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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灭菌介绍及在食品加工中的运用一、UHT灭菌的定义和原理1.1 UHT灭菌的定义UHT（ultra-high temperature）灭菌是指使用极高的温度和时间组合，将液态食品中的所有微生物（包括杀菌耐热酶，短时间暴露于该温度下后也能立即死亡的细菌）全部杀灭，达到无菌的状态。
1.2 UHT灭菌的原理UHT灭菌是利用高温杀死细菌和病原微生物，保持食品的品质和营养成分不受损失。
一般来说，UHT灭菌在几分钟之内对食品进行杀菌处理。
这种操作是气体加热方式，对食品的加热时间和温度必须非常严格。
原理是高温可使细胞中的蛋白质和酶变性，导致菌落失去活力的同时，保持营养不受过多损失。
通常，食品在140℃的高温下加热3秒钟以上，就可以达到UHT灭菌要求。
但是UHT灭菌并不能杀灭所有的营养成分，因此质量和处理过程中必须采取严格的操作。
二、UHT灭菌技术的发展历程2.1 UHT灭菌技术的起源UHT灭菌技术起源于20世纪50年代，最初是用于军队、外交和遇到紧急情况的人们，以保证他们有足够的长时间保存的牛奶供应。
在过去的几十年中，食品产业发生了巨变，UHT灭菌技术已经成为了食品加工行业中不可或缺的一部分。
2.2 UHT灭菌技术的发展随着科学技术的发展，UHT灭菌技术的应用范围越来越广。
从最初的液体牛奶到包括果汁、咖啡、奶酪、酸奶和豆浆在内的各种食品和饮料，UHT灭菌已成为现代食品生产过程中成熟的技术之一。
现在UHT灭菌技术正在完善它的操作方法和技术，以提高产品的质量和可持续性。
三、UHT灭菌技术在食品加工中的应用3.1 UHT灭菌技术在乳制品加工中的应用UHT灭菌技术被广泛应用于乳制品的生产中，例如牛奶、酸奶、奶油、乳酪等。
在这些产品中，UHT灭菌被用作延长货架寿命的手段，这是由于它能够在杀灭微生物的同时，保留乳制品中的营养成分和口感。
另外，在不同国家中，乳制品生产厂家使用不同的UHT灭菌处理方法和技术。
3.2 UHT灭菌技术在果汁饮料加工中的应用UHT灭菌技术同样被应用于果汁饮料的生产中。
利乐UHT操作方法一、升温升温前拆开均质机缓冲管、UHT保温管检查管内壁是否干净；关闭V26/V27（冰水阀），设备正常情况下升温时自动关闭；可以不用调节。
手动关闭V63（消冷阀）；手动调V62（热水流量调节阀）流量6800升/小时（6000—8000）；走水时检查管接是否漏；放蒸汽冷凝水（自动）。
在主页面按（IO键），在选择（升温键）在选择（确认键），程序自动进入预杀菌流程（1步—17步为自动程序）。
升温时按键，把界面切换可以看到TI01（均质温度）、TC44（杀菌温度）、TSL42（持热管温度）、TI06（灌装温度）、TSL71（回流温度）温度读数。
消毒（升温）目的:是使产品流程中的无菌部分在加工生产前消毒，流程中无菌部分包括保持管和冷却器以及其后直到包装机器或无菌罐间的管子和设备.消毒（升温）原理：用循环热水在一定压力作用下流经产品流程30分钟进行消毒。
由控制阀V74维持所需的压力。
消毒期间，流程中无菌部分的温度保持在预先设定的消毒温度，消毒之后，装置按流程图经几步冷却至加工生产温度，而保持管的温度仍然为消毒温度。
具体步骤为：第1步开阀：（5秒倒计时）产品平衡缸和产品管线通过V14及V13.2灌满水；第2步开泵：（10秒倒计时）M2运转给产品管线充水，M9运转给水循环系统；第3步填充：（90秒倒计时）；第4步开蒸汽：（25秒倒计时）；第5步加热：（10秒倒计时），当TC44、TSL42温度达到133℃ TI06、TSL71达到130℃开始倒计时，升到消毒温度大约需要15分钟，然后有10秒倒计时；第6步消毒：（1800秒倒计时）；杀菌时TI01在80℃—85℃，可以手动调节V63阀控制（目的：调节V63阀以控制回平衡缸的温度，避免沸腾。
）。
当TI01低于70℃可能会掉程序，高于85℃设备报警，超过100℃平衡缸热水沸腾（开锅）；当TI06、TSL71低于130℃设备掉程序回到第5步（消毒期间无菌部分温度保持在消毒温度上，如果保持管后面的TSL42及回流管路中TSL71低于设定值130℃,程序自动回到前一步，定时器自动复位，当重达到设定值时，定时器自动启动）冷却的目的：在加工生产前，使保持管后面的产品管线和回流管冷却至加工生产温度。
Ultra High Temperature 超高温杀菌机UHT管式杀菌系统操作手册10000 ~ 14000 L/H （PO-3955）客户: 今麦郎饮品（郑州）有限公司科瑞股份有限公司承制台北县淡水镇中正东路二段27-6号18栖电话:02-28098559 传真:02-28098557E-mail:*************.net壹、操作前之准备A.电1. 确认380V、220V电源供应正常。
B. 水1.确认处理水来源，打开手动阀。
2.确认塔水来源，打开手动阀。
3.确认热水系统补充水供应正常，水压2㎏。
C. 蒸气1. 检查蒸气主管来源及压力(约7Kg/㎝2)，经减压阀之后约5~6Kg/㎝2，并排放冷凝水。
D. 压缩空气1. 检查压缩空气来源，并调整控制盘内压力至80~90PSI。
E. 转换管连接1.依照生产流量及恒温保持秒数，连接适当的转换管。
F. 酸、碱液1. CIP清洗前需先将酸碱液原液桶放至定位。
G. 管路、阀门1.检查管路接头是否松脱。
2.检查各气动阀门之空压管、配件是否正常。
H. 更换记录纸。
贰、杀菌机生产操作A. 生产参数设定1. 将控制盘内的无溶丝开关切入ON位置。
2. 按下电源控制盘上的绿色电源按钮开关，等待温控器、记录器等仪表自我侦测完成，并检查各仪表显示是否正常。
同时人机界面会出现欢迎画面，如图2-1所示。
图2-1在欢迎画面上任意处按一下，则画面跳至主画面。
如图2-2。
图2-2在主画面按下『生产参数』按钮，进入生产参数画面，如图2-3。
图2-3温度设定按钮泵频率设定按钮将灭菌温度设定/警报、充填温度设定/警报、及UP1/UPR3的设定值，依照实际需求设定，平衡中液位延时间为5--20秒。
3. 预热温控器温度设定。
温控器面板如下图2-4所示。
图2-4实际值显示预热升温灭菌温度到达?手动/自动切换键模式选择键数值设定键按键两次，再按下键或键可以直接调整设定温度值，调整完成后按键返回初始显示。
食品企业冷管路、热管路、巴氏杀菌系统、UHT系统等不同乳制品生产设备与管道清洗要点冷管路及其设备清洗程序乳品生产中的冷管路主要包括收乳管线、原料乳储存罐等设备，牛乳在这类设备和连接管路中由于没有受到热处理，所以相对来说结垢较少。
清洗程序如下：(1)水冲洗3、5min；(2)用75~80°C热碱性洗涤剂循环10'15min(若选择氢氧化钠,建议溶液浓度为0∙81.2%)；(3)水冲洗3~5min:<4)建议每周用65~7(TC酸性洗涤液循环一次(如浓度为0.8%、1.0%硝酸溶液)；(5)用90-95C热水消毒5min：(6)逐步冷却IOmin(储乳罐一般不需要冷却)°热管路及其设备的清洗程序乳品生产中，由于各段热管线生产工艺目的不同，牛乳在相应的设备和连接管路中的受热程度也有所不同，所以要根据具体结垢情况，选择有效的清洗程序。
受热设备是指混料罐、发酵罐以及受热管道等。
(1)用水预冲洗5~8min;(2)用75~80C热碱性洗涤剂循环15'20min;(3)用水冲洗5~8min:(4)用65~70C酸性洗涤剂循环15~20min(如浓度为0.8%~1.0%的硝酸溶液或2.0%的磷酸溶液)；(5)用水冲洗5min；<6)生产前一般用90℃热水循环15'20min,以便对管路进行杀菌。
巴氏杀菌系统的清洗程序对巴氏杀菌设备及其管路一般建议采用以卜的清洗程序：<1)用水预冲洗5~8min；(2)用75'8(ΓC热碱性洗涤剂循环15~20min(如浓度1.2%"1.5%的氢氧化钠溶液)：(3)用水冲洗5min；(4)用65~70°C酸性洗涤剂循环15~20min(如浓度为0.8%~1.0%的硝酸溶液或2.0%的磷酸溶液)：(5)用水冲洗5miruUHT系统的正常清洗程序UHT系统的正常清洗相对于其它热管路的清洗来说要曳杂和困难。
无菌线UHT机操作作业指导书1.目的规范操作，确保正确操作无菌线UHT机。
2.适用范围本文件适用于无菌线 UHT 的操作。
3.职责3.1 无菌线灌注间操作工对 UHT 的操作负责。
3.2 生产领班负责监督操作执行本文件。
3.3 生产经理对本文件的有效性负责。
4.定义无5. 程序5.1 开机前准备5.1.1 检查 RO 水是否达到要求：压力>3bar,流量>40T/H 且打开 RO 水阀。
5.1.2 确认冰水是否开启。
5.1.3 检查热水平衡罐液位是否正常，且打开热水循环泵。
5.1.4 确认压缩空气是否达到 6bar。
5.1.5 确认脱气罐的冷却水入口压力小于 3bar。
5.1.6 检查蒸汽压力,来源处大于 8bar,减压后压力为 5.5bar。
且是否排冷却水。
5.1.7 检查温度记录软盘是否安装好。
5.1.8 检查各转换盘的接法是否与工艺的要求相符合。
5.1.9 开机之前确认危险区一米之内不要有闲杂人员。
5.2 生产前 CIP5.2.1 打开控制电源，并按电源复位键。
5.2.2 先确认是否使用均质机和脱气罐,若使用脱气罐采用何种方式进行脱气，选择脱气罐按启动键，当脱气罐变成绿色后，表示脱气罐已被选上，若使用均质机，操作见均质机操作标准。
5.2.3 在维修菜单中进行指示灯实验。
5.2.4 选择合适的保持时间,并接好相应的保持管路。
5.2.5 根据生产的品种和生产工艺的要求选用合适配方并在“IO”操作菜单中选择联锁菜单和联锁说明检查 CIP 是否可行，若有不符合项请解决后再 CIP。
5.2.6 在维修菜单中选择强制菜单 I/O,确认所有的阀门都在自动的位置上。
5.2.7 确认各调节阀有无手动操作，并确认人机界面有无其它异常设定.5.2.8 确认CIP站的酸碱液是否准备充足。
5.2.9 按品种的要求选择清洗的方式再按“启动”键进行清洗，然后设备将自动开始CIP。
在 UHT及无菌罐CIP和SIP报表中记录下相关的数据，最后还要进行冲冼水检查。
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.。
UHT超高温瞬时灭菌机简介为了推动乳品工业的发展，响应国家提出的“一杯牛奶强壮一个民族”的号召，使人民群众饮用到高品质、底价位的优质鲜奶，我们轻工机械研究所机械五室参照世界著名的STORK公司的先进技术开发了鲜奶超高温瞬时灭菌机技术。
一、技术参数：（一）、性能参数：1、生产能力：4520l/h2、生产范围：1000~4520l/h3、超高温灭菌时间2s4、主加热器长度：21.9m5、热回收利用率：86%6、UHT外形尺寸：直径:Φ1600mm，高:1800mm7、重量：UHT约1800 kg平衡罐约875kg（二）、能源消耗：1、蒸汽消耗：160kg/h 8bar2、压缩空气消耗：100l /min 6bar3、水压力消耗： 3 bar4、均质机最高操作压力：250 bar5、功率消耗：1kw（不含均质机）6、电压：380V7、频率：50Hz二、机器的构成：(见附页图)1, 蒸汽及冷却水管道 2 ,气动元件箱 3 ,外罩4, 1~4层盘管5, 冷凝水处理管道6, 平衡罐7, 均质机8, 泵三、工作原理及结构特点：（一）工作原理：从储料罐来的原料奶经过平衡罐进行准备后，先进入盘管第三层进行预热，经过预热的牛奶进入均质机作第一次均质，均质压力为40Kgf/cm2，预均质后的牛奶进入第四层作第二次预热，然后直接进入超高温灭菌段（第一层盘管，蒸汽进行加热），灭菌时间为2s（牛奶在不低于135℃的管内流动的时间），再进入第四层和第三层进行热能回收再利用，消毒奶在第三层进入均质机进行第二次均质，均质压力为250kgf/cm2,再进入第二层盘管进行冷却，出料温度30℃以下，从第二层盘管出来的成品奶进入包装阶段。
（二）设备特点：1、结构紧凑，占地面积小。
2、清洗系统CIP清洗。
（见四）3、连续生产，物料受热时间极短，故可获得优质产品。
4、采用超高温灭菌，灭菌效果特佳。
5、与高压均质机串联使用，应用范围广，比如适宜于高粘度物料灭菌。
