本實用新型涉及一種罐頭內(nèi)容物分散裝置及包括該內(nèi)容物分散裝置的罐頭殺菌系統(tǒng)；其中，該內(nèi)容物分散裝置適用于分散具有圓形罐藏容器的罐頭，尤其是水果罐頭中的內(nèi)容物。

背景技術(shù)：

罐頭食品的原料經(jīng)預(yù)處理、灌裝密封后，必須進(jìn)行熱力殺菌。以水果罐頭的制備為例，其通常是先將常溫的果塊/粒灌裝到例如玻璃罐的圓形罐藏容器內(nèi)，接著再向該罐藏容器內(nèi)注湯(通常是糖液，湯溫一般≥82℃)，經(jīng)排氣、密封后殺菌。

通常情況下，注湯后罐藏容器內(nèi)的果塊/粒分布并不均勻，且果塊/粒會較多地分布在容器下部。由此，導(dǎo)致容器內(nèi)不同區(qū)域的內(nèi)容物之間可能存在較大的溫差。例如，罐頭上部湯汁和果塊/粒的溫度可能達(dá)到50-70℃，而沉積在罐頭底部的果塊/粒的溫度可能僅為18-32℃，不利于后續(xù)殺菌的均勻熱傳導(dǎo)。此外，為保證殺菌效果，通常是以罐頭內(nèi)容物的最低溫度來計算所需要的殺菌時間和/或殺菌溫度，這樣就容易造成罐頭上部殺菌過度，不僅影響產(chǎn)品風(fēng)味，還會造成產(chǎn)品口感硬度不一。

中國專利文獻(xiàn)CN201020563209.6公開了種用于罐頭高溫殺菌時的勻溫裝置，其包括有利用高溫蒸汽進(jìn)行殺菌的高溫槽，高溫槽內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有若干個轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸下方設(shè)有輸送帶，轉(zhuǎn)軸壓緊輸送帶，輸送帶帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動帶動橫放在兩轉(zhuǎn)軸間的罐頭瓶翻轉(zhuǎn)，從而使罐頭的各個面受熱均勻。

中國專利文獻(xiàn)CN201420777538.9公開了一種桔子罐頭的殺菌裝置，其包括殺菌釜、熱水箱、冷凝水箱、加熱管、頂推裝置以及溫度報警裝置，熱水箱與殺菌釜相連，冷凝水箱通過水管與殺菌釜頂部相連，殺菌釜內(nèi)壁上盤繞加熱管，與電機相連的頂推裝置安裝在殺菌釜底部，頂推裝置呈倒V型，可以對殺菌釜中的桔子罐頭進(jìn)行推頂，從而使得桔子罐頭在水體中翻轉(zhuǎn)，使得桔子罐頭受熱均勻，以改善殺菌效果。

然而，以上技術(shù)方案均是在殺菌裝置內(nèi)部設(shè)置相應(yīng)的機構(gòu)，使得罐頭在殺菌過程中翻轉(zhuǎn)。這樣的不足之處在于：首先，殺菌初期還是會存在罐頭內(nèi)不同區(qū)域的內(nèi)容物之間存在較大溫差的問題；其次，即使罐頭的翻轉(zhuǎn)會降低罐頭內(nèi)容物的溫差，但經(jīng)翻轉(zhuǎn)后罐頭內(nèi)容物的實際溫度難以確定，導(dǎo)致操作上還是需要根據(jù)殺菌前罐頭內(nèi)容物的最低溫度來計算所需要的殺菌時間和/或溫度；再者，由于相應(yīng)機構(gòu)處于高溫高壓環(huán)境，因而對其材料和制造的要求很高，存在后期難以維護(hù)的缺陷。

此外，采用玻璃瓶和高阻隔塑料杯作為罐藏容器的罐頭目前均采用鏈板式連續(xù)靜止殺菌裝置進(jìn)行巴氏殺菌，而上述這些技術(shù)方案均不能應(yīng)用在這種靜止殺菌裝置上。

實際上，上述專利中所要解決的是殺菌過程中罐頭受熱均勻性的問題，其根本沒有意識到殺菌前罐頭中不同區(qū)域的內(nèi)容物之間存在溫差及分散不均所帶來的一系列缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種罐頭內(nèi)容物分散裝置，其適于分散具有圓形罐藏容器的罐頭，尤其是水果罐頭中的內(nèi)容物。

本實用新型的另一目的是提供一種在殺菌前就消除或降低罐頭中不同區(qū)域的內(nèi)容物之間的溫差、改善內(nèi)容物分散均勻性的罐頭殺菌系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述的主要目的，本實用新型提供了一種罐頭內(nèi)容物分散裝置，包括輸送帶機構(gòu)、以及相對地分別設(shè)置在輸送帶兩側(cè)部的轉(zhuǎn)動構(gòu)件和對夾構(gòu)件；其中，轉(zhuǎn)動構(gòu)件在電機的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，以使得對夾在轉(zhuǎn)動構(gòu)件和對夾構(gòu)件之間的罐頭在沿輸送帶前進(jìn)的同時發(fā)生轉(zhuǎn)動。

上述技術(shù)方案中，罐頭沿輸送帶的輸送方向前進(jìn)，且當(dāng)行進(jìn)至轉(zhuǎn)動構(gòu)件和彈力構(gòu)件之間時被二者所對夾，轉(zhuǎn)動構(gòu)件在電機的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)動構(gòu)件和對夾構(gòu)件分別向罐頭施加相應(yīng)的摩擦力以帶動其快速轉(zhuǎn)動，罐頭的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致罐頭內(nèi)容物發(fā)生旋流以帶動不同區(qū)域的內(nèi)容物之間相互混合，從而使得內(nèi)容物分散均勻。并且，當(dāng)罐頭不同區(qū)域內(nèi)容物之間存在溫差時(例如排氣密封后待殺菌的罐頭)，罐頭內(nèi)容物的旋流還會消除或降低罐頭不同區(qū)域內(nèi)容物之間的溫差，使得罐頭內(nèi)容物的最低溫度升高，由此可以縮短殺菌時間和/或降低殺菌溫度，避免因殺菌過度而造成的產(chǎn)品風(fēng)味變差和口感硬度不一。

上述技術(shù)方案中，由于罐頭內(nèi)容物的旋流使得果塊/粒在罐頭內(nèi)具有更為均勻的分散程度，因此無需另外在包裝前進(jìn)行人工搖勻。與此相對地，如果在包裝前采用人工搖勻的方式使果塊/粒分散均勻的話，則每條生產(chǎn)線至少需要4個人，按每天100噸產(chǎn)品計，每天需要40人。由此可見，采用本實用新型的方案可以節(jié)省此部分人力投入，從而顯著降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本實用新型的一種具體實施方式，對夾構(gòu)件被配置為向所述罐頭施加彈性壓力。對夾構(gòu)件向罐頭施加彈力壓力可以緩沖其與罐頭之間的沖擊作用，并更有利于向罐頭提供適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，使得罐頭保持平穩(wěn)的運動，并避免因剛性沖擊而導(dǎo)致的容器碎裂。

其中，對夾構(gòu)件的彈性壓力可以來自于對夾構(gòu)件本身，例如對夾構(gòu)件本身或其中的一部分由彈性材料制備而成；或者，可以設(shè)置與對夾構(gòu)件相配合的彈性構(gòu)件，并利用該彈性構(gòu)件的形變而向?qū)A構(gòu)件提供彈性壓力。

作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，對夾構(gòu)件包括剛性本體以及設(shè)置在該剛性本體靠近轉(zhuǎn)動構(gòu)件一側(cè)的彈性墊。

作為本實用新型的另一優(yōu)選實施方式，在對夾構(gòu)件遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動構(gòu)件的一側(cè)設(shè)置有一個或多個彈性緩沖構(gòu)件；其中，該彈性緩沖構(gòu)件例如可以是彈簧。

上述技術(shù)方案中，一方面彈性緩沖構(gòu)件可以更好地緩沖對夾構(gòu)件與罐頭之間的沖擊作用，另一方面可以通過增大或減小彈性緩沖構(gòu)件的壓縮程度來相應(yīng)地增大或縮小對夾構(gòu)件和轉(zhuǎn)動構(gòu)件之間的距離，使得罐頭內(nèi)容物分散裝置能夠適用于更多種不同外形尺寸的罐頭，以提高其通用性。

本實用新型中，作為一種可選擇的實施方式，可以通過轉(zhuǎn)動構(gòu)件和輸送帶機構(gòu)相對于轉(zhuǎn)動構(gòu)件的側(cè)壁來對夾罐頭，以使得被對夾在轉(zhuǎn)動構(gòu)件和該側(cè)壁之間的罐頭在二者所施加摩擦力的帶動下發(fā)生轉(zhuǎn)動。其中，同樣可以在該側(cè)壁靠近轉(zhuǎn)動構(gòu)件的一側(cè)設(shè)置彈性墊。也就是說，本實用新型中，對夾構(gòu)件可以是輸送帶機構(gòu)相對于轉(zhuǎn)動構(gòu)件的側(cè)壁。

根據(jù)本實用新型的另一具體實施方式，轉(zhuǎn)動構(gòu)件為套設(shè)在一對轉(zhuǎn)動皮帶輪上的轉(zhuǎn)動皮帶。這不僅具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，同時還可以持續(xù)地向罐頭施加摩擦力，以使得罐頭內(nèi)容物可以更好地混合均勻和分散。

作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，轉(zhuǎn)動皮帶和電機之間設(shè)置有套設(shè)在一對傳動皮帶輪上的傳動皮帶；傳動皮帶的從動帶輪與轉(zhuǎn)動皮帶的主動帶輪共軸地設(shè)置在同一傳動軸上，且傳動皮帶從動帶輪的直徑小于轉(zhuǎn)動皮帶主動帶輪的直徑，例如，傳動皮帶從動帶輪的直徑與轉(zhuǎn)動皮帶主動帶輪的直徑之比可以設(shè)置為1:2-5。這樣的好處在于，可以增大轉(zhuǎn)動皮帶的線速度，從而增大轉(zhuǎn)動皮帶施加至罐頭的摩擦力，以較為容易地帶動罐頭以合適轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。

作為本實用新型的另一優(yōu)選實施方式，轉(zhuǎn)動皮帶在其接觸罐頭一側(cè)的運動方向與輸送帶的輸送方向相反。這樣，對夾在轉(zhuǎn)動皮帶和對夾構(gòu)件之間的罐頭的輸送速度會降低，使得罐頭在轉(zhuǎn)動皮帶和對夾構(gòu)件之間輸送時被轉(zhuǎn)動的圈數(shù)更多，以進(jìn)一步提高罐頭內(nèi)容物的分散效果。

本實用新型中，轉(zhuǎn)動皮帶可以采用三角皮帶、平皮帶、同步皮帶、V形帶、并聯(lián)皮帶或環(huán)型板帶等各種能夠起到傳動作用并向罐頭施加摩擦力的機械皮帶。其中，轉(zhuǎn)動皮帶和對夾構(gòu)件均可以具有一定的寬度(例如2厘米至10厘米)，以便于與罐頭形成較大的接觸表面，從而增大施加至罐頭的摩擦力。其中，轉(zhuǎn)動皮帶和對夾構(gòu)件的寬度可以相同或者不同。

本實用新型中，作為一種可選擇的實施方式，轉(zhuǎn)動構(gòu)件可以是一個或多個摩擦輥，該摩擦輥可以與輸送帶相互垂直地設(shè)置，從而能夠向罐頭施加摩擦力，以帶動罐頭轉(zhuǎn)動。

為了實現(xiàn)本實用新型的另一目的，本實用新型還提供了一種罐頭殺菌系統(tǒng)，其包括殺菌裝置、罐頭輸送裝置以及上述的任意一種罐頭內(nèi)容物分散裝置；其中，罐頭輸送裝置用于將待殺菌的罐頭由罐頭內(nèi)容物分散裝置輸送至殺菌裝置。

上述技術(shù)方案中，殺菌裝置可以是巴氏殺菌裝置，這適用于大部分水果罐頭的殺菌。另外，根據(jù)所適用殺菌對象的不同，也可以采用例如高壓殺菌裝置等的其他殺菌裝置。

本實用新型的殺菌系統(tǒng)中，殺菌前對罐頭內(nèi)容物進(jìn)行分散處理，可以消除或降低罐頭上下不同區(qū)域內(nèi)容物之間的溫差，并使得罐頭內(nèi)容物分散均勻，由此可以縮短殺菌時間和/或降低殺菌溫度，從而避免因殺菌過度而造成的產(chǎn)品風(fēng)味變差、營養(yǎng)成份損失和口感硬度不一。

為了更清楚地闡述本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點，下面結(jié)合具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本實用新型罐頭殺菌系統(tǒng)優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1罐頭殺菌系統(tǒng)中罐頭內(nèi)容物分散裝置30的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3是圖1罐頭殺菌系統(tǒng)中罐頭內(nèi)容物分散裝置30的另一結(jié)構(gòu)立體圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的罐頭殺菌系統(tǒng)，包括巴氏殺菌裝置10、罐頭輸送裝置20和罐頭內(nèi)容物分散裝置30。其中，罐頭輸送裝置20采用輸送帶來實現(xiàn)罐頭C的輸送，并分別與殺菌裝置10和罐頭內(nèi)容物分散裝置30相連，以將待殺菌的罐頭C輸送到殺菌裝置10。其中：

圖2和3是罐頭內(nèi)容物分散裝置30的結(jié)構(gòu)立體圖。參見圖2和3，罐頭內(nèi)容物分散裝置30包括由支撐腳31所支撐的輸送帶機構(gòu)32，輸送帶機構(gòu)32包括輸送帶321和分別設(shè)置在輸送帶321兩側(cè)的第一側(cè)壁322和第二側(cè)壁323。容易理解，第一側(cè)壁322和/或第二側(cè)壁323可以延伸至高于輸送帶321的位置。罐頭內(nèi)容物分散裝置30還包括固定在安裝板33上的電機34、套設(shè)在第一主動帶輪351和第一從動帶輪352上的傳動皮帶353、套設(shè)在第二主動帶輪361和第二從動帶輪362上的轉(zhuǎn)動皮帶363。本實施例中，轉(zhuǎn)動皮帶363為同步皮帶或環(huán)型板帶。

其中，安裝板33通過支撐架37固定在第一側(cè)壁322上；第一主動帶輪351設(shè)置在電機38的輸出軸上，第一從動帶輪352和第二主動帶輪361共軸地設(shè)置在第一轉(zhuǎn)動軸371上，第二從動帶輪362設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動軸372上；第一轉(zhuǎn)動軸371和第二轉(zhuǎn)動軸372可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝板33的軸承座331和332上。轉(zhuǎn)動皮帶363位于輸送帶321的第一側(cè)壁322一側(cè)，并與輸送帶321相互平行地設(shè)置；第一從動帶輪352的直徑小于第二主動帶輪361的直徑，且二者的比例大致為1:2，以增大轉(zhuǎn)動皮帶363的線速度。

輸送帶321的第二側(cè)壁323一側(cè)與轉(zhuǎn)動皮帶363相對地設(shè)置有作為對夾構(gòu)件的壓力護(hù)欄39；壓力護(hù)欄39與轉(zhuǎn)動皮帶363相互平行地設(shè)置。其中，壓力護(hù)欄39基本上是剛性的(即基本上不會發(fā)生形變或者其形變在本實用新型中基本上可以忽略不計)，在壓力護(hù)欄39靠近轉(zhuǎn)動皮帶363的一側(cè)具有作為彈性墊的硅膠墊板391，在壓力護(hù)欄39遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動皮帶363的一側(cè)設(shè)置有多個可以向壓力護(hù)欄39提供彈性壓力和緩沖力的緩沖彈簧392。緩沖彈簧392的壓縮程度是可調(diào)的，從而實現(xiàn)對壓力護(hù)欄39和轉(zhuǎn)動皮帶363之間距離的調(diào)節(jié)。

當(dāng)罐頭C輸送到轉(zhuǎn)動皮帶363和壓力護(hù)欄39之間時，被轉(zhuǎn)動皮帶363和壓力護(hù)欄39所對夾。其中，轉(zhuǎn)動皮帶363在電機38的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動皮帶343在其接觸罐頭C一側(cè)的運動方向與輸送帶321的運動方向相反，轉(zhuǎn)動皮帶343和壓力護(hù)欄39分別向罐頭C施加方向相反的摩擦力，帶動罐頭C在沿輸送帶321前進(jìn)的同時快速轉(zhuǎn)動。

容易理解，在本實用新型未圖示的其他實施例中，轉(zhuǎn)動皮帶343在其接觸罐頭C一側(cè)的運動方向也可以與輸送帶321的運動方向相同，但其線速度快于輸送帶321的線速度。另外，在本實用新型未圖示的其他實施例中，第二側(cè)壁323可以延伸至高于輸送帶321的位置，此時可以利用轉(zhuǎn)動皮帶363和第二側(cè)壁323來實現(xiàn)對罐頭C的對夾。

以256g重玻璃瓶罐裝的糖水桔子罐頭為例(其中，以重量計，糖水占30％，桔子果片占70％)，將常溫果片裝罐后，注入溫度為大約85℃的糖水，排氣密封，然后分別采用本實用新型的殺菌系統(tǒng)和作為對比例的普通殺菌系統(tǒng)進(jìn)行殺菌。其中，作為對比例的普通殺菌系統(tǒng)除了不包括本實用新型中的罐頭內(nèi)容物分散裝置外，其余部分均與本實用新型的殺菌系統(tǒng)相同。兩種殺菌系統(tǒng)所采用的均是現(xiàn)有的連續(xù)鏈板式水浴殺菌機，且罐頭在該連續(xù)鏈板式水浴殺菌機中的排放和運行方式均為直立靜止式。

下表1示出了上述兩種殺菌系統(tǒng)中罐頭在進(jìn)入殺菌機之前和殺菌完成后中內(nèi)容物的溫度分布，并給出了殺菌之后桔子果片的感官質(zhì)量。表1中，罐內(nèi)容物的上部溫度是在罐最上部1/3區(qū)域中所隨機測量的內(nèi)容物溫度，罐內(nèi)容物的下部溫度是在罐最下部1/3區(qū)域中所隨機測量的內(nèi)容物溫度。實際上，由于罐中桔子果片的堆積程度很高，因此罐的下部內(nèi)容物基本上就是桔子果片。

表1:本實用新型殺菌系統(tǒng)和普通殺菌系統(tǒng)的試驗結(jié)果比對

由上表1可見，采用普通殺菌系統(tǒng)，大部分情況下，殺菌前罐上部內(nèi)容物的溫度較高，而下部內(nèi)容物的溫度較低，二者之間的溫差很大，且殺菌后二者之間的溫差仍相對較高，由此導(dǎo)致需要在較高的92℃下殺菌，上部果片因殺菌過度而偏軟。另外，在不同罐頭之間，果片感官質(zhì)量的一致性也較差。

與此相對地，采用本實用新型的殺菌系統(tǒng)，殺菌前后罐中內(nèi)容物的溫度一致性均非常高，可以在較低的90℃下殺菌，殺菌后的果片不僅有硬度，而且口感一致。另外，不同罐頭之間果片感官質(zhì)量的一致性非常好。

需要說明的是，雖然兩種殺菌系統(tǒng)的殺菌溫度看起來僅相差2℃，但由于桔子果片非常軟，因而2℃的溫差也足以對果片硬度產(chǎn)生非常大的影響。

雖然以上通過優(yōu)選實施例描繪了本實用新型，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型的發(fā)明范圍內(nèi)，凡依照本實用新型所作的同等改進(jìn)，應(yīng)為本實用新型的保護(hù)范圍所涵蓋。