王錦國1   王鐵龍2

（1東港出入境檢驗(yàn)檢疫局；2中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院）

摘要：水煮槽在國內(nèi)主要用于巴氏殺菌的熱加工產(chǎn)品，如：蟹肉，凍煮真空雜色蛤等貝類速凍產(chǎn)品。由于其結(jié)構(gòu)簡單，因此，國內(nèi)利用水煮槽進(jìn)行熱加工的企業(yè)，其水煮槽主要是由企業(yè)自己模仿制造的，因沒有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，故各個(gè)企業(yè)制造出的水煮槽的差異很大。在檢查工廠過程中，我們發(fā)現(xiàn)企業(yè)對(duì)這個(gè)熱加工的CCP點(diǎn)所進(jìn)行的熱分布檢測(cè)，其結(jié)果是絕大多數(shù)設(shè)備的熱分布不均勻。由于熱分布不均勻，熱加工效果差異很大，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就有可能有很大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)，同時(shí)也會(huì)造成蒸汽的巨大浪費(fèi)。為了使水煮槽的熱分布更加均勻，我們聯(lián)合相關(guān)的機(jī)構(gòu)共同對(duì)水煮槽從機(jī)械性和技術(shù)性方面進(jìn)行了改造探索。

關(guān)鍵詞：水煮槽 熱分布 HACCP 改造探索

 

     水煮槽的熱分布是指水煮槽內(nèi)各個(gè)點(diǎn)位的溫度分布狀況，他要求水煮槽內(nèi)各個(gè)點(diǎn)位都達(dá)到預(yù)定的滅菌溫度才開始滅菌計(jì)時(shí)。為此，水煮槽的熱分布的均勻性受到了廣泛的關(guān)注。

     根據(jù)GMP（生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范）和HACCP的要求，生產(chǎn)過程必須經(jīng)過驗(yàn)證，包括工藝和設(shè)備的驗(yàn)證，從而使滅菌設(shè)備更加可靠和可信。在東港地區(qū)的水煮槽基本上都是企業(yè)自己制作的，而且都是互相模仿和抄襲。通過對(duì)企業(yè)的檢查發(fā)現(xiàn)，95%以上的熱分布都是不均勻的。在殺菌過程中的恒溫階段的同一時(shí)刻不同位置最大溫差都在2℃以上，同樣會(huì)造成水煮槽內(nèi)產(chǎn)品升溫時(shí)間過長，其最終結(jié)果就是實(shí)際殺菌時(shí)間與企業(yè)設(shè)定的殺菌時(shí)間存在較大的差異。我們通過調(diào)查了解發(fā)現(xiàn)有的企業(yè)由于殺菌不充分造成的微生物超標(biāo)，有的由于熱加工不均勻造成的產(chǎn)品熱加工不充分，有的產(chǎn)品熱加工過度，進(jìn)而影響產(chǎn)品的色澤和風(fēng)味�；�于此，我們從水煮槽的機(jī)械性和技術(shù)性兩方面入手進(jìn)行改造探索。

改造前水煮槽存在的主要問題

一是水煮槽只有一根蒸汽進(jìn)氣管路，而沒有旁通管路。如果進(jìn)氣管的閥門發(fā)生問題時(shí)，只能是停止生產(chǎn)，修理或更換好閥門以后才能夠恢復(fù)生產(chǎn)；二是蒸汽擴(kuò)散管的孔分布不均勻，孔的朝向也是很隨意的，其孔數(shù)總的橫截面積之和和進(jìn)氣管的橫截面積之比一般的只有1.2-1.3倍左右，這樣就會(huì)使蒸汽在水煮槽內(nèi)的循環(huán)分布不均勻，這是造成水煮槽熱分布不均勻主要原因之一；三是壓力表的分度值過大，不利于平時(shí)生產(chǎn)對(duì)壓力進(jìn)行有效的監(jiān)控，造成溫度不穩(wěn)定；四是溫度計(jì)的分度值也是過大，一般的分度值都是2-4℃之間，這樣會(huì)造成在監(jiān)控過程中，溫度顯示不精確，從而發(fā)生較大偏差。五是盛裝產(chǎn)品的殺菌筐的孔分布不均，而且孔的大小也是隨意的，折算成開孔比率，一般的都是在20%左右；六是沒有水循環(huán)系統(tǒng)和溫度自動(dòng)控制記錄系統(tǒng)，沒有循環(huán)泵就會(huì)使水的循環(huán)減速，熱量流速減小，沒有溫度自動(dòng)控制記錄系統(tǒng)，手動(dòng)操作對(duì)進(jìn)氣量控制不及時(shí)、進(jìn)氣量大小控制不穩(wěn)定，自然溫度就會(huì)引起很大的波動(dòng)。

改進(jìn)措施

    影響熱分布的因素是比較復(fù)雜的，為了使熱分布比較均勻，需要從多方面進(jìn)行考慮。但是，我們對(duì)水煮槽的改造主要還是根據(jù)L26（美國26號(hào)公告），SN/T 0400.6-2005對(duì)熱力殺菌的相關(guān)規(guī)定，以及美國FDA聯(lián)邦法規(guī)(21 CFR)的113、114部分和熱加工專家協(xié)會(huì)(IFTPS)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行改造探索。

1.機(jī)械性改造

（1）蒸汽管道應(yīng)該有足夠的尺寸，且蒸汽總管壓力不低于0.62 Mpa，分管道的壓力

不低于0.4Mpa,把進(jìn)氣管改造成為氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，在進(jìn)氣管路的相對(duì)位置增加進(jìn)氣旁通管路。以保證在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，旁通管路也是可以進(jìn)行有效的供應(yīng)蒸汽，同樣啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥門可以保障蒸汽進(jìn)行穩(wěn)定有效的供應(yīng)。

（2）進(jìn)氣管路應(yīng)該從水煮槽底部進(jìn)入，水煮槽內(nèi)蒸汽擴(kuò)散管的長度應(yīng)該和水煮槽的長度相同，擴(kuò)散管路上面應(yīng)該有大約直徑為4-4.5mm的小孔，且小孔的數(shù)量應(yīng)使所有小孔的橫截面積之和和進(jìn)氣管的橫截面之比在1.5-2.0之間，通過大量的試驗(yàn)我們得出，這個(gè)最佳的比例應(yīng)該是1.6-1.8之間，且小孔的方向應(yīng)該是斜向上，這些孔應(yīng)該是均勻分布的。如果是有兩排孔的話，這兩排孔的朝向應(yīng)該與擴(kuò)散管中軸線之間成為90°夾角，如果是三排孔的擴(kuò)散管，中間一排應(yīng)該是豎直向上，左右兩側(cè)應(yīng)該是分別斜上方，這左右兩排孔的要求同上面兩排孔的要求是一樣的。

（3）更換合適比例的壓力表和溫度計(jì)，對(duì)于壓力表，每一個(gè)水煮槽的進(jìn)氣管路上必須安裝一支便于讀數(shù)的壓力計(jì)。壓力表的范圍為0～0.25MPa，每刻度為0.014MPa或以下。對(duì)于溫度計(jì)，由于水煮槽的加工條件比較特殊，一般的都是使用圓盤式的溫度計(jì)，要求便于讀數(shù)，范圍最好在40℃-110℃之間（一般的使用水煮槽進(jìn)行熱加工的產(chǎn)品的溫度要求都是小于100℃），分度值最好是不超過1℃，表盤直徑最好是使用直徑為15mm或以上。

（4）水煮槽中用于裝載產(chǎn)品的殺菌籃筐必須有足夠多的孔，用金屬片或者其他適合的材料制成。這些裝置各邊的小孔數(shù)目及其尺寸雖然沒有明確的要求，但無效的底板打孔不能被采用，原因是它們可能會(huì)妨礙水煮槽內(nèi)熱分布情況。當(dāng)打了孔的金屬片或是其他材料被放在底部時(shí),孔的尺寸與孔距之間的比例約為1:2，同樣這個(gè)比例也是適合側(cè)面開孔的，一般的殺菌裝置必須有足夠的開孔比率，從實(shí)驗(yàn)室中得出結(jié)論，最好使用的開孔比率大于等于30%，這樣才能夠保證熱水的循環(huán)通暢。

(5）在水煮槽的左右兩側(cè)各增加一個(gè)水循環(huán)泵，在側(cè)壁靠近中上部安裝一根水泵進(jìn)水管，在靠近底部安裝一根水?dāng)U散管，上面有小孔，其孔大小、分布等要求和進(jìn)氣擴(kuò)散管的孔的大小、分布是一樣的，這樣水從上面進(jìn)去到水泵里面，從下部噴射出來，就形成了一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，使水充分流動(dòng)交換，這樣就會(huì)增加水溫度的均勻性。

（6）在水煮槽一側(cè)的墻體上增加溫度自動(dòng)控制記錄系統(tǒng)，用來提供每一個(gè)水煮槽熱加

工時(shí)的溫度與時(shí)間的長久記錄。在殺菌溫度上下5.6℃的范圍內(nèi)，圖表刻度每格不得超過1.1℃。在殺菌溫度上下11.2℃范圍內(nèi)，每25.4mm范圍刻度不得超過30.6℃。這時(shí)的記錄儀與氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥相結(jié)合作為記錄-控制裝置。這樣就會(huì)通過自動(dòng)系統(tǒng)來控制水的溫度，從而來實(shí)現(xiàn)溫度偏差較小，也同樣可以達(dá)到節(jié)能的目的。

2．技術(shù)性改造

（1）溫度計(jì)的探頭位置和自動(dòng)控制系統(tǒng)的探頭位置應(yīng)是放在一起或是相近的位置，這

個(gè)位置應(yīng)是通過熱分布實(shí)驗(yàn)得出的水煮槽內(nèi)溫度相對(duì)低點(diǎn)的位置，這一點(diǎn)就是探頭需要放置的位置，通過控制溫度相對(duì)低點(diǎn)的位置，從而使得產(chǎn)品的熱加工更為充分。

（2）在每次殺菌進(jìn)水之前，要檢查蒸汽擴(kuò)散管和水?dāng)U散管的孔是否有堵塞的情況；另

外在每次殺菌前都應(yīng)該通入1-3分鐘的蒸汽以保障管路暢通。

（3）殺菌過程中盛裝產(chǎn)品的殺菌籃筐的上緣與水煮槽內(nèi)水的上平面的距離應(yīng)該大于等

于15mm，這樣就會(huì)減小由于水表面蒸發(fā)造成溫度偏低的現(xiàn)象。

三，改進(jìn)后驗(yàn)證

改進(jìn)后的水煮槽性能是否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，對(duì)此，我們從福建東山、山東濰坊、河北保定三個(gè)不同地區(qū)的三家企業(yè)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的水煮槽進(jìn)行了熱分布測(cè)試。

測(cè)試過程是在正常加工、水煮槽滿載的情況下進(jìn)行的，對(duì)每個(gè)水煮槽進(jìn)行了三次熱分布測(cè)試，從檢測(cè)的結(jié)果來看，升溫時(shí)間比改造前節(jié)省了大約20-40秒，恒溫階段同一時(shí)刻不同位置的最大溫差一般只有0.5-0.7℃。通過熱力殺菌權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試和評(píng)估，證明我們的改造是成功、有效的。

四，結(jié)論

 改造后的水煮槽不僅滿足GMP 的規(guī)范，而且使HACCP體系中殺菌過程(CCP)的控制更加有效，同時(shí)改造后的水煮槽有自動(dòng)記錄裝置，可以為企業(yè)平時(shí)自檢自控、有關(guān)部門監(jiān)督檢查留下大量的記錄資料，同樣也為企業(yè)節(jié)省了大量的蒸汽、減少了操作人員，節(jié)約了大量的成本。下一步，我們將這一成果逐步在東港地區(qū)全面推廣。