王錦國1   王鐵龍2

（1東港出入境檢驗檢疫局；2中國檢驗檢疫科學研究院）

摘要：水煮槽在國內主要用于巴氏殺菌的熱加工產品，如：蟹肉，凍煮真空雜色蛤等貝類速凍產品。由于其結構簡單，因此，國內利用水煮槽進行熱加工的企業，其水煮槽主要是由企業自己模仿制造的，因沒有統一的結構和設計標準，故各個企業制造出的水煮槽的差異很大。在檢查工廠過程中，我們發現企業對這個熱加工的CCP點所進行的熱分布檢測，其結果是絕大多數設備的熱分布不均勻。由于熱分布不均勻，熱加工效果差異很大，這樣生產出來的產品就有可能有很大的潛在風險，進而會影響產品的品質，同時也會造成蒸汽的巨大浪費。為了使水煮槽的熱分布更加均勻，我們聯合相關的機構共同對水煮槽從機械性和技術性方面進行了改造探索。

關鍵詞：水煮槽 熱分布 HACCP 改造探索

 

     水煮槽的熱分布是指水煮槽內各個點位的溫度分布狀況，他要求水煮槽內各個點位都達到預定的滅菌溫度才開始滅菌計時。為此，水煮槽的熱分布的均勻性受到了廣泛的關注。

     根據GMP（生產質量管理規范）和HACCP的要求，生產過程必須經過驗證，包括工藝和設備的驗證，從而使滅菌設備更加可靠和可信。在東港地區的水煮槽基本上都是企業自己制作的，而且都是互相模仿和抄襲。通過對企業的檢查發現，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刻不同位置最大溫差都在2℃以上，同樣會造成水煮槽內產品升溫時間過長，其最終結果就是實際殺菌時間與企業設定的殺菌時間存在較大的差異。我們通過調查了解發現有的企業由于殺菌不充分造成的微生物超標，有的由于熱加工不均勻造成的產品熱加工不充分，有的產品熱加工過度，進而影響產品的色澤和風味。基于此，我們從水煮槽的機械性和技術性兩方面入手進行改造探索。

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氣管路，而沒有旁通管路。如果進氣管的閥門發生問題時，只能是停止生產，修理或更換好閥門以后才能夠恢復生產；二是蒸汽擴散管的孔分布不均勻，孔的朝向也是很隨意的，其孔數總的橫截面積之和和進氣管的橫截面積之比一般的只有1.2-1.3倍左右，這樣就會使蒸汽在水煮槽內的循環分布不均勻，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，不利于平時生產對壓力進行有效的監控，造成溫度不穩定；四是溫度計的分度值也是過大，一般的分度值都是2-4℃之間，這樣會造成在監控過程中，溫度顯示不精確，從而發生較大偏差。五是盛裝產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；六是沒有水循環系統和溫度自動控制記錄系統，沒有循環泵就會使水的循環減速，熱量流速減小，沒有溫度自動控制記錄系統，手動操作對進氣量控制不及時、進氣量大小控制不穩定，自然溫度就會引起很大的波動。

改進措施

    影響熱分布的因素是比較復雜的，為了使熱分布比較均勻，需要從多方面進行考慮。但是，我們對水煮槽的改造主要還是根據L26（美國26號公告），SN/T 0400.6-2005對熱力殺菌的相關規定，以及美國FDA聯邦法規(21 CFR)的113、114部分和熱加工專家協會(IFTPS)的相關知識進行改造探索。

1.機械性改造

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

不低于0.4Mpa,把進氣管改造成為氣動薄膜調節閥，在進氣管路的相對位置增加進氣旁通管路。以保證在設備出現故障的時候，旁通管路也是可以進行有效的供應蒸汽，同樣啟動薄膜調節閥門可以保障蒸汽進行穩定有效的供應。

（2）進氣管路應該從水煮槽底部進入，水煮槽內蒸汽擴散管的長度應該和水煮槽的長度相同，擴散管路上面應該有大約直徑為4-4.5mm的小孔，且小孔的數量應使所有小孔的橫截面積之和和進氣管的橫截面之比在1.5-2.0之間，通過大量的試驗我們得出，這個最佳的比例應該是1.6-1.8之間，且小孔的方向應該是斜向上，這些孔應該是均勻分布的。如果是有兩排孔的話，這兩排孔的朝向應該與擴散管中軸線之間成為90°夾角，如果是三排孔的擴散管，中間一排應該是豎直向上，左右兩側應該是分別斜上方，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，對于壓力表，每一個水煮槽的進氣管路上必須安裝一支便于讀數的壓力計。壓力表的范圍為0～0.25MPa，每刻度為0.014MPa或以下。對于溫度計，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，要求便于讀數，范圍最好在40℃-110℃之間（一般的使用水煮槽進行熱加工的產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，原因是它們可能會妨礙水煮槽內熱分布情況。當打了孔的金屬片或是其他材料被放在底部時,孔的尺寸與孔距之間的比例約為1:2，同樣這個比例也是適合側面開孔的，一般的殺菌裝置必須有足夠的開孔比率，從實驗室中得出結論，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通暢。

(5）在水煮槽的左右兩側各增加一個水循環泵，在側壁靠近中上部安裝一根水泵進水管，在靠近底部安裝一根水擴散管，上面有小孔，其孔大小、分布等要求和進氣擴散管的孔的大小、分布是一樣的，這樣水從上面進去到水泵里面，從下部噴射出來，就形成了一個循環系統，使水充分流動交換，這樣就會增加水溫度的均勻性。

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

工時的溫度與時間的長久記錄。在殺菌溫度上下5.6℃的范圍內，圖表刻度每格不得超過1.1℃。在殺菌溫度上下11.2℃范圍內，每25.4mm范圍刻度不得超過30.6℃。這時的記錄儀與氣動薄膜調節閥相結合作為記錄-控制裝置。這樣就會通過自動系統來控制水的溫度，從而來實現溫度偏差較小，也同樣可以達到節能的目的。

2．技術性改造

（1）溫度計的探頭位置和自動控制系統的探頭位置應是放在一起或是相近的位置，這

個位置應是通過熱分布實驗得出的水煮槽內溫度相對低點的位置，這一點就是探頭需要放置的位置，通過控制溫度相對低點的位置，從而使得產品的熱加工更為充分。

（2）在每次殺菌進水之前，要檢查蒸汽擴散管和水擴散管的孔是否有堵塞的情況；另

外在每次殺菌前都應該通入1-3分鐘的蒸汽以保障管路暢通。

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

于15mm，這樣就會減小由于水表面蒸發造成溫度偏低的現象。

三，改進后驗證

改進后的水煮槽性能是否達到預期的目標，對此，我們從福建東山、山東濰坊、河北保定三個不同地區的三家企業進行了改進，改進后的水煮槽進行了熱分布測試。

測試過程是在正常加工、水煮槽滿載的情況下進行的，對每個水煮槽進行了三次熱分布測試，從檢測的結果來看，升溫時間比改造前節省了大約20-40秒，恒溫階段同一時刻不同位置的最大溫差一般只有0.5-0.7℃。通過熱力殺菌權威機構的測試和評估，證明我們的改造是成功、有效的。

四，結論

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