UHT無(wú)菌罐的學(xué)習(xí)資料

UHT無(wú)菌罐的學(xué)習(xí)資料第1頁(yè)/共47頁(yè)食品加工中滅菌的目的并不是使每單個(gè)包裝的產(chǎn)品都不含殘留的微生物，因?yàn)椴捎眉訜岱椒▉?lái)致死微生物，要達(dá)到絕對(duì)無(wú)菌的理想狀態(tài)是不可能的。實(shí)際上的目的只是達(dá)到商業(yè)無(wú)菌，即保證產(chǎn)品在消費(fèi)者食用前不變質(zhì)就行了（致病菌的存活和生長(zhǎng)的可能性可忽略且產(chǎn)品不能有任何其他消費(fèi)者不能接受的變化）

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商業(yè)無(wú)菌：

商業(yè)無(wú)菌是指產(chǎn)品中無(wú)致病微生物、無(wú)微生物毒素，在正常的倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸條件下微生物不繁殖。(三無(wú)原則)第3頁(yè)/共47頁(yè)

歐共體對(duì)UHT產(chǎn)品的定義：

物料在連續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)下，經(jīng)135℃以上不少于1s的超高溫瞬時(shí)滅菌（以完全破壞其中可以生長(zhǎng)的微生物和芽孢），然后在無(wú)菌狀態(tài)下包裝于微量透氣容器中，以最大限度地減小產(chǎn)品在物理\化學(xué)及感官上的變化。UHT產(chǎn)品應(yīng)能在非冷藏條件下分銷。第4頁(yè)/共47頁(yè)

加工工藝：物料系統(tǒng)：（單向）平衡槽

離心泵預(yù)熱段（80℃）脫氣罐-均質(zhì)機(jī)（75℃）加熱段a（95℃）保持管第5頁(yè)/共47頁(yè)

物料系統(tǒng)１：（單向）（120s蛋白穩(wěn)定）

加熱段b

滅菌段（140℃）保持管（4s滅菌溫度保持）熱回收段a熱回收段b

冷卻段（25℃——28℃）無(wú)菌罐

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雙熱水系統(tǒng)1（循環(huán)）

滅菌段／柔和加熱介質(zhì)的冷凝水(由多級(jí)泵1循環(huán)加壓）蒸汽熱水罐

多級(jí)泵2

預(yù)熱段

熱回收段b

熱回收段a

加熱段b

加熱段a第7頁(yè)/共47頁(yè)

物料系統(tǒng)２：（單向）平衡槽離心泵

預(yù)熱段P1（75℃）脫氣罐（７５

℃）滅菌段P4（137℃）//121℃/30s溫度保持

保持管（4s滅菌溫度保持）

加熱段P2（95℃）保持管（30s蛋白穩(wěn)定）加熱段P3

熱回收段K1-K3

無(wú)菌均質(zhì)機(jī)

冷卻段K4（25℃-28℃）第8頁(yè)/共47頁(yè)

雙熱水系統(tǒng)2（循環(huán)）

熱回收段K1

多級(jí)泵2

水加熱段W/滅菌段P4蒸汽熱水罐

多級(jí)泵1

冷卻段K4

熱回收段K2加熱段P3

加熱段P2

預(yù)熱段P1預(yù)冷卻段K3冷卻水第9頁(yè)/共47頁(yè)

相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：管式換熱器：管式熱交換器，不同于板式熱交換器，它在產(chǎn)品通道上沒有接觸點(diǎn)，這樣它就可以處理含有一定顆粒的產(chǎn)品。顆粒的最大直徑取決于管子的直徑，在UHT處理中，管式熱交換器要比板式熱交換器運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)。從熱傳遞的觀點(diǎn)看，管式熱交換器比板式熱交換器的傳熱效率低第10頁(yè)/共47頁(yè)

原理：

通常使用的多管道的管式熱交換是基于傳統(tǒng)的列管式熱交換器的原理，其產(chǎn)品流過一組平行的通道，提供的介質(zhì)圍繞在管子的周圍，通過管子和殼體上的螺旋波紋，產(chǎn)生紊流，實(shí)現(xiàn)有效的傳熱。同一段內(nèi)可能使用不同規(guī)格/模式的管式熱交換器第11頁(yè)/共47頁(yè)

關(guān)于蛋白穩(wěn)定：

乳蛋白具有良好的熱穩(wěn)定性（結(jié)垢率）對(duì)UHT乳的加工相當(dāng)重要，因?yàn)槠渲苯佑绊懙経HT系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和滅菌情況。乳蛋白的熱穩(wěn)定性可通過酒精試驗(yàn)間接測(cè)定，一般具有良好熱穩(wěn)定性的牛乳至少要通過75%的酒精試驗(yàn)第12頁(yè)/共47頁(yè)

異常乳

主要指乳房炎乳（產(chǎn)酸類細(xì)菌，耐熱的蛋白酶—變苦，形成凝塊）還包括有抗乳（破壞鹽平衡系統(tǒng)，蛋白質(zhì)耐熱性差）\初乳\末乳（免疫/血漿蛋白含量高，耐熱性差）第13頁(yè)/共47頁(yè)

通常酸度

PH6.6~PH6.820℃:約PH6.7初乳：PH6.0左右乳房炎乳：PH7.5左右第14頁(yè)/共47頁(yè)

背壓的作用：產(chǎn)品在加工過程中是不能沸騰的，因?yàn)楫a(chǎn)品沸騰后所產(chǎn)生的蒸汽將占據(jù)系統(tǒng)的流道，從而減少了物料的滅菌時(shí)間使滅菌效率降低。第15頁(yè)/共47頁(yè)

背壓的作用：

在間接加熱系統(tǒng)中，沸騰往往產(chǎn)生于滅菌段。在乳制品的加工過程中，沸騰所產(chǎn)生的氣泡將增加產(chǎn)品在加熱表面變性\結(jié)垢的幾率，從而影響熱傳遞。第16頁(yè)/共47頁(yè)

背壓的作用：為防止沸騰，產(chǎn)品在最高溫度時(shí)必須保持一定的背壓使其等于該溫度下的飽和蒸汽壓（水的—產(chǎn)品水分含量高）第17頁(yè)/共47頁(yè)

背壓的作用：

通常情況下，液態(tài)乳制品中溶有一定比例的空氣.水中溶解的空氣是可逆的，一旦水的溫度升高，空氣就會(huì)逸出直至水沸騰。第18頁(yè)/共47頁(yè)

另外：在間接加熱系統(tǒng)中尚未達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，一些小氣泡就已產(chǎn)生，尤其是較高的流動(dòng)性所導(dǎo)致的局部流速的增加會(huì)使壓力下降，這樣就更容易產(chǎn)生氣泡，這些氣泡同樣能促使產(chǎn)品結(jié)垢。第19頁(yè)/共47頁(yè)

背壓的作用：

為防止氣泡產(chǎn)生，所提供的背壓必須高于該溫度下的飽和蒸汽壓，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，所提供的背壓至少要比飽和蒸汽壓高1Bar第20頁(yè)/共47頁(yè)

脫氣：

介紹：牛乳剛剛被擠出后約含5.5%-7%的氣體；經(jīng)過儲(chǔ)存\運(yùn)輸和收購(gòu)后，一般其氣體含量在10%以上，而且絕大多數(shù)為非結(jié)合的分散氣體。這些氣體對(duì)牛乳加工的破壞作用主要有：第21頁(yè)/共47頁(yè)

介紹：

1）影響牛乳計(jì)量的準(zhǔn)確度（2）加速氧化使殺菌機(jī)中結(jié)垢增加（3）影響分離和分離效率（4）影響牛乳標(biāo)準(zhǔn)化的準(zhǔn)確度（5）影響奶油的產(chǎn)量（6）促使脂肪球聚合（7）促使游離脂肪吸附于包裝內(nèi)層（8）一些異味氣體會(huì)影響產(chǎn)品風(fēng)味第22頁(yè)/共47頁(yè)

原理：采用真空脫氣罐可以除去細(xì)小的分散氣泡和溶解氧。最好以傘形進(jìn)入，盡量大地占據(jù)脫氣罐內(nèi)表面，靠自身重力致使氣泡拉碎或逸出，從而可增加脫氣效果。第23頁(yè)/共47頁(yè)

原理：

牛奶預(yù)處理時(shí)通過脫氣罐，其原理為：罐的真空度被調(diào)節(jié)到低于預(yù)熱溫度7~8℃的沸點(diǎn)溫度，當(dāng)７8℃的乳進(jìn)入罐中時(shí)，溫度馬上降到７8℃-8℃=７0℃，低壓下釋放出空氣，連同一定數(shù)量的牛乳中的水分一起蒸發(fā)（汽化）。蒸汽通過安裝在罐里的冷凝器被冷卻，再流回到乳中，蒸發(fā)的空氣連同不凝的空氣（一些異味）通過真空泵被排出罐外。第24頁(yè)/共47頁(yè)

工作過程：

工作時(shí)，將牛乳預(yù)熱至78℃后，泵入真空脫氣罐，由于牛乳中的水分蒸發(fā)指使溫度立刻降低。這時(shí)牛乳中的空氣和水蒸氣擴(kuò)散到罐頂部（注意液位控制）；第25頁(yè)/共47頁(yè)

工作過程：

如有冷凝器，則蒸發(fā)的牛乳冷凝回到罐底部，而空氣及一些非冷凝氣體（異味）由真空泵抽吸除去。第26頁(yè)/共47頁(yè)

無(wú)菌罐綜述：無(wú)菌罐的采用給生產(chǎn)增加了許多靈活性，但同時(shí)也增加了微生物污染的危險(xiǎn)性。故關(guān)鍵所在是選用無(wú)菌罐前要正確了解無(wú)菌罐性能，生產(chǎn)中要嚴(yán)格監(jiān)控。第27頁(yè)/共47頁(yè)

工藝圖：第28頁(yè)/共47頁(yè)

工藝串講：

產(chǎn)品管路：關(guān)鍵注意障蔽閥及閥組的保護(hù)方法蒸汽管路：注意減壓原理及范圍壓縮空氣管路：注意基本組件的原理及功能第29頁(yè)/共47頁(yè)

工作過程：

設(shè)備滅菌：1.釋放管路內(nèi)及閥組的冷凝水（90℃）2.向各個(gè)殺菌區(qū)吹蒸汽（125℃）第30頁(yè)/共47頁(yè)

設(shè)備滅菌：

3.滅菌（1800s)4.滅菌結(jié)束冷卻開始（分3段）1）用壓縮空氣吹，監(jiān)控參數(shù)為1.8bar125℃2）V101間歇打開，夾套內(nèi)提供冷卻水，1.8bar90℃3）V101常開，夾套內(nèi)持續(xù)提供冷卻水，55℃第31頁(yè)/共47頁(yè)

設(shè)備滅菌：5.罐內(nèi)造壓，排冷凝水，準(zhǔn)備生產(chǎn)所有操作過程中，罐內(nèi)壓力靠調(diào)節(jié)閥211及205增壓卸壓從而達(dá)到穩(wěn)定的各階段的設(shè)定要求值第32頁(yè)/共47頁(yè)

設(shè)備生產(chǎn)：

在生產(chǎn)過程中需監(jiān)控?zé)o菌罐出口壓力及障蔽溫度（V404）產(chǎn)品閥組隔開UHT與無(wú)菌罐的環(huán)境，當(dāng)UHT處于非無(wú)菌環(huán)境時(shí)，產(chǎn)品閥組維持小殺菌狀態(tài)形成障蔽保護(hù)另側(cè)的無(wú)菌產(chǎn)品第33頁(yè)/共47頁(yè)

設(shè)備清洗：

（1）預(yù)沖洗（900s）（2）堿循環(huán)V404間歇打開充液排液，同時(shí)對(duì)障蔽污物作定時(shí)排放（3）酸循環(huán)，以同樣的方式作液流輸入（4）最后沖洗，壓力穩(wěn)定，準(zhǔn)備滅菌第34頁(yè)/共47頁(yè)

特性：（1）夾套式容器的壓力特性--在設(shè)備滅菌\CIP\生產(chǎn)各狀態(tài)時(shí)都與系統(tǒng)內(nèi)壓力平衡的控制緊密相關(guān)，故也稱壓力容器。第35頁(yè)/共47頁(yè)

特性：（2）無(wú)菌環(huán)境的保持和生成--作為儲(chǔ)存無(wú)菌產(chǎn)品的緩沖容器，系統(tǒng)內(nèi)的無(wú)菌狀態(tài)是必要的也是必須的。第36頁(yè)/共47頁(yè)

要點(diǎn)：

（1）飽和蒸汽進(jìn)入為設(shè)備滅菌/形成障蔽過濾截止閥兩級(jí)減壓閥障蔽閥第37頁(yè)/共47頁(yè)

蒸汽管路圖示：第38頁(yè)/共47頁(yè)

要點(diǎn)：（2）潔凈的壓縮空氣無(wú)菌過濾—提供正壓保護(hù)/保證恒定灌注截止閥（手動(dòng)\氣動(dòng)）調(diào)節(jié)閥準(zhǔn)無(wú)菌過濾障蔽閥安全閥無(wú)菌過濾第39頁(yè)/共47頁(yè)

無(wú)菌過濾器：

無(wú)菌過濾器（SF）是終端過濾器，它必須可靠安全才能保證無(wú)菌生產(chǎn)的正常進(jìn)行，否則整個(gè)生產(chǎn)過程就會(huì)出問題。第40頁(yè)/共47頁(yè)

無(wú)菌過濾器：

一般由空壓機(jī)提供的壓縮空氣中含有一系列的雜質(zhì)（油氣\碳?xì)浠衔颸水量\雜質(zhì)顆粒\異味氣體）．這些物質(zhì)能夠?qū)^濾截止及產(chǎn)生