现场总线技术启迪列管式超高温灭菌机的电气控制新纪元

  • 综合资讯
  • 2025年01月26日
  • 随着国内人民生活水平的提高,“学生饮用奶计划”等项目的推广,液态乳制品的需求日益增长。我国的国情是,牛奶主要来源于分布在北方小城镇附近的小型养牛户和企业。这些本来就不充分的奶源,没有完整的冷链系统,使得牛奶无法有效运往中心城市,在一定程度上增加了乳品企业生产成本。为了解决鲜牛奶运输问题,必须进行无菌处理和包装,将产品销往本地区中心城市,让人们享受到新鲜、安全、无菌化产品,从而促进养牛业发展

现场总线技术启迪列管式超高温灭菌机的电气控制新纪元

随着国内人民生活水平的提高,“学生饮用奶计划”等项目的推广,液态乳制品的需求日益增长。我国的国情是,牛奶主要来源于分布在北方小城镇附近的小型养牛户和企业。这些本来就不充分的奶源,没有完整的冷链系统,使得牛奶无法有效运往中心城市,在一定程度上增加了乳品企业生产成本。为了解决鲜牛奶运输问题,必须进行无菌处理和包装,将产品销往本地区中心城市,让人们享受到新鲜、安全、无菌化产品,从而促进养牛业发展,改善居民饮食习惯,提升人口素质。

市场化需求激增,大型和超大型乳品企业涌现,他们引进国外超高温灭菌机及无菌包装设备,并取得显著经济效益,但中小型企业因高昂价格难以购置这些设备,因此迫切需要适合国产条件的超高温瞬时灭菌技术。

超高温瞬时灭菌与商业无菌

超高温瞬时灭菌是一种将原料经过135 ~150 C,2~8秒杀菌过程中的工艺设备,它通过极短时间内达到极端温度,以保证产品完全消除微生物,而保留其风味特性。在商业无菌状态下,即使存在少量可存活孢子或微生物,也不会发生繁殖,这意味着该产品已经达到合格标准。这种处理方式可以保持30~60天不变坏,同时维持原有风味品质。

在高温处理过程中,由蛋白质与还原糖相互作用产生褐变反应,但这并非与温度升级所需时间成正比关系。在135 C以上温度下,不仅杀菌效率远超过褐变速度,而且在140 C处,其速率增长达2000倍,在150 C甚至更是5000多倍。这意味着在135至150度之间进行短暂处理,可以获得几乎没有存活细 菌或很少抵抗力的孢子,以及较传统巴氏灌装方法更低色的液态牛奶制品。

原料预处理

为确保生产质量,对采集到的原始奶必需进行预处理,这包括脱气、净乳、初始杀害(63-65℃/15秒)、冷却(4℃)以及冷藏(4℃)。预处理流程图示出这一重要步骤,其中脱气提升精度减少结垢保护均质头;净乳去除白细胞、组织灰尘;初始杀害延长贮存期限。

列管式超高温瞬时灭菌机

3.1 工艺过程简述

列管式超高温瞬时灭菌机通过平衡罐控制液位,将原料送入均质器后加热至83℃再送入保持系统,然后再次加热至137℃保持4-8秒完成灭活,最终利用5个管式换热器及板式换热器降至20-30摄氏度可供包装,如同图形展示。

如何节约能耗成为研究关键点。

3.2 控制系统组成

列管式超高温瞬时滅機控制系統由核心PLC單元、新人機界面、高級無紙記錄儀、一系列變頻器溫度探測元件Pt100接近開關電磁阀及控制元件組成。

PLC具备8路溫度探測顯示所有熱交換處,並且有4路模拟量輸出調節產量均質壓力等變頻器功能,无纸记录仪记录一周实时殺滅時間並可上传備查跟踪產品質量。滅滅溫控為系統核心通過PLC與人機界面設定PID調整參數顯示實時測試結果熱電阻Pt100探測監聽PLCIN A口進行PID運算將4-20mA轉換到OUT A口通過轉換器控制氣動薄膜阀蒸汽流量達到溫控目標如圖形說明

3.3 主要组成与作用

列管式超高速滅機從功能上分主要由供给系统、滅暉(升溫)系統及其降溫系統構成。供給系統包含了原料泵平衡罐輸送泵清洗液泵等用于生產維護清洗過程中不可缺少之物。在生產過程中平衡罈主要儲存初級產品,而於CIP清潔時則作為儲存酸碱之容器M13 M12為酸碱泵避免人為失誤報警QS1 QS2檢測酸碱供應線位置輸送泵M2將平衡罈內含物傳遞至熱交換區域。此外還有一個板式熱交換裝置來進行後續處理以減少能耗並提高效率