 영향을 미칠 수 있기 때문에 시간과 온도의 정확한 제어는 열관식 살균기의 효과적인 작업의 기초이다.
2. 구조
열관식 살균기의 구조 설계는 열교환 효율을 높이고 빠른 가열과 살균을 확보하기 위한 것이다.주로 다음과 같은 섹션으로 구성됩니다.
1. 케이스
케이스는 일반적으로 스테인리스 스틸 또는 기타 내부식 재료로 만들어지며 밀폐성과 고온에 강한 성능을 가지고 있습니다.케이스 디자인은 공간을 절약하고 생산성을 향상시키기 위해 일반적으로 컴팩트합니다.
2. 열관
열관은 핵심부분으로서 일반적으로 여러개의 병렬된 도관으로 구성되며 액체식품은 이런 도관을 통해 류동한다.파이프 안의 증기나 뜨거운 물은 처리 대기 식품과 열교환을 하여 가열과 살균 과정을 완성한다.열관의 설계는 일반적으로 열전도의 효율과 열량의 균일한 분포를 고려하기 때문에 재료 선택과 배열 방식에 있어서 모두 엄격한 요구가 있다.
3. 가열 시스템
일반적으로 증기발생기, 온수순환시스템 등 독립적인 가열시스템이 설치되여있으며 필요한 열량을 제공하는것을 책임진다.이러한 가열 시스템은 전체 살균 과정에서 온도가 예정된 범위 내에서 유지될 수 있도록 증기나 온수를 안정적으로 공급할 수 있다.
4. 제어 시스템
일반적으로 온도, 유량, 압력 등의 매개변수를 실시간으로 모니터링하고 조절하는 고급 제어 시스템을 갖추고 있습니다.온도 제어 시스템과 PLC (프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러) 와 같은 컨트롤러를 통해 운영자는 온도와 살균 시간을 정확하게 설정하여 각 식품이 살균 효과를 얻을 수 있도록 보장할 수 있다.
5. 냉각 시스템
일반적으로 살균이 완료되면 즉시 식품을 상온 또는 적정 온도로 냉각시켜 고온이 식품의 품질에 악영향을 미치지 않도록 하는 냉각 시스템도 갖추고 있다.냉각 시스템은 일반적으로 냉수 또는 냉각액을 사용하여 온도를 낮추어 제품이 짧은 시간 내에 적합한 온도에 도달하도록 보장하고 식품의 품질과 맛이 손상되지 않도록 보장한다.
3. 공정절차
열관식 살균기의 공정은 크게 다음과 같은 몇 단계로 나눌 수 있다.
1. 재료 공급 및 예열
원료 공급구에서 처리를 기다리는 액체 식품은 먼저 예열 단계를 거친다.뜨거운 물이나 증기를 통해 식품과 초보적인 열교환을 진행하여 그 온도를 점차 높여 필요한 살균온도에 접근하게 한다.이 과정은 일반적으로 비교적 온화하며 후속적인 살균과정을 준비하기 위해서이다.
2.고온살균
예열된 식품은 열관 부분에 들어가 증기나 뜨거운 물과 충분한 열교환을 통해 설정된 살균 온도까지 온도를 빠르게 높인다.이 과정은 핵심 부분으로 보통 비교적 짧은 시간 내에 완성된다.
3. 보온 처리
일부 살균기는 식품이 고온에서 충분한 시간을 머물며 미생물을 죽일 수 있도록 보온 단계도 설치한다.보온 시간의 길이는 식품의 종류, 가열 온도 및 멸균 요구와 밀접한 관련이 있다.
4. 냉각처리
살균이 완료된 후, 식품은 고온이 식품의 품질에 부정적인 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 신속하게 온도를 내려야 한다.냉각 처리는 일반적으로 냉각기나 냉각 파이프를 통해 이루어지며, 냉각된 식품은 다음 처리 단계로 들어가거나 직접 포장됩니다.
5.배수와 청결
배관 및 기타 부분은 사용 중에 때나 잔여물이 쌓일 수 있으므로 매번 사용이 끝난 후 청소 및 배수 작업을 수행합니다.일반적으로 청정멸균(CIP) 기술로 설비를 자동화하여 설비내부가 무균상태를 유지하도록 한다.
4. 우세
열관식 살균기는 다른 유형의 살균 장비에 비해 많은 뚜렷한 장점을 가지고 있습니다.
1. 효율적인 열 교환
열관 설계는 대면적의 열교환 표면을 제공하여 열 전달 효율을 효과적으로 높일 수 있다.이를 통해 설비는 비교적 짧은 시간 내에 식품을 필요한 온도까지 가열할 수 있어 멸균 효율을 높일 수 있다.
2.우수한 온도 제어 성능
정밀한 온도 제어 시스템을 갖추면 온도와 시간을 정확하게 제어할 수 있으며, 각 제품이 예정된 살균 효과를 달성할 수 있도록 보장하고, 과도한 가열로 인한 식품 품질의 손상을 피할 수 있다.
3. 유연한 적응성
액체음료, 유제품, 주스, 탕류 등 다양한 유형의 식품에 적용할 수 있다.공정 프로세스와 매개변수는 다양한 제품의 특성에 따라 조정할 수 있으며 유연성과 적응성이 높습니다.
4.에너지 절약 및 환경 보호
효율적인 열 교환 기술을 통해 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다.합리적인 가열과 냉각 방식을 통해 설비는 효율적인 에너지 이용을 실현할 수 있고 현대 생산의 에너지 절약과 환경 보호 요구에 부합된다.
5. 신뢰할 수 있는 운영
자동화된 제어 시스템을 통해 간편하고 신뢰할 수 있습니다.장치의 작동 상태, 온도, 트래픽 등의 매개 변수를 실시간으로 모니터링하여 장치가 항상 이상적인 작동 상태를 유지할 수 있습니다.