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1、灭菌原理简介,灭菌原理简介,乳品加工中热处理方式 初步杀菌：杀死低温菌的营养体。 巴氏杀菌：杀死所有的致病菌的营养体。 灭菌：杀死所有的微生物, 使产品能够在室温下储存。,乳品加工中主要的热处理类型 初步杀菌 6365 15秒 LTLT巴氏杀菌 63 30分钟 HTST巴氏杀菌 7275 1520秒 超巴氏灭菌126138 24秒 UHT灭菌135150 几秒 保持灭菌105120 1070分钟,灭菌原理简介,UHT加工中的常用语 灭菌 (Sterilization) 杀灭产品中所有微生物的过程(用100以上的温度进行的热处理)。 A process applied to a product
2、with the object of destroying all microorganisms (by heat treatment at a temperature exceeding 100 ).,灭菌原理简介,UHT产品的定义 将物料在连续流动的状态下通过热交换器加热至135150，并在这一温度下保持一定的时间以使其达到商业无菌的水平； 灭菌后的产品应在无菌状态下灌装于无菌包装容器中，以使产品能够在非冷藏条件下进行储存、运输和销售。,UHT加工中的常用语 商业无菌 (Commercial sterility) * 产品处于无致病微生物； * 无微生物毒素； * 在正常的仓储、运输条件下
3、，微生物不发生增殖的状态。 Condition which is free from pathogens, microbiological toxin compounds, and microorganisms capable of multiplication under normal conditions of storage and distribution in the products.,灭菌原理简介,灭菌原理 绝对无菌在生产实际中是不可能的： 并非所有的微生物在受到灭菌/消毒处理时都立即被杀死。 相反： 在一定的时间里仅有部分微生物被杀死， 其余的则活了下来。,灭菌原理简介,灭菌原
4、理简介,-灭菌效率,残余微生物量,指数残余量,灭菌原理简介 灭菌曲线,灭菌原理 D值：特定温度下，使微生物减少至原始菌数的1/10时所需保温的时间。 D值(秒) 枯草芽孢杆菌：2.3 肉毒梭状芽孢杆菌：12.3 嗜热脂肪芽孢杆菌：408,灭菌原理简介,2/9908,Technical Training,Centre,Lund, Sweden,ppt,74,D值,(,sec),D 值 = 3,2 秒,D-value:,is the time,required for a,process to reduce,the number of a,specific organism,by 90 % or
5、with,1 Log Red,or,1 D,TM-00027:74,灭菌原理简介,D65 = 1 min的含义是：65 0C 时，灭菌时间每延长一分钟，微生物数量减少为1D(减少90%)。延长两分钟 微生物数量减少为2D(减少99%),对D值的解释,1D = 90 % 减少 = 1个 指数下降 2D = 99 % 减少 = 2个指数下降3D = 99.9 % 减少 = 3个 指数下降4D = 99.99 % 减少 = 4个 指数下降,灭菌原理简介,灭菌原理 Z值：一定反应效果下，使反应时间减少至原来的1/10时所需的增加温度。 Z值() 蜡样芽孢杆菌： 10.5 变色反应：29.0 VB1的损
6、失反应： 31.2 赖氨酸损失反应；30.9,灭菌原理简介,Z值的使用,如果某种微生物Z值为10 0C ，并且D65 = 50秒， 这就意味着： D75 = 5 秒D85 = 0,5 秒 D95 = 0,05 秒,灭菌原理简介,耐热细菌：,细菌 D90-value D121-value (hrs) (sec)李氏菌 0,01 sec “0” 蜡样芽孢杆菌 1 1,4 枯草芽孢杆菌 30 60 嗜热脂肪芽孢杆菌 100 330肉毒梭菌( B/E) 0,02 0,048肉毒梭菌( A) 3,3 12,灭菌原理简介,灭菌原理简介,一些微生物的典型灭菌速度数据：,灭菌原理 Q10值：温度每升高10 ，
7、反应速度提高的倍数。 Q10值 化学反应：2 3 芽孢反应：8 10,灭菌原理简介,灭菌原理 F0值：特定温度时间组合下的灭菌效果。 F0 = (t/60)*10(T-121.1)/Z T：灭菌温度。 t：灭菌温度下的灭菌时间。 Z：根据芽孢种类不同其范围为10 10.8 , 可取10。 说明：若以优质的原料奶生产商业无菌奶，Fo值 最少需要5 6。,灭菌原理简介,UHT生产既要考虑灭菌效果，同时也要考虑到化学效果，如酶的失活及营养素的破坏。从而引入UHT乳灭菌所要考虑的两个因素，即： 细菌性效果：B* = (t/10.1)*10(-135)/10.5 化学性效果：C* = (t/30.5)*
8、10(-135)/31.4 一般要求：B*1C*，因此有-,灭菌原理简介,灭菌原理简介,不同的热处理对牛奶中营养成分的影响：,灭菌原理简介,Table 3: Lysine Losses Caused by Different Heating 在不同加热情况下赖氨酸的损失程度,Table 4: Losses of Vitamin D 维他命D的损失,Table 6: Losses of Vitamin C 维他命C的损失,Table 7: Losses of Folic Acid 叶酸的损失,鲜奶加工工艺 酸奶饮料加工工艺,一.纯奶加工工艺,Components Tetra Brik Tetra
9、 Classic Tetra Top Tetra Rex,Components Heat Exchanger Separator Homogenisator Deaerator Pumps,Components Heat Exchanger Steam Injector Homogenisator Deaerator/Flash cooler Pumps,Components Aseptic Tank,Components Tetra Brik Aseptic Tetra Classic Aseptic,1.加工设备(巴氏杀菌段) 板式热交换器 分离器 均质机 脱气机 泵,一.纯奶加工工艺,1
10、.加工设备(UHT及无菌输送段) 板/罐式热交换器 蒸汽喷射器 均质机 脱气机 泵 无菌罐,一.纯奶加工工艺,1.加工设备(无菌灌装段) 灌装机TCA 灌装机TBA/3 灌装机TBA/8 灌装机TBA/9 灌装机TBA/19 灌装机TBA/21等,一.纯奶加工工艺,1.加工设备(无菌灌装段) 灌装机TCA 灌装机TBA/3 灌装机TBA/8 灌装机TBA/9 灌装机TBA/19 灌装机TBA/21等,一. 纯奶加工工艺,一. 纯奶加工工艺,1.加工设备(无菌灌装段) 灌装机TCA 灌装机TBA/3 灌装机TBA/8 灌装机TBA/9 灌装机TBA/19 灌装机TBA/21等,原奶接受,净乳,初
11、次杀菌 65/15秒,冷却至4,储罐冷藏 (4,24小时),重组奶 (SMP、乳脂与水混合),复制奶 (SMP或WMP与水混合),一. 纯奶加工工艺 2.原奶处理,一. 纯奶加工工艺 3.预杀菌/巴氏杀菌工段,鲜奶预热 (68),脱气,标准化,均质 (150bar),巴氏杀菌机 (72-85/10-20秒),能源再生/冷却,储罐冷藏 (4,24小时),预杀菌奶,一.纯奶加工工艺 3.预杀菌部分,预杀菌奶,预热至75,均质75 (180-250bar/50bar),超高温灭菌 (135-150,数秒),能源再生/冷却 (20),无菌罐,无菌灌装,一. 纯奶加工工艺 4.超高温及无菌灌装工段,一.
12、 纯奶加工工艺 4.超高温灭菌(板式)及无菌灌装部分,一. 纯奶加工工艺 4.超高温灭菌(管式)及无菌灌装部分,一. 纯奶加工工艺,5.原奶质量推荐标准,5.原奶质量推荐标准,一. 纯奶加工工艺,1. 酸奶饮料加工设备 板式热交换器 奶粉混料罐 巴氏杀菌机 发酵罐 冷却器 糖、稳定剂混料罐 正压泵,标准化混料罐 UHT杀菌机 灌装机,二. 酸奶饮料加工工艺,2.酸奶饮料工艺流程图/酸奶生产部分,水或纯奶,高速搅拌5分钟 水合20分钟,全脂奶粉 或脱脂奶粉,50-55,70/150bar 均质,2%z蔗糖,加热至90 保持10分钟,冷却至42,接种,42培养2.5-3小 时(滴定酸度90),缓慢搅拌并 冷却至15-20 ,混料罐,二. 酸奶饮料加工工艺,二. 酸奶饮料加工工艺,2.酸奶饮料工艺流程图/酸奶生产部分,28% 的水,在80-85 充分分散,糖、稳定剂 拌和,混合并调酸 至pH3.8,3.酸奶饮料工艺流程图(辅料调配部分),乳酸,冷却至4-8 ,混料罐,二. 酸奶饮料加工工艺,混料罐,4.酸奶饮料工艺流程图(UHT与无菌灌装部分),标准化,加28%水， 加入色素/香精 加入乳酸调节pH至3.8-4.2,UHT杀菌 (90-115 ，15-30秒,无菌灌装,冷却 至20 以下,二. 酸奶饮料加工工艺,