超高温灭菌技术的革命：探索列管式机的电气控制与Can协议帧格式之谜

摘要：本文深入剖析了超高温瞬时灭菌在商业无菌领域的应用，详细介绍了列管式超高温瞬时灭菌机的工艺流程、原理和结构特点。通过对其电气控制系统和热交换效率优化策略的分析，我们揭示了这项先进技术如何降低能耗并提高产品质量。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升，饮用液态乳制品越来越受到人们青睐。在这样的背景下，无论是“学生饮用奶计划”还是其他类似项目，其推广都极大地促进了乳制品行业的发展。然而，由于牛奶生产主要分布在北方的小城镇附近，这些地方通常缺乏完整的冷链系统，因此牛奶无法有效运往中心城市。这不仅增加了乳制企业生产成本，也限制了消费者的选择。

为了解决这一问题，必须采取措施进行牛奶无菌处理和包装，使得包装后的产品能够销往本地区中心城市，从而让更多人享受到新鲜牛奶，而不是只得到液态奶。这不仅有助于促进养殖业发展，还能改善人们饮食习惯，并提高人口素质。

市场需求日益增长，大型和超大型乳制品企业纷纷引入国外最先进的超高温灭菌机及无菌包装设备。但由于价格较贵，小型企业难以负担，这就迫切需要一种适应国情、经济实惠且性能出色的牛乳超高温瞬时灭菌设备。

超高温瞬时灭菌技术解析

所谓“商业无菌”，其实就是指经过135 ~150 C, 2~8秒杀藻过程后仍可能含有的孢子或微生物不会发生转变导致产品微生物繁衍，从而达到了商业上可接受的地步。这种处理方式使得产品可以保持30~60天，不失原味，同时也减少了一定的化学变化，如蛋白质与还原糖相互作用产生黑色素褐变等，但温度升到135 C以上，杀藻效应明显快于褐变速率。

原料奶预处理

为了保证原料质量，对收购来的牧场新鲜牛奶进行预处理至关重要。这个过程包括脱气、净乳、初始杀藻（63-65℃/15秒）、冷却（4℃）、冷藏（4℃），如图1所示。此外，还有脱气可以提高标准化精度，减少巴氏杀藻机结垢，并保护均质头；净乳主要除去白细胞、组织碎片以及灰尘等杂质；初始杀藻有利于消除原始存活在饲养环境中的嗜寒微生物，有助延长存储时间。

列管式超高温瞬时滅機系統組成與運作

3.1 工藝過程

列管式滅機系統通過將初期加熱至83℃後，再送入均質機進行均質處理，然后進入滅機保持系統，在137℃持續4-8秒達到滅殺效果，並通過三次熱交換將溫度降至20-30℃以便於包裝最後剩餘回流部分則降至4℃並回循環平衡罐或儲存。在整個過程中利用5個管道熱交換器及1個板狀熱交換器，以節約能源成為研究關注點之一。

3.2 控制系統組成與運作

控制系統由核心控制單元PLC、高級顯示屏、無紙記錄儀變頻器、溫度檢測元件Pt100接近開關電磁閥氣動薄膜閥及其相關控制元件構成。

PLC需具備8路溫度檢測單元監控各熱交換區域溫度，並提供4路模擬量輸出供變頻器調整產量及均質壓力使用。而無紙記錄儀要求至少記錄一周實時殺害時間與溫度，並能夠上傳給主控端供查詢跟蹤產品質量。

3.3 主要部件與作用描述

從功能來看，這種類別分為供應系統滅殺升溫系統降溫系統三個部分：

供應系統主要包含原料泵平衡罐輸送泵清洗液泵等圖四所示，是生產CIP清洗清水清洗蒸汽殺害過程不可或缺的一部分。在生產過程中平衡罈用于儲存原料，但浮球阀確保物料充足。在CIP清潔中它則成為儲存劑體之罈M13 M12分别是酸碱泵避免人為操作錯誤圖中QS1 QS2分別檢測酸碱液通道位置若正常工作時不能讓這兩條通道靠近平衡罈頂端否則報警停止工作。

災害升溫 系统采用节约能源设计，将热源尽可能集中，以减少能耗同时达到快速达到目标温度。该系统由多个环节组合实现，其中包括加热阶段通过直接将蒸汽注入到待消毒容器内迅速提升温度，以及降压段则利用余热再利用策略从容积锅排放出的蒸汽为下一个循环提供必要条件。

总结来说，本文旨在揭开列管式超高温瞬时灭机会如何通过智能电气控制系统结合Can协议帧格式优化其性能，以满足商业无菌标准，同时体现其节能环保优势，为未来食品加工工业带来革新性的影响力。本文最后强调，在面临全球食品安全挑战的大背景下，该技术对于确保食品安全性具有不可替代的地位，而且随着科技不断发展，它将继续推动整个产业向更健康更绿色的方向前行。