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简析国际UTH超高温灭菌乳工艺
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通用食品机械展厅
组合称, 过滤器, 乳化罐, 混料缸, 冷热缸, ...
一、原理及理论研究

UTH超高温灭菌乳是在本世纪60年代出现的一种产品,首先是由英国的巴顿等研究者提出。其原理是根据牛奶在加热中细菌的灭菌效果(SE),也就是杀孢子效率随着温度的上升,大大快于牛乳中的化学变化(褐变、维生素破坏、蛋白质变性等)。

例如在温度有效范围内,热处理温度每升高10℃,牛乳中所含细菌孢子的破坏速度性提高11-30倍(枯草杆菌孢子致死Q10=30,嗜热脂肪芽孢子致死Q10=11,而牛乳中化学变化褐变速度仅提高2.5-3倍,Q10=2.5-3。这意味着温度越高,其灭菌效果越大,而引起的化学变化很小。根据巴顿通过实验结果所绘制的灭菌效果(SE)与褐变效果速率之比,对温度之曲线来看,当温度上升不到135℃时两者之比未发生急剧变化;135℃以上,灭菌效果比褐变的增长要快得多;当温度升高至140℃,3.6 秒加热时,灭菌效果(SE)与褐变速率之比增大到2000比1,150℃, 0 .36秒加热则两者之比增大到5000比1,从难从150℃再升高,由线与直线上升,说明再提高温度已无多大意义;又温度超过150℃以上,则相应加热时间必须随之更加缩短,这在工艺操作上准确控制这样知的加热时间是很困难的,因为流速稍微有一点波动就会产生相当的影响。所以目前在超高温瞬时灭菌工艺上是以150℃,0.36秒作为最高极限,一般都采用135-150℃,4-1秒。

二、实际工艺技术

超高温加热方式目前多以蒸汽或过热加压,水为加热介质,分为间接加热和直接加热。前者有板式、管式、板式和管式结合和刮板式;后者有蒸汽直接喷射式和牛乳入式。

目前在世界上领先并为我国所熟知的设备有:

1、UHT灭菌部分

(1)利乐拉伐Steritherm System为板式间接加热。这早在50年代末已有APV首先推出ultraniatic至70年代又由阿法拉伐,推出TA Maxi系列,是加压热水加热的板式超高温灭菌,为节能型。蒸汽消耗与Stork(斯托克)相比,为其1/3,冷却水消耗为其1/12。与60年代阿法拉伐推出的VTIS蒸汽直接喷射式超高温灭菌相比节省蒸汽15%。利乐拉伐推出的TA Flax系列的Steritube为超高温管式灭菌,特点是:1灭菌状态下中途清洗(AIC)可延长连续运转时间;提高效率。2具有最佳的热效率。该系列的Steritube有多管式、单管式、多通道、单通道之分。乳及乳制品之超高温灭菌,以多管式者为佳。

(2)自由降膜式UHT Syste(Freefalling-film UHY System)80年代由美国DAIS公司推出,为牛乳注入式直接加热的超高温灭菌,牛乳先经预热至71℃,然后进入了高压蒸汽罐中,沿许多长约10cm的不锈钢网自由降落,与149℃的高压蒸汽接触1/3秒,再进入真空膨胀罐内蒸,从149℃降至71℃。特点是UHT牛乳风味及色泽优良。

(3)螺旋管(套管)式超高温灭菌。Stork公司推出一种间接加热方式。成套设备是牛乳先经套管加热灭菌,然后灌装于吹塑的塑料瓶内,封盖后再经水静压式二次灭菌。

2、灭菌灌装部分

(1)利乐拉伐Tetra Brik Aseptic TBA/19型者为佳,特点是机身紧凑,多台并排安装,占地面积小,适宜于大规模生产UHT乳,生产效益较以往的灌机相比,可提高25%,产量可达每小时7500包,这种砖形乐包容量分为125ml 、200ml、250ml等。

(2)PKL康美包Combibloc Aseptic Packaging System特点是包装材料从卷材发迹为盒形。机型有:CF 505A-RC型、CF606A-RC型和CF706A-RC型。灌装后之康美包各个对应分别为Cb-5、Cb-6和Cb-7各型。每小时产量各个对应为5000包、6000包和7000包。容量为500/750/1000ml,及200/250/400/500ml,和200/250/300/330ml,其中以1000ml者为佳,因刚性优。

(3)Liqui-Pak System本来是英国成果,但在英国未能工业化投产,而是80年代由美国Liqui-Pak International Inc ,投入生产。特点:一是采用波纹管式灌装取代了一般的活塞式,这们可以避免污染,保证灭菌灌装;二是采用紫外线常温下照射,综合低浓度双氧水 < 1%,此乃英国发明,一般的灌装是采用高浓度双氧水结合高温加热;三是灌装部分是在间隔成为灭菌室内进行。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (11/26/2007)
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