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巴氏杀菌机的工艺及其控制方案
巴氏杀菌机的工艺及其控制方案
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本文主要介绍了巴氏杀菌机的杀菌原理，工艺特点以及自动化控制方式。并且根据设计和调试巴氏杀菌机时的经验描述了平时遇见的一些常见问题以及解决方法。对巴氏杀菌机的运行时每个步骤的动作以及该动作的作用都有详细的说明。在自动化控制方面，对整体的硬件结构以及一些难度比较高的自动化解决方案进行了描述。
目录
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巴氏杀菌机工艺介绍
关键字：巴氏杀菌法，CIP，SIP，板式换热器，均质机，PLC，HMI，PID闭环控制。
巴氏杀菌机的工作原理
巴氏杀菌法
在一定温度范围内，温度越低，繁殖越慢；温度越高，繁殖越快（一般微生物生长的适宜温度为28℃—37℃）。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的最适生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏消毒其实就是利用不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的温度下保存，且只能保存3~10天，最多16天。
当今使用的巴氏杀菌程序种类繁多。“低温长时间”(LTLT)处理是一个间歇过程，如今只被小型乳品厂用来生产一些制品。“短时间”(HTST)处理是一个“流动”过程，通常在中进行，如今被广泛应用于饮用牛奶的生产。通过该方式获得的产品不是无菌的，即仍含有，且在储存和处理的过程中需要冷藏。“快速巴氏杀菌”主要应用于生产酸奶乳制品。国际上通用的巴氏
消毒法主要有两种：
一种是将牛奶加热到62~65℃，保持30分钟。采用这一方法，可杀死牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效率可达%~%，经消毒后残留的只是部分及耐热性菌以及等，但这些细菌多数是，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。
第二种方法将牛奶加热到75~90℃，保温15~16秒，其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则是，能将病原菌杀死即可，温度太高反而会有较多的营养损失。（PU,在60℃温度下保温一分钟即称为灭菌强度是一个PU.）
这种杀菌法既可杀死对健康有害的又可使乳质尽量少发生变化。也就是根据对耐性极强的热致死和乳质中最易受热影响的奶油分离性曲线的差异原理，在低温下长时间或高温下短时间进行加热处理的一种方法。其中，在60℃以下加热30分钟的方式，作为低温灭菌的标准，早为世界广泛采用。利用处理，虽对乳质多少有些影响，但可增强灭菌效果，这种方法称为高温灭菌（sterilization），也就是在95℃以上加热20分钟。巴氏灭菌法除牛奶之外，也可应用于产品。
通常，市场上出售的袋装牛奶就是采用巴氏灭菌法生产的。工厂采来鲜牛奶，先进行低温处理，然后用巴氏消毒法进行灭菌。用这种方法生产的袋装牛奶通常可以保存较长时间。当然，具体的处理过程和工艺要复杂的多，不过总体原则就是这样。
需要指出的是，喝新鲜牛奶（指刚刚挤出的牛奶）反而是不安全的，因为它可能包含对我们身体有害的。另一点是，巴氏消毒法也不是万能的，经过巴氏消毒法处理的牛奶仍然要储存在较低的温度下（一般<4
℃），否则还是有变质的可能性。因此市场上很多出售袋装牛奶的方法是很不规范的。
巴氏消毒牛奶是世界上消耗最多的牛奶品种，英国、、、等国家巴氏消毒奶的消耗量都占液态奶80%以上，品种有全脱脂、半脱脂或全脂的。在美国市场上，实际几乎全是巴氏消毒奶，而且是大包装（1升、2升、1加仑）的，市民上超市一次就买够一个星期喝的鲜奶。市场很少有灭菌纯牛奶卖，有的根本买不到。
巴氏消毒纯鲜奶较好地保存了牛奶的与天然风味，在所有牛奶品种中是最好的一种。其实，只要巴氏消毒奶在4℃左右的温度下保存，细菌的繁殖就非常慢，牛奶的营养和风味就可在几天内保持不变。
巴氏杀菌机的工作原理
巴氏杀菌机就是利用较强高温的以及结合结核菌热致死曲线以及乳制品中最容易受到热的影响的奶油的分离性的热破坏曲线的差异的原理，以及在长时间的低温的时间下或者是高温下所进行的加热的处理。这种设备在市场上目前主要分为两类，就是所说的高温环境下的以及低温下的。低温的环境下温度大约是50℃-70℃之间，保持一定时间的这个温度，就达到了杀死牛奶中的病菌的作用，该设备的灭菌效果可以达到百分之百的效果。而高温环境下就是指在90℃高温的环境下保持一定的时间，至少在2分钟左右，尽管杀菌时间较短，但其工作效率极高。
根据升温的方式可分为：管式杀菌机和