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什么是 UHT？

?UHT (Ultra High Temperature)是一種食品加工技術(shù)，主要用于牛奶等液態(tài)食品的滅菌處理。UHT 技術(shù)通過(guò)在 135-150℃ 的高溫下對(duì)食品進(jìn)行瞬時(shí)加熱，持續(xù)幾秒到十幾秒不等，以達(dá)到商業(yè)無(wú)菌的標(biāo)準(zhǔn)。這種高溫處理能夠有效地殺死食品中的微生物，同時(shí)最大限度地保持食品的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味?。

在上一期中我們?cè)敿?xì)介紹了 SIP 和 CIP 相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。在這一期的內(nèi)容中，我們將詳細(xì)介紹UHT產(chǎn)品滅菌的兩種加工方式：間接加熱和直接加熱。

間接加熱的加熱介質(zhì)一般為高壓蒸汽或高壓水，但無(wú)論是蒸汽或水都不直接與物料接觸，而是通過(guò)固體換熱壁將熱量傳導(dǎo)給物料來(lái)進(jìn)行殺菌。間接加熱法的熱效率相對(duì)較低，但更容易控制生產(chǎn)過(guò)程。

直接加熱是將蒸汽直接與物料混合進(jìn)行殺菌，這就要求蒸汽有較高的純凈度。相對(duì)前者來(lái)說(shuō)，直接混合加熱法有著更高的熱效率，但由于工藝相對(duì)復(fù)雜，設(shè)備投資成本也會(huì)增加。

間接加熱

間接加熱法是根據(jù)物料的粘度和含顆粒大小等相關(guān)參數(shù)，可選用管式換熱器、板式換熱器，刮板式換熱器。

2.1 管式換熱器

管式換熱器為同心管結(jié)構(gòu)，外管流經(jīng)加熱或者冷卻的介質(zhì)，內(nèi)管流經(jīng)需要熱處理的產(chǎn)品。

管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是可以處理濃度較高（<3000cP），以及帶有顆粒的產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是換熱效率相對(duì)較低。

2.2 板式換熱器

板式換熱器是由一組波紋金屬板組成，板上有四個(gè)角孔，供傳熱的兩種液體通過(guò)。金屬板片安裝在一個(gè)側(cè)面有固定板和活動(dòng)壓緊板的框架內(nèi)，并用夾緊螺栓夾緊。板片上裝有密封墊片，將流體通道密封，并且引導(dǎo)流體交替地流至各自的流道內(nèi)，形成熱交換。

板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是換熱效率高，升溫和降溫速度快；其缺點(diǎn)是無(wú)法處理高粘度（<500cP）和帶顆粒的產(chǎn)品。

2.3 刮板式換熱器

刮板式換熱器是借助刮板攪動(dòng)料液并清潔傳熱面以加快傳熱效率的換熱器，尤其適合高粘度（＞3000cP）或含顆粒料液快速換熱。高粘度料液由于粘度大或流動(dòng)慢，在超高溫殺菌處理 中，一般換熱器的傳熱面易生成焦化膜，采用刮板式換熱器最適合。

直接加熱

直接加熱可按兩種方式進(jìn)行。一種是蒸汽注射式（Direct Steam Injection），即將高壓蒸汽注射到待殺菌物料中，二是蒸汽浸入式（Direct Steam Infusion），即將待殺菌的物料噴射到蒸汽中。后者，物料通常向下流動(dòng)，而蒸汽向上運(yùn)動(dòng)。由于加熱蒸汽直接與食品相接觸，因此對(duì)蒸汽的純凈度要求甚高。直接加熱法的最大優(yōu)點(diǎn)是快速加熱和快速冷卻，最大限度地減少超高溫處理過(guò)程中可能發(fā)生的物理變化和化學(xué)變化，如蛋白質(zhì)變性、褐變等。

3.1  蒸汽注入式

蒸汽注入式殺菌方式中，蒸汽通過(guò)蒸汽注射器注入到產(chǎn)品管道中與之混合，使產(chǎn)品迅速升溫到所需的殺菌溫度，然后通過(guò)閃蒸罐迅速降溫，并去除部分注入的蒸汽。接著通過(guò)提取泵進(jìn)入冷卻段，最終進(jìn)入無(wú)菌灌裝系統(tǒng)。

3.2 蒸汽浸入式

蒸汽浸入式殺菌方式中，產(chǎn)品噴射到蒸汽腔中迅速升溫到所需的殺菌溫度，然后通過(guò)閃蒸罐迅速降溫，并去除部分注入的蒸汽。接著通過(guò)提取泵進(jìn)入冷卻段，最終進(jìn)入無(wú)菌灌裝系統(tǒng)。

 英國(guó)Armfield 小型UHT系統(tǒng)解決方案

基于 UHT 殺菌技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，30年來(lái)英國(guó) Armfield 公司為全球客戶提供了數(shù)百套小型 UHT 系統(tǒng)，為客戶新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與測(cè)試提供了穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使研究人員和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員能夠在實(shí)驗(yàn)室中以微型規(guī)模復(fù)制全尺寸的工業(yè)制造過(guò)程，并提供可靠的和可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

Armfield UHT 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，極具靈活性。可以根據(jù)用戶的產(chǎn)品特性和工藝要求，提供定制化的系統(tǒng)方案，包括管式換熱器, 板式換熱器，刮板式換熱器，DSI 蒸汽直接加熱等多種組合，廣泛應(yīng)用于飲料，乳品，食品配料，功能食品，特醫(yī)食品等行業(yè)。

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