随着国内人民生活水平的提高，“学生饮用奶计划”等项目的推广，液态乳制品获得了更高的认知。我国面临的是，牛奶主要来源于分散养牛户和小型企业，这些单位多分布在北方的小城镇周边。由于缺乏完整冷链系统，牛奶难以运往中心城市，对乳品企业增加了生产成本。为了解决鲜牛奶的运输挑战，我们必须对牛奶进行无菌处理和包装，将产品销往本地中心城市，让消费者享受到新鲜的液态奶，而不是只剩下原味罐头。这种做法不仅促进了养殖业的繁荣，也改善了人们饮食习惯，加强了公众健康意识。

随着市场化需求不断增长，大型超大型乳制品企业应运而生，这些大型企业引进国外超高温灭菌机和无菌包装设备，并投入巨资购置设备，从而创造出巨大的经济效益，同时缓解了市场上的乳制品消费压力。然而，由于价格昂贵，小型乳制品企业无法购买到这些先进设备，因此迫切需要适合国内实际情况的一种适宜成本又能保证质量的超高温瞬时灭菌技术。

超高温瞬时灭菌工艺含义

这项工艺利用135℃至150℃之间以及2秒至8秒间杀死微生物，使得产品达到商业无菌状态，即使在没有完全消除所有活性微生物的情况下也不会发生微生物繁殖。这意味着产品可以保持30至60天之久，不会出现风味变化或变质。

在高温处理过程中，最常见的一种化学反应是蛋白质与还原糖相互作用产生一种黑色素所致的褐变现象。不幸的是，即便温度升得越来越高，但褐变速度并不会跟热交换效率上升速率成正比。在135℃以上温度下，杀菌效果远远超过褐变速度增长量，在140℃时增幅达到了2000倍，而在150℃时则达到了5000倍以上，所以将牛奶加热至135℃或更高温度可以减少颜色的改变，同时确保其无害性。

通过实践，我们发现，在135°C~150°C范围内短时间（几秒钟）进行处理，可以实现事实上几乎没有存活细菌或极少抵抗力的孢子，以及比传统灌装杀菌后的产品有更多优点，如较低不良色泽。此方法并不影响巴氏杀伤后的产品颜色深度。大多数公司采用这样的方法，用135°C保持8秒作为标准，以达到商业无菌状态，其最终孢子数量为每毫升0.0004，是理想中的商业无菌标准。

原料预处理

为了确保原始材料质量，为后续生产提供优质资源，收购采集到的原料必须经过预处理，这一环节不可或缺且直接影响最终产出的质量。这包括脱气、净乳、初始杀害（63-65°C/15秒）、冷却（4°C）、冷藏（4°C），如图1所示。脱气能够提高标准化精度、减少巴氏机结垢并保护均质头；净乳主要去除白细胞、组织碎片及灰尘；初始杀害有助于清除嗜寒细胞性病原体延长贮存期限。

列管式超高温瞬时灭器

3.1 超高温灭器工艺流程

这一工艺首先将原料放入平衡罐，然后通过浮球阀控制液位，再利用泵送入灭器系统，如图2所示。一旦加热到83摄氏度，就进入均质机阶段，其中从均质机到加热保持系统，将其带至137摄氏度维持4-8秒，以达到超级高速瞬间滅滅機動作後通過三次熱交換將溫度降至20-30攝氏度可進行包裝處理最後回流給平衡罐或储存。在整个滅殺過程中使用5个管式熱交換器和一个板式熱交換器如何節約能源成了研究關鍵之一。

3.2 列管式超高温瞬时滅機控制系統構成

这個系統由核心控制單元PLC、人機界面、一無紙記錄儀、三變頻器、一組溫度偵測元件Pt100、一組接近開關、一組電磁閥、一組電控氣動閥及其他控制元件構成。

PLC要求具備8路溫度偵測單元對於所有熱交換位置進行實時監控，並提供四路模擬量輸出供變頻調整與溫控使用變頻主責任為調整產量與均質壓力無紙記錄儀要求能夠記錄一週內實時殺蟲溫度時間並能夠傳遞給上級主機備查產品質量追蹤。

3.3 列管式超 高温滅機主要组成与作用

从功能角度看，该类设备由供应系统、中间过程系统(即加热/降温系统)构成。

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