專利名稱：一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌方法及裝置涉及食用菌、食品、醫(yī)藥、 化工和環(huán)境工程中，微波連續(xù)加熱滅菌含水物料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
食用菌營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，它們中間的許多種類不僅是美味的食品，對(duì)人體還有一定 的保健功能，在中國(guó)傳統(tǒng)食文化中被列為山珍。目前我國(guó)的食用菌生產(chǎn)已形成了一大產(chǎn)業(yè)， 在提高農(nóng)民收益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面發(fā)揮了積極作用。因?yàn)樯a(chǎn)食用菌的主要原料 是木屑、農(nóng)作物秸稈、稻糠、棉籽殼、麩皮、甜菜渣、醬渣等農(nóng)產(chǎn)品加工下腳料，所以大力發(fā)展 食用菌生產(chǎn)，不與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)爭(zhēng)田地、爭(zhēng)肥料，有利于農(nóng)作物秸稈等物料的進(jìn)一步降解，有利 于有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)循環(huán)，有利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)可利用土地 有限的人口大國(guó)來(lái)說(shuō)，促進(jìn)食用菌生產(chǎn)的健康發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)食用菌生產(chǎn)模式正逐步由手工操作向機(jī)械化、工 廠化生產(chǎn)模式發(fā)展，目前食用菌培養(yǎng)基的滅菌處理過(guò)程是機(jī)械化、工廠化發(fā)展的一大制約 瓶頸，到目前為止，尚不能突破傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)連續(xù)滅菌工藝。現(xiàn)在，食用菌菌袋滅菌效果比 較好的方法是高壓蒸汽滅菌法，采用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)食用菌菌袋進(jìn)行分批間歇式滅菌， 在滅菌過(guò)程中尚不能連續(xù)進(jìn)出食用菌菌袋，一般每批需要滅菌2小時(shí)以上；在廣大農(nóng)村一 般采用常壓鍋灶進(jìn)行食用菌菌袋的滅菌，從菌袋進(jìn)灶到出灶，常需要1到2天時(shí)間或更長(zhǎng)時(shí) 間。蒸汽滅菌時(shí)間長(zhǎng)的主要原因，一是食用菌菌袋中的雜菌基數(shù)大，耐熱菌數(shù)量多；二 是因?yàn)槭秤镁八b物料本身是熱的不良導(dǎo)體，傳熱速率低。當(dāng)環(huán)境溫度接近100°c 時(shí)，一般需要6-8小時(shí)以后，食用菌菌袋中心部位的溫度才能接近100°C，滅菌需要12-16小 時(shí)，滅菌后使菌袋自然降溫至室溫則需要更長(zhǎng)時(shí)間。在高壓滅菌過(guò)程中，使用0.3Mpa兆帕 的高壓蒸汽，一般需要滅菌2小時(shí)左右。在食用菌菌袋的滅菌過(guò)程中，菌袋導(dǎo)熱性差和雜菌基數(shù)太大是食用菌菌袋滅菌困 難的主要原因。滅菌不徹底的部位通常在食用菌菌袋的中心，當(dāng)滅菌不徹底的菌袋被接種 食用菌進(jìn)行培養(yǎng)后，食用菌的菌絲體先在菌袋的兩端表面生長(zhǎng)，然后才逐步長(zhǎng)入菌袋中的 培養(yǎng)基內(nèi)部，菌袋中心部位是食用菌菌絲體生長(zhǎng)的最后部位，生長(zhǎng)正常時(shí)也需要20多天。 如果該部位滅菌不徹底，雜菌會(huì)從此部位開(kāi)始生長(zhǎng)，并從此處向菌袋外表面生長(zhǎng)蔓延，常使 食用菌菌袋中的菌絲體不能長(zhǎng)透菌袋或遭雜菌污染。在自然界中，當(dāng)一種微生物憑借環(huán)境 條件在一塊培養(yǎng)基中先行生長(zhǎng)繁殖并形成優(yōu)勢(shì)種群后，其他的競(jìng)爭(zhēng)者就很難在同一塊培養(yǎng) 基上與之競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)。由此不難看出，食用菌菌袋中心部位不僅是滅菌處理的薄弱環(huán)節(jié)，也是 食用菌菌袋接種后培養(yǎng)過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代科學(xué)證明，微波對(duì)含水物料有很好的場(chǎng)加熱效果，微波能穿透Φ300πιπι以下 的菌袋，這遠(yuǎn)大于食用菌菌袋Φ 150mm的范圍，因此可以對(duì)食用菌菌袋的里外同時(shí)加熱，由 于菌袋內(nèi)的培養(yǎng)基導(dǎo)熱性差，在用微波加熱一定時(shí)間后，不僅不會(huì)出現(xiàn)菌袋中心加熱溫度低的現(xiàn)象，反而有可能出現(xiàn)菌袋中心溫度高于菌袋表面的情況。只要我們使用的微波加熱 功率足夠大，就可以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)食用菌菌袋內(nèi)外的徹底滅菌處理。在食品、制藥、釀造、等領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)遇到袋裝含水物料的加熱與滅菌處理問(wèn)題。目 前主要采用蒸汽進(jìn)行袋裝含水物料的加熱與滅菌處理，對(duì)于袋裝食品和藥品來(lái)說(shuō)，在達(dá)到 滅菌要求的加熱溫度時(shí)，加熱或滅菌的時(shí)間越短越好。用蒸汽進(jìn)行袋裝含水物料的加熱與 滅菌處理時(shí)，熱量是從袋外向袋內(nèi)逐漸傳導(dǎo)，袋內(nèi)中心部位達(dá)到加熱溫度或滅菌要求的時(shí) 間晚于袋的外部表面，而且袋裝含水物料越多，時(shí)間相差越大。目前科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，微波加 熱袋裝含水物料可以內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行，可以在較短的時(shí)間內(nèi)將袋裝含水物料的袋內(nèi)中心部位 與袋表面部位同時(shí)加熱到所需滅菌要求溫度，相比目前的蒸汽滅菌方法，更容易實(shí)現(xiàn)高、短 法的高溫滅菌處理目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)食用菌菌袋和袋裝含水物料目前面臨的滅菌問(wèn)題，本發(fā)明提出了“一種食用 菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌方法及裝置”。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是利用壓力推桿將裝 有食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管推入輸料管，用壓力頂桿在裝置出袋口前頂住套管， 利用微波對(duì)輸料管內(nèi)的食用菌菌袋或袋裝含水物料進(jìn)行加熱，在套管和輸料管內(nèi)部形成 0. IMpa-O. 4Mpa的蒸汽壓力區(qū)間，使食用菌菌袋或袋裝含水物料在短時(shí)間內(nèi)被加熱到滅菌 工藝要求的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)食用菌菌袋及袋裝含水物料的滅菌處理。上述技術(shù)發(fā)明的相關(guān)裝 置由進(jìn)袋口(4)、進(jìn)袋器及壓力推桿(5)、液壓或氣壓缸(3)、壓力站(1)、高壓管(2)、輸料管、微波爐(6、10)、出袋器及壓力頂桿(16)、降溫?zé)峤粨Q器(14)、冷卻劑導(dǎo)入、導(dǎo)出管(13、 15)、出袋口(18)、壓力計(jì)(8、12)、溫度計(jì)(7、11)和食用菌菌袋套管(21-24)組成。食用菌菌袋及袋裝含水物料的滅菌操作如下首先在食用菌菌袋的外面套上一個(gè) 尺寸規(guī)格嚴(yán)格的套管，或?qū)⒋b含水物料裝入套管，套管的外徑略小于輸料管的內(nèi)徑，長(zhǎng)度 與食用菌菌袋的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度要求一致；套管兩端有擋板，擋板可以防止食用菌菌袋或袋裝含 水物料在套管間移動(dòng)，同時(shí)也防止了菌袋表面的碎屑落到輸料管中。將套上套管的食用菌 菌袋或袋裝含水物料由裝置的進(jìn)袋口依次進(jìn)入進(jìn)袋器，在壓力推桿的往復(fù)推動(dòng)作用下將套 管逐個(gè)推入輸料管并逐步由進(jìn)袋口向出袋口運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中被微波連續(xù)加熱，在輸料 管中后段將套管中的食用菌袋或袋裝含水物料加熱到滅菌工藝要求溫度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的 保溫，在出袋器附近被熱交換器強(qiáng)制降溫到100°c或工藝要求的溫度后，放開(kāi)壓力頂桿，使 食用菌菌袋或袋裝含水物料經(jīng)出袋口推出，食用菌菌袋或袋裝含水物料滅菌過(guò)程結(jié)束。菌 袋自然冷卻到室溫后，取下套管回收重復(fù)使用。裝有食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管在輸料管的運(yùn)行過(guò)程中，壓力推桿和壓力 頂桿是協(xié)調(diào)動(dòng)作的。當(dāng)壓力推桿推動(dòng)套管前進(jìn)時(shí)，壓力頂桿后退并將一個(gè)套管放出。當(dāng)壓 力推桿后退復(fù)位并從進(jìn)袋口送入新的一個(gè)套管時(shí)，壓力頂桿則前進(jìn)復(fù)位封住出袋口并頂住 套管。當(dāng)壓力推桿再次推動(dòng)套管前進(jìn)時(shí)，壓力頂桿再次后退并又將一個(gè)套管放出。兩者如 此不斷往復(fù)重復(fù)協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了食用菌菌袋或袋裝含水物料的連續(xù)進(jìn)出。對(duì)壓力推桿來(lái) 說(shuō)，需要提供強(qiáng)大的推力，推力要選擇在0. 4Mpa以上，一般可選在0. 4Mpa-4Mpa之間。對(duì)于 壓力頂桿來(lái)說(shuō)，只要能封住出袋口，阻止套管移動(dòng)即可，壓力應(yīng)選擇在0. 4Mpa或以下。壓力 頂桿可設(shè)計(jì)成在遇到大于額定頂力的情況下，壓力頂桿可以退縮，以確保系統(tǒng)壓力異常時(shí)，過(guò)大的壓力可以自動(dòng)卸壓。盛裝食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管是一個(gè)重要部件，在食用菌菌袋或袋裝含 水物料的滅菌過(guò)程中需要很多，但它可以回收重復(fù)使用。由于食用菌菌袋或袋裝含水物 料套管的存在，使食用菌菌袋或袋裝含水物料在輸料管的運(yùn)行變得規(guī)格和參數(shù)統(tǒng)一，并便 于控制，同時(shí)不會(huì)因管壁的摩擦而在運(yùn)行過(guò)程中破袋，不會(huì)因?yàn)橛捎跍囟冗^(guò)高菌袋軟化破 損，不會(huì)因推進(jìn)壓力梯度而產(chǎn)生菌袋變形，造成出袋失控等不確定因素的影響。食用菌菌 袋或袋裝含水物料的套管通常采用聚四氟乙烯、工程陶瓷、鋼化玻璃、耐熱工程塑料、玻璃 鋼制備或上述復(fù)合材料制備。食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管通常采用厚壁聚四氟乙 烯制作，外徑略小于輸料管內(nèi)徑，長(zhǎng)度為食用菌菌袋的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，內(nèi)徑是食用菌菌袋的標(biāo)準(zhǔn) 外徑。壁厚不小于10mm，保證具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，套管外的兩端安裝兩道硬硅膠或工程 橡膠“0型”密封圈，“0型”密封圈除有密封效果外，還能與輸料管壁間產(chǎn)生一定大小的摩 擦力，使食用菌菌袋或袋裝含水物料套管在輸料管中不會(huì)隨便移動(dòng)；套管兩端裝有活動(dòng)的 套管擋板，套管擋板可以防止食用菌菌袋在套管間移動(dòng)，同時(shí)也防止了菌袋表面的碎屑落 到輸料管中。由于食用菌菌袋或袋裝含水物料套管的存在，在輸料管中就會(huì)形成一個(gè)以套 管為單元并按壓力遞減梯度為特征的多個(gè)相對(duì)封閉的空間單元組合。在微波加熱過(guò)程中， 食用菌菌袋或袋裝含水物料內(nèi)外的溫度也在不斷運(yùn)行中逐漸升高，在食用菌菌袋的滅菌 過(guò)程中，隨溫度的升高，在相對(duì)的單元封閉空間內(nèi)會(huì)有水蒸汽溢出，并形成一定的蒸汽壓， 在輸料管中后段的密封單元的空間內(nèi)，蒸汽壓力控制在不低于0. IMpa的水平，最好能在 0. IMpa-O. 4Mpa之間可以調(diào)節(jié)控制，加熱溫度調(diào)節(jié)控制在120°C _140°C的范圍，以便適應(yīng)不 同食用菌菌袋或袋裝含水物料滅菌工藝的要求。對(duì)于在微波加熱過(guò)程中水蒸汽不能外溢的 袋裝含水物料來(lái)說(shuō)，在套管中可按工藝要求噴入適量蒸餾水，也可以按工藝要求的比例放 入蒸餾水裝量為袋裝物料重量50%-90%的開(kāi)口袋，該蒸餾水在微波加熱時(shí)被汽化在相對(duì) 封閉的單元空間中形成工藝要求的蒸汽壓，同時(shí)也能平衡袋裝含水物料加熱后袋內(nèi)形成的 壓力，實(shí)現(xiàn)袋裝含水物料用微波滅菌的目的。本發(fā)明采用耐壓、耐熱、微波通透率高的工程材料制備輸料管。通常采用聚四氟乙 烯、工程陶瓷、鋼化玻璃、耐熱工程塑料、玻璃鋼制備或上述復(fù)合材料制備。制備飛機(jī)雷達(dá)罩 的材料是制備輸料管的最好材料，但制作工藝一般要求較高且價(jià)格昂貴，在一定程度上限 制了該類材料的應(yīng)用。性價(jià)比較好的材料首推聚四氟乙烯。輸料管伸出在微波加熱室外的 其他部分可以采用不銹鋼、鋁合金、鋼鐵等金屬材料制作。單根輸料管兩端經(jīng)套絲后，可用管箍相互連接成長(zhǎng)管，長(zhǎng)度視加熱滅菌工藝的要 求確定。長(zhǎng)管可以轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)注意彎頭必須圓滑，不能有死角。彎度不能太小、太多， 否側(cè)會(huì)過(guò)度加大物料推進(jìn)阻力。微波加熱室一般根據(jù)所需微波的功率、食用菌菌袋或袋裝含水物料的微波吸收特 征及加熱效果設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)成圓柱體、立方體或多面體，也可以由多個(gè)微波加熱諧振腔串 聯(lián)使用，具體的微波加熱室設(shè)計(jì)由相關(guān)工藝參數(shù)決定。此外加熱室必須能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工 作，其功率可以在線準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。為了使食用菌菌袋或袋裝含水物料在加熱室中被微波較均勻加熱，在采用圓柱形 微波諧振腔的微波爐時(shí)，最好在三等分圓周點(diǎn)上安裝三個(gè)功率和相關(guān)參數(shù)一致的磁控管； 在采用方形諧振腔的微波爐時(shí)，最好能使微波爐旋轉(zhuǎn)；或者將方形諧振腔的微波爐按等分圓周的方位角，旋轉(zhuǎn)固定安裝一組或多組微波爐；例如，采用4個(gè)微波爐按4等分圓周的
90°角旋轉(zhuǎn)固定安裝，6個(gè)微波爐按6等分圓周的60°角旋轉(zhuǎn)固定安裝，......以此類推，
使得食用菌菌袋或袋裝含水物料在通過(guò)微波加熱室時(shí)能被類似旋轉(zhuǎn)微波場(chǎng)較為均勻的加 熱。微波加熱要分級(jí)進(jìn)行，通常分成三級(jí)，分別為預(yù)熱級(jí)段、主加熱滅菌級(jí)段、保溫保 壓級(jí)段。也可以根據(jù)被加熱滅菌的食用菌菌袋或袋裝含水物料性質(zhì)及相關(guān)工藝要求，增減 預(yù)熱級(jí)段或保溫保壓級(jí)段，將食用菌菌袋的微波加熱滅菌工藝過(guò)程分成多級(jí)進(jìn)行，以適應(yīng) 一些特殊的工藝過(guò)程要求；微波加熱分級(jí)后，溫度傳感器和壓力傳感器安放在級(jí)與級(jí)之間， 這樣既可以有效避免微波干擾溫度傳感器和壓力傳感器正常使用，也可以對(duì)整個(gè)裝置的加 熱滅菌處理過(guò)程進(jìn)行在線控制，并在裝置的內(nèi)部溫度和壓力出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)啟動(dòng)安全保 護(hù)。被加熱滅菌后的食用菌菌袋或袋裝含水物料一般要及時(shí)冷卻，可以通過(guò)熱交換裝 置將食用菌菌袋或袋裝含水物料冷卻到工藝要求的溫度，被加熱的冷卻劑(如導(dǎo)熱油、水、 空氣等)可用來(lái)預(yù)熱需加熱滅菌的食用菌菌袋或袋裝含水物料，或用于生產(chǎn)過(guò)程中的保 溫，這樣能夠大幅降低能量的無(wú)效損耗，提高能量的有效利用率。本發(fā)明具體提供的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置由套管輸送 系統(tǒng)和微波加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。其中，套管輸送系統(tǒng)由進(jìn)袋口、進(jìn)袋 器、壓力推桿、液壓或氣壓缸、壓力站、輸料管、出袋器、壓力頂桿、出袋口組成；加熱系統(tǒng)主 要由數(shù)組微波爐分級(jí)加熱組成，冷卻系統(tǒng)由降溫?zé)峤粨Q器組成；控制系統(tǒng)主要由安裝在微 波加熱室之間的壓力與溫度傳感器及相關(guān)控制裝置組成，控制模式視相關(guān)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)工藝 要求的不同而異，可以采用簡(jiǎn)單方式，也可以采用工業(yè)微機(jī)編程控制。


圖1是一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置示意圖。圖 1 中1-壓力站；2-高壓管；3-進(jìn)袋器液壓缸(或氣壓缸)；4-進(jìn)袋口 ；5-進(jìn)袋器及推 桿；6- —級(jí)微波爐；7-第一溫度傳感器；8-第一壓力傳感器；9-輸料管；10- 二級(jí)微波爐； 11-第二溫度傳感器；12-第二壓力傳感器；13-冷卻劑導(dǎo)出管；14-熱交換器；15-冷卻劑導(dǎo) 入管；16-出袋器及推桿；17-出袋器液壓缸(或氣壓缸)；18-出袋口 ；19-控制柜；20-裝 置支架。圖2是套管示意圖。圖 2 中21-套管；22-0型密封圈；23-套管擋板；24-套管擋板卡頭。
具體實(shí)施例方式下面，舉實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不局限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一將需要滅菌的食用菌菌袋套上套管，裝上活動(dòng)擋板，依次排放在所述食用菌菌袋 及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置的進(jìn)袋口處，食用菌菌袋通過(guò)進(jìn)袋器，在壓力推桿的往復(fù)推動(dòng)作用下將套管逐個(gè)推入輸料管中并逐步由進(jìn)袋口向出袋口運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中被微波 連續(xù)加熱，調(diào)節(jié)微波爐的加熱功率，將輸料管中后段套管中的食用菌菌袋溫度根據(jù)不同食 用菌菌袋的滅菌要求，加熱到120°C _136°C的范圍，視加熱溫度的高低經(jīng)過(guò)3-20分鐘的保 溫，在出袋器附近被熱交換器強(qiáng)制降溫到100°C后，放開(kāi)壓力頂桿，使食用菌菌袋經(jīng)出袋口 推出，食用菌菌袋滅菌過(guò)程結(jié)束。菌袋自然冷卻到室溫后，取下套管回收重復(fù)使用。裝有食用菌菌袋的套管在輸料管的運(yùn)行過(guò)程中，壓力推桿和壓力頂桿是協(xié)調(diào)動(dòng)作 的。當(dāng)壓力推桿推動(dòng)套管前進(jìn)時(shí)，壓力頂桿后退并將一個(gè)套管放出。當(dāng)壓力推桿后退復(fù)位 并從進(jìn)袋口送入新的一個(gè)套管時(shí)，壓力頂桿則前進(jìn)復(fù)位封住出袋口并頂住套管。當(dāng)壓力推 桿再次推動(dòng)套管前進(jìn)時(shí)，壓力頂桿再次后退并又將一個(gè)套管放出。兩者如此不斷往復(fù)重復(fù) 協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了食用菌菌袋或袋裝含水物料的連續(xù)進(jìn)出。采用該方法可以連續(xù)進(jìn)行食用菌菌袋的滅菌處理。實(shí)施例二 在固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)紅曲的生產(chǎn)過(guò)程中，將固態(tài)發(fā)酵用的大米培養(yǎng)基裝入套管中，裝 上活動(dòng)擋板。采用本技術(shù)方案中的裝置，將需要滅菌的套管，依次排放在裝置的進(jìn)袋口處， 套管通過(guò)進(jìn)袋器，在壓力推桿的往復(fù)推動(dòng)作用下將套管逐個(gè)推入輸料管中并逐步由進(jìn)袋口 向出袋口運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中被微波連續(xù)加熱，調(diào)節(jié)微波爐的加熱功率，先把輸料管中的 培養(yǎng)基加熱到100°c保溫3分鐘將大米培養(yǎng)基進(jìn)行預(yù)蒸，然后用微波快速將培養(yǎng)基加熱到 127°C，保溫5分鐘，運(yùn)行至出袋器附近被熱交換器強(qiáng)制降溫到100°C后，再將裝有培養(yǎng)基的 套管經(jīng)出袋口推出，滅菌過(guò)程結(jié)束。培養(yǎng)基自然冷卻到室溫后取出，回收套管重復(fù)使用。實(shí)施例三在固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白酶、果膠酶、纖維素酶、赤霉素、維生素、等的生產(chǎn)過(guò)程中，將 發(fā)酵用的固態(tài)培養(yǎng)基裝入套管中，裝上活動(dòng)擋板。采用本技術(shù)方案中的裝置，將需要滅菌的 套管，依次排放在裝置的進(jìn)袋口處，套管通過(guò)進(jìn)袋器，在壓力推桿的往復(fù)推動(dòng)作用下將套管 逐個(gè)推入輸料管中并逐步由進(jìn)袋口向出袋口運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中被微波連續(xù)加熱，調(diào)節(jié)微 波爐的加熱功率，根據(jù)不同培養(yǎng)基的滅菌工藝要求把輸料管中的培養(yǎng)基用微波快速加熱到 120°C _136°C的范圍，保溫1-10分鐘，滅菌后的培養(yǎng)基運(yùn)行至出袋器附近時(shí)被熱交換器強(qiáng) 制降溫到100°C或工藝要求溫度后，再將裝有培養(yǎng)基的套管經(jīng)出袋口推出，滅菌過(guò)程結(jié)束。 培養(yǎng)基自然冷卻到室溫后取出，回收套管重復(fù)使用。實(shí)施例四在各類袋裝濃縮果醬、番茄醬、胡蘿卜醬、糖漿、榨菜、醬菜、豆醬、青筍、食用菌、和 其他袋裝含水物料的加熱滅菌處理過(guò)程中，將需滅菌處理的袋裝物料裝入套管中，裝上活 動(dòng)擋板。采用本技術(shù)方案中的裝置，將需要滅菌的套管，依次排放在裝置的進(jìn)袋口處，套管 通過(guò)進(jìn)袋器，在壓力推桿的往復(fù)推動(dòng)作用下將套管逐個(gè)推入輸料管中并逐步由進(jìn)袋口向出 袋口運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中被微波連續(xù)加熱，調(diào)節(jié)微波爐的加熱功率，根據(jù)不同袋裝物料的滅 菌工藝要求把輸料管中的袋裝物料用微波快速加熱到120°C _136°C的范圍，保溫1-10分 鐘，滅菌后的袋裝物料運(yùn)行至出袋器附近被熱交換器強(qiáng)制降溫到100°C以下，再將裝有含水 物料的套管經(jīng)出袋口推出，滅菌過(guò)程結(jié)束。含水物料自然冷卻到室溫后取出，回收套管重復(fù) 使用。利用該工藝可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述物料的連續(xù)進(jìn)出料的滅菌處理，容易達(dá)到相關(guān)滅菌工藝 要求。
實(shí)施例五在有機(jī)肥生產(chǎn)領(lǐng)域，通常采用建堆發(fā)酵腐熟的生產(chǎn)工藝，所生產(chǎn)的有機(jī)肥中難免 殘存有害微生物和有害小動(dòng)物，蒸汽滅菌法由于需要鍋爐等大型設(shè)備，蒸汽滅菌法工藝實(shí) 施難度較大；將需消毒或滅菌處理的有機(jī)肥產(chǎn)品(固態(tài)物料)裝入套管中，裝上活動(dòng)擋板。 采用本技術(shù)方案中的裝置，將需要滅菌的套管，依次排放在裝置的進(jìn)袋口處，套管通過(guò)進(jìn)袋 器，在壓力推桿的往復(fù)推動(dòng)作用下將套管逐個(gè)推入輸料管中并逐步由進(jìn)袋口向出袋口運(yùn) 行，在運(yùn)行過(guò)程中被微波連續(xù)加熱，調(diào)節(jié)微波爐的加熱功率，根據(jù)不同有機(jī)肥的滅菌工藝要 求把輸料管中的有機(jī)肥產(chǎn)品用微波快速加熱到80°C-136°C的范圍，保溫1-10分鐘，滅菌后 的有機(jī)肥產(chǎn)品運(yùn)行至出袋器附近被熱交換器強(qiáng)制降溫到100°C以下，再將裝有有機(jī)肥產(chǎn)品 的套管經(jīng)出袋口推出，滅菌過(guò)程結(jié)束。有機(jī)肥產(chǎn)品自然冷卻到室溫后取出，回收套管重復(fù)使 用。利用該工藝可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述物料的連續(xù)進(jìn)出料的滅菌處理，容易達(dá)到相關(guān)滅菌工藝要 求。對(duì)有機(jī)肥產(chǎn)品進(jìn)行消毒滅菌處理，可提高堆肥的堆制質(zhì)量，可殺滅料堆中的有害 微生物及害蟲，確保腐熟的有機(jī)肥達(dá)到國(guó)家規(guī)定的相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這類有機(jī)肥除常規(guī)使用 外，更適宜用于家庭、賓館、餐廳的觀賞花卉栽培。
權(quán)利要求
一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌方法是利用壓力推桿將裝有食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管推入輸料管，用壓力頂桿在裝置出袋口前頂住套管，利用微波對(duì)輸料管內(nèi)的食用菌菌袋或袋裝含水物料進(jìn)行加熱，在套管和輸料管內(nèi)部形成0.1Mpa 0.4Mpa的蒸汽壓力區(qū)間，使食用菌菌袋或袋裝含水物料被加熱到滅菌溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)食用菌菌袋及袋裝含水物料的滅菌處理；上述發(fā)明的相關(guān)裝置由套管輸送系統(tǒng)和微波加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成；其中，套管輸送系統(tǒng)由食用菌菌袋或袋裝含水物料套管、進(jìn)袋口、進(jìn)袋器及壓力推桿、液壓或氣壓缸、壓力站、高壓管、輸料管、出袋器及壓力頂桿、出袋口和裝置支架組成；加熱系統(tǒng)主要由數(shù)組分級(jí)加熱的微波爐組成；冷卻系統(tǒng)由降溫?zé)峤粨Q器組成；控制系統(tǒng)主要由安裝在微波加熱室之間的壓力與溫度傳感器及相關(guān)控制裝置組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，裝有食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管在輸料管的運(yùn)行過(guò)程中，壓力推桿和壓力頂桿 是協(xié)調(diào)動(dòng)作的；當(dāng)壓力推桿推動(dòng)套管前進(jìn)時(shí)，壓力頂桿后退并將一個(gè)套管放出，當(dāng)壓力推桿 后退復(fù)位并從進(jìn)袋口送入新的一個(gè)套管時(shí)，壓力頂桿則前進(jìn)復(fù)位封住出袋口并頂住套管， 當(dāng)壓力推桿再次推動(dòng)套管前進(jìn)時(shí)，壓力頂桿再次后退并又將一個(gè)套管放出；兩者如此不斷 往復(fù)重復(fù)協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了食用菌菌袋或袋裝含水物料的連續(xù)進(jìn)出。
3.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，壓力推桿的推力選擇在0. 4Mpa-4Mpa之間；壓力頂桿的頂力選擇在0. 4Mpa或以下；壓 力頂桿設(shè)計(jì)成在遇到大于額定頂力的情況下能退縮，以確保系統(tǒng)壓力異常時(shí)，過(guò)大的壓力 被自動(dòng)卸除。
4.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，所述的輸料管采用聚四氟乙烯、工程陶瓷、鋼化玻璃、耐熱工程塑料、玻璃鋼制備或上述 復(fù)合材料制備；輸料管伸出在微波加熱室外的部分采用不銹鋼、鋼鐵、鋁合金材料制作。
5.如權(quán)利要求4所述的輸料管，其特征在于，單根輸料管兩端經(jīng)套絲后，用管箍相互連 接成長(zhǎng)管；長(zhǎng)度視加熱滅菌工藝的要求確定。
6.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，所述的盛裝食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管采用聚四氟乙烯、工程陶瓷、鋼化玻璃、 耐熱工程塑料、玻璃鋼制備或上述復(fù)合材料制備；套管的外徑略小于輸料管內(nèi)徑，長(zhǎng)度為食 用菌菌袋的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，內(nèi)徑是食用菌菌袋的標(biāo)準(zhǔn)外徑，壁厚不小于10mm，保證具有足夠的機(jī) 械強(qiáng)度，套管外壁的兩端安裝兩道硬硅膠或工程橡膠做的“0型”密封圈，套管兩端裝有活動(dòng) 的套管擋板。
7.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，所述的微波加熱室設(shè)計(jì)成圓柱體、立方體或多面體，由單個(gè)或多個(gè)微波加熱諧振腔串聯(lián) 使用，微波加熱室能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，其功率能在線準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求7所述的微波加熱室，其特征在于，采用圓柱形微波諧振腔的微波爐時(shí)， 在三等分圓周點(diǎn)上安裝三個(gè)功率和相關(guān)參數(shù)一致的磁控管；在采用方形諧振腔的微波爐 時(shí)，要使微波爐旋轉(zhuǎn)或者將方形諧振腔的微波爐按等分圓周的方位角，旋轉(zhuǎn)固定安裝一組 或多組微波爐，例如，采用4個(gè)微波爐按4等分圓周的90°角旋轉(zhuǎn)固定安裝，6個(gè)微波爐按 6等分圓周的60°角旋轉(zhuǎn)固定安裝，......以此類推，使得食用菌菌袋或袋裝含水物料在通過(guò)微波加熱室時(shí)能被類似旋轉(zhuǎn)微波場(chǎng)較為均勻的加熱。
9.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，對(duì)于在微波加熱過(guò)程中水蒸汽不能外溢的袋裝含水物料，在套管中要按工藝要求加入 蒸餾水，該蒸餾水在微波加熱時(shí)被汽化并在相對(duì)封閉的單元空間中形成工藝要求的蒸汽 壓，同時(shí)平衡袋裝含水物料加熱后袋內(nèi)形成的壓力，實(shí)現(xiàn)采用微波滅菌袋裝含水物料的目 的。
10.如權(quán)利要求1所述的一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌裝置，其特征在 于，該裝置在食用菌菌袋和袋裝含水物料連續(xù)滅菌中的應(yīng)用。
全文摘要
一種食用菌菌袋及袋裝含水物料的連續(xù)滅菌方法及裝置，裝置由套管輸送系統(tǒng)和微波加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成，該裝置采用壓力推桿將裝有食用菌菌袋或袋裝含水物料的套管推入輸料管，用壓力頂桿在裝置出袋口前頂住套管，利用微波對(duì)輸料管內(nèi)的食用菌菌袋或袋裝含水物料進(jìn)行加熱，在輸料管內(nèi)部形成0.1Mpa-0.4Mpa的蒸汽壓力區(qū)間，使食用菌菌袋或袋裝含水物料在短時(shí)間內(nèi)被加熱到120℃-140℃的范圍，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)食用菌菌袋及袋裝含水物料的滅菌處理。
文檔編號(hào)A61L2/04GK101966345SQ201010266498
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者王皓, 計(jì)巧靈 申請(qǐng)人:新疆大學(xué)