基于牛奶巴氏杀菌的微波加热装置系统设计[权威资料]

基于牛奶巴氏杀菌的微波加热装置系统[权威资料] 基于牛奶巴氏杀菌的微波加热装置系统设计 [摘 要]牛奶是一种营养价值极高的食品且其营养成分极易被人体吸收，也正因此牛奶成为微生物最好的培养基之一，因此在各种奶制品的生产过程中必须对原料奶进行杀菌处理。微波杀菌可使牛奶在短时问内达到杀菌要求，并对牛奶中主要营养成分、风味、色泽等都不会产生显著影响。本文设计了一种牛奶巴氏杀菌系统，并将微波加热技术应用于此系统，有效解决牛奶巴氏杀菌传热效率问题，保证使牛奶杀菌的同时能够让管内温度均匀，从而防止牛奶在管内变性、粘结等种种问题，为乳品安全和质量提升作出贡献，提高消费者对国产乳品的信心、也为国产乳品扩大市场、降低价格提供技术支持。 [关键词]牛奶;巴氏杀菌;微波;营养成分 TS252.41 A 1009-914X(2016)15-0296-01 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国的乳制品生产、消费逐步取得进展，但与国际水平比有很大差距，与欧美比差距更大。我国牛奶人均消费很低受多种因素影响，除了收入水平、消费习惯外，高奶价、食品安全、国外乳品冲击也是重要原因。2014年乳企大量进口奶粉、低价收购甚至拒收原奶迫使奶农倒奶杀牛，导致原奶生产不能稳步增长，走高价战略使牛奶成为大众送礼的首选，导致普通群众牛奶消费不振等均进一步制约了中国乳品行业的发展。 牛奶巴氏杀菌系统系统研究有利于提高奶企的生产效率、降低非正常损耗和质量风险，对提高我国液态奶的生产质量、效益、竞争力，提高奶农、奶牛场、奶企效益，提升消费者的信心，扩大乳制品生产、消费，加快乳业发展，缩小与国际水平差距等有重要意义和作用。 一、 国内外牛奶巴氏杀菌系统加热装置存在的问题 目前，国内外液态奶生产线主流技术是板式换热巴氏杀菌、改良的巴氏杀菌或超级巴氏杀菌生产线。巴氏消毒乳是经低温长时间(62? ,65? ，保持30分钟)或经高温短时间(72?,76? ，保持15秒;或80?,85? ，保持10秒,15秒)处理方式生产的牛奶。为了达到杀菌温度，往往采用过高的水浴加热温度，而不同的牛乳的物料特性，特别是热敏性存在差距，导致以下难以克服的问题和缺陷: ?水浴温度高于管道内巴氏杀菌温度，管壁处温度高、温度梯度大，蛋白质易变性粘在管壁上形成污垢; ?管壁污垢降低传热效率，为保证杀菌温度而提高水浴温度(高达95?甚至更高)使管壁处温度梯度更大变性、粘结更严重; ?部分管壁污垢剥离、脱落进入流通环节造成质量纠纷，既影响奶企的信誉、效益、市场，也影响了消费者对国产乳业的信心; ?清理不及时甚至可能导致变性蛋白质堵塞管道导致停产，造成停产停工和无谓浪费; ?为提高传热、传质效率对管道进行处理(内凸、波纹等)，结构复杂更不利于清洗、消毒。 这些问题的存在为企业带来损失，企业就通过提高价格进行对冲。 二、 微波加热系统的特点 微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。因此，微波杀菌温度低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度要120?-130?，时间约1小时，而微波杀菌温度仅要70?-105?，时间约90-180秒。 微波加热相比其它加热方法具有如下优点: 1、时间短、速度快。常规热力杀菌是通过热传导，对流或辐射等方式将热量从食品面传至内部。要达到杀菌温度，往往需要较长时间。微波杀菌是微波能与食品及其细菌等微生物直接相互作用，热效应与非热效应共同作用，达到 快速升温杀菌作用，处理时间大大缩短，各种物料的杀菌作用一般在3-5分钟。 2、低温杀菌保持营养成份和传统风味。微波杀菌是通过特殊热和非热效应杀菌，与常规热力杀菌比较，能在比较低的温度和较短的时间就能获得所需的消毒杀菌效果。实践表明，一般杀菌温度在75-80?就能达到效果，此外，微波处理食品能保留更多的营养成份和色、香、味、形等风味，且有膨化效果。如常规热力处理的蔬菜保留的维生素C是46-50%，而微波处理是60-90%，常规加热猪肝维生素A保持为58%，而微波加热为84%。 3、节约能源。常规热力杀菌往往在环境及设备上存在热损失，而微波是直接对食品进行作用处理，因而没有额外的热能损耗。此外，其电能到微波能的转换效率在70-80%，相比而方，一般可节电30-50%。 三、 牛奶巴氏杀菌的微波加热装置系统设计 微波比其它用于辐射加热的红外线、远红外线等电磁波的波长更长，因此具有更好的穿透性。由于微波穿透力较强，微波加热可以实现对牛奶的快速加热。微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质内部、外部几乎同时加热升温，形成整体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，当介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。微波加热不仅迅速，均匀。不需热传导过程，且具有自动热平稳性能，避免过热，而且安全卫生无污染，对食品的杀菌能力强。微波能是控制在金属制成的加热室内工作，所以微波泄露被有效的抑制，没有放射线危害和有害气体排放，不产生余热和粉尘污染。既不污染食物，也不污染环境。用微波辐射生物体时，除了产生微波热效应外，微波还能使生物体的生物活性得到抑制或激励，即微波有非热效应或生物效应。在相同温度条件下，微波对细菌的致死率远高于常规加热，其系统设计图所图1所示。 该装置提供一种受热均匀、操作简单、安全效果佳的牛奶巴氏杀菌系统微波加热装置。图中包括有底板、安装台、微波发射机、旋转电机?、叶片?、转盘、进料斗、管道?、管道?、单向阀、水泵、管道?、水箱、管道?、管道?、管道?、冷却箱、盘形管、管道?、网板、旋转电机?、转轴、叶片?、收集箱和球形腔体，底板顶部从左至右依次设有安装台、水箱、冷却箱、和收集箱，安装台上设有加热装置和水泵。在微波状态下，水箱中的水受热，在电机和水泵作用下进入球形腔体，在旋转电机作用下使水进行加热并搅拌均匀后进入管道，管道中的水温将达到理想状态，在此过程中进行牛奶的巴氏杀菌，完成之后进行冷却降温，到达收集箱。 四、结论 通过在相同时间、相近温度下水浴与微波杀菌效果的比较，试验结果表明微波杀菌效率更高，认为微波杀菌存在热效应，并且在高温条件下微波杀菌比水浴杀菌具有更明显的优势，表明热效应与非热效应可协同作用。试验结果表明，随着微波功率的增大、牛奶质量的减小、杀菌时间的增长，菌落总数残留量均减小。大肠菌群仅在微波功率为4kW条件下完全杀灭，表明微波对大肠菌群有极好的杀灭效果。各因素对牛奶中蛋白质、乳糖、维生素C等营养成分均未造成明显破坏。 参考文献 【1】白希尧，陈天明，李明.2001.强电场和强磁场液体杀菌技术研究[J].物理.20(3):171-175 【2】傅大放，周涛，钱科.2003.生物固体微波杀菌及机理研究[J].微波学报.19(4):70-72. 文档资料:基于牛奶巴氏杀菌的微波加热装置系统设计 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档:煤矿机电设备的维修保养技术优化研究 直驱式风力发电技术发展 110kV及以上电力电缆载流量提升研究 我国航电优化方法应用略谈 配电电缆红外测温诊断方法 石灰―石膏湿法脱硫工艺在钢厂的应用 环境管理研究 探讨山区森林防火问题及解决 雷雨不良天气下的空中管制指挥 对于我国企业经济发展的策略分析 浅谈加油站建设项目风险管理制约因素与对策 广播电视安全播出的维护与管理 无形资产后续计量对企业投资决策的影响 层次式软件体系结构在教师继续教育管理系统中的实现 计算机科学技术在计算机教育中的应用研究 武术运动对少年体质机能影响的研究 论土建施工技术 有关电力抄核收工 感谢你的阅读和下载 *资源、信息来源于网络。本文若侵犯了您的权益，请留言或者发站内信息。我将尽快删除。*