超高温灭菌新时代：列管式机器的瞬时杀菌魔法，电气智控与can总线通信同步霸业

摘要：本文探讨了超高温瞬时灭菌技术在商业无菌领域的应用，以及列管式超高温灭菌机的工艺原理、结构特点。通过分析其在提高热交换效率和降低能耗方面的优势，我们可以看出，这是一项前沿科技。

关键词：超高温瞬时灭菌；列管式换热器；板式换热器

随着国内人民生活水平的不断提升，“学生饮用奶计划”等项目得到广泛推广，液态乳制品赢得了更高的地位。中国特色的国情是牛奶主要来源于分布在北方小城镇周边的小型养牛户和企业，这些地区缺乏完整冷链系统，使得鲜牛奶运输成为一个挑战。为了解决这一问题，我们必须进行牛奶的无菌处理和包装，让产品销售到中心城市，让人们享受到真正新鲜而不是再生液态奶，从而促进养殖业发展并改善饮食习惯，提升民众素质。

市场化需求催生了大量大型及超大型乳制品企业，这些企业引入国外先进设备，如超高温灭菌机和无菌包装设备，并投入巨资购置设备，实现了显著经济效益，但中小型企业因成本限制无法引进这些设备，因此迫切需要适合国情的牛乳超高温瞬时灭菌设备。

超高温瞬时灭菌含义

“商业无菌”意味着经过135-150°C、2-8秒杀害过程后的产品可能仍含有存活微生物，但它们不会发生微生物转变从而繁殖。这一定义证明产品达到商业无染即可作为合格产品标志。在被封闭包装后，可保持30-60天，不失原有风味品质。此过程中，最常见化学变化之一是蛋白质与还原糖相互作用生成一种黑色素褐变反应尽管温度上升加快但与杀害效率增速并不成正比一般认为温度每增加10°C褐变速率仅为3倍，在135°C以上温度下，加速效果远胜于褐变速度增长2000多倍至5000多倍因此在135°C或更高等级短时间内处理，可以生产颜色变化极小且事实上完全不含细 菌或少量抵抗能力孢子的牛乳制品这种方法实际上并未超过传统巴氏灌注法所产生黑色物质程度，大部分制造商采用135°C保持8秒对孢子数达到了0.0004毫升，即可达到理想状态。

原料预处理

为了确保原料质量并提供优质材料，对收购采集来的奶液进行预处理这是生产流程不可或缺的一环直接影响最终产品质量预处理包括脱气净乳初始杀害（63-65℃/15秒）冷却（4℃）冷藏（4℃）如图1所示脱气提高标准化精度减少结垢保护均匀性净除去白细胞组织灰尘初始杀害延长贮存期限图1展示原始资料预处理工艺流程图

列管式超高温瞬间滅絕

3.1 超级溫熱滅絕過程

通過平衡罐將原料送入滅絕系統利用浮球阀控制液位使用泵将產品送至均質機後經過均質機與保溫系統由137℃持續4~8秒達成滅絣之後通過5個換熱器與一個板狀換熱器將產品降至20~30℃以便於包裝剩餘回流於平衡罐並降至4℃返回給平衡罐或儲存室整個滅絣過程共使用5個管狀換熱器與一個板狀換熱器如何節約能源為研究該技術關鍵點。

3.2 控制系統組成

控制系統由核心控制單元PLC人機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要求PLC具有8路溫度檢測單元對所有交換處進行監測顯示並具備4路模擬量輸出單元供應變頻調整PID調節參數等要求無紙記錄儀需能夠紀錄一週實時殺害時間並能傳輸到主機備查追蹤產品質量。

3.3 主要組分與作用

由供應系統滅絣(升溫) 系統降溫系統構成供應系統由原料泵平衡罐輸送泵清洗液泵組成圖4展示供應工藝流程圖主要負責產業運行CIP清洗水清洗蒸汽殺病任務。在產業運行中平衡罐主要作為儲存原料庫，由浮球阀控制避免不足。在CIP清洗中則作為酸碱藥水庫M13 M12分別為酸碱泵需避免人員操作錯誤導致危險QS1 QS2偵測酸碱藥水位置確保正常運行。

在實際操作中我們發現這種設備可以有效地保護食品安全同時還能減少能源消耗從而帶來經濟效益對於企業來說，這是一項非常吸引人的投資選擇。