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上海浦江出入境检验检疫局
杜贤敏 吴希铭
关键词: 热分布 环境温度 中心温度
背景
2004年1月，我国农业部公布广西、湖北和湖南发生了禽流感疫情。日本农林水产省于2004年1月27日晚通报国家质检总局，全面暂停中国的禽鸟及其所有产品的出口直至确认中国为清净国。为鼓励和支持食品生产企业及时做好恢复禽畜产品出口的各项准备工作，切实把好出口检验检疫关，阻断禽流感传播途径，上海浦江检验检疫局人员对辖区内的出口速冻方便食品生产企业的蒸柜(箱)的热加工过程中产品的穿透温度进行了验证。2005年5月，鉴于当时我国部分地区发生口蹄疫，日本农林水产省加强了对我国出口日本的热加工偶蹄肉和禽肉产品的口岸检验检疫，为防止日方因某单个产品加热不充分而注销我对日注册企业来之不易的注册资格，上海浦江检验检疫局人员按照中日双方确定的《输日热加工偶蹄动物产品卫生要求》和《输日热加工禽肉及其产品动物卫生要求》对所辖对日注册企业的热加工过程，特别对整个蒸柜(箱)内的环境温度再次进行验证测试。
理论依据
根据《输日热加工禽肉及其产品动物卫生要求》，蒸柜（箱）温度必须达到100℃，产品中心温度必须达到70℃或以上，时间1分钟以上。
测试方法
3.1测试设备
测试使用丹麦Ellab TS-Pro无线热处理过程验证系统，该系统由应用软件、读数台和微记录系统三主要部分组成，其中微记录系统包括记录器、电池、双探针传感器三部分。工作过程:将记录器置于与电脑连接的读数台中，通过软件设置好记录器启动条件（启动读数的时间或温度、取样频率）后，将记录器置于待测位置，当符合启动条件时（一般为到达设定温度），记录器开始记录数据，杀菌完成后取出记录器，放回读数台，将数据下载至计算机。数据采集软件Ellab ValSuiteTM具备数据加密、操作记录和电子签章登记等功能符合FDA的21CFR part 11的要求以及GAMP4规范。
3.2测试原理
测试使用n（n视设备容积而定，一般为5至12）套无线温度传感器对加热过程蒸柜(箱)中具有代表意义的n个点定时进行温度检测和记录。传感器具备双探针，分别为环境温度探针和中心温度探针。其中环境温度探针（简称LA探针）暴露在加热环境中监测环温，中心温度探针（简称LC探针）插入内容物中心部位检测产品在加热过程中的穿透温度。收集到的数据经过ValSuite应用软件的处理而获得蒸箱的热分布情况及产品热穿透的情况。
3.3 布点位置
根据柜(箱)内安放小车的数量以及每辆小车放置的托盘层数来确定布点的数目。例如，一个3m3的蒸柜能容纳1辆小车，小车上设置18层托盘放置加热内容物，测温点可选择位于小车（从底层计算）的第1、第6、第9、第12、第18层托盘平面中央处，共布置5点，见图3.1。
再如一个30m3的蒸箱设置10个位置供10辆小车安放，实际使用其中8个位置，每辆小车设置9层托板，可选择测温点位于每辆小车的第1（底层：下测点）、第5（中层：中测点）、第9（顶层：上测点）托盘平面中央处。
经先期实验验证，对于同一层高，按满载测试，托盘平面中央处总较其它位置升温缓慢，这是由于四周的内容物阻挡作为对流加热介质的蒸汽的流通所致。故将传感器探针放置在每层的托盘平面中央处具有典型性。而传感器的LC感温探针限定在加热内容物的几何中心位置。特别地，对于带骨制品，LC感温探针通过内容物较为松质的骺部插入骨腔以获得准确的穿透温度，见图3.3。
评价指标
⑴所有布点位置的传感器监测到的最高环境温度必须达到100℃或以上。
⑵产品的中心温度必须保持在70℃或以上不少于1分钟。
⑶在恒温阶段，满足同一时刻（瞬时）各布点位置温差不超过0.5℃（以各位置标准差均值作为判断依据），可判定蒸柜（箱）热分布均匀，恒温控制稳定而有效。
⑷恒温阶段维持时间不得短于工艺规定时间，不允许存在负偏差。
4验证情况及分析
4.1五家对日注册偶蹄类和禽肉加工企业加热设备概况
上海的对日注册偶蹄类及禽肉速冻加工企业所使用的蒸柜（箱）都以蒸汽作为加热介质，按柜（箱）的容积及控制方式可大致分为表4-1所列5种形式：
表4-1蒸柜（箱）分类表
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序号
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容积
（m3）
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可容纳
小车数目
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控制方式
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是否排气
|
是否有
风机
|
温度记录方式
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#1
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1
|
1
|
手动控制阀门
|
否
|
否
|
自动温度记录仪（热电偶）
|
|
#2
|
2
|
2
|
手动控制阀门
|
否
|
否
|
自动温度记录仪（热电偶）
|
|
#3
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0.5
|
1
|
手动控制阀门
|
是
|
否
|
自动温度记录仪（热电偶）
|
|
#4
|
3
|
1
|
可自动温控
|
是
|
否
|
自动温度记录仪（热电偶）
|
|
#5
|
30
|
10
|
自动PID温控
|
是
|
否
|
自动温度记录仪（热电偶）
|
4.2 热分布测试
对五家企业进行热分布测试，发现有部分蒸柜（箱）存在冷点，监测最高环温未达到规定要求，分析影响因素如下：
4.2.1 蒸汽压力
蒸汽压力直接影响蒸柜（箱）内所能达到并维持的最高环温。图4.1及图4.2所示是在5号工厂进行的两次热分布测试。测试内容物为300g菜肉馄饨， 加热工艺为100℃保持7分钟。试验1控制蒸箱进汽压力为1.5公斤，环境温度未达到规定要求，见表4-2。试验2控制蒸箱压力为2.5公斤，环境温度符合规定要求，见表4-3。对于容积为3-4m3的蒸箱，进生产车间蒸汽管道保持4公斤压力，进箱蒸汽应保持2.5-3公斤压力，管道布置弯折不宜过多，以防过多的压力损失。
表4-2 试验1热分布测试点获得最高温度及100℃维持时间表
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项目
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1层中央
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5层中央
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8层中央
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10层中央
|
15层中央
|
|
侦测到的最高温度(℃)
|
99.5
|
99.5
|
99.5
|
99.5
|
99.5
|
|
100℃以上维持时间(min)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
表4-3 试验2热分布测试点获得最高温度及100℃维持时间表
|
项目
|
1层中央
|
5层中央
|
8层中央
|
10层中央
|
15层中央
|
|
侦测到的最高温度(℃)
|
100.5
|
100.5
|
100.5
|
100.6
|
100.5
|
|
100℃以上维持时间(min)
|
3.5
|
3.25
|
3.75
|
3
|
3.5
|
4.2.2 蒸汽入口的位置和大小
蒸汽进入位置可以安排在柜（箱）的顶部、底部或是四
周，可以采取圆形孔口或是蒸汽散布管的形式
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周，可以采取圆形孔口或是蒸汽散布管的形式
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《对日出口熟制禽肉产品加热过程温度控制及验证的研究》
