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可。我国的国情是，牛奶主要由养牛户和小型企业分散饲养，多分布在北方的小城镇附近。这些本来就不充分的奶源，没有完整冷链系统，牛奶无法运往中心城市，在某种程度上增加了乳品企业生产成本。为了解决鲜牛奶运输问题，就必须进行无菌处理和包装，将产品销往本地区中心城市，让人们真正享受到新鲜牛奶而非再生液态奶，为养牛业提供新的发展方向、改善人们饮食习惯、提升民众素质。随着市场化需求增长，国内涌现出大量大型超大型乳制品企业，这些大型企业引进海外超高温灭菌机和无菌包装设备，大举投资设备，从而产生巨大的经济效益缓解了乳制品消费压力。不过，对于中小型乳制品企业来说，由于价格过高，他们难以引进外国设备，因此迫切需要适合国内条件的超高温瞬时灭菌技术。

超高温瞬时灭菌含义

所谓超高温瞬时灭菌，是指将原料经过135至150摄氏度，2至8秒钟杀菌过程中的工艺设备。这类工艺可以有效地提高热交换效率，同时降低能耗。在这样的温度下，即使存在活性微生物，它们也不会发生微生物转变，从而达到商业无菌状态。一般情况下，当产品达到了商业无菌标准，则表明其质量符合要求。在通过无菌包装后，可以保持30至60天，使产品维持原有风味与质量。

在对待热处理过程中，其中一种常见化学变化即是蛋白质与还原糖相互作用生成黑色素褐变反应尽管这速率随温度上升加快，但并不与超高温范围内杀菌效果成正比。当温度上升10摄氏度时褐变速率仅为3倍，而在135摄氏度以上区域，无论如何都是两者增速差距巨大的，加之140摄氏度处此差异增幅约2000倍，再到150摄氏度则超过5000倍，因此若是在135至150摄氏度之间迅速处理，可创造出几乎没有存活细微生物或极少抵抗力的孢子，并且比传统巴氏灌装法产生更少不良色泽之产品。

最常见的是采用1305C及8秒时间段进行灭杀后，最终孢子数为每毫升0.0004，其已达到了理想商业无洁净状态。

原料预处理

在生产前，对收集来的原始牧场牛奶要先进行预处理，以确保产出的初级产品质量并进一步促进生产流程。此一环节对于保证最终成品质量尤为重要。预处理步骤包括脱气、净化初始消毒（63-65℃/15秒）、冷却（4℃）及冷藏（4℃），如图1所示。

脱气可提高标准化精度减少巴式消毒器结垢并保护均匀头部。

净化除去白细胞、组织残留及灰尘等杂质。

初始消毒有助于清除原材料中的嗜寒细微体，有助延长储存期限。

列管式超高温瞬时灭杀

3.1 超高温灭杀工艺流程

该过程涉及将初级物料放入平衡罐，并利用浮球阀控制其液位；然后使用泵送入滅殺系統，如圖2所示。在過程中將物料加熱到83攝氏度後送入均質機並經過均質機與熱交換系統處理達到137攝氏度並維持4-8秒完成滅殺工作最後通過三次熱交換將溫度降至20-30攝 氏 度供包裝，並回收剩餘產品進行再次冷卻降低為4攝 氏 度返回平衡罐或儲存室。在整个滅殺過程中，一共採用五個管式換熱器、一個板式換熱器，以及節約能源成為研究重點之一。

3.2 控制系統組成

列管式超高速滅殺機控制系統由核心控制單元PLC、人機界面無紙記錄儀變頻器溫濕測試元件Pt100接近開關電磁閥氣動薄膜閥以及相關控制元件構成。

PLC需具備八路溫濕測試單元對所有熱交換位置進行監控顯示四路模擬量輸出單元用于變頻調整產量均質壓力等無紙記錄儀則要求能夠紀錄一周實時滅殺溫濕時間並能夠傳輸給主機備查跟蹤產品質量。

3.3 主要構成與作用

列管式超高速滅殺機按功能區分主要包括供應系統滅害(升溫)系統降溫系統：

3.3.1 供應系統

這部分由原料供應泵 平衡罐 輸送(牛奶)泵 清洗液供應泵构成如圖4所示

這裡面的平衡罐主要作為庫存容積，用於儲存原始材料，在生產過程中通過浮球阀來確保足夠數量

當進行cip清洗時，這裡面又轉變為清潔劑儲存室M13 M12 分別是酸碱泵，因為酸碱混合體是一種危險物質，所以必須避免誤操作

QS1 QS2 是檢測酸碱進入口道位置，如果正常運行時，這些進入口不能位於平衡罐上方否則會報警停止運行輸送泵M2 的作用就是將平衡罐內容物輸送到熱交換設備

最后，每个部分都紧密结合形成一个复杂但精准、高效且安全的全自动快速肉类加工系统，为食品产业提供了一套完备的解决方案。此外，该系统还具有很强的地理信息系统(GIS)支持，可以根据不同的环境因素优化食品加工参数，从而实现更加智能化和自动化的一站式服务模式。