现场总线技术心得体会瞬间灭菌之神机器 - 列管式超高温灭菌机的电气控制奇迹

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,没有完整的冷链系统,因此牛奶无法运往中心城市,这种情况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,而不是还原液态奶,从而促进养殖业发展、改善饮食习惯并提升民众素质。随着市场化需求的增长,大型和超大型乳制品企业应运而生,它们引进了国外超高温灭菌机及无菌包装设备,并投入大量资金购置设备,从而产生巨大的经济效益,缓解了对乳制品消费需求。

高昂价格使得中小型乳制品企业难以引进国外设备,他们迫切需要适合国内实际情况的一款适用于牛乳超高温瞬时灭菌设备。

超高温瞬时灭菌技术含义

牛乳经过135 ~150 C, 2~8秒杀菌过程称为超高温瞬时灭菌。在这样的工艺下虽然可能仍存在少量孢子或微生物,但它们不会发生微生物转变,不会繁衍,使产品达到商业无菌状态。这意味着产品达到商业无菌标准,即证明该产品质量合格。经过无菌包装后,可保持30~60天,使产品风味保持原有质量。在高速处理过程中,如蛋白质与还原糖相互作用生成黑色素褐变反应虽速于温度上升,但其速率并不正比于温度增值。在135 C以上温度下,杀害效率远超过褐变速度增幅,在140 C处,其差异达到了2000倍以上,在150 C处更是5000倍以上,因此在135-150C范围内短时间处理可以取得颜色变化小,无需担心过度褐变影响。此方法实际上并不比传统巴氏加热造成更多不良色泽。

实践中发现,如果将牛奶在135-150C之间进行快速处理,可以得到几乎没有存活细胞性能或极低抵抗力的孢子,同时也能减少传统灌装后的不良色泽。大多数公司采用的是135C持续8秒滅殺後,最终孢子数量约为0.0004/毫升已达到了理想状态。

原料预处理

在制造过程前,对收集来的原料要进行预处理,以保证最佳质量,为生产提供优质资源。这包括脱气、净化初始杀毒(63-65℃/15秒)、冷却(4℃)以及冷藏(4℃),如图1所示。

列管式超高温瞬时滅機

3.1 工艺流程

超级溫度滅機技術通過將無法處理材料放入平衡罐,並使用浮球阀控制水位,然后利用泵將其送入滅機系統進行處理,如圖2所示。

3.2 控制系统组成

列管式超級溫度滅機控制系統由核心控制單元PLC、人机界面、無紙記錄儀、變頻器、溫度探測元件Pt100、接近開關、三通閥組成。

3.3 主要组成和作用

列管式超級溫度滅機主要由供應系統、高溫系統降溫系統三部分構成:

- 供應系統:負責從平衡罐吸取產品並輸送到熱交換器;

- 高溫系統:負責對產品進行殺病處理;

- 降溫系統:負責將殺病後之產品降至適合包裝之狀態;

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