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uht杀菌设备原理-超高压杀菌设备原理

浏览 1306次发布时间:2024-04-28 

本文目录一览表:

  • 一、常用的灭菌方法的原理是什么
  • 二、UHT杀菌机的适用行业
  • 三、超高温杀菌技术(UHT)的方法及原理是什么?着急用 谢谢大家了……
  • 四、牛奶加工中灭菌环节的原理是什么?
    • 一、常用的灭菌方法的原理是什么

      (1)加热灭菌法

      利用高温来杀死微生物(超过最高生长温度)的方法。加热灭菌的原理:当高温作用于微生物时,首先引起细胞内生理生化反应速率加快,机体内对温度敏感的物质如蛋白质、核酸等,随着温度的增高而遭受不可逆的破坏,尽而导致细胞内原生质体的变化、酶结构的破坏,从而使细胞失去了生活机能上的协调,停止了生长发育。随着高温的继续作用,细胞内原生质便发生凝固,酶结构完全破坏,活动消失,生化反应停止,渗透交换等新陈代谢活动消失,细胞死亡。加热灭菌可分干热灭菌和湿热灭菌两大类。

      1)干热灭菌 利用灼烧或干热空气灭菌而没有饱和水蒸气参加的灭菌法称为干热灭菌法。由于干热灭菌使用方便,方法简单,故在生产上广泛应用。如火焰灭菌法:直接利用火焰把微生物烧死,故又称焚烧灭菌法。采用此法灭菌既彻底又迅速,但只适用于金属制的接种工具、试管口及污染物品等的处理。热空气灭菌法:即在电热恒温干燥箱中利用干热空气来灭菌。

      2)湿热灭菌 即利用蒸汽进行灭菌的方法。湿热灭菌又分为高压、常压、间歇灭菌和巴氏灭菌4种。

      ①高压蒸汽灭菌 由于高压蒸汽具有较强的穿透力和较常压高的温度,能大大缩短灭菌时间,提高工作效率,加之蛋白质在湿热条件下容易变性,在热蒸汽条件下,细菌的芽孢在120℃,经20~30分钟可全部被杀死。如灭菌材料体积较大,不易被穿透时,可将压力增加到0.152兆帕,延长至1~2小时。在高压蒸汽灭菌中,灭菌温度随蒸汽压力的增加而升高(图2-6)。

      图2-6 高压蒸汽灭菌锅

      在使用高压灭菌锅时,要完全排出锅内的空气而以饱和蒸汽代之。如果空气不排除干净,则锅内温度将低于同样压力下由纯饱和蒸汽产生的温度,影响灭菌效果。

      此法适用于各种耐热物品的灭菌,如一般培养基、生理盐水等各种溶液、玻璃器皿、工作服等。所采用的蒸汽压力与时间,应根据待灭菌物品的性质、体积与容器类型等决定。

      ②常压蒸汽灭菌 这是采用自然压力、100℃蒸汽进行灭菌的方法。它设备简单、成本低,当前使用最广泛。只要砌一个炉灶,买1~2只大锅,上面用砖和水泥砌成,也可用大铁桶、木桶等,体积大小可自行决定,但不宜过大,以装800~1500瓶为好。设计常压灶时应注意的问题:大小根据生产规模来定,灶顶部最好制成拱圆形,这样冷凝水可沿灶的内壁下流而不会打湿棉塞;灶仓内要有层架结构,以便分层装入灭菌物;灶上应安装温度计,可随时观察灶内温度的变化;因灭菌时间长,锅内水不够蒸发,故容量大的灶要安装加水装置;灶仓的密闭程度要尽可能高,这样既提高灭菌效果,又节省燃料。菇农在生产中还常用一种小型蒸汽发生装置,引出蒸汽后直接通到下边用木条堑起、四周用多层塑料布密封的菌袋堆中进行常压灭菌。这种方法不用建灶,简便省工(图2-7)。常压灭菌一般水烧开后保持8~10小时,闷一夜即可。

      图2-7 简易常压灭菌法

      ③常压间歇蒸汽灭菌法 这是利用常压蒸汽反复几次灭菌的方法。具体做法是将待灭菌物品放在锅内,100℃处理1小时左右,杀死微生物的营养细胞,让其冷却至30℃左右,此时芽胞会萌发,再以同样方法加热处理,反复3次,可达到灭菌目的。该方法可用于不耐高温的药品、营养物、特殊培养基的灭菌。

      ④低温巴氏灭菌法 即在60~70℃下,经一定时间,杀死有害微生物的方法。适应于不耐高温的物品消毒。有些培养基,在高温下遭到破坏,用此法既可杀死致病微生物的营养体,又能使培养基的成分不致受到严重破坏。食用菌生产中培养料堆积发酵工艺,就是利用这个原理杀死其中的病虫、杂菌。

      (2)过滤除菌法

      又分液体过滤和空气过滤两种,就是采用机械的方法,设计一种滤孔比细菌还小的筛子,做成各种过滤器,通过机械过滤,只让液体培养基或空气从筛孔流出,各种微生物菌体则留在筛子上,从而达到除菌的目的。这种方法适用于对热不稳定的体积小的液体培养基(如动物血清、蛋白质、酶、维生素等)及气体的灭菌。超净工作台的工作原理就是将带菌空气通过过滤灭菌形成无菌空气,从风洞中吹出,来造成工作台范围的无菌状态。过滤灭菌的最大优点是不破坏培养基中各种物质的化学成分。常用的过滤器有用硅藻土制的、石棉制的、陶瓷土制的,也有用火棉胶、硝化纤维素滤膜制成的。

      (3)辐射灭菌法

      利用辐射产生的能量进行杀菌的方法称辐射灭菌。辐射可分电离辐射和非电离辐射两种,α-射线、β-射线、γ-射线、X-射线、中子和质子、微波等属电离辐射,紫外线、臭氧、日光为非电离辐射。

      1)紫外线灭菌 紫外线杀菌的原理是利用紫外线的辐射作用。用灯管直接照射细菌使其发生光化学反应,将细菌细胞质诱导形成胸腺嘧啶双聚体,从而抑制DNA的复制而发生变性、致死。另一方面,空气在紫外线照射下产生的臭氧(O3),也具有一定的杀菌作用。紫外线的有效作用距离为1.2~2.0米。紫外灯一般悬吊在接种室或培养室的上方,个数依房间大小而定,容1~2个人操作的接种室,安装一个30瓦的紫外灯就可以了。在每次接种前,应将所需的器具一起放入接种室(箱)内,然后打开紫外灯照射。如果接种室体积较大,开灯照射2小时才能达到灭菌效果;如果较小,只需开灯半小时左右既可达到灭菌效果。由于紫外线穿透力弱,即使是普通玻璃也不能滤过,因此,只适于空气或物体表面的灭菌。紫外线对人体皮肤,尤其是眼睛有杀伤作用,应避免直视,工作时应将紫外灯关闭。紫外线消毒时工作场所如果处在稍暗无光的情况下,能提高杀菌效果。细菌接受致死量紫外线照射后,随即给予可见光照射,部分细菌有复活的可能。干细胞比湿细胞对紫外线的抗性强,孢子比其营养细胞对紫外线更具抗性。

      2)微波灭菌 由于微生物的细胞中都含有70%~90%的水分,水分子在微波电场中被极化,并随着电场方向的改变而转动,在转动过程中分子之间高速度摩擦产生热能,这种热能不同于外部加热,可在短时间里使细胞爆破而物体本身的温度却只有极微增加,从而达到灭菌效果。用YM7601型微波炉只需60秒钟就能杀死食品中192万个大肠杆菌。

      3)臭氧发生器消毒 臭氧(O3)具有强烈的氧化作用,能破坏微生物的细胞膜与核酸。O3也是一种暂态物质,常温下能自然分解,还原成氧。其灭菌原理实际上和紫外线消毒极相似。

      二、UHT杀菌机的适用行业

      随着人们对于物质的需求增大,UHT杀菌机的用途也越来越广。
      牛奶、酸奶、饮料、豆奶、豆浆、谷物饮料、调味品、咖啡、稀奶油、蛋液、 冰淇林等。
      工作原理
      产品从平衡罐泵入,预热到均质温度65℃,再预热到90~120℃,进行乳蛋白质的稳定,然后超高温杀菌140℃,保温4秒钟,最后冷却到灌装温度25℃。系统用热水预杀菌是在循环回路中,节省能源。管子的的直径、形状(平直或波纹的)和管束的选择由产品的需要决定。

      牛奶加工中灭菌环节的原理是什么?

      三、超高温杀菌技术(UHT)的方法及原理是什么?着急用 谢谢大家了……

      没分啊 倒塌 我也只知道点皮毛

      方法:UHT就是蒸汽先通过换热管把水加热 然后水通过换热管把产品加热

      原理:你知道的产品(牛奶或其他)在达到一定温度后(牛奶138°C左右)保持一段时间 大部分细菌就被杀死 从而保证了产品质量(同时也保证了存储时间)

      四、牛奶加工中灭菌环节的原理是什么?

      超高温消毒法 (UHT),方法和差不多,只是温度和时间有所不同,是把牛奶在摄氏120度煮1-2秒,但是并不用。这种方法会破坏牛奶中的少量营养物质,但在密封包装好后,可于室温下长期保存。
      巴氏奶和常温奶的冲突由来已久,巴士奶和常温奶是国际上主流的两种乳品加工方法,巴氏杀菌是低温长时间杀菌,其目的是杀灭牛乳中引起人类疾病的所有微生物,只能在冷藏条件下短时间储存。杀菌时间适中,能有效将细菌数量控制在每毫升3万以内,并相对较好地保持牛奶的口感和营养。但由于牛奶中仍含有一定数量的细菌,因此对仓储、运输、销售各环节的冷藏条件要求非常严格,一旦任何一个环节的冷藏条件不达标,细菌数量就会呈几何级数增加。而超高温(UHT)瞬间灭菌技术解决了液态奶运输、储存、保鲜难的问题,有效保持了蛋白质、钙等营养物质。其技术特性是将牛奶加热至超过135,仅保持几秒钟便迅速降至常温,然后在密封无菌条件下,用六层纸铝塑复合无菌材料罐装、封盒而成。不过由于经过高温,流失的营养相较于巴氏奶多。
      Pasteurization
      主要为牛奶的一种灭菌法,既可杀死对健康有害的病原菌又可使乳质尽量少发生变化。也就是根据对耐高温性极强的结核菌热致死曲线和乳质中最易受热影响的奶油分离性热破坏曲线的差异原理,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。利用高温处理,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,也可应用于发酵产品。
      通常,我们有两种做法(说法可能略有出入),一是在61.7℃~62.8℃下加热30分钟(低温长时间处理),二是在71.6℃或更高温度下加热15分钟(高温短时间处理)。如果加压,一般效果会更好。
      随着技术的进步,人们还使用超高温灭菌法(高于100℃,但是加热时间很短,对营养成分破坏小)对牛奶进行处理。经过这样处理的牛奶的保质期更长。我们看到的那种纸盒包装的牛奶大多是采用这种方法。

      牛奶是微生物活动的天堂。据试验在常温下把刚挤下的奶不做任何处理,过12小时,每毫升牛奶的微生物含量可达11.4万个,到24小时每毫升猛增到130万个。这就是牛奶为什么容易腐败的原因。所以,牛奶的消毒和保鲜技术十分重要。

      一、牛奶的消毒 在生产过程中,一般把刚挤下的奶先放进奶罐,迅速进行冷却,以抑制微生物的繁殖,延长牛奶的抗菌性的持续时间。冷却过的奶,需要及时送到工厂加工处理。即经过滤、净化、冷却、均质、杀菌和包装等工艺,便成为人们日常饮用的消毒牛奶。杀菌是生产消毒牛奶的一项重要工艺。一般都是采取(德国微生物学家路易·巴氏德于19世纪50年代发明的,故以此命名)。这种方法分低温和高温两种消毒法。是将牛奶放入专门的巴氏消毒器中,将牛奶加热至62℃~65℃,维持30分钟;高温消毒法是加热至73.8℃~76.6℃,持续时间1~10分钟,或82.2℃,时间不超过5分钟。然后迅速冷却到10℃。冷却的目的是防止残留的芽胞繁殖,并保持奶的品质。另外,使用土法也可达到消毒的目的。即用旺火煮后,在奶的表面迅速形成奶脂膜(以牛奶不溢出为准),犹如一块布盖在海浪上一样。从形成脂膜时计算,再煮15分钟,就能达到巴氏消毒法的效果。

      牛奶的消毒必须严格掌握好温度和时间。不然,既达不到消毒的目的,还破坏了牛奶的营养成分。这是因为:一是长时间高温煮沸会使牛奶中蛋白质由溶胶状态转变成凝胶状态,从而造成蛋白质大量凝结和沉淀;二是鲜奶中的钙是以静电方式与酪蛋白相结合,形成人体可以消化吸收的酪蛋白钙,而长时间煮沸的牛奶与消毒牛奶相比,酪蛋白大约要减少20%,钙质多变为难以被人体消化吸收的钙盐;三是长时间煮沸还会使焦化分解,营养价值低;四是破坏了包括等多种维生素。因此,消毒牛奶原则上就直接饮用,不必再进行煮沸。如果需要加温的话,只要把袋装的奶牛放在50℃~60℃的热水中加热片刻,就可以了。

      二、消毒牛奶的保鲜 消毒牛奶不易在常温下保存。牛奶最怕太阳光。在太阳光照射下,牛奶含的维生素A、、维生素B1、均会受到破坏,所以最好是避光冷藏。据试验,牛奶冷却到13℃,可保存12小时,因此,把暂时不饮用的袋装消毒牛奶,可放到电冰箱冷藏柜中,但不要放到冷冻柜中。因为牛奶一经冷冻,再加热化解,就会发生脂肪与蛋白质分离,出现凝固、沉淀,此时油脂上浮,奶味变谈,营养价值也有所降低。如果买回来的是的奶,煮沸消毒后最好一次饮完,不宜继续保存。如果要保存,可用小口容器装好,密封存放,但时间不宜太久。

      牛奶的消毒

      牛奶中可能含有的致病微生物有牛、布氏杆菌、沙
      门氏菌与其他杂菌。牛结核杆菌随牛奶进人人体,可使人患肠道
      和全身结核病;布氏杆菌可使人感染。牛奶中
      的其他病原微生物则可引起等消化道传染病。按理,
      感染结核杆菌的牛不能作为乳牛喂养,但有时因未被发现或其他
      原因,致使带菌乳牛生产的牛奶进入市场。人感染结核病的一个
      途径即是饮用了含有结核杆菌的牛奶。结核杆菌为嗜酸杆菌,不
      形成芽孢,离开牛体后,存活能力极强,可在自然环境中存活数
      月。牛奶中的病原微生物除可直接来源于乳牛外,还可能是由于
      在外界环境中造成的污染,比如,接触挤奶员不洁的手、不洁的
      挤奶与盛奶用具和包装材料,均可以污染牛奶。

      由于以上原因,人们不能饮用未经消毒处理的生牛奶。也就
      是说,直接饮用来自乳牛的新鲜牛奶是不安全的。散装的牛奶一
      般都未经过消毒处理,而且容易受外界环境的污染,因此,从农
      户购买的散装牛奶必须进行消毒处理,不能直接食用。

      现在,市场销售的袋装和瓶装牛奶都是由乳品加工企业从奶
      牛场和养牛专业户将鲜奶收购后,经过消毒加工制得。厂家采用
      消毒牛奶的方法有二,一是高温瞬间加热法,温度达135℃;二是
      巴氏消毒法。巴氏消毒法是将牛奶于62-63℃时处理30分钟,或加
      热至72-73℃时处理20秒钟。如果包装密封得好,瓶装牛奶出厂后
      ,在常温下可保存数月至一年,袋装牛奶的保质期在夏季为2-3天
      ,冬季为5-7天。

      然而,市场销售的牛奶尽管经过厂家的消毒处理,仍然会出
      现产品的质量问题,或者由于超过保质期,特别是夏季气温过高
      ,都可能导致奶中存在细菌,因此,在饮用前还需对购回的袋装
      或瓶装牛奶重新加热消毒。

      在家庭,对牛奶加热消毒的方法是:

      ①巴氏消毒法:此法不必将牛奶煮沸,可最大限度地保存营
      养成分,方法是将牛奶于63℃时加热30分钟或73℃时加热20分钟

      ②煮沸消毒法即将牛奶放于锅中煮沸,但须注意,煮沸即可
      ,不应时间过长,以避免损失营养成分,煮时还应不断搅拌,以
      使其受热均匀。

      ③微波炉消毒法将奶盛在玻璃瓶内,置微波炉中央,用650瓦
      照射,见牛奶煮沸即停止照射。购回的牛奶,加热后如不马上食
      用,宜在室温下原锅放置,待到饮前,仍须再加热处理。如放冰
      箱中冷藏(4-O℃),亦可延长保持期,但不应冰冻保存。

      某乳品厂家一位姓张的高级工程师说,液体奶按生产过程可分为灭菌奶、酸牛奶、巴氏消毒奶三种。单就消毒方法而言,有“巴氏消毒奶”与“超高温灭菌奶”两种。就包装形式而言,大致可分为塑料袋、利乐装、纸盒与塑料瓶四种;其中利乐瓶又分为枕式(袋装)与砖型(盒装)两种,均为瑞典利乐公司出产的由5-7层纸与铝箔复合构成的包装。据专家介绍,牛奶的保质期、饮用方法与包装有很大关系,不同的包装和消毒方式决定牛奶的保质期。

      巴氏(袋装/屋形)消毒牛奶:也叫巴氏杀菌奶。在80°C左右经数秒钟杀菌,是“短效奶”,需低温冷藏保存,保质期一般为1-7天;当保存温度超过4°C时,奶中的细菌还能繁殖,因此在常温下不能长期保存。巴氏消毒奶包括全脂、部分脱脂三种产品,适合消毒快、购买频率高的家庭。

      袋装奶价格便宜,因此适宜的投递到千家万户,成为许多家庭的早餐食品。外观如房子造型的屋形鲜牛奶,以避光且符合环保观念的纸质材料作为包装,采用国际通用的“冷链控制法”,即从鲜牛奶挤出到生产、贮存、运输、销售全过程均在低温条件下进行,保存期最长可达到7天。其特点之一是“鲜”:从牛奶挤出到产品灌装在8小时内完成;二是生产工艺先进、科学,营养成分保存良好,各项营养指标均高于普通袋装牛奶。风味浓郁、口感醇厚的屋形奶是鲜牛奶中的精品,其价格经大幅调整后开始走近寻常百姓。不过,由于在价格上仍处于劣势,屋形奶在相当长的时间里仍不能够取代物美价廉的袋装消毒牛奶。

      超高温(枕式袋装/砖型盒装)灭菌奶:也叫起高温奶。采用瞬间超高温灭菌法,在一条生产线上,将被包装物料的的杀菌、包装盒成型及包装一次完成,即从包装成形至产品充填过程,均在密封无菌区域内进行。含有5-7层保护膜的利乐保鲜纸盒能保护牛奶中的维生素不受阳光照射。利乐保鲜包装的超高温瞬间灭菌保鲜奶为“长效奶”,贮存期长,可以使消费者降低购买的频率。产品本身无需冷藏,常温下保质期一般为8个月,但其前提是在未开封状态下,包装一旦开启,则应放入冰箱冷藏,并尽量在3-4天内饮完。利乐枕式包装经济实惠,也更适于外出携带

      (仅供参考)

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