5.3.2.1 结构和安装
用于低酸性罐头食品生产的立式杀菌锅和卧式杀菌锅必须符合下述最基本的结构和 安装要求。
(1) 蒸汽供应 杀菌车间的蒸汽供应必须充足，在任何时候都应能够保证所有杀菌 锅投入使用时的蒸汽供应。蒸汽供应不足会妨碍排气规程的执行，使升温时间过长，杀菌 温度出现波动等问题。
(2) 分汽缸和蒸汽主管道 为了保证蒸汽供应充足，杀菌车间应设置分汽缸，从分汽 缸安装蒸汽主管道与各杀菌锅连接。蒸汽主管道的大小应考虑到可能同时处于升温的杀 菌锅的最多台数。表5-12列出了在不同情况下蒸汽主管道应具有的尺寸。
表5-12 蒸汽主管道尺寸
| 同时处在升温
的杀菌锅台数 |
蒸汽主管道尺寸 | |
| 立式杀菌锅，锅体长度<3.5m的卧式杀菌锅 | 卧式杀菌锅，锅体长度>3.5m | |
| 1 | Dg50 | Dg65 |
| 2 | Dg65 | Dg80 |
| 3 | Dg80 | Dg100 |
| 4 | Dg100 | Dg125 |
(3) 蒸汽控制器 每台杀菌锅必须安装蒸汽自动控制器以便精确控制杀菌温度。控 制器可以是自激式或气动式，控制参数可以是温度也可以是压力(图5-13和图5-14)。 如果控制器的通径小于杀菌锅的进汽管，则必须安装蒸汽旁路以便在升温时使用。
(4) 蒸汽旁路 在安装自动控制器的情况下，安装蒸汽旁路可以在控制器失灵时实 现手动操作。在控制器小于蒸汽进入管的情况下，手动控制蒸汽旁路在升温过程中是例 行操作。但是，在这种情况下，操作人员必须注意当杀菌锅快要到达恒温时必须将蒸汽旁 路阀门关闭，否则会造成杀菌锅损坏和人员伤亡。
图5-13 简单温度自动控制系统
PV—导阀 D—膜室 F1、F2—活瓣 N—喷嘴 R—缩小管 S1、S2—导阀座
图5-14 气动薄膜调节阀
(5)蒸汽进入口 杀菌锅的蒸汽进入口必须足够大，以便保证充足的蒸汽供应，在规 定时间内达到杀菌锅的排气要求。蒸汽可以从杀菌锅的顶部进入(如无篮式杀菌锅)，也 可以从底部进入，但必须是在排气口的相对方向上。
(6)蒸汽分配管 蒸汽分配管是蒸汽进入管在杀菌锅内的延续。蒸汽分配管上开孔 与否，取决于杀菌锅的类型。
卧式杀菌锅必须安装蒸汽分配管，而且蒸汽分配管应与锅体有同等长度，长度超过 9.2m的卧式杀菌锅应该有两个进汽口和两根长度相等的蒸汽分配管(图5-15)。在蒸 汽分配管的正上方以及与管中心面成45°角的两侧开孔。为了避免孔堵塞，孔的直径以 不小于5mm为宜。为了保证蒸汽均匀分布，蒸汽分配管上孔的数量应使所有小孔的面积 之和是蒸汽进入管横截面积的1.5～2倍。表5-13列出蒸汽分配管上的开孔数可供 参考。
图5-15 超长型卧式杀菌锅的蒸汽分配管
(7) 排气管 杀菌锅必须安装排气管，排气管上装有控制阀门，用于排除杀菌锅内的 空气。排气管的安装要保证在杀菌开始计时时将杀菌锅内的空气全部排尽。排气管的安 装位置必须处于蒸汽进入口的相对方向上。排气管上的阀门必须是闸阀或旋塞阀，不能 使用球阀，因为球阀阻力较大。在排气过程中，排气阀必须全开以利于空气快速排出。排 气阀上应有明显标志以表明排气阀是否是全开或关闭。直通式快开旋塞阀具有这个优 点，应优先选用。排气管的长度要尽可能短，弯头要尽可能少，以减少排气阻力。排气管 应与大气相通，一定不能与排水管路相连。如果杀菌锅的溢流管用作排气管，在与封闭的 排水系统连接之前必须断开，与大气相通，通过喇叭形接受器再与排水管路连通。
表5-13 蒸汽分配管上的开孔数
| 孔的大小/mm | 蒸汽进入管的最小通径 | |||||
| Dg20 | Dg25 | Dg32 | Dg40 | Dg50 | Dg65 | |
| 5.0 | 29～39 | 47～63 | 82～109 | 111～148 | 183～244 | 261～347 |
| 5.5 | 22～29 | 35～46 | 60～80 | 82～109 | 134～179 | 192～255 |
| 6.0 | 12～22 | 27～36 | 46～61 | 63～83 | 103～137 | 147～196 |
| 8.0 | 11～14 | 17～23 | 30～40 | 40～54 | 66～88 | 94～125 |
| 9.5 | — | 12～16 | 21～28 | 28～37 | 46～61 | 66～87 |
| 12.0 | — | — | 12～16 | 16～21 | 26～35 | 37～49 |
(8) 排气集合管 最好的排气方式是通过排气阀直接排入大气，但这样会使杀菌车 间充满蒸汽。为了改善杀菌车间的操作环境，可以使用集合管和集合总管将蒸汽排出室 外。杀菌锅的集合管与一台杀菌锅上数根排气管连接，由闸阀或其他合适的阀门如旋塞 阀控制。集合管必须足够大，其横截面积必须大于其所连接的所有排气管的横截面积的 总和。集合总管是连接数台杀菌锅集合管的管子，没有阀门控制。集合总管的大小应使 其横截面积大于所连接的所有杀菌锅集合管的横截面积的和。如果集合总管特别长，应 适当加大管径。集合管和集合总管都不能与封闭的排水系统相连。
(9)排气规程 排气规程由排气时间和排气温度组成。为了将杀菌锅内的空气全部 排尽，排气时间和排气温度是两个必要条件。排气时间是排气阀保持全开的最短时间，排 气温度是关闭排气阀时杀菌锅达到的最低温度。排气时间和排气温度都达到要求才算执 行了排气规程。没有一个排气规程能够适用于所有的杀菌锅。排气规程取决于许多因 素。这些因素有：杀菌锅大小、形状和安装结构、蒸汽压力、罐型大小、罐头放置方式、所要 求的升温时间、风向(当排气管通向室外时)等。
排气规程需要通过热分布测定来确定。美国NFPA通过大量试验提出了排气规程 指南，详见图5-16～图5-22。但必须注意，任何安装结构的变化都会对排气规程产生影 响。因此，在杀菌锅投入使用之前，应该对杀菌锅进行热分布试验以证明空气已彻底排尽。
图5-16～图5-22给出的排气规程是以下述条件为前提的： 排气阀和蒸汽阀全 开，冷却水阀和空气阀关闭;排气阀采用闸阀或气体流动特性类似于闸阀的其他适宜的阀 门;罐头层与层之间没有使用隔板。
当蒸汽阀门打开时就开始排气规程计时。对于上端进汽的无篮式杀菌锅来说，锅内 起缓冲作用的水是靠蒸汽来排除的，因此排气规程的计时是不一样的。对于这类杀菌锅 来说，在排气规程中应规定计时方式。
图5-16 由多个Dg25排气阀 直接排气的卧式杀菌锅
注： ①每152cm锅长有一根Dg25的排气管。
②每根排气管安装一只Dg25的闸阀或其他适宜的阀门直接排向大气。
③排气阀离锅端不超过76cm。
④排气规程：排气阀保持全开至少5min至 杀菌锅温度至少达107℃，或至少7min 至杀菌锅温度至少达104℃。
图5-17 多根Dg25排气管通过一根集合管排气的卧式杀菌锅
注：①每152cm锅长有一根Dg25的排气管。
②排气管离锅端不超过76cm。
③集合管大小。
| Dg25排气管数量 | 集合管大小 |
| 3 | Dg50 |
| 4～5 | Dg65 |
| 6～7 | Dg80 |
④排气规程： 集合管阀门保持全开至少 6min至杀菌锅温度至少达107℃或至少 8min至杀菌锅温度至少达104℃。
图5-18 通过水分配管排气的卧式杀菌锅
注： ①排气管和水分配管大小：
| 杀菌锅长度/cm | ||
| <450 | >450 | |
| 排气管和闸阀或其
他适宜阀门的大小 |
Dg50 | Dg65 |
| 水分配管大小 | Dg40 | Dg50 |
②水分配管上的孔数参阅表5-14。
③排气规程： 排气阀门保持全开至少5min至 杀菌锅温度至少达107℃，或至少7min至 杀菌锅温度至少达104℃。
图5-19 单根Dg65排气管卧式杀菌锅
(锅体长度不超过4.5m)
注： ①在锅中心60cm范围内安装一根装有 Dg65闸阀或其他适宜阀门的排气管。
②排气规程： 排气阀门保持全开至少4min 至杀菌锅温度至少达104℃。
(10)泄汽阀 泄汽阀不要与排气阀相混淆。泄汽阀的作用是排除由蒸汽带入杀菌 锅的不凝结气体，同时促使蒸汽在杀菌锅内流动。在整个杀菌过程中包括升温时间在内， 泄汽阀必须保持全开，使蒸汽连续不断地逸出。泄汽阀的安装应便于操作人员观察。在安装水银温度计和温度记录仪感温头的安装室上，必须安装一只通径不小于1.6mm的 泄汽阀，其余的泄汽阀其通径必须是3.2mm或更大些。卧式杀菌锅的两端在离罐头末 端30cm内必须安装一只泄汽阀，其余的泄汽阀每两只相邻的泄汽阀之间的距离不能大 于240cm。上述泄汽阀应安装在卧式杀菌锅的顶部。立式杀菌锅必须在蒸汽进入口的相 对位置上安装一只泄汽阀。
图5-20 通过一根Dg40溢流管或锅顶排气管排气的立式杀菌锅
注： ①安装有Dg40闸阀的溢流排气管或安装有Dg40闸阀的锅顶排气管。
②锅顶排气管在排气阀之后可以经1.2m长的Dg40的管子与大气相通。
③溢流排气管在排气阀之后可以经1.8m长的Dg40的排气管与大气相通 或与适当大小的集合管连接。
④排气规程： 排气阀保持全开至少4min至杀菌锅温度至少达103℃， 或至少4min至杀菌锅温度至少达101.5℃。
图5-21 通过一根Dg25溢流管或锅顶排气管排气的立式杀菌锅
注： ①安装有一只Dg25的闸阀的Dg25锅顶排气管或溢流排气管。
②锅顶排气管在排气阀之后可以经1.2m长的Dg25的管子通入大气。
③溢流排气管在排气阀之后可以经1.8m长的Dg40的管子与大气相通或 与适当大小的集合管连接。
④排气规程： 排气阀保持全开至少5min至杀菌锅温度至少达110℃， 或至少7min至杀菌锅温度至少达104℃。
图5-22 通过一根排水管排气的无篮式杀菌锅
注： ①排气口必须处在蒸汽进入口的相反的一端。
②排气管必须安装闸阀或其他适宜的阀门。
③建议使用假底门。
④排气规程： 向有资格的热杀菌专家咨询排 气规程。
从顶部进入蒸汽由底部排气的杀菌 锅在底部必须安装一只大小适宜的泄汽 阀，以利于连续不断地排除蒸汽冷凝水， 安装的位置要便于观察。为了排除蒸汽 冷凝水，任何杀菌锅的底部都可以安装冷 凝水泄放阀。
(11) 冷凝水泄放阀 对于上端进汽 的无篮式杀菌锅在底部应至少安装一只 不小于Dg9.5的冷凝水泄放阀。对于有 假底的无篮式杀菌锅，在假底的下方而高 于冷凝水泄放阀的位置上安装一只Dg3.2 的泄汽阀是很有用的(见图5-22)。
(12) 消音器 泄汽阀和排气阀可以 安装消音器以减少噪音。如果使用了消 音器，必须要有对空气排除不造成影响的 证明并记录存档。这种证明可以是热分 布数据。消音器必须定期检查，如果损坏 或堵塞，应立即修理或更换。
(13) 排水管 排水管应该足够大以便 在冷却后快速地排除冷却水。只有从顶部 进入蒸汽的杀菌锅，排水管才能用做排气管。在这种情况下，排水管必须有看得见的开口。
(14)冷却水管 如果罐头是在杀菌锅内进行冷却，冷却水管的大小以及冷却水压力 应该足够大，以便快速地充满杀菌锅。冷却水阀门必须是球阀，必须密封良好，保持良好 的操作状态以保证在杀菌过程中不泄漏。在杀菌过程中如果有冷却水漏入杀菌锅内，将 使罐头造成杀菌不足。
为了获得最好的冷却效果，在杀菌锅的顶部和底部应有冷却水进入口。立式杀菌锅 顶部的进入口应该连接有开有小孔的环形管。冷却水通过环形管进入杀菌锅。
对于卧式杀菌锅，冷却水应该通过顶部的与锅体同样长度的分配管进入杀菌锅。锅 底可以有一个或多个冷却水进入口。顶部的分配管应开有三排小孔以保证冷却水能接触 所有的罐头。为了使冷却水分布均匀，分配管上应开有足够数量的小孔。当冷却水分配 管用做排气管时，分配管上的开孔数应使所有小孔的面积之和与排气管的最小横截面积 相同，见表5-14。
(15) 溢流管 溢流管应安装在杀菌锅的顶部并且高于罐头的顶面。为了减少水流阻 力，应该使用闸阀或其他类似阀门。如果溢流管用做排气阀，请参阅5.3.2.1节中的(9)。
(16) 压缩空气管 为了进行反压冷却，杀菌锅必须安装压缩空气管。压缩空气阀门 必须采用截止阀并保持密封良好。在杀菌过程中必须保证压缩空气阀门不泄漏。如果有 泄漏就会影响杀菌效果，造成罐头杀菌不足。
表5-14 冷却水分配管用做排气管时所开孔的大小
| 孔的大小/mm | 排气管的最小横截面积 | ||||
| Dg32 | Dg40 | Dg50 | Dg65 | Dg80 | |
| 5.0 | 55 | 74 | 122 | 174 | 268 |
| 5.5 | 40 | 55 | 90 | 128 | 197 |
| 6.0 | 31 | 42 | 69 | 98 | 151 |
| 8.0 | 20 | 27 | 44 | 63 | 97 |
| 9.5 | 14 | 19 | 31 | 44 | 67 |
| 12.0 | — | 11 | 18 | 25 | 38 |
(17)杀菌篮支架 在立式杀菌锅的底部必须有杀菌篮支架。
(18)缓冲板 无论是立式杀菌锅还是卧式杀菌锅，在底部绝对不能安装缓冲板，因 为缓冲板会引导蒸汽的流向使蒸汽环绕罐头流动而不是朝上穿过罐头，这样容易在杀菌 锅内出现冷点。处在冷点的罐头由于与空气接触会造成杀菌不足。
(19)安全阀 对于杀菌锅来说安全阀是必需的，而且安全阀的大小应与杀菌锅的容 积相匹配，这可以从国家压力容器安全规范上查得。
(20)假底 假底是安装在杀菌锅底部的开孔金属板，用于支撑罐头，允许蒸汽通过 罐头向下流动。无篮式杀菌锅应该安装假底以保证杀菌锅底部的罐头获得充分的杀菌。
5.3.2.2 检测仪表
所有的检测仪表如温度计、压力表都应保持清洁和良好的工作状态，这些仪表必须安 装在容易正确读数的位置。
(1)玻璃水银温度计 指示杀菌温度的基准仪表是水银温度计。这种温度计在实验 室和工业生产中广泛使用，虽然有易碎的缺点，但由于形式简单，准确可靠，所以仍然是最 理想的杀菌温度监测仪表。
按照法规要求，每只杀菌锅必须至少安装一只玻璃水银温度计。水银温度计的测量 范围应该是77～130℃，其最小温度刻度必须为1格0.5℃，而且在2.5cm长度内温度测 量范围不得超过9℃。
用于指示杀菌温度的玻璃水银温度计必须是符合国家法规的温度计。
安装温度计时感温头必须伸入杀菌锅的锅壁内或伸入与杀菌锅相连的向外凸出的温 度计安装室内。与杀菌锅连接的温度计安装室必须至少有20mm的通径，并且必须安装 一只不小于Dg3.2的泄汽阀。泄汽阀的安装位置应能保证蒸汽流经温度计的整个感温 头。在整个杀菌过程中泄汽阀必须连续不断地畅通地逸出蒸汽。图5-23是几种常用的 温度计安装室。
温度计不应该安装在杀菌锅的盖或门上，因为在关闭杀菌锅时，锅盖或门的激烈震动 会使温度计的水银柱断裂，水银柱断裂的温度计必须立即修复或更换。
图5-23 几种常用的温度计安装室
温度计在安装之前必须与已知精确度的标准温度计在专用装置上进行校准，而后每 年必须至少校准一次，或在任何时候对温度计的正确性有怀疑时进行校准。每只温度计 必须附有最近一次校准的标记以表明最近一次校准的日期和精确度。所有的校准记录应包含校准日期、使用的标准温度计、校准人员、精确度。校准记录应妥善保存。温度计校 准方法如下：
①需要的仪器设备
a. 标准温度计： 应符合下述技术要求：
图5-24 温度计 校准专用装置
(a) 刻度长度至少18cm。
(b) 测量范围77～130℃。
(c)最小刻度不大于0.5℃，最好为0.2℃。
(d) 具有Dg20的管螺纹连接。
(e) 工厂标定温度为100℃、110℃、116℃、121℃和127℃。
(f)必须提供校准证明和装管温度(最好为60℃)，温度计在此温度下进行标定。
b. 校准专用装置由Dg20的管接件组成，能安装三支温度 计，在插入温度计的感温头的管接件上开有1.6mm的泄汽孔。
c. 安装校准专用装置的杀菌锅或蒸汽集中管，连接件为Dg20管，管上有控制阀门，如图5-24所示。
②校准方法
a. 取下温度计的玻璃管，把两支待校准的温度计置于校准 装置的两旁，标准温度计置于中间，上下移动温度计的玻璃柱， 检查其是否松动(如果有松动则表明温度计已损坏，需要修理或更换)。
b. 杀菌锅通入蒸汽，将温度升到需要的温度，充分排气使杀菌锅内的空气排尽。
c. 打开校准装置上的阀门，使温度稳定，一般需要15min左右的时间。如果温度有 波动，调节控制阀门使之稳定。仔细检查温度计的水银柱是否分段(水银柱分段的温度计 有时可以通过将温包置于干冰中过夜修复)。
d. 在数分钟内至少读取4次温度值以确证温度达到平稳。
e. 旋松温度计温度标尺上的螺丝，上下移动温度标尺，使读数与标准温度计的指示 值一致。
f. 拧紧标尺的调节螺丝，再次读数以表明温度计已正确校准。
g. 关闭阀门，取下已校准好的温度计，放上另外两支温度计，重复上述步骤进行新一 轮校准。
h. 对温度计进行编号，对已损坏的温度计也要进行标记，以便送去修理。
i. 将玻璃管擦洗干净，重新安装在温度计上。
(2) 温度记录仪 每台杀菌锅必须安装一只精确的温度记录仪，以提供每批罐头在 杀菌时的杀菌温度和时间的永久性记录。记录纸的刻度在杀菌温度的范围内1格不超过 1℃。在杀菌温度的11℃范围内记录纸每2.5cm温度刻度不得超过30℃。记录仪可以 与蒸汽控制仪结合在一起组成温度自动记录-控制仪。记录仪未授权的调节是不允许 的，应严加防止。一个行之有效的方法是在记录仪上加锁或在记录仪旁张贴告示牌。
温度记录的感温元件可以安装在杀菌锅壁内或安装在与杀菌锅直接连接的向外凸出的 安装室内。安装室与杀菌锅的连接处的通径应不小于20mm。安装室上必须安装一只通径 不小于1.6mm的泄汽阀(见图5-23)。在整个杀菌过程中泄汽阀要始终保持全开。温度记 录仪应尽可能调节到与已知精确度的玻璃水银温度计一致，但绝对不能高于玻璃水银温度计。
(3)压力表 每台杀菌锅必须安装一只读数方便的压力表。压力表的测量范围最好 为0～0.3MPa，最小刻度应为0.01MPa。
(4)计时器 杀菌车间必须有一只大型的计时正确的钟。钟的位置必须考虑到便于 操作人员观察，这样可以精确地控制杀菌时间。怀表或手表是不允许使用的。不应使用 不显示秒的数字钟或其他类似的计时装置，除非杀菌工艺规程的最小计时单位是分钟，或 制订的杀菌工艺规程有很大的安全余地。
5.3.2.3 罐头盛放设备
(1)杀菌篮、筐和车 罐头在杀菌时必须置于杀菌篮、筐或车中。这些设备必须用柳条 铁或开孔的薄铁板制做。如果是用开孔铁板制做，对开孔率有一定要求，特别是底板。开孔 率要求是孔径为2.5cm时孔心距为5.0cm，或相当的开孔率(孔径0.95cm，孔心距1.9cm;孔 径1.3cm，孔心距2.6cm;孔径1.9cm，孔心距3.8cm;孔径3.8cmm，孔心距7.6cm)。
(2) 隔板 在盛放罐头时，如果罐头层与层之间使用了隔板，通常需要加强排气规 程。隔板必须开孔，开孔率与上述盛放罐头的设备的开孔率相同(孔径2.5cm，孔心距 5.0cm)。为了确定充分的排气规程，应向热杀菌专家咨询。如果在盛放罐头之前先在杀 菌篮或车的底上放置隔板，则会严重影响热分布导致罐头杀菌不足。
(3)罐头码放 如果罐头在杀菌篮或车中是整齐码放的，则在罐头之间应考虑留有 通道以便蒸汽流通。如果在一只杀菌篮或车中要放置两种不同的罐头，则应该使用渔网 或其他多孔性筛网加以分隔。切勿使用麻布袋、平板、毛巾或其他类似的材料进行分隔。 因为这些材料会影响蒸汽流通，造成杀菌不足。