巴氏杀菌是一种利用精确控制的热处理过程来杀死食品(主要是液体)中致病菌和腐败微生物的技术。它的核心目标是:
杀死病原体: 如沙门氏菌、李斯特菌、大肠杆菌等,确保食品安全。
灭活酶: 延缓食品变质,延长保质期。
最大限度保留品质: 与超高温灭菌(UHT)相比,巴氏杀菌采用相对较低的温度,能更好地保留食品原有的风味、营养和感官特性。
二、 巴氏杀菌机的工作原理
巴氏杀菌机是实现这一工艺的自动化设备。其基本工作流程遵循“加热 - 保温 - 冷却”三个阶段:
加热阶段: 产品通过泵送系统进入设备的加热区。在此区域,产品被间接或直接加热到预设的巴氏杀菌温度(通常在 60°C 到 95°C 之间,具体取决于产品)。
保温阶段: 被加热后的产品进入一个保温管或保温罐,并在此停留精确计算的时间(例如15秒、30秒)。这个“温度与时间的组合”是杀死目标微生物的关键,是巴氏杀菌工艺的灵魂。
冷却阶段: 完成保温后,产品迅速进入冷却区,通常通过热交换器被冷却水(或冰水)迅速冷却至4°C左右的冷藏温度。快速冷却的目的是防止余热对产品品质造成进一步影响,并阻止残留微生物的繁殖。
核心参数: 每个产品都有其特定的“巴氏杀菌单元”(PU值),它量化了热处理的强度。设备必须能够精确控制温度和停留时间,以确保达到所需的PU值。
三、 主要设备类型
根据产品形态和加工需求,巴氏杀菌机主要有以下几种:
板式巴氏杀菌机
工作原理: 利用多组不锈钢板片组成的热交换器。产品与热水(加热介质)在相邻的板片通道内流动,通过板片进行高效的热交换。
优点: 换热效率高、结构紧凑、节能、易于拆卸清洗。
应用: 最常用类型,广泛用于牛奶、果汁、饮料、酱油等液态物料。
管式巴氏杀菌机
工作原理: 产品在一组同心套管(管中管)中流动,加热或冷却介质在管壁间流动进行热交换。
优点: 能处理含颗粒的液体或粘度较高的产品,耐压能力高,不易堵塞。
应用: 果酱、带果粒酸奶、番茄酱、果汁浓缩液等。
水槽式巴氏杀菌机(隧道式)
工作原理: 将已包装好的产品(如瓶装、罐装)通过输送带送入一个充满热水的隧道中,在隧道内经历升温、保温和冷却的过程。
优点: 对包装容器适应性强,工艺温和。
应用: 瓶装啤酒、饮料、罐头食品、酱料包等。
四、 巴氏杀菌机的核心组成系统
一台完整的巴氏杀菌机通常包含:
热交换系统: 核心部分,如板片组或套管。
物料泵: 输送产品,通常为卫生级离心泵或正位移泵。
加热系统: 锅炉或电加热装置,用于提供热源。
制冷系统: 为冷却阶段提供冰水或冷却水。
控制系统: PLC或自动控制面板,用于精确设定和监控温度、流量、时间等参数,是设备的“大脑”。
管路与阀门系统: 全部采用食品级不锈钢材质,确保卫生。
五、 应用领域
巴氏杀菌机是食品和饮料行业的“标准配置”,主要应用于:
乳制品: 鲜牛奶、酸奶、风味奶。
饮料: 果汁、茶饮料、植物蛋白饮料、啤酒。
调味品: 醋、酱油、料酒。
其他: 蛋液、冰淇淋浆料、酱料等。