基于臺達機電產品的UHT管式超高溫殺菌機

　　摘 要：在介紹UHT管式超高溫殺菌機工藝原理的基礎上，研討基于臺達機電產品的自動化成套系統設計。給出完整PLC控制程序。
　　關鍵字：UHT 殺菌機 臺達自動化 PLC
　　1、引言
　　ＵＨＴ超高溫瞬時（１３５℃以上數秒）滅菌工藝技術是流態食品最重要的加工技術。
　　UHT技術廣泛用于低酸無菌含顆粒的產品:　牛奶、酸奶、奶油、乳酪、蛋液、巧克 力、糖
　　漿、 冰淇淋、果汁、含果粒汁、果醬、果凍、番茄醬、豆漿、色拉醬、糊狀食品、脂肪及
　　油脂、麥芽汁、啤酒、葡萄酒、米酒、茶汁、咖啡飲料等。 管式UHT殺菌機廣泛用于液態
　　食品（無菌）熱處理的全自動系統，產品的粘度范圍很大，并能適應纖維和顆粒。本項目的UHT殺菌機系列生產能力1-10t/h，典型的殺菌溫度為90-140℃，控制系統基于臺達品牌
　　產品，包括PLC程控器及工控屏。蒸汽減壓閥及調節閥、分流閥、穩壓閥、物料泵、熱水泵。其他閥門及管接件等所有流體配件都選用高質量標準的元件。
　　2、工藝原理及特點
　　2.1工藝原理
　　物料在連續流動的狀態下通過套管式熱交換器加熱至138～150℃，并在這一溫度下保持一定的時間(2～4秒)以達到商業無菌水平，然后在無菌狀態下無菌環境中灌裝于無菌包裝容器中。整個滅菌過程在高溫狀態下瞬時內完成，將能引起物料腐敗和變質的微生物和芽孢徹底殺滅，同時，極大的保存了食品原有的風味和營養成分。這種嚴格的加工工藝和設備精確的處理方法有效地防止了食品的二次污染，大大延長了產品的保質期。UHT工藝優選采用直列套管式換熱器殺菌系統，因其在較高蒸汽壓力及超高溫狀態下所具備的可靠工作性能，尤其連續工作時間可長達十多個小時，從而獲得了比板式殺菌系統更為廣泛的應用。管式UHT滅菌設備設計用于牛奶、果汁飲料或類似產品進行連續滅菌工藝。配備無菌灌裝設備可用于3-6個月保質期的產品生產。可連接分離機、脫氣、閃蒸等設備。該設備的產量主要由進料系統中的流量控制加以調節，在采用全流量均質方式時，利用均質機來控制流量。由于對產品的加熱和冷卻均在板式換熱器中熱回收部分進行，因而熱回收率最高可達90%以上。工藝流程如圖1所示。
　　

1．管式熱回收愈加熱段 2.均質機 3.熱保管
　　4.管式加熱滅菌段 5.管式熱回收段 6.最終冷卻段
　　7.CIP 裝置 8.水加熱段 9.過濾器
　　
　　2.2設備特點
　　（1）全自動配置。采用先進的電腦程序控制技術，按設定的工藝要求進行全過程生產運行控制，自帶CIP清洗程序，進行自動清洗。
　　（2）半自動配置。操作進行的全過程是半自動控制的，操作人員可從控制面板上對各臺泵及回流功能加以控制，由溫度自動控制器來維持滅菌溫度。殺菌溫度在記錄儀上有連續的記錄。
　　（3）適用于：保鮮奶、巴氏奶、酸奶、花生奶、果汁、茶飲料、葡萄酒、冰淇淋、豆奶、乳飲料、長壽奶。 管式UHT滅菌機廣泛用于液態食品“無菌”和“非無菌”熱處理的全自動系統，產品的粘度范圍很大，并能適應纖維和顆粒。該滅菌機設計為高精度的產品，精確的控制水溫。產品從平衡泵入，預熱到均質溫度，在預熱到90-95℃，進行如蛋白質的穩定，然后超高溫滅菌，最后冷卻到灌裝溫度。系統用熱水與殺菌是在循環回路中，節省能源。管子的直徑、形狀（平直或波紋的）和管束的選擇有產品的需要決定。每年只需檢查一次。可以選擇熱灌裝，如90℃；附加冷卻段也可用于低溫灌裝產品，半自動機組適用于保鮮奶，鮮果汁的生產，如圖2所示。