一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置，包括超临界二氧化碳发生装置、灭菌釜、导气管、驱动机构，所述超临界二氧化碳发生装置通过导气管与灭菌釜连接，所述灭菌釜包括釜盖、釜体，所述釜盖与釜体配合连接；所述驱动机构包括驱动电机、传动轴套、主传动轴、副传动杆，所述主传动轴的底部连接有第一混合机构；所述副传动杆末端设有第二混合机构。本发明专利技术能够使超临界二氧化碳充分与物料接触，达到优异的灭菌效果，同时还能够进一步降低混合物料的颗粒度，使得物料整体的均匀性更好。

A supercritical carbon dioxide beverage sterilizing device

【技术实现步骤摘要】
一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置
本专利技术涉及食品加工
，具体涉及一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置。
技术介绍
杀菌技术与食品安全息息相关。杀菌技术可分为热杀菌和非热杀菌两种。与加热处理相比，非热杀菌技术不易破坏产品中容易变质的维生素和色素等成分，还可以节省能量。在需要通过加热将原料温度升高到一定程度进行杀菌的场合，非热杀菌技术占有一定的优势。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。超临界流体由于液体与气体分界消失，是即使提高压力也不液化的非凝聚性气体。超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态，但又不同于一般气体，是一种稠密的气态。其密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近。它的粘度比液体小，但扩散速度比液体快(约两个数量级)，所以有较好的流动性和传递性能。它的介电常数随压力而急剧变化(如介电常数增大有利于溶解一些极性大的物质)。另外，根据压力和温度的不同，这种物性会发生变化。二氧化碳是各种气体中最具灭菌效果的气体，由于其经济性、安全性和容易处理，使其最适用于非加热灭菌。现有技术中采用超临界二氧化碳进行灭菌加工的方式已有报道，但是现有技术中的超临界二氧化碳灭菌装置功能比较单一，由于与原料的混合接触程度不够导致灭菌效果不理想，还不适用于大规模的产业化生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置，本专利技术能够使超临界二氧化碳充分与物料接触，达到优异的灭菌效果，同时还能够进一步降低混合物料的颗粒度，使得物料整体的均匀性更好。本专利技术的技术方案为：一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置，包括超临界二氧化碳发生装置、灭菌釜、导气管、驱动机构，所述超临界二氧化碳发生装置通过导气管与灭菌釜连接，所述灭菌釜包括釜盖、釜体，所述釜盖与釜体配合连接；所述驱动机构包括驱动电机、传动轴套、主传动轴、副传动杆，所述主传动轴套设在传动轴套内部，所述主传动轴与驱动电机连接，所述副传动杆对称设于所述传动轴套两端；所述传动轴套、副传动杆为中空结构，所述传动轴套、副传动杆一体连接，所述传动轴套的上端设有进气管，所述传动轴套下端对称连接有出气管；所述主传动轴的底部连接有第一混合机构；所述副传动杆末端设有第二混合机构；所述第一混合机构包括本体，所述本体的一侧设有连接部，所述本体的另一侧设有突起，所述突起内部设有凹槽，所述突起的侧边对称设有加强筋。特别的，所述超临界二氧化碳发生装置通过导气管与进气管连接。本专利技术中，一方面通过第一混合机构面向釜底的凹槽的作用，能够形成一股流行釜底的涡流，涡流与釜底接触后会产生回弹，有效避免了大分子物料组分在釜底沉积，并使得物料进一步的分散，同时有效增大了物料中组分与超临界二氧化碳的接触面积；另一方面通过加强筋的作用，能够在旋转的过程中形成多股侧端的小涡流冲击壁面并产生涡流的回弹，与从出气管中流出的超临界二氧化碳充分接触，达到优异的灭菌效果。进一步的，所述副传动杆末端为非密闭结构。特别的，超临界二氧化碳也会从副传动杆中流出。进一步的，所述第二混合机构包括环形部、连接杆、球形部，所述球形部内设有轴套，所述连接杆设于所述环形部的内部，所述球形部通过轴套与连接杆活动连接。进一步的，所述球形部表面设有弧形突块。本专利技术中的第二混合机构，其球形部能够在环形部内部转动，在第一混合机构转动的情况下，釜内会形成定向的流体效应，配合球形部表面的弧形突块的作用，能够起到很好的分散流动的物料的效果，同时使物料与副传动杆中流出的超临界二氧化碳结合，进一步提高灭菌作用。进一步的，所述出气管为“L”型出气管，所述出气管的末端朝向釜体的底部。进一步的，所述釜盖与釜体之间设有密封层。通过密封层的作用，能够保持整个灭菌装置的气密性，避免装置漏气影响灭菌效果。进一步的，所述密封层包括以下重量份数的组分：55-68份聚氯乙烯、0.5-0.8份纳米氮化硼、2-6份聚苯酯、1-10份偶联剂、8-14份玻璃纤维。聚氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinylchloride)，是氯乙烯单体（vinylchloridemonomer,简称VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。所述纳米氮化硼，是由氮原子和硼原子所构成的晶体，化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，优选的变体为六方氮化硼，粒径优选10-50nm。聚苯酯是一种化学物质，主要用作耐高温及无油润滑密封件，轻工机械、化工机械、电子电器、仪器仪表零部件和发动机接插件等，可选用市售产品实现。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高等优点，优选为直径10-20um的玻璃纤维。所述偶联剂可选用现有技术实现，起作用是增强各组分与聚氯乙烯的复合强度。本专利技术特别选用聚氯乙烯作为所述柔性密封件，柔性密封件在长期处于弯折状态后，容易因磨损而开裂，影响气密性。本专利技术添加适量的纳米氮化硼、聚苯酯和玻璃纤维填充入聚氯乙烯，可显著提升柔性密封件的耐磨性能，并不显著降低其柔软性，从而提高本专利技术的可靠性。进一步的，所述釜体内部设有保温夹层。更进一步的，所述保温夹层为二氧化硅气凝胶保温层。本专利技术中，通过保温夹层能够有效保持灭菌的温度，提高灭菌过程中的稳定性，保证灭菌质量。本专利技术采用超临界二氧化碳技术对饮料进行灭菌，具有以下优点：1.溶解性强：密度接近液体，且比气体大数百倍，由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力；2.扩散性能好：因黏度接近于气体，较液体小2个数量级。扩散系数介于气体和液体之间，为液体的10-100倍。具有气体易于扩散和运动的特性，传质速率远远高于液体；3.易于控制：在临界点附近，压力和温度的微小变化，都可以引起流体密度很大的变化，从而使溶解度发生较大的改变。通过本专利技术的灭菌装置，能够使得物料与超临界二氧化碳的接触面积更加充分，同时能够对物料中分散不均匀的固态、半固态的块状、粘稠状成分进行击散，进一步提高物料的整体混合程度，同时超临界二氧化碳可轻易穿过细菌的细胞壁，在其内部引起剧烈的氧化反应，杀死细菌，达到优异的灭菌效果。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的局部结构示意图；图3为本专利技术的局部结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置，包括超临界二氧化碳发生装置2、灭菌釜1、导气管3、驱动机构4，所述超临界二氧化碳发生装置通过导气管与灭菌釜连接，所述灭菌釜包括釜盖11、釜体12，所述釜盖与釜体配合连接；所述驱动机构包括驱动电机41、传动轴套42、主传动轴43、副传动杆44，所述主传动轴套设在传动轴套内部，所述主传动轴与驱动电机连接，所述副传动杆对称设于所述传动轴套两端；所述传动轴套、副传动杆为中空结构，所述传动轴套、副传动杆一体连接，所述传动轴套的上端设有进气管5，所述传动轴套下端对称连接有出气管6；所述主传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置，包括超临界二氧化碳发生装置、灭菌釜、导气管、驱动机构，所述超临界二氧化碳发生装置通过导气管与灭菌釜连接，其特征在于，所述灭菌釜包括釜盖、釜体，所述釜盖与釜体配合连接；所述驱动机构包括驱动电机、传动轴套、主传动轴、副传动杆，所述主传动轴套设在传动轴套内部，所述主传动轴与驱动电机连接，所述副传动杆对称设于所述传动轴套两端；所述传动轴套、副传动杆为中空结构，所述传动轴套、副传动杆一体连接，所述传动轴套的上端设有进气管，所述传动轴套下端对称连接有出气管；所述主传动轴的底部连接有第一混合机构；所述副传动杆末端设有第二混合机构；所述第一混合机构包括本体，所述本体的一侧设有连接部，所述本体的另一侧设有突起，所述突起内部设有凹槽，所述突起的侧边对称设有加强筋。

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳饮料灭菌装置，包括超临界二氧化碳发生装置、灭菌釜、导气管、驱动机构，所述超临界二氧化碳发生装置通过导气管与灭菌釜连接，其特征在于，所述灭菌釜包括釜盖、釜体，所述釜盖与釜体配合连接；所述驱动机构包括驱动电机、传动轴套、主传动轴、副传动杆，所述主传动轴套设在传动轴套内部，所述主传动轴与驱动电机连接，所述副传动杆对称设于所述传动轴套两端；所述传动轴套、副传动杆为中空结构，所述传动轴套、副传动杆一体连接，所述传动轴套的上端设有进气管，所述传动轴套下端对称连接有出气管；所述主传动轴的底部连接有第一混合机构；所述副传动杆末端设有第二混合机构；所述第一混合机构包括本体，所述本体的一侧设有连接部，所述本体的另一侧设有突起，所述突起内部设有凹槽，所述突起的侧边对称设有加强筋。2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳饮料灭菌装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志程，叶为果，谷毅鹏，
申请(专利权)人：邓志程，
类型：发明
国别省市：广东,44