UHT灭菌乳及无菌包装

杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.UHT灭菌乳及无菌包装杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.第一部分UHT灭菌乳及工艺第一节UHT原料乳第二节UHT加工原理第三节UHT清洗杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.第一节UHT原料乳UHT灭菌乳1•牛乳的营养价值高，是微生物的良好培养基。•牛乳杀菌前如保存不当，一些微生物会进行发酵，导致牛乳酸度上升，蛋白质热稳定性下降。在加工时容易出现结焦、蛋白质絮凝等现象。•原料乳中含有过多细菌，在繁殖代谢中产生各种脂肪酶和蛋白酶，这些酶在经UHT灭菌后仍然具有活力，在产品的贮存期分解蛋白和脂肪而产生一系列非微生物的质量缺陷，如脂肪上浮，凝块等。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.UHT灭菌乳2•异常乳：主要是乳房炎乳导致牛乳细菌含量高，产生大量的蛋白酶，可存活于UHT乳中，使产品在贮存期内变苦，形成凝块等，影响产品品质。异常乳不适于UHT灭菌乳的加工。•混入初乳，末乳或抗生素乳的牛乳不适于UHT灭菌乳加工。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.UHT灭菌乳3•牛乳热处理引起褐变反应、形成乳石、蛋白质凝聚以及维生素损失等变化。•使用劣质的原料乳不可能生产出高质量的灭菌乳。•生产UHT灭菌乳的原料乳，其细菌数和体细胞数应越少越好。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.理化特性•pH值6.6—6.8•滴定酸度°T≤16•酸度(以乳酸计)≤0.144•蛋白质热稳定性75％酒精试验呈阴性•抗生素含量µg/ml—青霉素≤0.004—其它不得检出•体细胞数(个/ml)≤500000杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.微生物•荷兰人A.vanleeuwenhoek,1632~1723,首次制造出了可观察到细菌的显微镜，他被称做“显微镜之父”。•法国化学家路易.巴斯德（L.Pasteur,1822-1895），发明了热处理方法，这种方法目前称做巴氏杀菌法。•细菌的形状：细菌的形状特征可区分为三种：球状、杆状和螺旋状。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.细菌的形状细菌的大小：球菌的大小介于0.4～1.5μm之间,杆菌的长度介于1-10μm之间杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.微生物特性•细菌总数(cfu/ml)≤100000•芽孢总数(cfu/ml)≤100•耐热芽孢总数(cfu/ml)≤10•嗜冷菌(cfu/ml)≤1000杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.微生物简介11、产品分类•低酸产品：pH4.5UHT灭菌处理以获得商业无菌•高酸产品：pH4.590～120℃的巴氏灭菌处理。2、芽孢的形成芽孢是细菌在生存条件不利时的一种保护形式，不利因素如加热和冷却、消毒剂的存在、水分或营养物质的缺乏等•杆菌和梭形芽孢杆菌3、杀菌温度•70℃、几秒钟内，大部分细菌死亡。•杀死全部的芽胞杆菌湿热：120℃蒸汽、30min干热：160℃、2h杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.4、细菌的繁殖•良好条件下，细菌每隔20-30分钟分裂一次•如0.5小时分裂一次，最佳温度下，牛奶中的1个细菌/ml，在10h内将变成1百万个细菌/ml•繁殖周期：迟缓期对数期平稳期衰退期•细菌的繁殖速度公式：N=N0x2N=到时间t时每ml的细菌数N0=开始时每ml的细菌数t=细菌生长时间(h)t0=细菌代时(h)•不利的条件：贮存温度低、pH值低等微生物简介2tt0杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.细菌的繁殖杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.微生物简介35、牛奶中生化和酶系统的作用•碳水化合物分解水解发酵•蛋白质分解气味强烈、强刺激性气味的氨•脂肪分解气味和口味强烈•异味产生如烂味、泥腥味、水果味、鱼腥味等•色素的产生类胡萝卜素、花色素、黑色素•毒素的产生致病菌产生毒素杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.微生物简介46、细菌的计数•细菌的生长和繁殖：适宜的营养物的肉汤，有利生长的温度、盐浓度、pH等条件•琼脂：含有果冻状的半固体物质的固体培养基•细菌丛（菌落）：琼脂上每一个细菌不断繁殖形成一个细菌丛，十万或更多的细菌形成肉眼可见的菌落•菌落外观：因细菌的菌株、所用琼脂及营养物种类的不同而有所不同•稀释度1:1，1:10，1:100，1:1000，1:10000•细菌计数：稀释度×平铺在琼脂上的菌落数杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.平板计数杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.牛乳中的细菌•根据温度适应范围，细菌可分成嗜冷（耐冷）细菌：在20℃以下具有最佳生长温度。某些能在7℃以下生长繁殖。嗜温细菌：在20-44℃之间有最佳生长温度。嗜热细菌：在45-60℃之间有最佳生长温度。耐热细菌：能耐70℃以上的高温，能抵抗高温而不被杀死。•乳品生产中对耐冷菌尤其注意，因为这些微生物在7℃或更低温度下贮存的农场原乳和市乳中具有活力。•存在于牛乳中的细菌群可以区分为乳酸菌、大肠菌、丁酸菌、丙酸菌和腐败菌。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.微生物简介6•真菌分为酵母菌和霉菌酵母菌60～62℃几分钟即可杀死霉菌72～74℃10～15秒即可杀死所以这些有害细菌的存在一般是二次污染的结果•严格的奶品加工卫生制度：如隔离包装车间，保持地面、墙壁和房顶清洁，使用符合卫生标准的建材等等8、细菌培养时间（参考）•微生物总数30℃48小时•大肠杆菌37℃24小时•酵母菌/霉菌25℃5天•耐热孢子35℃72小时杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.第二节UHT加工原理UHT产品定义及常用语•UHT产品将物料在连续流动的状态下通过热交换器加热至135～150℃，并在这一温度下保持2-7秒以使其达到商业无菌的水平；产品冷却后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分销。•灭菌杀灭产品中微生物的过程（用100℃以上的温度进行热处理）•无菌处于没有活体细胞存在或所有活体细胞已被杀死的状态下•商业无菌产品处于无致病微生物；无微生物毒素；以及在正常的仓储、运输条件下，微生物不发生增殖的状态。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.灭菌乳的灭菌原理•产品灭菌是指对产品进行高温处理，以杀死所有的微生物和耐热酶。灭菌后的产品能较好地保持其中的营养成分，并能在室温下长期储存。•绝对无菌在实际生产中是不可能的：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。•灭菌过程每进行一次都会产生一定的灭菌效果，在加热灭菌的过程中，灭菌作用因加热时间和温度的不同而有所不同。•温度越高，时间越长，灭菌过程越有效，即灭菌作用越显著。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.典型的UHT灭菌乳加工工艺1•前处理原料乳验收预处理/标准化巴氏杀菌冷却/保温罐贮存到UHT灭菌机•UHT处理泵入UHT平衡罐脱气(83℃)均质15-20MPa(5MPa)UHT灭菌(137℃4s)冷却(20-25℃)•无菌包装无菌包装机或无菌平衡罐无菌包装机杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.一级和二级均质的不同效果a:一级b：二级ab杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.典型的UHT灭菌乳加工工艺2137℃(4s)蒸汽杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.列管式热交换器杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.第三节UHT清洗清洗定义及作用机理•清洗通过物理和化学的作用去除被清洗表面上可见和不可见的杂质的过程。清洗所要达到的清洗标准是指被清洗表面所要达到的清洁程度。•CIP（原位清洗）的定义是指设备(罐体、管道、泵等)及整个生产线在无须人工拆开或打开的前提下，在闭合的回路中进行清洗；清洗过程是在达到一定的湍动性和流速的条件下，通过清洗液对设备表面喷淋或在管路中循环。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.清洗的标准•物理清洗被清洗表面上去除了肉眼可见的污垢。•化学清洗被清洗表面上不仅去除了肉眼可见的污垢，而且还去除了微小的、通常为肉眼不可见的沉积物。•微生物清洁被清洗表面上极大部分附着的细菌和病原菌被杀死了。•无菌清洁被清洗表面附着的所有微生物均被杀灭了。这是UHT和无菌包装的基本要求。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.清洗过程中的作用机理•清洗作用主要包括溶解作用、热的作用、机械作用、界面活性作用、化学作用•水、酸、碱清洗剂的主要作用水的作用：水是极性化合物，对碳水化合物、蛋白质及一些盐类物质有较强的溶解作用。NaOH（苛性钠）类碱性清洗剂：分解蛋白、脂肪类结垢。在高温时可将脂肪皂化(将脂肪转化为能溶于水的形式)。HNO3（硝酸）类酸性清洗剂：具有较强的渗透能力，溶解无机盐类的结垢，使沉积物不残留在清洗过的表面上。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.•清洗剂种类•清洗液浓度•清洗温度•清洗时间•清洗流量•在生产过程中，清洗和杀菌不可替代，杀菌是在物理清洁和化学清洁的基础上的微生物清洁。影响清洗效果的五大因素清洗液浓度与清洗时间的关系清洗液浓度、清洗时间、清洗温度对清洁效果的影响杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.管式UHT灭菌系统的清洗程序（例）1、清水预冲洗15分钟（顶出管路中的物料），达到基本澄清2、生产温度下的热碱性洗涤剂（如137℃，浓度为2～2.5%氢氧化钠溶液）循环45～55分钟3、清水冲洗至中性（用pH值试纸检测）4、105℃的酸性洗涤剂循环30～35分钟（如浓度为1～1.5%的硝酸溶液）5、清水冲洗至中性（用pH值试纸检测）杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.AIC（中间）清洗•AIC（中间清洗）的定义是指生产过程中，在没有失去无菌状态的情况下，对热交换器进行清洗，而后续的灌装生产可在无菌罐供料的情况下或者中间清洗结束后，继续进行的过程。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.AIC的清洗程序•A清水顶出UHT灭菌机管道中的产品。B用碱性清洗液（如浓度为2%的氢氧化钠溶液）按“中间清洗”程序在管道内循环。•注意—循环时要保持正常的加工流速和温度，以便维持UHT保持灭菌管道内及其后续热交换器的无菌状态•—循环时间UHT灭菌机自动控制，以管路中压力降到典型的清洁状况（即水循环时的正常压降）为准—不进行正常的中间清洗，将影响换热效率、增大能耗，影响产品质量及风味。而且，会影响无菌包装机的灌装精度及正常生产。杭州中亚机械有限公司HANGZHOUZHONGYAMACHINERYCO,LTD.清洗的启动标准•—纯牛奶：连续生产时间达到6小时以上，建议AIC•—花色奶（如可可奶等）：