1、UHT 热处理技术Coca-Cola (DongGuan)November 4,2005超高温灭菌（Ultra High Temperature）UHT产品是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热至135150，在这一温度下保持一定的时间以达到商业无菌水平，UHT产品已从最初的牛奶拓展到了其它不同品种的饮料，如各类果汁、茶饮料等，灭菌温度为100135。热处理通常发生二种反应 1.杀死微生物而在微生物体内产生的反应（细胞内蛋白质，酶等的变性）太低而不能使蛋白质，酶等的变性而杀死微生物太高产生美拉德反应而褐变，焦糊而使品质劣化2.食品成分发生化学的，物理的反应（色，香，味，营养成分，质构（TE
2、XTURE）等的变化（二）超高温灭菌加工的类型 超高温灭菌系统所用的加热介质大都为蒸汽或热水 按物料与热介质接触与否分为两大类:直接加热系统 间接加热系统 按热交换器传热面的不同分为两大类:板式热交换系统 管式热交换系统 示图示图1。板式热交换系统优点 热交换器结构比较紧凑，加热段、冷却段和热回收段可有机地结合在一起 热交换板片的优化组合和形状设计，大大提高了传热系数和单位面积的传热量 易于拆卸，进行人工清洗加热板面，定期检查板面结垢情况及CIP清洗的效果。2 管式热交换系统优点 生产过程中能承受较高的温度及压力 有较大的生产能力 对产品的适应能力强，能对高粘度的产品进行热处理，如布丁,含果肉
3、产品等 3板式与管式热交换系统的比较 板式热交换器很小的体积就能提供较大的传热面积，为达到同样的传热量，板式加热系统是最经济的一种系统。管式加热系统因其结构的特性，更加耐高温和高压，而板式加热系统，则受到了板材及垫圈的限制。3板式与管式热交换系统的比较 板式热交换器，对加热表面的结垢比较敏感，因其流路较窄，垢层很快会阻碍产品的流动。为了保证流速不变，驱动压力就会增大，但压力的增大会受到结构特别是垫圈的限制；管式热交换器，由于产品与加热介质之间的温差较大，较板式热交换器可能更易结垢，但结垢对产品的流速没有太大的影响，因为系统可以承受较大的内压力，持续生产的制约因素主要是灭菌温度，结垢层影响了传热
4、效率，从而影响了灭菌温度，造成无法进行自动控制。（三）.超高温灭菌的一些问题 1热交换方式 生产过程的热交换是以传导和对流的方式进行，在加热过程中存在两种情况：直接加热：蒸汽通过喷射器直接均匀地射入水中，通过传导和对流把热量传给水。间接加热：经蒸汽加热了的热水通过隔板加热另一侧的产品，热量从边界层通过隔板传递到另一侧边界层几乎是完全靠传导，进一步将热量传递至产品流中心则通过传导和对流来完成。（三）.超高温灭菌的一些问题2热交换器 产品在热交换器中与加热介质存在两种流动 逆向流动过程:产品在行程中逐渐被加热，且温度总是比同一点的加热介质的温度低几度 并流流动过程:两者在同一点上的温差变化较大,产
5、品的最终温度不可能比产品和加热介质混合所获得的温度高（三）.超高温灭菌的一些问题3加热过程控制 产品在加热过程中不能有沸腾现象发生：产品沸腾后所产生的蒸汽将占据系统流路，从而减少了产品的灭菌时间，使灭菌效率降低。产品在沸腾后，流路中由于蒸汽气泡的作用，会产生较强的湍流现象，造成系统中流量及温度的极不稳定 产品在加工过程中，沸腾所产生的气泡将增加产品在加热表面变性及结垢的机会，影响热传递及产品的品质。UHT简单处理流程图预热灌注回流冷却真空脱气降温保持升温均质目前可乐用到的UHT1.利乐公司的UHT(三菱瓶线和三菱罐线)预热采用板式热交换器 管式热交换器2.GEA UHT(克朗斯线）全部采用管式热交换器可乐对于UHT的要求 杀菌温度要有低温报警装置（预防作用）温度自动记录仪（在线实时控制）产品回流比率平均为5-10，最大15%充填机停机后，产品100%回流至储存缸（或回流缸），回流不能超过3次 产品回流至储存缸（或回流缸）温度38板式热交换器 返回管式换热器返回
