超高温灭菌机：电气控制与工业现场总线的无缝协同，瞬时杀菌效率大幅提升！

摘要：本文旨在探讨列管式超高温瞬时灭菌机的工艺流程、原理及其结构特点，并通过论证其提高热交换效率、降低能耗等优点，证明其为一项先进技术。关键词：超高温瞬时灭菌；管式换热器；板式换热器

随着国内居民生活水平的不断提高，“学生饮用奶计划”等项目得到了推广，而液态乳制品也获得了更高的认知。我国以养牛户和小型企业分散饲养牛奶，对于这些本就不充分的奶源，没有完善的冷链系统，使得鲜牛奶难以运往中心城市，从而增加了乳品企业生产成本。为了解决这一问题，我们必须对牛奶进行无菌处理和包装，将产品销售至中心城市，让消费者享受到新鲜出炉的液态乳制品，这对于促进牧业发展、改善人们饮食习惯以及提升民众素质具有重要意义。

市场化需求激发了国内大型及超大型乳制品企业的大量涌现，这些企业引入国外超高温灭菌设备和无菌包装设备，大力投资购置设备，从而产生显著经济效益，缓解了乳制品市场上的消费压力。然而，对于中小型企业来说，由于成本限制，他们无法购买到昂贵的国外设备，因此迫切需要适应国产条件的一款适宜用于牛乳超高温瞬时灭菌设备。

超高温瞬时灭菌含义

在135℃~150℃温度下进行2~8秒钟杀菌过程称之为超高温瞬时杀菌。在经过此类处理后的牛乳虽然可能存在存活孢子甚至微生物，但它们不会发生微生物转变导致产品质量变差，所以称之为商业无菌。一般而言，当产品达到商业无机构定即可认为该产品合格。此后，无需再次加热即可保持30~60天，使产品风味保持原有质量。

在未经处理前的某些化学变化中，如蛋白质与还原糖相互作用生成一种黑色素所致褐变作用，其速度随温度上升而加快，但并非与超高温范围内杀菌效率成正比关系。在135℃以上温度下，kill bacteria effect growth rate far exceeds the browning rate, at 140℃ it grows by a factor of over 2000 times, and at 150℃ it grows by a factor of over 5000 times. Thus, milk can be processed in this temperature range to produce a product with little color change but high sterility.

原料奶预处理

为了保证原料质量并提供优质材料供生产使用，在收购采集前必须进行预处理，是生产过程不可或缺的一环，并直接影响最终产出的品质。预处理包括脱气、净化初始杀害（63-65℃/15s）、冷却（4℃）和冷藏（4℃）。图1展示了整个工艺流程。

列管式超高温滅機

3.1 工藝過程與理論

行為於平衡罐中將原料添加至均質機進行均質處理後，再通過浮球阀調節液位，並利用泵送進滅機系統進行殺害處理。在137度 Celsius保留4-8秒鐘達成滅機效果後，再通過三個熱交換器將溫度降至20-30度 Celsius適合包裝狀態。在整個滅機過程中，以5個管道熱交換器及1個板形熱交換器實現能量儲存與回收。此技術是節約能源並提高殺害效果的一種先進技術。

3.2 控制系統組成：

列管式滅機控制系統由核心控制單元PLC人machine界面無紙記錄儀變頻器溫度檢測元件Pt100接近開關電磁閥電控氣動閥及控制元件構成。

PLC要求有8路溫度檢測單元對所有熱交換位置進行監控顯示並且有4路模擬量輸出單元用於變頻器頻率設置溫度調節輸出等。

無紙記錄儀應該能夠記錄一個週期內實時殺害時間與死亡時間並能夠傳遞到上級主機備查跟蹤產品質量。

滅亡風格是列管式滅蟹設備工作中的核心功能由PLC人machine界面電氣轉換器薄膜閥Pt100無紙記錄儀等組成。

通過設定界面PID算法參數顯示測試結果圖3展示了一種典型之例。

最後，這款設備主要由供給系統滅亡升溫系統降溫系統構成每部分都扮演著不可或缺角色來完成生產清洗水清洗蒸汽殺死過程中的各項任務從而確保產品安全性。