食品加工(烘焙、乳制品、巧克力制造)對溫度精度、食品安全要求嚴(yán)苛,溫度波動會導(dǎo)致面包口感干硬(水分流失超 15%)、酸奶菌群失活(活菌數(shù)<10?CFU/g),直接影響食品的風(fēng)味、保質(zhì)期與食用安全性。專用食品加工冷水機(jī)通過食品級衛(wèi)生設(shè)計、精準(zhǔn)控溫技術(shù),滿足 GB 16798-2019、GB 5749-2022 等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,保障加工過程的高穩(wěn)定性與產(chǎn)品品質(zhì)一致性。
1. 烘焙面包冷卻定型
烘焙面包(如吐司、歐式面包)經(jīng) 180-220℃烘烤后,需快速冷卻至 30-35℃(定型結(jié)構(gòu),保留水分),冷卻過慢會使面包表皮硬化(硬度超 800g)、內(nèi)部水分流失(含水率<30%),過快則會導(dǎo)致面包收縮變形(體積縮小超 5%)。冷水機(jī)采用 “冷卻隧道 - 風(fēng)幕復(fù)合系統(tǒng)”:冷卻隧道內(nèi)通過食品級不銹鋼冷卻盤管(水溫 15±1℃)將熱風(fēng)溫度控制在 25℃,配合風(fēng)幕(風(fēng)速 1.2m/s,溫度 20℃)形成梯度降溫環(huán)境,將面包從 200℃逐步降至 32±1℃,同時配備 “面包體積聯(lián)動” 功能 —— 當(dāng)面包體積從 500cm3 增至 1000cm3 時,自動調(diào)整隧道內(nèi)冷卻風(fēng)量(從 3000m3/h 增至 5000m3/h),確保不同尺寸面包冷卻均勻。例如在吐司面包冷卻中,復(fù)合系統(tǒng)可使面包表皮硬度≤500g,含水率維持在 35%-40%,保質(zhì)期延長至 7 天,符合《糕點、面包衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 7099-2015)要求,保障面包松軟口感與食用品質(zhì)。
2. 酸奶巴氏殺菌后降溫
酸奶(發(fā)酵乳)需經(jīng) 60-65℃、30 分鐘巴氏殺菌(殺滅有害菌,保留益生菌),殺菌后需在 15 分鐘內(nèi)快速冷卻至 4±1℃(抑制益生菌過度繁殖,延長保質(zhì)期),冷卻過慢會導(dǎo)致益生菌失活(活菌數(shù)<10?CFU/g)、酸奶酸度升高(pH<3.8)。冷水機(jī)采用 “板式換熱器 - 儲罐夾套雙冷卻系統(tǒng)”:通過食品級 316L 不銹鋼板式換熱器,將酸奶從 62℃快速降至 15℃(降溫速率 3.1℃/min),再通過儲罐外層夾套(水溫 2±0.5℃)進(jìn)一步降至 4±0.5℃,配備 “殺菌批次聯(lián)動” 功能 —— 當(dāng)殺菌批次從 1000L 增至 2000L 時,自動提升換熱器冷卻流量(從 2.5m3/h 增至 4.5m3/h),確保不同批次降溫效率一致。例如在原味酸奶加工中,雙系統(tǒng)冷卻可使益生菌活菌數(shù)≥10?CFU/g,酸度維持在 pH 4.0-4.2,保質(zhì)期達(dá) 21 天,符合《發(fā)酵乳》(GB 19302-2010)要求,保障酸奶營養(yǎng)價值與食用安全。
3. 巧克力調(diào)溫冷卻
巧克力(黑巧克力、牛奶巧克力)調(diào)溫需在 28-32℃(穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu),提升光澤度),調(diào)溫后需冷卻至 20±1℃(定型凝固,防止起霜),冷卻不均會導(dǎo)致巧克力表面起霜(白霜覆蓋率超 10%)、硬度不足(斷裂強(qiáng)度<20N)。冷水機(jī)采用 “調(diào)溫缸夾套 - 冷卻輸送帶雙系統(tǒng)”:調(diào)溫缸夾套通過食品級丙二醇溶液(水溫 25±0.5℃)維持調(diào)溫溫度,冷卻輸送帶內(nèi)置冷卻水管(水溫 18±0.5℃)將巧克力從 30℃降至 20±0.5℃,配備 “巧克力類型聯(lián)動” 功能 —— 當(dāng)巧克力類型從黑巧克力(可可含量≥70%)換為牛奶巧克力(可可含量 30%-50%)時,自動調(diào)整夾套水溫至 27±0.5℃,適配不同可可含量的晶體穩(wěn)定需求。例如在黑巧克力冷卻中,雙系統(tǒng)溫控可使巧克力表面光澤度≥90%,白霜覆蓋率≤2%,斷裂強(qiáng)度≥25N,符合《巧克力、代可可脂巧克力及其制品》(GB 9678.2-2014)要求,保障巧克力的外觀與口感。
4. 食品級衛(wèi)生與防污染設(shè)計
食品加工對設(shè)備衛(wèi)生要求極高,冷水機(jī)接觸食品的冷卻介質(zhì)(食品級丙二醇、純化水)符合 GB 2760-2024 食品添加劑標(biāo)準(zhǔn),冷卻管路采用 316L 食品級不銹鋼(內(nèi)壁電解拋光,Ra≤0.2μm,無衛(wèi)生死角),管路接口采用快裝式衛(wèi)生級卡箍(配套硅橡膠密封墊,耐 121℃蒸汽滅菌);配備 “在線清洗(CIP)模塊”,可自動用 80℃熱水、2% 氫氧化鈉溶液、無菌水對管路進(jìn)行循環(huán)清洗消毒(去除食品殘留與微生物),清洗后微生物殘留≤10CFU/100cm2;設(shè)備外殼采用 304 不銹鋼(表面噴涂抗菌涂層,抗菌率≥99%),便于日常清潔,符合《食品機(jī)械安全衛(wèi)生》(GB 16798-2019)要求。

食品加工對食品安全、風(fēng)味與保質(zhì)期要求極高,冷水機(jī)操作需兼顧精準(zhǔn)控溫與食品級衛(wèi)生規(guī)范,以食品專用水冷式冷水機(jī)為例:
1. 開機(jī)前衛(wèi)生與系統(tǒng)檢查
? 衛(wèi)生檢查:啟動 CIP 在線清洗系統(tǒng),對冷卻管路進(jìn)行 “冷水沖洗(5 分鐘)→堿洗(2% 氫氧化鈉,80℃,20 分鐘)→冷水沖洗(10 分鐘)→酸洗(1.5% 檸檬酸,60℃,15 分鐘)→無菌水沖洗(10 分鐘)” 流程,清洗后取樣檢測管路內(nèi)微生物(細(xì)菌總數(shù)≤10CFU/100cm2,大腸桿菌未檢出);用 75% 食品級酒精擦拭冷水機(jī)表面及接口,去除殘留食品碎屑;
? 系統(tǒng)檢查:確認(rèn)冷卻介質(zhì)(食品級丙二醇溶液,濃度 40%-50%)液位達(dá)到水箱刻度線的 90%,檢測水泵出口壓力(面包冷卻 0.3-0.5MPa、酸奶降溫 0.6-0.8MPa、巧克力調(diào)溫 0.4-0.6MPa),查看冷卻隧道盤管、板式換熱器接口密封狀態(tài)(無滲漏);檢測冷卻介質(zhì)衛(wèi)生指標(biāo)(符合食品接觸要求,無異味、無雜質(zhì))。
1. 分工序參數(shù)精準(zhǔn)設(shè)定
根據(jù)食品加工不同工序需求,調(diào)整關(guān)鍵參數(shù):
? 烘焙面包冷卻:冷卻隧道內(nèi)熱風(fēng)溫度 25±1℃,風(fēng)幕溫度 20±1℃、風(fēng)速 1.2m/s,面包體積 500-1000cm3 時,冷卻風(fēng)量 3000-5000m3/h;開啟 “體積聯(lián)動” 模式,體積每增加 100cm3,風(fēng)量增加 400m3/h;
? 酸奶巴氏殺菌后降溫:板式換熱器水溫 15±1℃,儲罐夾套水溫 2±0.5℃,殺菌批次 1000-2000L 時,冷卻流量 2.5-4.5m3/h;開啟 “批次聯(lián)動” 模式,批次每增加 200L,流量增加 0.4m3/h;
? 巧克力調(diào)溫冷卻:調(diào)溫缸夾套水溫 25±0.5℃(黑巧克力)/27±0.5℃(牛奶巧克力),冷卻輸送帶水溫 18±0.5℃,輸送帶速度 0.5-1.0m/min;開啟 “類型聯(lián)動” 模式,切換巧克力類型時自動微調(diào)夾套水溫;
? 設(shè)定后開啟 “權(quán)限分級” 功能,僅持食品加工資質(zhì)人員可調(diào)整參數(shù),操作記錄自動上傳至食品生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES),滿足食品質(zhì)量追溯要求。
1. 運行中動態(tài)監(jiān)測與調(diào)整
通過冷水機(jī) “食品加工監(jiān)控平臺”,實時查看各工序溫度、食品含水率、益生菌活菌數(shù)等數(shù)據(jù),每 30 分鐘記錄 1 次(形成食品質(zhì)量臺賬)。若出現(xiàn) “面包表皮硬度超 600g”,需降低冷卻隧道風(fēng)溫 1-2℃,減緩風(fēng)速 0.2m/s,小批量抽檢(3 個面包)檢測含水率;若酸奶益生菌活菌數(shù)<10?CFU/g,需提升板式換熱器冷卻效率(增加流量 0.3m3/h),縮短降溫時間至 12 分鐘;若巧克力表面起霜率超 5%,需微調(diào)調(diào)溫缸夾套水溫 ±0.3℃,延長冷卻輸送帶停留時間 10 秒,重新檢測表面狀態(tài)。
2. 換產(chǎn)與停機(jī)維護(hù)
當(dāng)生產(chǎn)線更換食品品種(如從面包換為酸奶)或調(diào)整工藝時,需按以下流程操作:
? 換產(chǎn)前:降低冷水機(jī)負(fù)荷,關(guān)閉對應(yīng)工序冷卻回路,啟動 CIP 系統(tǒng)清洗管路(去除殘留食品成分,避免串味),根據(jù)新食品工藝重新設(shè)定溫度參數(shù)(如酸奶降溫板式換熱器水溫調(diào)整至 14±1℃);
? 換產(chǎn)后:小批量試生產(chǎn)(10 個面包、50L 酸奶、20kg 巧克力),檢測食品口感、菌群數(shù)量、外觀品質(zhì),確認(rèn)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后,恢復(fù)滿負(fù)荷運行;
? 日常停機(jī)維護(hù)(每日生產(chǎn)結(jié)束后):關(guān)閉冷水機(jī),再次啟動 CIP 系統(tǒng)對管路進(jìn)行簡易清洗(冷水沖洗 + 無菌水沖洗),更換冷卻介質(zhì)過濾器濾芯;檢測食品級不銹鋼管路是否有劃痕、腐蝕(影響衛(wèi)生),補充不足的冷卻介質(zhì),記錄設(shè)備運行數(shù)據(jù)。
1. 特殊情況應(yīng)急處理
? 冷卻介質(zhì)污染(酸奶降溫中):立即停機(jī),關(guān)閉酸奶儲罐與冷卻回路閥門,將污染批次的酸奶按不合格品處理;用 CIP 系統(tǒng)對管路進(jìn)行強(qiáng)化清洗(延長堿洗、酸洗時間至 30 分鐘),重新檢測管路衛(wèi)生指標(biāo);更換污染的冷卻介質(zhì),確認(rèn)合格后重啟冷卻系統(tǒng),對暫存酸奶進(jìn)行微生物檢測(活菌數(shù)、致病菌),合格后方可繼續(xù)加工,不合格則全部廢棄;
? 突然停電(面包冷卻中):迅速關(guān)閉冷水機(jī)總電源,斷開與冷卻隧道的連接,啟動備用發(fā)電機(jī)(30 秒內(nèi)恢復(fù)供電),優(yōu)先恢復(fù)冷卻風(fēng)幕系統(tǒng);若停電超過 10 分鐘,已冷卻至 50℃以下的面包需重新放入冷卻隧道延長冷卻時間 15 分鐘,重新檢測表皮硬度與含水率;
? 巧克力調(diào)溫溫度驟升(超 35℃):立即關(guān)閉調(diào)溫缸加熱裝置,提升冷卻輸送帶冷卻流量至 1.5 倍,同時向調(diào)溫缸內(nèi)通入少量低溫氮氣(輔助降溫);待溫度恢復(fù)至 30±0.5℃后,檢查溫控傳感器是否故障(如漂移),排除故障前禁止繼續(xù)調(diào)溫,已超溫的巧克力需重新檢測晶體結(jié)構(gòu),確認(rèn)無影響后方可繼續(xù)冷卻,不合格則重新調(diào)溫。
? 日常維護(hù):每日清潔設(shè)備表面,啟動 CIP 系統(tǒng)簡易清洗管路,檢測冷卻介質(zhì)液位與濃度;每 8 小時記錄食品溫度、含水率數(shù)據(jù);每周拆卸清洗冷卻隧道風(fēng)幕(去除面包碎屑)、板式換熱器(去除酸奶殘留),校準(zhǔn)溫度傳感器(溯源至國家計量院食品專用標(biāo)準(zhǔn));每月對水泵、壓縮機(jī)進(jìn)行潤滑維護(hù)(使用食品級潤滑油),檢測衛(wèi)生級密封件老化狀態(tài)(如硅橡膠 O 型圈是否變硬、開裂);每季度對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行壓力測試(保壓 0.8MPa,30 分鐘無壓降),清理換熱器表面灰塵;每年更換食品級冷卻介質(zhì),對管路進(jìn)行內(nèi)壁拋光維護(hù)(去除氧化層,防止微生物附著);
? 選型建議:烘焙面包冷卻選 “冷卻隧道冷水機(jī)”(控溫 ±1℃,帶風(fēng)幕),酸奶降溫選 “雙系統(tǒng)快速冷卻冷水機(jī)”(帶板式換熱器 + 儲罐夾套),巧克力調(diào)溫選 “恒溫調(diào)溫冷水機(jī)”(帶類型聯(lián)動);大型食品加工廠建議選 “集中供冷 + 分布式 CIP 系統(tǒng)”(總制冷量 80-150kW,支持 3-5 條生產(chǎn)線并聯(lián));選型時需根據(jù)食品產(chǎn)能與工藝需求匹配(如日產(chǎn) 5000 個吐司需配套 60-80kW 冷水機(jī),日產(chǎn) 10 噸酸奶需配套 100-120kW 冷水機(jī)),確保滿足食品高安全、高風(fēng)味加工需求,保障食品品質(zhì)與市場競爭力。
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