超高温灭菌机：工业现场总线的力量与瞬间洁净

摘要：本文探讨了列管式超高温瞬时灭菌机在食品加工行业中的应用，特别是在牛奶生产中。文章首先解释了商业无菌和超高温瞬时灭菌的概念，然后详细介绍了列管式超高温瞬时灭菌机的工艺过程、原理以及结构特点。最后，文章还分析了控制系统的组成和温度控制原理，以及主要组成部分及其作用。

关键词：列管式超高温瞬时灭菌；牛奶处理；无菌包装

随着国内人民生活水平的提高，“学生饮用奶计划”等项目得到了推广，液态乳制品也越来越受到人们欢迎。我国作为一个发展中国家，其国情决定了一些地区缺乏完整冷链系统，这使得鲜牛奶运输成为一大挑战。为了解决这一问题，我们必须进行牛奶的无菌处理和包装，使其能够安全地销往中心城市，从而促进养殖业发展并改善人们饮食习惯。

市场化需求导致国内出现了众多大型乳品企业，这些企业引进了国外的超高温灭菌机和无菌包装设备，但这对中小型企业来说是一个巨大的经济负担。因此，有迫切需求适合于我国实际情况的牛乳超高温瞬时滅機技術。

超高溫滅蟲技術

所謂“商業無霉”，是指產品經過135至150℃，2至8秒殺病後仍可能含有可存活微生物，但這些微生物不會繁殖，因此稱為商業無霉。在這種處理方式下，產品可以保持30至60天之久，並且風味保持不變。在進行此類處理時，一個常見問題是蛋白質與還原糖之間產生的褐變作用，這是一種化學反應導致色素形成。但研究表明，在135℃以上尤其是在140℃或更高等溫度下，此反應速度遠低於滅蟲效果，而在150℃以下則更加顯著，因此通過135-150℃短時間處理能夠獲得較少褐變且幾乎無微生物存活的大量鮮牛奶產品。

原料奶預處理

為保證提供優質原料並延長保存期限，我國養殖戶採取預處理措施，其中包括脱气、净乳、初始杀菌（63-65°C/15秒）、冷却（4°C）及冷藏（4°C）。這一系列步驟對最終產品質量具有決定性影響。

列管式超級熱滅蟲器械

3.1 工藝過程

該設備將原料送入平衡罐並通過浮球阀調節液位，用泵將其輸送到滅蟲系統中。在該系統中，加熱到83攝氏度後，再進入均質機進行均勻混合，以達到137攝氏度持續4-8秒以實現滅蟲。此後通過三次熱交換降低溫度至20-30攝氏度以便裝瓶，而剩餘回流再降至4攝氏度準備重新循環使用。

3.2 控制系統組成

該設備由核心控制單元PLC、人機界面、無紙記錄儀、一系列傳感器及執行元件構成。PLC負責監控各個熱交換點上的溫度，並設定生產速率及壓力。而無紙記錄儀則監控一個星期內實際殺病溫度與時間，並供上位機查看，以追蹤品質標準。此外，PLC還負責PID調整以維持恒定溫度，並透過氣動薄膜阀來調節蒸汽流量以達到精確控制。

3.3 主要組成部分與作用

该设备主要由供给系统、热交换系统以及降温系统构成。在供给系统中，有原始供应泵、高压罐、大容量输送泵以及清洗剂供应泵等部件，它们负责将产品从储存罐传递到热交换装置，并确保在整个生产过程中产品质量的一致性。此外，该设备还配备有用于清洁与维护的酸碱水路管理系统，以避免操作失误带来的潜在风险。