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1、第十章超高温杀菌第一节基本原理超高温杀菌是把加热温度为135-150C、加热时间为2-8s、加热后产品达到商业无菌要 求的杀菌过程叫做超高温杀菌或者UHT杀菌。其基本原理包括微生物热致死原理和如何最 大限度地保持食品的原有风味及品质原理。因为微生物对高温的敏感性远远大于多数食品成 分对高温的敏感性，故超高温短时杀菌，能在很短时间内有效地杀死微生物，并较好地保持 食品应有的品质。一、UHT杀菌的微生物致死理论依据微生物的热致死率是加热温度和加热时间的函数。（一）微生物的耐热性微生物的耐热性受到下列因素的影响1. 菌种和菌株；2. 菌龄、培育条件、贮存环境；3. 热处理的介质、食品成分如酸度；4.
2、 原始活菌数；5. 热处理温度和时间（主导因素）。（二）微生物的致死速率与D值在一定环境和温度下，微生物随时间而死亡时的活菌残存数是按指数递减或按对数周 期下降的。细菌任意时刻的致死谏率可以用它残存活菌数下降一个对数周期所需的时间来表 示，这便是图中D值的概念。D值是这一直线斜率绝对值的倒数，即：|斜率| = BC / CC = （og103 - log102） D = 1/DD值反映了细菌死亡的快慢。D值越大，细菌死亡的速度越慢，即细菌的耐热性越强； 反之则死亡速度越快，耐热性越强。D值随其它影响微生物耐热性的因素而异，只有在这些 因素固定不变的条件下，才能稳定不变。图 10-103 方7.
3、03.5“01Z5加热时间/mi.i圈顶-1 微生物致死速率曲线(三) 微生物的热力致死时间与Z值热力致死时间(Thermal Death Time=TDT)表示热力致死温度保持不变的条件下，完 全杀灭某菌种的细胞或芽孢所必需的最短热处理时间。微生物热力致死的时间随致死温度而异，两者的关系曲线称为热力致死时间曲线，图 10-2表达了不同热力致死温度下细菌芽孢的相对耐热性。条菌深度，气S 10-2热力致死时间曲线hZ值表达了热致死时间缩短一个对数周期所要求的热处理温度升高的度数，它在数值上 等于热力致死时间曲线的直线斜率绝对值的倒数。即：I斜率I = (logTDTa -logTDT；)/Z =
4、 (log102 -log10i)/Z = 1/Z如果某种微生物在121 C时的TDT值为F,则该微生物在任何杀菌温度下的TDT值可 表示为(logTDT - F) = (121 -T)/Z图1卜3超高温下细菌芽施十被九递碱时间（D曲线表10-1不同il度下的同一原始菌射的UHT杂蔺效果温度也鹿始寿拖戳FhL最踏芽胞取荥菌政果涪E】140450000(.9顷4WM心u.00044 5 W008- WO?柯.R12&150000C,於、G很ie-i同一遍度不同原始葛数下的亲菌效果.宜始芽悒数jXL最终芽S/mL条窿放果SE?45：n!?. 30494000CD00. OXi 4175COOCOO
5、Q- C00411第二节UHT瞬时杀菌的基本过程及设备一、UHT杀菌的基本方法间接式（间壁式）加热法 直接混合式加热法间接式加热UHT过程是采用高压蒸汽或高压水为加热介质，热量经固体换热壁传递给 待加热杀菌的物料。由于加热介质不直接与食品接触，所以可较好地保持食品原有的风味。直接式加热法，一是注入式，即将高压蒸汽柱射到待杀菌的物料中；二是喷射式，即 将待杀菌物料喷射到蒸汽中。该法加热快、时间短，但蒸汽净化程度要求高。二、UHT瞬时杀菌设备流程（一）直接混合式加热UHT瞬时杀菌设备流程1.基本步骤根据被处理物料性质的不同，UHT杀菌的工艺流程也不完全相同，但主要的关键步骤 相同，即物料都由泵送至
6、预热器预热，然后进入直接蒸汽喷射杀菌器，杀菌后的物料经闪蒸 去除部分水分和降低温度之后进入下道工序。下面以消毒牛乳为例介绍一下直接混合式加热 UHT过程的若干典型装置流程。图10-6为APY-6000型灭菌乳生产杀菌装置流程图。图宣接藩汽喷射杀菌装置流程图】一输这兼 朝-预热超3-第二我热器4 一乳杲5览量气动阀6直接莪汽瞰射彖图 卷学-蔑汽气动阀 杀萧温重调节器，一膨眯罐1口一装有腋面传感器的绿冲麻11 一无 蔺乳泵均成机无留珥冷却器14. L7蒸汽阀L3一蒸汽气动阀16一比重调节器E嗅射冷痍器耕一冷凝液采如一其空调节阀1 一真空系畛一高压禁汽路一低压蒸 汽S4. 35冷却水原料乳由输送泵1
7、送经第一预热器2进入第二预热器3,牛乳升温至7580C。然后 在压力下由泵4抽送，经调节阀5送到直接蒸汽喷射杀菌器6。在该处，向牛乳喷入压力为 1MPa的蒸汽，牛乳瞬间升温至150C。在保温管中保持这一温度2、4s时间，然后进入真 空膨胀罐9中闪蒸，使牛乳温度急剧冷却到77C左右。热的蒸汽由水冷凝器18冷凝，真空 泵21使真空罐始终保持一定的真空度。真空罐内部汽化时，喷入牛乳的蒸汽也部分连同闪 蒸的蒸汽一起从真空罐中排出，同时带增可能存在于牛乳中的一些臭味。另外，从真空罐排出的热蒸汽中的一部分进入管式热交换的第一预热器2中用来预热原料。ZT半土 点*札图14?直接穗处理feUHT工艺流程示意图_可崖峨空_和珂我罪4加热器5 房尽墨E宜接喂射弟菌器7_分流阀8脾眠j# 真空系口一无蔺包11 一无菌均成机以冷郑器】3膨怅AS 11-. 15冷莉器如图，平衡罐1中的牛乳经泵2送至预热器3预热以后，进行脱气4和均质5,再经预 热器6进一步预热后进入管式UHT杀菌器。加热器3,6为交互换热式，以便回收利用余热。 杀菌后的牛乳在预热器3,6中与冷的原乳进行热交换，原乳被预热，而灭菌乳被预冷，最后 经冷却器8最终冷却，送往无菌填充机。（二）间接加热UHT瞬时杀菌设备流程间接式加热UHT瞬时杀菌是通过间壁式换热器来实现的。其过程如图10-10。
第九章超高温杀菌技术
