超高温灭菌机：以Fieldbus智控的列管神器

摘要：本文深入探讨了超高温瞬时灭菌技术及其在商业无菌牛乳生产中的应用，特别是列管式超高温灭菌机的工艺流程、原理和结构特点。通过详细分析其电气控制系统，我们可以看到这种先进技术不仅提高了热交换效率，还显著降低了能耗。

关键词：超高温瞬时灭菌；列管式换热器；板式换热器

随着国内居民生活水平的不断提升，“学生饮用奶计划”等项目得到了广泛推广，液态乳制品的消费也日益增长。我国作为一个发展中国家，其牧业分布主要集中在北方的小城镇附近，这些小型养牛户和企业由于缺乏完整冷链系统，使得鲜牛奶运输成本居高不下。为了解决这一问题，无论是大型还是中小型乳品企业，都必须对牛奶进行无菌处理和包装，以便将产品销售到中心城市，为民众提供新鲜可口的液态奶产品。

市场化需求推动了一系列大型乳品企业引进国外超高温灭菌机和无菌包装设备，这一举措极大地增加了这些公司的经济效益，同时缓解了市场上对乳制品需求。此外，由于价格因素，大多数中小型企业无法购买国际先进设备，因此对于适合国内实际情况、能够提供同等或更好的性能的国产超高温瞬时灭菌设备有着迫切需求。

超高温瞬时灭菌之意义

超过135℃至150℃，2-8秒内杀死微生物并达到商业无害状态的是所谓“商业无害”的牛奶。这一过程使得产品保持30-60天内保持原有的风味与质感。在温度升级过程中，最为常见的是蛋白质与还原糖相互作用生成黑色素，但这并不意味着温度越高等褐变速度就越快。实际上，在135℃以上温度下，杀死微生物的效果远远超过褐变速度，而在140℃处其比例甚至达到了2000倍增长，在150℃则更是5000多倍增长。这表明，即便在135C~150C范围内短时间处理，也能获得几乎没有存活细微体或极少抵抗力孢子的产品，以及比传统巴氏灌装杀菌后的颜色变化更少。

原料奶预处理

在收购采集到的初步加工前，对原始产物进行预处理是一个不可忽视且直接影响最终成品质量的一环。这个过程包括脱气、净膜初始杀戮（63-65℃/15秒）、冷却（4℃）、冷藏（4℃），如图1所示。脱气能够增强标准化精度，并减少结垢风险保护均匀头部净膜除去细胞及组织灰尘等杂质初始杀戮有助于消除嗜寒性细微体延长贮存期限。

列管式超高温瞬时滅淨機械技術

3.1 工藝過程與原理

超溫滅淨技術通過將初次處理好的產品進入平衡罐後通過浮球阀控制液位利用泵送進滅淨系統圖2顯示從均質機到加熱保留系統產品被加熱至83°C然後輸送至均質機再經過137°C維持4-8秒達成滅淨最後通過三次熱交換將產品溫度降至20-30°C可供包裝後剩餘回流進行重新冷卻並儲存在平衡罐內或儲存室整個滅淨過程使用5個筒形換熱器與1個板形換熱器如何節約能源成為研究關鍵點。

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PLC要求具備8路溫度檢測單元對所有換熱處進行監測顯示以及4路模擬量輸出單元為變頻器調整產量均質壓力設定而無紙記錄儀要求能夠記錄周實時殺病時間並能夠上傳給主機備查跟蹤。

3.3 主要組分與作用

列管式滅淨設備從功能上分為供應系統滅潔升溫系統降溫系統圖4展示供應系統主要由入口泵平衡罐輸送泵清洗液入口泵形成重要部分於生產中平衡罐主要作為儲存初次處理后的產品而於清洗階段則作為儲存清洗劑容積M13 M12分別對應酸碱泵酸碱配方非食用品避免人員操作失誤QS1 QS2分別監控酸碱輸送導向是否正確若錯誤則報警以防止生產停頓M2輸送泵負責將平衡罐內物體運往heat exchange system.

通过深入分析列管式超高速急性殺疾技術及其在現代食品加工業中的應用，本文旨在強調這種先進科技不僅優化了酷刑交換效率，更有效地節省能源資源。本文最後總結指出，這種專門設計來適應國情需要具有高度智能化、高效能耗管理能力，以及安全穩定運行性能，是未來食品工業發展不可或缺的一項關鍵技術。