(2019年最全最实用)超高温灭菌系统的原理及基本过程

高温灭菌的原理高温灭菌是一种常见的杀灭微生物的方法，它利用高温对微生物的细胞结构和代谢活动产生破坏，以达到灭菌的目的。

本文将详细介绍高温灭菌的基本原理及其相关的机制。

1. 微生物的耐热性在探讨高温灭菌的原理之前，我们需要了解微生物的耐热性。

不同类型的微生物对高温的耐受能力是不同的。

有些细菌和真菌能够在相对高温下存活，而其他一些微生物，特别是病毒和孢子，对高温更具敏感性。

因此，高温灭菌的效果受到杀灭目标微生物的特点和高温条件的影响。

2. 温度对微生物的影响高温对微生物的影响是通过多个机制来实现的。

其中，最主要的机制包括蛋白质、核酸和膜结构的破坏。

2.1 蛋白质的破坏高温会引起蛋白质变性，即蛋白质的结构和功能发生不可逆的改变。

蛋白质的变性受到温度和时间的影响。

温度越高，蛋白质变性的速度越快。

当蛋白质变性后，其二级和三级结构发生破坏，导致蛋白质失去原有的功能。

此外，高温还可能导致蛋白质的氧化和热失活。

2.2 核酸的破坏高温也能引起微生物细胞内的核酸变性。

核酸分子包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。

核酸的变性是指其双螺旋结构发生破坏，导致DNA链断裂，RNA的次级结构和功能丧失。

这些变性会阻碍细菌和其他微生物的遗传信息传递和代谢过程，最终导致细菌死亡。

2.3 膜结构的破坏高温还会影响微生物细胞膜的结构和功能。

细胞膜是微生物细胞的保护屏障，它控制物质的进出，并维持细胞内外环境的稳定。

当高温作用于细胞膜时，膜脂质和膜蛋白的结构发生改变，破坏了膜的完整性。

这导致细胞内外环境的失衡，细胞无法维持正常的代谢和生存，最终导致微生物死亡。

3. 高温灭菌的过程高温灭菌通常使用湿热灭菌法，也称为蒸汽灭菌法。

下面将介绍湿热灭菌法的过程：3.1 预热在进行高温灭菌之前，需要对灭菌设备进行预热。

预热的目的是提高设备的温度和湿度，以确保高温灭菌的效果。

预热温度通常高于灭菌温度，持续一段时间（如30分钟），以达到预定的灭菌温度。

第十五章超高温（UHT）灭菌杀菌是食品加工中极为重要的一道工序，在原始社会里，人类就不知不觉地对食品进行了杀菌处理。

在科学技术飞速发展的今天，人们对食品杀菌意义的认识和应用也得到了不断地完善和提高。

第一节超高温灭菌的基本原理关于超高温（UHT）灭菌，尚没有十分明确的定义。

习惯上，把加热温度为135~150℃，加热时间为2~8s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT灭菌。

UHT灭菌的理论基础涉及两个方面。

一是微生物热致死的基本原理；二是如何最大限度保持食品的原有风味及品质。

一、UHT灭菌的微生物致死理论依据按照微生物的一般热致死原理，当微生物在高于其耐受温度的热环境中时，必然受到致命的伤害。

加热促使微生物死亡的原因是由于高温导致蛋白质的不可逆变化，随后一些球蛋白变得不溶解，酶失去活力，从而造成新陈代谢能力的丧失，因此，细胞内蛋白质凝固变性的难易程度直接关系到微生物的耐热性，而且这与杀菌条件的选择密切相关。

大量实验证明，微生物的热致死率是加热温度和受热时间的函数。

（—）微生物的耐热性腐败菌是食品杀菌的对象，其耐热性与食品的杀菌条件有直接关系。

影响微生物耐热性的因素有如下几方面：（1）菌种和菌株（2）热处理前菌龄、培育条件、贮存环境（3）热处理时介质或食品成分，如酸度或PH值（4）原始活菌数（5）热处理温度和时间，作为热杀菌，这是主导的操作因素。

（二）微生物的致死速率与D值在一定的环境条件和一定温度下，微生物随时间而死亡时的活菌残存数是按指数递减或按对数周期下降的。

这一规律为通常大量的试验结果所证实。

若以纵坐标表示单位物料内随时间而残存的活细胞或芽孢数的对数值，横坐标表示热处理时间，则可获得如图15-1所示的微生物致死速率曲线。

图15-1 微生物致死速率曲线如图所示，设A为加热开始时活菌数所代表的点，B为加热后菌数下降1个对数周期时的点，其相应的加热时间为3.5min，C为加热后菌数下降2个对数周期时的点，其相应的加热时间为7.0min。

UHT(超高温瞬时灭菌系统)简介产品是在一个完全密封的系统中连续进行短时急热急冷处理,在杀死所有的有害微生物的同时,对产品风味,营养成分影响极小,而且防止产品的二次污染,一般有管式和板式两种,管式因其在高温及较高蒸汽压力下的可靠性而获得广泛的应用,该系统主要有以下特点:1.处理过的食品可保鲜数月,无需冷藏储运.2.食品风味,色泽,营养成分等破坏极小,3.采用管式,能量利用率高;4.适应不同物料,连续运行时间长.设备简介管式换热器是由一根壳管内套多根小管而成复合管,再将多段复合管连接起来,每一段为一程.各程的内管用U形管相连接,而外管则用支管相连接.这种换热器的程数较多,一般都是上下排列,固定于支架上,制品在内管内流动,加热介质在外管内逆向流动,通过内管壁进行热交换.适用范围:管式换热器适用于各种不同的产品特别是:高黏度的产品,含有纤维及果肉颗粒较大的产品,酸度较高,对死角有腐蚀性的产品,低酸无菌含颗粒的产品,例如:番茄酱,果汁,咖啡饮料,人造奶油.冰淇淋等.另外,管式灭菌系统在巴氏,高温,超高温灭菌奶生产中有广泛的应用.主要特点:不易结焦,工作时间长,易于清洗,维护费用低,材质可靠,承受压力高,结构独特,热应力降低,设计合理,适用范围广.我们的技术我公司设计制造的管式换热器,每根壳管中的管子数量和直径可以变化,以满足制品性质和对热量的要求,为了避免热应力,这些管组独立地"浮"在外壳上.从结构形式上可分为:全管式:即整个换热过程都在复合管内完成,系统内没有其他的换热单元,若物料较粘稠或含有颗粒时,应选择这种形式.混合式:即高温段换热在复合管内完成,生物料预热段和熟物料的某一冷却段可结合起来在一段板式内进行热交换,这种形式耗能较少,可大大降低冰水和冷却水的用量,在稀薄类物料的生产上,选择这种形式较为合适.从控制形式上可分为:全自动控制(配置PLC控制,彩色触摸屏,清洗,生产消毒全部自动完成)半自动控制(配置普通电气柜,回流阀和蒸汽调节阀自动控制,其余流量控制阀手动调节)从零部件配置上可分为:进口型:主要部件如流量调节阀,换向阀,控制仪表等均采用进口型国产型:主要部件如流量调节阀,换向阀,控制仪表等均采用国产型从灭菌温度上可分为:巴氏灭菌系统:适用于产品最终灭菌温度为85℃-95℃的工况,高温灭菌系统:适用于产品最终灭菌温度为117℃-125℃的工况.超高温灭菌系统:适用于最终灭菌温度为137℃-140℃的工况系统实际温度控制非常稳定,浮动范围≤1℃管式灭菌系统的基本流程产品从平衡罐泵到管式换热器,产品在该换热器中用过热水间接加热至所需的灭菌温度,在持温管中保留一段时间后迅速冷却,温度传感器检测该产品是否已达到预设的温度,以确保未经彻底灭菌的产品不得进入到灌装机中.为获得最佳的热回收,一个单一的加压热水回路起到了加热和冷却两种作用.全自动控制管式灭菌系统简介简化的操作该系统是为生产含有或不含有纤维颗粒的液体食品而设计的无菌加工系统,可实行自动原位清洗CIP,而不必依靠车间CIP系统的启动.其控制系统安装在一个不锈钢控制箱内,包括自动启动程序所需要的PLC及人机界面等,操作人员只需轻轻一按,清洗,消毒,生产便自动按照预先设置的功能进行.预设程序在设备制造商的许可下可以进行更改.该系统可以随时处理出现的故障,而不会导致不合格的产品混入.更多灵活的选择该系统可以一机两用或多用,如根据温度的变化可生产137℃的UHT奶,120℃高温短时杀菌奶,85℃的巴氏杀菌奶及95℃的酸奶.而其控制只需根据触摸屏上相应的键及文字提示作选择,即可自动完成相关的生产任务.。

灭菌系统技术原理及结构一、技术原理及特点1.1技术原理：以高温饱和蒸汽为工作介质，利用其较强的穿透力，深入到灭菌物品内部并释放出蒸汽内含的潜伏热，使灭菌物品迅速升温达到灭菌温度后维持一段时间，使细菌中的蛋白质凝固变性，从而将所有微生物包括细菌芽孢全部杀死。

高温灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。

经过处理后的医疗废物可被当作普通生活垃圾进行卫生填埋或被送到余热利用的工厂进行焚烧。

1.2技术特点：1.2.1完全避免了处理过程中的二次污染问题。

废物在完全密闭的容器内进行物理性质的处理，不产生二恶英等有害成分，而且在灭菌过程中的废气废水等含菌排放物都经过除菌处理后排放。

同时，灭菌处理方法不受废物成分的影响，不会因废物热值的高低而影响灭菌效果，因此对设备的适应性要求较低，具有焚烧法无法比拟的优越性。

1.2.2全过程自动控制。

采用先进的PLC控制技术，完成整个处理过程的自动控制，包括脉动真空控制、升温控制、灭菌过程中的温度压力等参数的控制、废气废水等的除菌处理控制等。

1.2.3操作人员少、管理方便。

全过程的自动化控制，不仅使操作人员减少，而且实现了灭菌环节密闭运行和安全标准化管理，处理过程的各个阶段的数据均自动记录，为运行分析、可靠性追溯提供依据。

1.2.4安全可靠、运行成本低。

运行过程中的能源消耗主要为水、电、蒸汽和压缩气，其综合成本远低于焚烧处理技术。

二、工艺简介医疗废物由周转箱倒入专用灭菌车内，待灭菌车装满后，推入灭菌器内，关闭前门，操作人员运行灭菌器已预先设定好的灭菌程序进行灭菌处理。

程序运行过程如下：准备——脉动——升温——灭菌——排汽——干燥——结束a．脉动：对灭菌器内室进行抽真空、进蒸汽操作，反复进行几次（一般取三到四次），然后再次抽真空，待内室压力到达脉动下限后，程序转升温阶段。

经过该阶段后，内室的冷空气排除率可达到99%以上，确保内室无死点，保证灭菌的合格。

b．升温：蒸汽经过灭菌器夹层进入内室，对废物进行加热，同时内室疏水阀间歇性开启，将蒸汽冷凝后产生的水排出。

超高温瞬时灭杀菌机的原理
超高温瞬时灭菌机的原理是利用高温快速杀灭细菌和病毒。

其工作原理如下：
1. 加热：超高温瞬时灭菌机通过加热装置将液体或食品物料加热至高温状态。

一般来说，超高温指的是将物料加热至100摄氏度以上，通常可达到135摄氏度。

2. 保持高温：在物料达到高温状态后，超高温瞬时灭菌机会保持物料在高温状态一段时间，通常为数秒，以确保细菌和病毒被有效杀灭。

3. 快速冷却：在高温保持一段时间后，超高温瞬时灭菌机会使用快速冷却装置将物料迅速冷却。

快速冷却的目的是防止物料在高温条件下继续变化而影响食品的质量。

通过以上步骤，超高温瞬时灭菌机可以在短时间内将物料加热至高温状态，有效地杀灭细菌和病毒。

这种高温处理可以杀死常见的病原菌，使得物料在短时间内得到有效的灭菌，从而保证了食品的安全和质量。

食品杀菌新技术 (2)优秀课件
超高温杀菌
主 要
欧姆杀菌
内
容
高压杀菌
第一节 超高温杀菌
一、基本原理 超高温杀菌是把加热温度为135-150℃、加热
时间为2-8s、加热后产品达到商业无菌要求的杀 菌过程叫做超高温杀菌或者UHT杀菌。其基本原理 包括微生物热致死原理和如何最大限度地保持食 品的原有风味及品质原理。因为微生物对高温的 敏感性远远大于多数食品成分对高温的敏感性， 故超高温短时杀菌，能在很短时间内有效地杀死 微生物，并较好地保持食品应有的品质。
二、UHT杀菌的微生物致死理论依据
(一)微生物的耐热性 微生物的耐热性受到下列因素的影响
1.菌种和菌株； 2.菌龄、培育条件、贮存环境； 3.热处理的介质、食品成分如酸度； 4.原始活菌数； 5.热处理温度和时间(主导因素)。 (二)微生物的致死速率与D值 微生物的热致死率是加热温度和加热时间的函数。
• N值指的是活菌递减的对数周期，也称递减指数
X
C
•110n
X：细胞残存数；C：细胞原始总数；n：递减指数
三、UHT杀菌效果 通常，检验UHT杀菌效果可用某类微生物的 芽孢作为试验对象。例如，用PA3679 芽孢，这 种芽孢具有极高的Z值（Z=35）若某一UHT杀菌 工艺要求F值为12D，处理之后的芽孢总数就要 减少到经过12个对数期后的值。若原料总的孢 子总数为1000个/ml,则按图中的十减九递减时 间曲线，如果150℃所选定的D值为0.285s(杀死 90%孢子所需的时间)，那么全部热处理时间就 是0.285×12=3.4s。所以把热处理温度150 ℃ 和热处理时间结合起来就会使原始总孢子数由 1000个/ml减少到1个/109ml，即1个/106L，这无 疑是一个很严格的卫生标准。如果热处理时间 进一步延长到4s，就有可能达到1×108L的UHT杀 菌产品只有一个1个残存孢子的水平。

超高温灭菌乳加工系统及其灭菌原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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第十五章超高温（UHT）灭菌杀菌是食品加工中极为重要的一道工序，在原始社会里，人类就不知不觉地对食品进行了杀菌处理。

在科学技术飞速发展的今天，人们对食品杀菌意义的认识和应用也得到了不断地完善和提高。

第一节超高温灭菌的基本原理关于超高温（UHT）灭菌，尚没有十分明确的定义。

习惯上，把加热温度为135~150℃，加热时间为2~8s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT灭菌。

UHT灭菌的理论基础涉与两个方面。

一是微生物热致死的基本原理；二是如何最大限度保持食品的原有风味与品质。

一、UHT灭菌的微生物致死理论依据按照微生物的一般热致死原理，当微生物在高于其耐受温度的热环境中时，必然受到致命的伤害。

加热促使微生物死亡的原因是由于高温导致蛋白质的不可逆变化，随后一些球蛋白变得不溶解，酶失去活力，从而造成新代能力的丧失，因此，细胞蛋白质凝固变性的难易程度直接关系到微生物的耐热性，而且这与杀菌条件的选择密切相关。

大量实验证明，微生物的热致死率是加热温度和受热时间的函数。

（—）微生物的耐热性腐败菌是食品杀菌的对象，其耐热性与食品的杀菌条件有直接关系。

影响微生物耐热性的因素有如下几方面：（1）菌种和菌株（2）热处理前菌龄、培育条件、贮存环境（3）热处理时介质或食品成分，如酸度或PH值（4）原始活菌数（5）热处理温度和时间，作为热杀菌，这是主导的操作因素。

（二）微生物的致死速率与D值在一定的环境条件和一定温度下，微生物随时间而死亡时的活菌残存数是按指数递减或按对数周期下降的。

这一规律为通常大量的试验结果所证实。

若以纵坐标表示单位物料随时间而残存的活细胞或芽孢数的对数值，横坐标表示热处理时间，则可获得如图15-1所示的微生物致死速率曲线。

图15-1 微生物致死速率曲线如图所示，设A为加热开始时活菌数所代表的点，B为加热后菌数下降1个对数周期时的点，其相应的加热时间为3.5min，C为加热后菌数下降2个对数周期时的点，其相应的加热时间为7.0min。

UHT设备分类:按照物料与加热介质是否接触， UHT瞬时杀 菌过程可分为间接式加热法和直接混合式加热法两类 国外著名 杀菌设备
种类
间 接 式 加 热 法
商品名
Sterideal and miniSterideal stock
生产公司
stock roswell gerbig apv Alfa- laval Ed.ahlborn
保证食品安全的目的。
传统的杀菌技术作用：可有效杀死微生物、钝化酶 类，保证食品在微生物方面的安全，但其能耗大， 且所需的高温易破坏食品色泽、风味、质构和营养 成分 。
开展新型杀菌技术的必要性：因此，低耗能、快速 且能保持食品固有特性的新型杀菌技术的研发是当 前国内外研究的热点之一
新兴杀菌技术
超高压杀菌 超高温杀菌 低温等离子体杀菌 纳米颗粒杀菌 酸性电解水杀菌 噬菌体杀菌
热处理：是乳品生产中的重要环节,而牛乳是一 种热敏性 物质,因此乳制品的质量与热处理时的温 度、时间及方式 有直接联系。 目前通常采用方法：板式换热器H S T T法和套管式U H T 法进行热 处 理,但 这两 种方法各有其特点,套管式U H T法 与板 式H T S T法相 比,灭菌效果好,热回收率低。 根据其各自的 特 点,我们利用上海饮料机械厂生产的B PZ 一d一1 3板式换热 器与宁波食品设备制造总厂生产的 RPoL一2 0超高温瞬间灭菌机 组成了多功能热处理系统,实 现了灭菌效果好,节能效益高的目的。
基础理论研究和细菌学研究后，才用于生产。 UHT杀菌装置由荷兰的斯托克（Stork）公司在20世纪50年代初率 先研制。 20世纪60年代初，无菌灌装技术获得成功，与UHT技术相结合，从
而发展了灭菌乳生产工艺。

高温灭菌的原理一、引言高温灭菌是一种常见的杀菌方法，广泛应用于医药、食品等领域。

本文将介绍高温灭菌的原理及其应用。

二、高温灭菌的原理高温灭菌是利用高温对细菌及其孢子进行杀灭的一种方法。

高温会破坏细菌的细胞膜、蛋白质和核酸等结构，导致其死亡。

具体来说，高温灭菌的原理包括以下几个方面：1. 蛋白质变性：高温会使细菌内的蛋白质发生变性，导致其失去功能。

蛋白质是细菌生命活动的重要基础，一旦蛋白质变性，细菌就无法正常运作，从而死亡。

2. 细胞膜破坏：高温会破坏细菌的细胞膜，使其内部物质外泄，无法维持正常的细胞结构和功能。

细胞膜是细菌维持生命活动的关键组成部分，一旦受到破坏，细菌就无法生存下去。

3. 核酸损伤：高温会使细菌内的核酸发生断裂和损伤，导致其基因组无法正常复制和表达。

核酸是细菌遗传信息的存储和传递介质，一旦受到损伤，细菌的生命活动就无法进行。

4. 孢子杀灭：孢子是细菌在恶劣环境下形成的一种生存形式，具有极强的抵抗力。

高温可以破坏孢子的外壁，使其内部受到热力损伤，从而达到灭菌的目的。

5. 时间和温度的关系：高温灭菌的效果与时间和温度密切相关。

一般来说，温度越高，杀菌时间就越短；温度越低，杀菌时间就越长。

根据不同的细菌种类和所处环境，选择适宜的温度和时间进行高温灭菌，可以最大限度地提高杀菌效果。

三、高温灭菌的应用高温灭菌广泛应用于医药、食品等领域，具有以下几个方面的应用：1. 医药领域：高温灭菌被用于灭菌医疗器械、药品、注射剂等。

通过高温灭菌，可以有效杀灭细菌、病毒等病原微生物，保证医疗器械和药品的无菌状态，从而保证患者用药和手术的安全。

2. 食品加工：高温灭菌被用于食品加工中的罐头、瓶装食品等。

通过高温灭菌，可以杀灭食品中的细菌、霉菌、酵母菌等微生物，延长食品的保质期，确保食品的安全和卫生。

3. 实验室研究：高温灭菌也被用于实验室中的细菌培养、培养基、培养器具等的灭菌。

通过高温灭菌，可以杀灭实验室中的细菌污染源，保证实验的准确性和可靠性。

高温灭菌的原理
高温灭菌是一种常见的食品加工方法，也被广泛应用于医疗器械、药品等领域。

其原理主要是利用高温将微生物彻底杀灭，从而达到消毒、杀菌的目的。

高温灭菌的原理可以从以下几个方面来进行解释。

首先，高温能够破坏微生物的细胞结构。

微生物的生存需要一个适宜的环境，
包括适宜的温度、湿度等条件。

当微生物暴露在高温环境下时，其细胞膜、蛋白质等结构会受到破坏，导致微生物的死亡。

这是因为高温会使微生物细胞内部的蛋白质变性，细胞膜受损，细胞内外的渗透压失衡，最终导致微生物死亡。

其次，高温可以使微生物的代谢过程受到影响。

微生物的生存和繁殖需要进行
代谢活动，而高温会使微生物的代谢酶失活，从而阻碍了微生物的正常代谢过程。

这样一来，微生物无法获取所需的营养物质，也无法进行正常的生长和繁殖，最终导致微生物的死亡。

另外，高温还可以破坏微生物的核酸。

微生物的遗传信息主要存储在核酸中，
而高温会使微生物的核酸结构发生改变，导致核酸断裂，基因信息丧失，从而使微生物无法进行正常的遗传和繁殖。

这也是高温灭菌能够彻底杀灭微生物的重要原因之一。

综上所述，高温灭菌的原理主要是通过高温破坏微生物的细胞结构、影响微生
物的代谢过程以及破坏微生物的核酸，从而达到彻底杀灭微生物的目的。

在实际应用中，高温灭菌需要选择合适的温度、时间和压力，以确保微生物能够被有效地杀灭，从而保证产品的安全性和稳定性。

高温灭菌是一种简单、有效的杀菌方法，广泛应用于食品、医疗器械、药品等领域，对于保障公共卫生和产品质量具有重要意义。

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二、超高温杀菌的方法



超高温杀菌处理一般有两种方法，即直接加热法 和间接加热法。 直接加热法是用蒸汽直接加热物料，接着是急剧 冷却，在闪蒸过程中将注入的蒸汽蒸发，恢复物 料的原来组成。 间接加热法是通过热交换器间接加热制品的过程。 同样，制品冷却也可间接通过各种冷却剂来实现。 加热介质包括过热蒸汽、热水和加压热水，而冷 却剂常见的是冷水或冰水。
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UHT杀菌效果


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通常，检验UHT杀菌效果(Sterizing Effect)可用某类微生 物的芽孢作为试验对象。 厌氧微生物 PA3679 的孢子具有极高的的热力致死时间 值（达35），这种孢子用来检验各种超高温处理的效果 无疑是很有说服力的。PA3679细菌孢子在150℃时的热 致 死 速 率 （ 杀 死 90%PA3679 孢 子 数 所 需 时 间 ） 为 0.285s ，处理后的孢子数减少到原先的 1/1012 ，这无疑 是极高的质量标准，此时所需处理的全部时间是 0.285×12＝3.4s， 如果时间进一步延长到 4s ，总孢子数就会减少到 1 ／ 1014，因此，用超高温工艺在135℃高温处理3～4s时间 就有可能得到极为优质的超高温灭菌产品。
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2．环形管式加热器



环形管式加热器与其他超高温杀菌器相比具有下列特点： ①加热器、冷却器和保温器均以无缝环形不锈钢管制成， 没有密封圈和死角，可以承受特别高的压力； ②高压泵是惟一的功率强大动力，能够使物料通过预热 器、加热器、交流换热器、冷却器，并最后输送到灌装 器，因而减少了灭菌产品再染菌的可能性； ③均质机有五只阀，分为两部分，在加热器之前的压力 高达24.5MPa ，加热器之后的压力在 0.5～ 5MPa之间， 以防止物料在高温下沸腾； ④强烈的湍流保证了制品的均匀处理和较长的运行周期。

（2）无菌灌装问题。有菌空气进入无菌灌装区域，无菌灌 装环节有其他因素污染；双氧水灭菌液浓度偏低及包装膜灭 菌不彻底；横封、竖封密封不严密，有微细通气点；包装材 料质量有问题，包装袋表面不同程度存在微细针孔点、磨损 点；贮存、运输及搬运环节，某些包装袋表面有磨损点、压 痕点，造成氧气、湿空气能够通过等等。
第四节 超高温杀菌对食品品质和营养成分的影响
一、超高温杀菌对食品品质的影响
UHT杀菌引起乳风味的变化，乳在加热过程中会发生 风味的变化，主要会产生蒸煮味。正常UHT乳应为乳 白色或稍带黄色。当乳色泽较深时，则可能发生了 不同程度的褐变。
UHT杀菌引起茶风味的变化，经过UHT灭菌后的茶饮 料发生褐变。UHT灭菌处理对绿茶饮料的香气影响主 要表现在醇类减少、醛类香气含量降低的同时，酮 类香气、酯类香气大量增加，茶的花香及甜香也有 所增加。
二、超高温杀菌食品营养成分的影响
（一）蛋白质的热变性；蛋白质是一种对热不稳定的物质， 它受热后会发生空间结构的变化，受热时蛋白质的二级结 构和三级结构发生变化。
牛乳中酪蛋白含量最多，其中脯氨酸能阻止蛋白质凝集时 氢键的形成。
乳清蛋白不含磷，而且脯氨酸含量低，胱氨酸、半胱氨酸 和蛋氨酸含量高，对热敏感。
第二节 超高温杀菌的基本原理、方法及设备
无菌包装的特点
采用无菌包装的食品一般采用UHT杀菌。 无菌包装的食品与容器分别进行杀菌，不存在装罐
后再进行杀菌的传热障碍
用于无菌包装的食品与容器是分别进行杀菌处理的。 容器成分向食品中溶出少。
使得那些耐热性不强的包装材料能够应用于无菌包 装。
超高温杀菌的方法及设备
⑤原乳在贮藏罐中贮存可能存在微生物污染；
⑥不适当的UHT杀菌使致病菌或芽胞残留；

超高温瞬时灭菌机的工作原理
超高温瞬时灭菌机，在主机内装着压力容器―高温桶，用作充盛压力蒸汽。

桶外的主要设置是螺旋形双套管，用作对进、出物料的冷热交换；桶内的主要设置时螺旋形单管，用作间接受热。

超高温瞬时灭菌机物料的灭菌过程：物料通过供料泵进入双套盘管的外层流道、由内层流出的热料间接加热而得到预热，当物料进入设置在高温桶内的高温盘管时，由于桶内的蒸汽间接加热而被加热到需要的灭菌温度，然后在桶外单旋管内保温而使物料细菌被杀灭，当回到双套盘管时，物料便进入内层流道，被外层冷料所冷却，从而使出料温度显著下降（一般低于65℃）。

例如工艺上须要提升或减少出料温度时，可以投入使用角式截止阀，使它拨打热源（蒸汽）或热源（水或冰水等）使它们步入双套管下端的外层流道。

超高温瞬时杀菌机的节流阀就是可以调节的，一方面使物料保持在一定的压力之下，并使其沸点温度提升，以避免汽化：另一方面，也并作调节流量用。

物料最后经三通旋塞除料。

该旋塞下端接着旋管，其出口将着贮槽，当须要时，可以如的旋管对准溢流管。

进料三通旋塞的上端与贮槽拨打，下端则与料源管道相连接。

当须要提升处置能力时，可以废去“u”形管改接一只离心泵。

超高温瞬时灭菌机属手控式灭菌机，灭菌温度由角式截止阀来调节、出料温度可通过角式截止阀来改变。

蒸汽的压力表、灭菌温度表以及出料温度表均装在主机上。

高温杀菌机的杀菌全过程高温杀菌机是一种利用高温对食品进行杀菌处理的设备。

它采用高温蒸汽或热空气等方式，将食品暴露在高温环境中一定的时间，以达到杀灭病菌、细菌、霉菌等有害微生物的目的。

高温杀菌机的杀菌全过程可以分为准备阶段、加热阶段、保温阶段和冷却阶段。

首先是准备阶段。

在杀菌之前，需要对高温杀菌机进行清洗和消毒，以确保设备内部的卫生状况。

同时，还需要检查设备的运行状态和各项参数，确保设备正常工作。

食品也要进行清洗和准备，以去除表面的污物和杂质。

接下来是加热阶段。

在这个阶段，高温杀菌机会对食品进行加热处理。

一般来说，高温杀菌机会通过蒸汽或热空气的方式将食品加热至一定温度。

常用的杀菌温度为摄氏121度至135度。

这个温度范围可以杀灭大多数的病菌和细菌。

加热阶段是整个杀菌过程中最重要的一个环节，它直接影响到杀菌效果。

加热阶段后是保温阶段。

在这个阶段，食品会被保持在一定的温度下一段时间，以确保所有的病菌和细菌被彻底杀灭。

保温时间根据不同的食品种类和杀菌需求而有所不同。

一般来说，保温时间会持续30分钟至1小时不等。

最后是冷却阶段。

在这个阶段，需要将经过高温杀菌处理的食品迅速降温到适宜的温度，以防止病菌和细菌再次滋生。

一般来说，会采用自然冷却或冷却系统来实现食品的降温。

冷却时间也会因食品种类和杀菌需求而有所不同。

高温杀菌机的杀菌全过程中还需要注意一些细节。

首先，在操作过程中要注意设备的安全性，避免烫伤或其他伤害。

其次，在设备的运行过程中要严密监控温度和时间等参数，确保杀菌效果。

同时，还需要定期对高温杀菌机进行维护和保养，包括清洁、更换配件和检修等。

总之，高温杀菌机的杀菌全过程是一个综合性的过程，需要准备、加热、保温和冷却四个阶段的协同作用。

只有在每一个环节都严格控制和操作好，才能够达到高效、安全、可靠的杀菌效果。

高温杀菌机的应用不仅可以保障食品的安全，还可以延长食品的保质期，满足人们对食品品质和安全的需求。

新型商业杀菌技术蔡晨 1010821238 1、超高温杀菌技术（1）基本原理:按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害，且随着受热时间的延长而加剧，直至死亡。

（2）优缺点:UTH使产品达到较长保质期的基本条件是达到杀菌效率和钝化酶，此外需尽量减小产品在高温处理下可能发生的营养损失、产品褐变、蛋白质凝固沉淀等物理化学变化。

产生褐变及其它缺陷的危险性较小，生产工艺条件较易控制，能更好地保存食品的品质和风味。

但强烈的热处理对产品的外观、味道和营养价值都会产生一定的不良影响。

应用领域:乳制品、果汁制品的灭菌加工。

高温杀菌现在分两种一种是饮料，豆浆等液体物料包装前杀菌，这种一般用的是管式超高温瞬时杀菌设备，还有一种高温杀菌技术是用的杀菌锅，适应于食品耐热包装之后的杀菌。

2、欧姆加热法超高温杀菌技术（1）基本原理:欧姆加热就是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，它克服了传统加热方式(对流加热，热传导，热辐射)中物料内部的传热速度取决于传热方向上的温度梯度等不足，实现了物料的均匀快速加热。

当物料的两端施加电场时，物料中有电流通过，在电路中把物料做为一段导体，由于物料的电阻特性，利用它本身在导电时所产生的热量达到加热的目的。

（2）优点:加热速度快、容易控制；加热均匀；能量利用率高。

缺点：目前该技术在研究应用中存在几个主要问题，加热速度的控制；对于非均质的复杂食品物质，各部分电阻都不同，在通电时内部电流能否均匀分布成为影响加工品质的关键；在接触式欧姆加热解冻中，应研制一种耐腐、无污染的电极与物料接触，避免产生电流集中现象，引起局部过热；在浸泡式欧姆加热解冻中，浸泡介质的电导率是影响解冻速率和物料内部温度分布均匀性的重要因素，其影响机理尚不明确，有待进一步研究；颗粒杀菌值的评估与计算问题尚未很好解决；颗粒食品的输送、混合及如何平均地充填于每一容器中等技术问题；含颗粒食品的密度过大或过小难以保障加热效果；利用欧姆加热时的欧姆加热设备的投资较大，现在的电力价格还相当高，欧姆加热目前仅对酸性食品的加热人们对欧姆加热的高质量产品还没有充分的认识，商业应用尚不广泛。

超高温灭菌系统的原理及基本过程超高温灭菌系统一．超高温灭菌（Ultra High Temperature，简称UHT）UHT产品是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热至135~150℃，在这一温度下保持一定的时间以达到商业无菌水平，然后在无菌状态下灌装于无菌包装容器中的产品。

UHT 产品能在非冷藏条件下分销，可保持相当时间而产品不变质。

现在，UHT产品已从最初的牛奶拓展到了其它不同品种的饮料，如各类果汁、茶饮料等，灭菌温度为100~135℃。

（一）.目的：杀死所有能导致产品变质的微生物，使产品能在室温下贮存一段时间。

（二）.超高温灭菌加工的类型：超高温灭菌系统所用的加热介质大都为蒸汽或热水，按物料与热介质接触与否，进一步可分为两大类，即直接加热系统和间接加热系统。

根据实际的生产情况，这里主要介绍超高温间接加热系统，按热交换器传热面的不同又可分为板式热交换系统及管式热交换系统，某些特殊产品的加工使用刮板式加热系统。

1．板式热交换系统板式热交换系统具有诸多的优点：a. 热交换器结构比较紧凑，加热段、冷却段和热回收段可有机地结合在一起。

b. 热交换板片的优化组合和形状设计，大大提高了传热系数和单位面积的传热量。

c. 易于拆卸，进行人工清洗加热板面，定期检查板面结垢情况及CIP清洗的效果。

2．管式热交换系统管式热交换系统的优点是：a. 生产过程中能承受较高的温度及压力。

b.有较大的生产能力。

c. 对产品的适应能力强，能对高粘度的产品进行热处理，如布丁等。

3．板式与管式热交换系统的比较对两种系统，从温度的变化情况来看比较接近，从机械设计的角度来看:a. 板式热交换器很小的体积就能提供较大的传热面积，为达到同样的传热量，板式加热系统是最经济的一种系统。

b. 管式加热系统因其结构的特性，更加耐高温和高压，而板式加热系统，则受到了板材及垫圈的限制。

c．板式热交换器，对加热表面的结垢比较敏感，因其流路较窄，垢层很快会阻碍产品的流动。