基于台达机电产品的UHT管式超高温杀菌机

　　摘 要：在介绍UHT管式超高温杀菌机工艺原理的基础上，研讨基于台达机电产品的自动化成套系统设计。给出完整PLC控制程序。
　　关键字：UHT 杀菌机 台达自动化 PLC
　　1、引言
　　ＵＨＴ超高温瞬时（１３５℃以上数秒）灭菌工艺技术是流态食品最重要的加工技术。
　　UHT技术广泛用于低酸无菌含颗粒的产品:　牛奶、酸奶、奶油、乳酪、蛋液、巧克 力、糖
　　浆、 冰淇淋、果汁、含果粒汁、果酱、果冻、番茄酱、豆浆、色拉酱、糊状食品、脂肪及
　　油脂、麦芽汁、啤酒、葡萄酒、米酒、茶汁、咖啡饮料等。 管式UHT杀菌机广泛用于液态
　　食品（无菌）热处理的全自动系统，产品的粘度范围很大，并能适应纤维和颗粒。本项目的UHT杀菌机系列生产能力1-10t/h，典型的杀菌温度为90-140℃，控制系统基于台达品牌
　　产品，包括PLC程控器及工控屏。蒸汽减压阀及调节阀、分流阀、稳压阀、物料泵、热水泵。其他阀门及管接件等所有流体配件都选用高质量标准的元件。
　　2、工艺原理及特点
　　2.1工艺原理
　　物料在连续流动的状态下通过套管式热交换器加热至138～150℃，并在这一温度下保持一定的时间(2～4秒)以达到商业无菌水平，然后在无菌状态下无菌环境中灌装于无菌包装容器中。整个灭菌过程在高温状态下瞬时内完成，将能引起物料腐败和变质的微生物和芽孢彻底杀灭，同时，极大的保存了食品原有的风味和营养成分。这种严格的加工工艺和设备精确的处理方法有效地防止了食品的二次污染，大大延长了产品的保质期。UHT工艺优选采用直列套管式换热器杀菌系统，因其在较高蒸汽压力及超高温状态下所具备的可靠工作性能，尤其连续工作时间可长达十多个小时，从而获得了比板式杀菌系统更为广泛的应用。管式UHT灭菌设备设计用于牛奶、果汁饮料或类似产品进行连续灭菌工艺。配备无菌灌装设备可用于3-6个月保质期的产品生产。可连接分离机、脱气、闪蒸等设备。该设备的产量主要由进料系统中的流量控制加以调节，在采用全流量均质方式时，利用均质机来控制流量。由于对产品的加热和冷却均在板式换热器中热回收部分进行，因而热回收率最高可达90%以上。工艺流程如图1所示。
　　

1．管式热回收愈加热段 2.均质机 3.热保管
　　4.管式加热灭菌段 5.管式热回收段 6.最终冷却段
　　7.CIP 装置 8.水加热段 9.过滤器
　　
　　2.2设备特点
　　（1）全自动配置。采用先进的电脑程序控制技术，按设定的工艺要求进行全过程生产运行控制，自带CIP清洗程序，进行自动清洗。
　　（2）半自动配置。操作进行的全过程是半自动控制的，操作人员可从控制面板上对各台泵及回流功能加以控制，由温度自动控制器来维持灭菌温度。杀菌温度在记录仪上有连续的记录。
　　（3）适用于：保鲜奶、巴氏奶、酸奶、花生奶、果汁、茶饮料、葡萄酒、冰淇淋、豆奶、乳饮料、长寿奶。 管式UHT灭菌机广泛用于液态食品“无菌”和“非无菌”热处理的全自动系统，产品的粘度范围很大，并能适应纤维和颗粒。该灭菌机设计为高精度的产品，精确的控制水温。产品从平衡泵入，预热到均质温度，在预热到90-95℃，进行如蛋白质的稳定，然后超高温灭菌，最后冷却到灌装温度。系统用热水与杀菌是在循环回路中，节省能源。管子的直径、形状（平直或波纹的）和管束的选择有产品的需要决定。每年只需检查一次。可以选择热灌装，如90℃；附加冷却段也可用于低温灌装产品，半自动机组适用于保鲜奶，鲜果汁的生产，如图2所示。