巴氏殺菌是一種利用精確控制的熱處理過程來殺死食品(主要是液體)中致病菌和腐敗微生物的技術。它的核心目標是:
殺死病原體: 如沙門氏菌、李斯特菌、大腸桿菌等,確保食品安全。
滅活酶: 延緩食品變質,延長保質期。
最大限度保留品質: 與超高溫滅菌(UHT)相比,巴氏殺菌采用相對較低的溫度,能更好地保留食品原有的風味、營養和感官特性。
二、 巴氏殺菌機的工作原理
巴氏殺菌機是實現這一工藝的自動化設備。其基本工作流程遵循“加熱 - 保溫 - 冷卻”三個階段:
加熱階段: 產品通過泵送系統進入設備的加熱區。在此區域,產品被間接或直接加熱到預設的巴氏殺菌溫度(通常在 60°C 到 95°C 之間,具體取決于產品)。
保溫階段: 被加熱后的產品進入一個保溫管或保溫罐,并在此停留精確計算的時間(例如15秒、30秒)。這個“溫度與時間的組合”是殺死目標微生物的關鍵,是巴氏殺菌工藝的靈魂。
冷卻階段: 完成保溫后,產品迅速進入冷卻區,通常通過熱交換器被冷卻水(或冰水)迅速冷卻至4°C左右的冷藏溫度。快速冷卻的目的是防止余熱對產品品質造成進一步影響,并阻止殘留微生物的繁殖。
核心參數: 每個產品都有其特定的“巴氏殺菌單元”(PU值),它量化了熱處理的強度。設備必須能夠精確控制溫度和停留時間,以確保達到所需的PU值。
三、 主要設備類型
根據產品形態和加工需求,巴氏殺菌機主要有以下幾種:
板式巴氏殺菌機
工作原理: 利用多組不銹鋼板片組成的熱交換器。產品與熱水(加熱介質)在相鄰的板片通道內流動,通過板片進行高效的熱交換。
優點: 換熱效率高、結構緊湊、節能、易于拆卸清洗。
應用: 最常用類型,廣泛用于牛奶、果汁、飲料、醬油等液態物料。
管式巴氏殺菌機
工作原理: 產品在一組同心套管(管中管)中流動,加熱或冷卻介質在管壁間流動進行熱交換。
優點: 能處理含顆粒的液體或粘度較高的產品,耐壓能力高,不易堵塞。
應用: 果醬、帶果粒酸奶、番茄醬、果汁濃縮液等。
水槽式巴氏殺菌機(隧道式)
工作原理: 將已包裝好的產品(如瓶裝、罐裝)通過輸送帶送入一個充滿熱水的隧道中,在隧道內經歷升溫、保溫和冷卻的過程。
優點: 對包裝容器適應性強,工藝溫和。
應用: 瓶裝啤酒、飲料、罐頭食品、醬料包等。
四、 巴氏殺菌機的核心組成系統
一臺完整的巴氏殺菌機通常包含:
熱交換系統: 核心部分,如板片組或套管。
物料泵: 輸送產品,通常為衛生級離心泵或正位移泵。
加熱系統: 鍋爐或電加熱裝置,用于提供熱源。
制冷系統: 為冷卻階段提供冰水或冷卻水。
控制系統: PLC或自動控制面板,用于精確設定和監控溫度、流量、時間等參數,是設備的“大腦”。
管路與閥門系統: 全部采用食品級不銹鋼材質,確保衛生。
五、 應用領域
巴氏殺菌機是食品和飲料行業的“標準配置”,主要應用于:
乳制品: 鮮牛奶、酸奶、風味奶。
飲料: 果汁、茶飲料、植物蛋白飲料、啤酒。
調味品: 醋、醬油、料酒。
其他: 蛋液、冰淇淋漿料、醬料等。