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摘 要：随着社会的进步，食品安全问题成为人们越来越关注的问题之一，在食品工业总体增长偏缓的大背景下，饮料行业作为中流砥柱总体保持不间断增长的态势。因此饮料食品的安全洁净生产成为首要。目前流体类食品在生产中普遍采用的是高温灭菌消毒，超高温瞬时灭菌机作为最普遍应用的灭菌设备而备受厂家和企业重用，本文重点介绍了超高温瞬时灭菌机的应用状况，分析了其优、缺点，提出了改进建议。
关键词：超高温;瞬时灭菌;超高温瞬时灭菌机
前言
近些年来，我国的饮料行业高速发展，植物饮料、蛋白饮料、特殊用途饮料等呈现爆发式增长。这些流体类食品行业的高速发展，证明了人们的消费观念正在发生巨大改变。食品安全事关千家万户，随之这些食品的安全生产也越发显得重要，而在生产中，它们采用的均是超高温瞬时灭菌技术，而超高温瞬时灭菌技术的载体就是超高温瞬时灭菌机。
1 超高温瞬时灭菌机
1.1超高温瞬时灭菌机概况
圖1 超高温瞬时灭菌机
超高温瞬时灭菌技术就是将设备把加热温度控制在98-150℃、将流体或半流体加热时间控制在2-8秒内、加热后产品达到商业无菌要求的过程。超高温瞬时灭菌机是市面上常见的灭菌设备，普遍应用于乳制品、果汁、酒及碳酸饮料、冰淇淋及棒冰类冰冻食品、酱油和豆浆等液体类食品和流体类物料的瞬时杀菌。
高温瞬时灭菌机的加热按物料是否与加热介质接触可以分成间接式加热法和直接式加热法。其中直接混合加热法是采用蒸汽与物料进行热交换，蒸汽必须是高纯净状态。间接式加热法采用高蒸汽或高压水加热，加热介质和物料不发生直接反应，应用于奶制品和果汁等灭菌。我国生产的灭菌机多采用间接加热，高温瞬时灭菌机的结构大致由进料系统、灭菌系统、出料系统和配套系统四部分组成，见图一。
1.2工作原理
超高温瞬时灭菌机是用离心泵将配制好的物料从暂存罐中泵入灭菌机中冷热料交换设备中预热，预热后经过高压状态下的高温桶，利用高压蒸汽，迅速被加热至预设温度，三秒钟后物料中的微生物，即细菌、酶类等被杀死。物料出灭菌桶后经过冷却装置降温，一般在65度以下，并通过节流阀进入高位罐，后通过灌装机进行罐装。
2 超高温瞬时灭菌机的特点
2.1超高温瞬时灭菌机的优点
（1）降低机器设备投资和产品成本，灭菌时耗电量和耗气量比较低。
（2）节约人力，使用安全，操作简便，每台杀菌机配备一名技术人员即可操作，还能实现机器原地清洗，无需搬挪拆卸，清洗用水可以实现水循环使用。
（3）节约空间场地，每台时产两吨的灭菌设备占地仅需两平方米左右，也无需锅炉和其他大型附属配套设备。
（4）基本没有废弃物排放，设备采用具备废热利用的结构热交换器，蒸汽消耗量比较小，尽可能保护环境，打造绿色工厂。
（5）灭菌温度极高、瞬时灭菌，效果直接显著，所需化学反应极小，能最大程度的保持产品特性，并且减少产品营养成分的损失，稳定产品质量，保持新鲜口感。
2.2超高温瞬时灭菌机的缺点
（1）生产前调节检查，环节繁琐
每次在生产前，必须对杀菌机进行全方位的检查，以确保杀菌机状态安全无误，其中蒸汽压力表、温度计和各个安全阀较易损坏，也易失灵而不够灵敏，管道开关繁多，需仔细查看，费时劳力。
（2）生产中人工控制，费时复杂且质量难以保证
灭菌前短时间内要让纯净水在机器内打循环，再人工开启蒸汽阀门，以确保达到生产需要，并同时调节冷却水阀门调节出料温度，达到设定数据之后排净纯净水，准备进料，是否排净清洗水难以把握，全靠员工查看及经验判定，准确性低，易出差错，杀菌过程中，灭菌人员对气压大小和流量进程及灭菌温度难以控制，易影响产品质量和生产进度。
（3）生产后清洗冗长复杂
每日灭菌工作完成后，需人工进行五步的清洗，耗时长，同时清洗用的酸碱溶液浓度由人工配制难以把握，浓度较低则无法清洗干净，浓度较高又易对设备造成腐蚀，且操作人员需要近距离接触酸碱溶液，对皮肤和衣服有较大损害。
3 改进思路
（1）改进管道，消除安全隐患，避免物料损失。
蒸汽管道采用高温蒸汽保温管，为了满足输送要求选择内置钢管、硅酸铝减租层、聚氨酯保温层、硅酸钙、外防护钢管，外层再辅以外玻璃钢用来防腐。改进后的蒸汽管道密封隔热，防止蒸汽的泄露，也更能保障员工的安全。
物料管道采用不锈钢复合管，具备良好的机械性能，结合强度高，比较耐高温耐腐蚀防锈;同时通径较大，阻力小。卫生环保，安全性高，便于工人操作和清洗。
（2）成品罐和暂存罐，安装智能准确的液位表和温度计
无论是成品罐还是暂存罐，安装液位表和温度计。方便操作人员的观察和判断，精确操作，减小机器损耗，减少物料损失。
液位表采用使用简便和性能稳定的磁浮式。磁浮式由液位传感器和信号传感器，液位传感器安装在罐内内壁用来感测液位变化，信号传感器与工业电脑连接，用来传输数据。
温度计采用数字式温度计。它由感应器和读数表构成，感应器安装于容器内部，读数表安于容器外壁，同时与电脑连接，既可以在容器外观察，又可以方便电脑统计数据。准确测量和判断温度，稳定性较好，误差小，读数方便，便于智能化数据收集和传输统计。
（3）工业电脑
工业电脑用在灭菌机上，智能化搜集温度、气压、流量等数据，减小误差，提高数据精度，方便控制生产过程，从而提升工作效率。
（4）机械手代替手工操作
在超高温瞬时灭菌机上，灭菌过程中的工作及清洗方面可以由机械手操作，避免一些安全事故，连续性较高，机械的操作精准度也高。
（5）清洗智能化，自动化
杀菌机的清洗是最耗时，最繁琐的步骤。改进将酸碱液罐，纯净水源，蒸汽源，物料泵相连接，将相应程序输入电脑。每日灭菌工作完成后，点击清洗步骤，系统自动运行，完成清洗工作。
4 小结
目前超高温瞬时灭菌机的应用越来越广泛。但是在操控中仍有不便之处，其次仅适用于流体和半流体类食品。因此还要继续探究超高温的应用状况，加强与其他技术的结合，设计制造出应用范围更广的超高温瞬时灭菌机，向智能互联的食品机械装备方向前进。
参考文献
[1]肖旭霖.食品加工机械与设备 [M].中国轻工业出版社，2010.
[2]刘鹏.中国乳品工业[J].中国乳品工业杂志社，2016.
[3]肖旭霖.食品机械与设备[M].科学出版社，2012.
关键词：超高温;瞬时灭菌;超高温瞬时灭菌机
前言
近些年来，我国的饮料行业高速发展，植物饮料、蛋白饮料、特殊用途饮料等呈现爆发式增长。这些流体类食品行业的高速发展，证明了人们的消费观念正在发生巨大改变。食品安全事关千家万户，随之这些食品的安全生产也越发显得重要，而在生产中，它们采用的均是超高温瞬时灭菌技术，而超高温瞬时灭菌技术的载体就是超高温瞬时灭菌机。
1 超高温瞬时灭菌机
1.1超高温瞬时灭菌机概况
圖1 超高温瞬时灭菌机
超高温瞬时灭菌技术就是将设备把加热温度控制在98-150℃、将流体或半流体加热时间控制在2-8秒内、加热后产品达到商业无菌要求的过程。超高温瞬时灭菌机是市面上常见的灭菌设备，普遍应用于乳制品、果汁、酒及碳酸饮料、冰淇淋及棒冰类冰冻食品、酱油和豆浆等液体类食品和流体类物料的瞬时杀菌。
高温瞬时灭菌机的加热按物料是否与加热介质接触可以分成间接式加热法和直接式加热法。其中直接混合加热法是采用蒸汽与物料进行热交换，蒸汽必须是高纯净状态。间接式加热法采用高蒸汽或高压水加热，加热介质和物料不发生直接反应，应用于奶制品和果汁等灭菌。我国生产的灭菌机多采用间接加热，高温瞬时灭菌机的结构大致由进料系统、灭菌系统、出料系统和配套系统四部分组成，见图一。
1.2工作原理
超高温瞬时灭菌机是用离心泵将配制好的物料从暂存罐中泵入灭菌机中冷热料交换设备中预热，预热后经过高压状态下的高温桶，利用高压蒸汽，迅速被加热至预设温度，三秒钟后物料中的微生物，即细菌、酶类等被杀死。物料出灭菌桶后经过冷却装置降温，一般在65度以下，并通过节流阀进入高位罐，后通过灌装机进行罐装。
2 超高温瞬时灭菌机的特点
2.1超高温瞬时灭菌机的优点
（1）降低机器设备投资和产品成本，灭菌时耗电量和耗气量比较低。
（2）节约人力，使用安全，操作简便，每台杀菌机配备一名技术人员即可操作，还能实现机器原地清洗，无需搬挪拆卸，清洗用水可以实现水循环使用。
（3）节约空间场地，每台时产两吨的灭菌设备占地仅需两平方米左右，也无需锅炉和其他大型附属配套设备。
（4）基本没有废弃物排放，设备采用具备废热利用的结构热交换器，蒸汽消耗量比较小，尽可能保护环境，打造绿色工厂。
（5）灭菌温度极高、瞬时灭菌，效果直接显著，所需化学反应极小，能最大程度的保持产品特性，并且减少产品营养成分的损失，稳定产品质量，保持新鲜口感。
2.2超高温瞬时灭菌机的缺点
（1）生产前调节检查，环节繁琐
每次在生产前，必须对杀菌机进行全方位的检查，以确保杀菌机状态安全无误，其中蒸汽压力表、温度计和各个安全阀较易损坏，也易失灵而不够灵敏，管道开关繁多，需仔细查看，费时劳力。
（2）生产中人工控制，费时复杂且质量难以保证
灭菌前短时间内要让纯净水在机器内打循环，再人工开启蒸汽阀门，以确保达到生产需要，并同时调节冷却水阀门调节出料温度，达到设定数据之后排净纯净水，准备进料，是否排净清洗水难以把握，全靠员工查看及经验判定，准确性低，易出差错，杀菌过程中，灭菌人员对气压大小和流量进程及灭菌温度难以控制，易影响产品质量和生产进度。
（3）生产后清洗冗长复杂
每日灭菌工作完成后，需人工进行五步的清洗，耗时长，同时清洗用的酸碱溶液浓度由人工配制难以把握，浓度较低则无法清洗干净，浓度较高又易对设备造成腐蚀，且操作人员需要近距离接触酸碱溶液，对皮肤和衣服有较大损害。
3 改进思路
（1）改进管道，消除安全隐患，避免物料损失。
蒸汽管道采用高温蒸汽保温管，为了满足输送要求选择内置钢管、硅酸铝减租层、聚氨酯保温层、硅酸钙、外防护钢管，外层再辅以外玻璃钢用来防腐。改进后的蒸汽管道密封隔热，防止蒸汽的泄露，也更能保障员工的安全。
物料管道采用不锈钢复合管，具备良好的机械性能，结合强度高，比较耐高温耐腐蚀防锈;同时通径较大，阻力小。卫生环保，安全性高，便于工人操作和清洗。
（2）成品罐和暂存罐，安装智能准确的液位表和温度计
无论是成品罐还是暂存罐，安装液位表和温度计。方便操作人员的观察和判断，精确操作，减小机器损耗，减少物料损失。
液位表采用使用简便和性能稳定的磁浮式。磁浮式由液位传感器和信号传感器，液位传感器安装在罐内内壁用来感测液位变化，信号传感器与工业电脑连接，用来传输数据。
温度计采用数字式温度计。它由感应器和读数表构成，感应器安装于容器内部，读数表安于容器外壁，同时与电脑连接，既可以在容器外观察，又可以方便电脑统计数据。准确测量和判断温度，稳定性较好，误差小，读数方便，便于智能化数据收集和传输统计。
（3）工业电脑
工业电脑用在灭菌机上，智能化搜集温度、气压、流量等数据，减小误差，提高数据精度，方便控制生产过程，从而提升工作效率。
（4）机械手代替手工操作
在超高温瞬时灭菌机上，灭菌过程中的工作及清洗方面可以由机械手操作，避免一些安全事故，连续性较高，机械的操作精准度也高。
（5）清洗智能化，自动化
杀菌机的清洗是最耗时，最繁琐的步骤。改进将酸碱液罐，纯净水源，蒸汽源，物料泵相连接，将相应程序输入电脑。每日灭菌工作完成后，点击清洗步骤，系统自动运行，完成清洗工作。
4 小结
目前超高温瞬时灭菌机的应用越来越广泛。但是在操控中仍有不便之处，其次仅适用于流体和半流体类食品。因此还要继续探究超高温的应用状况，加强与其他技术的结合，设计制造出应用范围更广的超高温瞬时灭菌机，向智能互联的食品机械装备方向前进。
参考文献
[1]肖旭霖.食品加工机械与设备 [M].中国轻工业出版社，2010.
[2]刘鹏.中国乳品工业[J].中国乳品工业杂志社，2016.
[3]肖旭霖.食品机械与设备[M].科学出版社，2012.