第九章_超高溫殺菌技術(shù)

1、第十章 超高溫殺菌第一節(jié) 基本原理超高溫殺菌是把加熱溫度為135-150、加熱時間為2-8s、加熱后產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無菌要求的殺菌過程叫做超高溫殺菌或者UHT殺菌。其基本原理包括微生物熱致死原理和如何最大限度地保持食品的原有風(fēng)味及品質(zhì)原理。因為微生物對高溫的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多數(shù)食品成分對高溫的敏感性，故超高溫短時殺菌，能在很短時間內(nèi)有效地殺死微生物，并較好地保持食品應(yīng)有的品質(zhì)。一、UHT殺菌的微生物致死理論依據(jù)微生物的熱致死率是加熱溫度和加熱時間的函數(shù)。(一)微生物的耐熱性微生物的耐熱性受到下列因素的影響1.菌種和菌株；2.菌齡、培育條件、貯存環(huán)境；3.熱處理的介質(zhì)、食品成分如酸度；4.原始活菌數(shù)；

2、5.熱處理溫度和時間(主導(dǎo)因素)。(二)微生物的致死速率與D值在一定環(huán)境和溫度下，微生物隨時間而死亡時的活菌殘存數(shù)是按指數(shù)遞減或按對數(shù)周期下降的。細(xì)菌任意時刻的致死速率可以用它殘存活菌數(shù)下降一個對數(shù)周期所需的時間來表示，這便是圖中D值的概念。D值是這一直線斜率絕對值的倒數(shù)，即：D值反映了細(xì)菌死亡的快慢。D值越大，細(xì)菌死亡的速度越慢，即細(xì)菌的耐熱性越強(qiáng)；反之則死亡速度越快，耐熱性越強(qiáng)。D值隨其它影響微生物耐熱性的因素而異，只有在這些因素固定不變的條件下，才能穩(wěn)定不變。圖10-1(三)微生物的熱力致死時間與Z值熱力致死時間(Thermal Death Time=TDT)表示熱力致死溫度保持不變的條

3、件下，完全殺滅某菌種的細(xì)胞或芽孢所必需的最短熱處理時間。微生物熱力致死的時間隨致死溫度而異，兩者的關(guān)系曲線稱為熱力致死時間曲線，圖10-2表達(dá)了不同熱力致死溫度下細(xì)菌芽孢的相對耐熱性。Z值表達(dá)了熱致死時間縮短一個對數(shù)周期所要求的熱處理溫度升高的度數(shù)，它在數(shù)值上等于熱力致死時間曲線的直線斜率絕對值的倒數(shù)。即：如果某種微生物在121時的TDT值為F，則該微生物在任何殺菌溫度下的TDT值可表示為第二節(jié) UHT瞬時殺菌的基本過程及設(shè)備 一、UHT殺菌的基本方法 間接式(間壁式)加熱法基本方法 直接混合式加熱法間接式加熱UHT過程是采用高壓蒸汽或高壓水為加熱介質(zhì)，熱量經(jīng)固體換熱壁傳遞給待加熱殺菌的物料。

4、由于加熱介質(zhì)不直接與食品接觸，所以可較好地保持食品原有的風(fēng)味。直接式加熱法，一是注入式，即將高壓蒸汽柱射到待殺菌的物料中；二是噴射式，即將待殺菌物料噴射到蒸汽中。該法加熱快、時間短，但蒸汽凈化程度要求高。二、UHT瞬時殺菌設(shè)備流程(一)直接混合式加熱UHT瞬時殺菌設(shè)備流程1.基本步驟根據(jù)被處理物料性質(zhì)的不同，UHT殺菌的工藝流程也不完全相同，但主要的關(guān)鍵步驟相同，即物料都由泵送至預(yù)熱器預(yù)熱，然后進(jìn)入直接蒸汽噴射殺菌器，殺菌后的物料經(jīng)閃蒸去除部分水分和降低溫度之后進(jìn)入下道工序。下面以消毒牛乳為例介紹一下直接混合式加熱UHT過程的若干典型裝置流程。圖10-6為APY-6000型滅菌乳生產(chǎn)殺菌裝置流

5、程圖。原料乳由輸送泵1送經(jīng)第一預(yù)熱器2進(jìn)入第二預(yù)熱器 3，牛乳升溫至7580。然后在壓力下由泵4抽送，經(jīng)調(diào)節(jié)閥5送到直接蒸汽噴射殺菌器6。在該處，向牛乳噴入壓力為1MPa的蒸汽，牛乳瞬間升溫至150。在保溫管中保持這一溫度2、4s時間，然后進(jìn)入真空膨脹罐9中閃蒸，使牛乳溫度急劇冷卻到77左右。熱的蒸汽由水冷凝器18冷凝，真空泵21使真空罐始終保持一定的真空度。真空罐內(nèi)部汽化時，噴入牛乳的蒸汽也部分連同閃蒸的蒸汽一起從真空罐中排出，同時帶增可能存在于牛乳中的一些臭味。另外，從真空罐排出的熱蒸汽中的一部分進(jìn)入管式熱交換的第一預(yù)熱器2中用來預(yù)熱原料。如圖，平衡罐1中的牛乳經(jīng)泵2送至預(yù)熱器3預(yù)熱以后，進(jìn)行脫氣4和均質(zhì)5，再經(jīng)預(yù)熱器6進(jìn)一步預(yù)熱后進(jìn)入管式UHT殺菌器。加熱器3,6為交互換熱式，以便回收利用余熱。殺菌后的牛乳在預(yù)熱器3,6中與冷的原乳進(jìn)行熱交換，原乳被預(yù)熱，