第四章 热加工机械与设备 第一节 杀菌设备第二节 焙烤设备第三节 预煮设备第四节 油炸设备第一节 杀菌设备杀灭和抑制食品中微生物的主要方法 有热、冷、辐射、盐渍、干燥、烟熏等。 通常采用加热灭菌的办法。1、加热方法湿热杀菌法是利用热水和蒸汽直接加 热以达到杀菌目的，最常用的发法。干热杀菌法是利用热风、红外线、微 波等加热以达到杀菌目的。2、杀菌的温度和时间的关系温度和时间都是杀灭微生物的所需条 件。温度越高，杀菌时间越短。但在破坏 微生物作用上，同样有效的不同温度时 间组合对食品的损害程度远远不同。3、微生物对高温的敏感性微生物对高温的 敏感性比食品对高温 的敏感性要大，温度 每上升10，使食品 变质的化学反应速率 加快1倍，同样，使 微生物破坏的速率加 快10倍。故采用超高温短 时灭菌（UHT）处理 ，以保证食品质量。一、液体物料超高温杀菌设备超高温短时杀菌是将食品在瞬间加热 到高温而达到杀菌目的。通常杀菌温度从120提高到135 145，仅需35s就可以将微生物的孢子 完全杀死。几乎不影响食品的色、香、味 等，对牛乳、果汁等热敏感的食品尤其适 用。1、超高温短时杀菌方法a、分直接加热杀菌法和间接加热杀菌法 。直接加热杀菌法是用蒸汽或电阻管直 接加热物料，转热效率高，但不易控制。间接加热杀菌法是加热介质通过热交 换进行加热。b、设备要求：必须保证物料瞬时超高温杀菌和加热 后迅速冷却。、超高温短时杀菌设备组成超高温短时杀菌设备组成主要由预热 器、杀菌器、冷却器、均质机和清洗设备 构成。流体食品由泵和均质机连续输送进行 预热、杀菌、冷却等加工进入下一道工序 ，清洗设备在设备开机前和关机后对全套 设备进行程序控制清洗，保证设备在无菌 条件下运转。（一）直接加热超高温短时杀菌设备1、蒸汽加热式杀菌设备有两种：喷射式加热器是加热器将蒸汽喷射 到牛乳流体中；注入式加热器是将牛乳注 入蒸汽流中。 （1）喷射式加热器a、原理：将蒸汽喷射到牛乳中，使牛 乳迅速升温到140，然后通过真空罐瞬 间冷却至80。b、直接蒸汽喷射杀菌设备工艺流程图c c、工作过程：、工作过程：原料乳由转运泵原料乳由转运泵1 1从低温恒位槽中抽出，经从低温恒位槽中抽出，经 第一预热器第一预热器2 2进入第二预热器进入第二预热器3 3，在压力下由乳，在压力下由乳 泵泵4 4抽出，到直接蒸汽喷射杀菌器抽出，到直接蒸汽喷射杀菌器6 6，喷入高压，喷入高压 蒸汽，然后进入真空罐蒸汽，然后进入真空罐9 9，在低压下，牛乳闪蒸，在低压下，牛乳闪蒸 而消耗热量，温度下降到而消耗热量，温度下降到7777。利用喷射冷凝。利用喷射冷凝 器器1818冷凝蒸汽和由真空泵冷凝蒸汽和由真空泵2121抽去不凝气体使真抽去不凝气体使真 空罐保持一定的真空度。排出的蒸汽一部分可空罐保持一定的真空度。排出的蒸汽一部分可 用于第一预热器用于第一预热器2 2，预热冷牛奶。经灭菌的牛奶，预热冷牛奶。经灭菌的牛奶 用无菌乳泵用无菌乳泵1111送到无菌均质机送到无菌均质机1212，然后在无菌，然后在无菌 冷却器中冷却到冷却器中冷却到10-1510-15，直接送包装机包装。，直接送包装机包装。d、直接蒸汽喷射杀菌温度-时间曲线（2）注入式超高温杀菌a、原理将牛奶回其他原料注入到过热蒸汽加热设 备中，由蒸汽瞬间加热到杀菌温度而完成杀菌 过程。b、注入式超高温杀菌设备工艺注入式超高温杀菌设备工艺流程图流程图c c、工作过程、工作过程原料由高压泵送到第一预热器，再经过第原料由高压泵送到第一预热器，再经过第 二预热器，加热到二预热器，加热到7575。最后进入蒸汽加热器。最后进入蒸汽加热器4 4 ，加热到，加热到140140，进入闪蒸罐，进入闪蒸罐5 5，降温到，降温到7575， 底部的无菌乳用无菌泵底部的无菌乳用无菌泵6 6抽出，进冷凝器抽出，进冷凝器7 7，冷，冷 却到却到4 4包装。包装。（二） 间接式超高温杀菌设备间接式超高温杀菌设备根据热交换器型式分：薄板 、套管式、和刮板式三种。1、薄板超高温杀菌设备由数组薄板热交换器组成，对流体物料连续预热、杀 菌和冷却。a、 工艺流程b、 工作过程原料 平衡槽1 薄板热交换器2（85）贮槽3（6min） 均质机4 薄热交换器5、6（ 138-150） 薄板冷却热交换器9（100） 薄板热交换器2热交换 热交换器10冷却（20） 包装。d、牛乳灭均时间温度曲线2、套管式超高温杀菌设备由两根不锈钢管组成的双套盘管，利 用内外管间环形间隙进行热交换。a、 工艺流程b、 工作过程物料通过供料泵1进入双套盘管2的外 层通道，与内层通道已杀菌的高温物料热 交换而预热，进入灭菌室3由高温桶内蒸 汽间接加热到135，保温3-6s，进双套 盘管内层通道被冷却到出料温度(65) 3 3、刮板式超高温杀菌设备（不做介绍）二、罐头杀菌设备1、种类普通罐头软罐头2、概念a、软罐头：国外叫蒸煮袋或盒，是指用软 质容器包装，经100以上高温杀菌后达到商业 无菌，保质期在一年以上的包装食品。b、普通罐头：传统的用金属或玻璃罐装的 食品。3、应用一般有肉类、水产类、蔬菜类、水果类等。（一）普通罐头杀菌装置1、根据温度和操作的方法分：连续式：卧式链带杀菌机、螺旋式连续杀菌 机常压 间歇式：立式敞口杀菌锅、浴槽式杀菌器 杀菌 设备连续式：静水压杀菌机、水封式连续杀菌机 高压间歇式：卧式杀菌锅、回旋式杀菌锅2、不同方法的特点a、不同压力和温度类别 压力 温度 应用常压式 1Pa 100 PH4.5的酸性食 品加压式 0.1MPa 120 肉类罐头b、不同操作方式间歇式：多品种、小批量、中小型企业连续式：品种少、大批量、大型企业3、间歇式杀菌设备（1）立式杀菌锅属于间歇式 杀菌设备，不盖 锅盖，也可用于 常压间歇杀菌， 小型企业使用较 多。（2）卧式杀菌锅也属于间歇式杀菌设备，中小型企业 使用较多。（3）回旋式杀菌锅属于间歇式杀菌设备，由上下两个锅 体组成，结构见图，上锅是一个高压高温 的贮水锅，用于制备下锅的过热水。下锅 为高压杀菌锅，内有转体支架，可通过转 动装置带动支架转动在5-45r/min。特点：传热快、加热时间短、营养破 坏少、用于热敏感食品。第二节 焙烤设备一、 焙烤原理二、焙烤工艺要点三、焙烤设备四、焙烤实例（面包）返回一、 焙烤原理将成型的制品放入烤炉中，经过高温 加热使产品成熟，如面包、饼干等。当生坯放入烤炉时受到高温包围，淀 粉和蛋白质发生一系列理化变化，开始时 制品表面受到高温影响使水分大量蒸发， 淀粉糊化，糖和氨基酸反应，外表形成薄 薄的焦黄色外壳，然后水分逐渐转变为气 态向坯内渗透，加速生坯熟化，形成疏松 状态。二、焙烤工艺要点1、焙烤过程中，温度的选择是关键 因素。适宜的温度可使产品外形丰满，形 状整齐，色泽黄亮，内部松脆。2、炉温、面火、底火的调节和高低 的先后循序以及烘烤时间都要根据制品的 种类、 要求不同而调整。3、举例：水分含量低的饼干等要求 低温烘烤，达到熟而不焦；水分含量高的 面包，体积膨胀时用中温烘烤。食品出炉 后，必须立刻冷却，然后包装。三、焙烤设备（一）常用烤炉种类1、按烤炉热源分根据热源不同，分为电烤炉、煤炉、 煤气炉和燃油炉等，最广泛使用的是电烤 炉。特点：结构紧凑、占体积小、操作方 便、生产效率高、焙烤质量好。2、按结构形式分箱式炉和隧道炉两类。(二) 常用烤炉1、箱式炉（1）种类烤盘固定式箱式炉、风车炉和水平旋转炉。 （2）结构特点名称结构优点缺点烤盘固定式 若干层支架 制品在烤炉 中固定风车炉转篮装置热效率高、 占地面积小 、结构简 单手工装卸食 品、操作紧 张、劳动 强度大。水平旋转炉回转烤盘支 架面坯温差小 、烘烤均匀 、生产能力 大。劳动强度大 、炉体笨重 。烤苹果饼和烤玉米月饼水平旋转炉2、隧道炉（1） 概念隧道炉是一种炉体较长、烘室为一狭 长的隧道、在烘烤过程中食品沿隧道做直 线运动的烤炉。（2） 分类有钢带隧道炉、网带隧道炉、烤盘链 条隧道炉和手推烤盘隧道炉。（3） 结构主要由炉体部分、加热系统和传动系 统三部分组成。各炉的炉体和加热部分相 同，主要是传动系统不同。隧道炉（4）不同隧道炉的比较 种类载体优点缺点应用钢带隧 道炉钢带炉内循环热 量损失小大型食品 厂 网带隧道 炉网带水分易蒸发 、产量大、 可连续 生产不易清洗 下层有污垢大型食品 厂 烤盘链 条隧道炉链条 烤盘自动化操 作面包、饼 干、糕点 手推烤盘 隧道炉人力结构简 单 适用广依靠人力 作用，产 量小小型企业（三）各类烤炉简介1、XDTM型隔层式电烤炉（1）结构可焙烤各类糕点制品，采用隔层式结 构，分四层，每层为一独立的烤炉。（2）特点加热效率高、耗能小、保温性好，最 高温度可达300。（3）应用各类食品焙烤。2、MBH-3型旋转式热风烤炉 （1）结构是旋转式热风循环烤炉，系法式面包 生产线装置。 （2）特点受热均匀、可有效控制炉内温度、湿 度，使焙烤食品色泽和成熟度一致。 （3）应用可用于面包、蛋糕及点心的烘焙。3、GDCB420型隧道式远红外烤炉 （1）结构基本结构由炉体、传输机构、控温系 统组成。 （2）特点受热均匀，食品在炉内边运动边加热 ，使焙烤食品色泽和成熟度一致。 （3）应用饼干类食品焙烤。（四）烤炉选择烤炉的选择与食品的质量、生产成本 和经济效益直接相关，因此在选择上应注 意：第一，不同产品对温度要求不同。根据产品注意炉温的范围，以适应不 同产品使用。第二，不同热源的选择，以降低成本 ，增加经济效益。例如：燃油、燃气、电热、微波炉等 。四、焙烤实例（面包）面包焙烤需要控制三个重要条件，温度、时间和面包 的规格种类。1、面包的烘焙过程第一阶段：面包刚入炉，必须利用酵母产生CO2使 面包充分膨胀，炉内60%-70%的湿度，温度控制在 120。第二阶段：面包成熟阶段。可提高温度使面包快速 定型，此时面火为200-250，底火在270-300，面包 内部温度在50-60，烘焙时间4min。第三阶段：面包上色、增加香气、提高风味。面包 基本成熟，温度应下降。面火一般在180-200，发生 美拉德反应，金黄色表皮，产生香气。底火降到140- 160。经过3个阶段的烘焙即可成为色、香、味具佳的面 包。2、面包的焙烤时间（1）焙烤时间应根据以下条件而定：面包质量越大，时间越长，温度越低。一般 小面包多在8-12min,而大面包时间长达1h。（2）延长时间有利于提高面包质量。使面包中的糊精，还原糖和水解物增加，水 解酶时间长，从而提高面包的消化率。（3）焙烤过程中的反应。a、气体的释放和膨胀；b、面筋和鸡蛋的凝固及淀粉的糊化；c、水分的蒸发和风味的生产；d、表面脱水形成硬质外壳；e、还原糖的美拉德褐变反应和焦糖化使外 壳颜色加深。烤面包第三节 预煮设备1、预煮的目的通过预煮可以使物料脱水、抑制或杀死微 生物、调制食品等。 2、预煮的效果破坏过氧化氢酶和过氧化物酶两种，它们 耐热性高。 3、预煮的条件预煮的食品种类、形状、大小、传热性和酶 种类、含量不同，只能在实验是基础上确定预 煮条件。表4-3-1为不同体积的冷冻蔬菜在 100水中的预煮时间。 4、预煮设备夹层锅、预煮机。表4-3-1 不同体积的冷冻蔬菜在100水中的预煮时间蔬菜粗端直径/mm时间/min芦笋82 9.5143 15.94青刀豆811.5 89.523 9.534