UHT、无菌罐系统

蒸汽
物料
3 闪蒸降温

由于豆奶的温度非常之高，不能长时间的保 持下去，必须快速把温度降下来。同时豆奶调配 过程中会有很多的气体混入，蒸汽喷射加热过程 中也会有水蒸气进入豆奶之中，也必须把这些气 体脱离出豆奶。所以高温下的豆奶要进行脱气降 温处理，保持管出来的豆奶迅速的进入到脱气罐 内（原理与闪蒸脱气相同），脱气罐有一定的容 积和真空度，因此豆奶会迅速的沸腾，水蒸气蒸 发冷凝，同时豆奶中的气体被液环泵抽出，豆奶 温度也会迅速下降至75~80℃。
九 UHT注意事项



1，杀菌过程中蒸汽的压力必须保持恒定。 2，蒸汽中的含水量不能太大。 3，预杀菌必须按照规定参数进行。 4，热水、冰水的流量和温度恒定。 5，生产过程中如果物料供应中断，必须用纯净水 代替物料循环。 6，生产前确保脱气罐冷却水开始循环，并且与冷 却水相连的板式换热器开始工作。 7，按照不同产品调节保持管的长短，以控制保温 时间的长短。
豆奶UHT、无菌罐储存系统
最终调配好的豆奶产品要想在常温下保存长 时间（12个月），关键在于三个生产技术：1、 产品UHT灭菌。2、无菌储存。3、无菌灌装。我 们采用利乐VTIS10超高温瞬时灭菌机 （6.5T/Hr）、无菌罐（12T）及利乐A3（6T/Hr） 无菌灌装机来实现这个过程。 VTIS10是通过蒸汽直接喷射混合加热物料进 行杀菌的超高温杀菌设备。
目Leabharlann 录一、灭菌的定义 二、UHT定义 三、UHT管道的灭菌 四、AIC 五、UHT豆奶流程示意图一
六 UHT豆奶流程示意图二
七、VTIS10 结构组成图 八、UHT工艺操作要点 九 UHT注意事项
一 灭菌的定义


灭菌就是杀死所有微生物的生命体的过程，通 常意义下的微生物主要是指细菌、霉菌、酵母菌 和病毒。高温、高压、强电流、紫外线（UV）、 离子辐射等或是防腐剂、抗感染试剂等都能杀死 微生物，所有的灭菌方法都是根据这些原理设计 的。 目前在中性饮料工业（乳制品、植物蛋白饮料 等）生产上使用的灭菌方法几乎都是热处理，热 处理的目的主要包括：杀灭产品中的微生物、灭 活酶或其他更多的化学变化之目的。热处理的效 果主要取决于温度、加热时间等处理强度。
无菌均质机
5 豆奶冷却

均质机出来的物料温度在70~75℃，需 要把豆奶温度降下来才能安全的进行无菌 储存和灌装。首先利用豆奶初步加热时对 豆奶换热后的热水（35℃左右）进行冷却， 然后再利用冰水进行冷却，冷却过程都在 管式换热器内进行。冷却后的豆奶温度在 15℃左右，然后进入到无菌储存罐或无菌 灌装机。


3，当压降降到正常水平时，即认为热 交换器已经清洗干净，此时用清洁水代替 碱液，随后转回到产品生产。当加工系统 重新建立后，调整至正常的加工温度，热 交换器可接回加工的顺流工序而继续正常 生产。
五 UHT豆奶流程示意图一
六 UHT豆奶流程示意图二
1平衡槽 ，2供料泵，3管式换热器，3a预热段，3b补偿冷却器，3c加热段， 3d最终加热段，3e冷却段，3f冷却段，3d转向冷却器，4a保持管，5蒸汽喷射 头，6脱气罐，7真空泵，8无菌均质机
七 VTIS10 结构组成
1，进料装置，带控制面板 2，脱气装置 3，无菌均质装置 4，管式热交换器
VTIS10 实物图
八 UHT工艺各个操作要点

1，初步加热。调配、均质后的豆奶进入10
吨的暂存罐（或不进入暂存罐），然后通过离心 泵进入UHT系统的喂料区域平衡罐。由平衡罐出 来经过离心泵进入管式换热器进行初步加热，豆 奶加热到温度75~80℃，然后进入保持管保持20S， 保持的作用一是豆奶中蛋白质的稳定，二是对豆 奶进行巴氏杀菌，杀死不耐热的细菌营养体和致 病菌营养体，对豆奶进行加热的介质是热水，热 水加热之后温度下降至40℃左右。
闪蒸罐
闪蒸罐冷却水的循环
冷却水进脱气罐换热 后去板式换热器
1——热冷却水进 2——塔水出 3——凉冷却水出 4——冰水进 5——冰水出 6——塔水进
4 无菌均质


由于豆奶中脂肪和蛋白质含量比较高，在高温 下处理下脂肪成簇或蛋白聚集也会加剧，这些球 簇团块由无菌均质机将其打散，从而进一步保证 产品体系的稳定性。豆奶已经经过超高温灭菌就 不能再被微生物污染，因此灭菌之后的均质必须 保证产品的无污染状态，均质机要求无菌设计， 要带有无菌柱塞密封、密封、无菌冷凝器和特殊 的无菌挡板。 豆奶从脱气罐出来温度在75~80℃，这个温度 正好进行无菌均质，通过离心泵的作用进入无菌 均质机，均质压力20~25MPa，均质后豆奶温度会 下降5℃左右，也就是70~75℃。
四 AIC（无菌中间清洗）
UHT管道长时间工作容易在管壁形成结构，而 CIP清洗通常在生产结束后才进行，时间往往 太长，AIC就是在不停机的情况下又不破坏无 菌条件下进行的管道清洗。 1，用水顶出管道中的产品。 2，用浓度2%的氢氧化钠溶液按正常清洗状态 在管道内循环，但循环时要保持正常的加工流速 和温度，以便于维持热交换器及其管道内的无菌 状态。循环时间一般为10min，但标准是热交换器 中的压力下降到设备典型的清洁状况（即水循环 时的正常压降）。
1——料冷却后去无菌罐 2——均质后料进 3——平衡罐料进初步加热 4——无菌罐倒料进 5——塔水进 6——倒料去平衡罐 7——热水进 8——初步加热料去离心泵 9——离心泵料进保持管 10—保持管料去蒸汽喷射头
1—热水初步加热物料后出 2——冰水进 3——冰水回 4——1管冷水进 5—4管水冷却物料后出 6——热水回
热处理的分类
初步杀菌 LTLT巴氏杀菌 HTST巴氏杀菌 超巴氏灭菌 UHT灭菌 保持灭菌 63～65℃ 15秒 63℃ 30分钟 72～75℃ 15～20秒 126～138℃ 2～4秒 135～150℃ ≥1秒 105～121℃ 10～70分钟
二 UHT定义


一般产品中的微生物及所有致病菌营养体，在 巴氏杀菌过程中就可以全部杀死，但是一些巴氏杀 菌杀不死的耐热芽孢还是会影响到产品的保质期。 为了确保产品能在常温下存放一段时间，我们必须 对产品进行更高温度的灭菌。随着加工技术的发展， 一种通过升高温度和缩短保持时间也能达到灭菌效 果的技术发展起来，这种灭菌方式被称为超高温瞬 时灭菌（Ultra High Temperature Treated ）。一般 温度在135~150℃，时间2~15S。 对液态豆奶进行UHT处理，可以使产品在常温 下长期保存而不用添加防腐剂等。
首先对无菌罐进行CIP清洗，清水——热 碱液——清水——酸液——清水，再用热水 进行消毒处理，最后用0.6MPa的蒸汽对罐体 进行保持灭菌，整个罐体进入的空气必须是 经过过滤的无菌空气。豆奶进入无菌罐或者 直接去灌装机，要有蒸汽进行灭菌。
无 菌 罐 示 意 图
1—冷却水进 2—冷却水出 3—蒸汽 4—无菌压缩 空气 6—阀门 豆奶 蒸汽
6 无菌储存


豆奶经过UHT灭菌、无菌均质冷却后要进行无 菌灌装，为了物料平衡（无菌罐可以提供灌装机 恒定的灌装压力）和防止灌装工序出现故障，在 灭菌后灌装前需要一个无菌储存罐对豆奶起到暂 时的储存的作用。 灭菌后的产品是绝对不能二次污染的，也就是 说整个输送、储存、灌装过程都是封闭的，不能 接触任何污染源，因此要保证无菌储存罐的绝对 无菌。
三 UHT管道的灭菌

豆奶进入UHT系统之前，要对整个设备 进行预灭菌，先把纯净水输送入管道内， 通入蒸汽加热水，达到与生产相同温度时， 使热水在整个管道中循环30分钟进行管道 的灭菌。设备冷却至生产要求的温度时， 物料进入平衡罐把热水置换出来（刚开始 的水/物料的混合物要排出来）。如果生产 过程中物料供应中断，则利用纯净水代替 物料进入循环。
平衡罐
管式换热器照片
2 蒸汽加热杀菌


保持管出来的豆奶经过单向阀之后进入 蒸汽喷射加热装置，0.7MPa的蒸汽对豆奶 直接进行喷射混合加热，使豆奶温度迅速 升高到140℃，豆奶压力和流速都会迅速的 升高，然后进入保持管灭菌，保持的时间 可以调节，在4S,8S,16S之间调节。 在高温作用下，豆奶中的所有微生物和 芽孢都会被彻底的杀死，以达到产品长保 质期的目的。