在自然环境下，现场总线技术课程总结：探究列管式超高温瞬时灭菌机的特点与电气控制

随着国内人民生活水平的提高，“学生饮用奶计划”等项目的推广，液态乳制品的消费有了较高的认识。我国的国情是，牛奶主要是养牛户和小型企业分散饲养，多分布于北方的小城镇附近。这些本来就不充分的奶源，没有完整的冷链系统，牛奶无法运往中心城市，在某种程度上增加了乳品企业的生产成本。为了解决鲜牛奶的问题，就必须进行无菌处理和包装，将包装后的产品销往本地区中心城市，让人们真正享受到新鲜液态奶，而不是还原液态奶，这将促进养牛业发展、改善人们饮食习惯、提升人口素质。

市场化需求使得国内产生了无数大型和超大型乳品企业，这些大型企业引进国外超高温灭菌机和无菌包装设备，并投入大量资金购置设备，从而产生了不菲经济效益，也缓解了一部分乳品消费需求。但高昂价格使中小型乳品企业难以引进国外设备，因此迫切需要适合于国内实际情况的一款适用的超高温瞬时灭菌设备。

超高温瞬时灭菌含义

牛乳经过135 ~150 C, 2~8秒杀菌过程称为超高温瞬时杀菌。在这种工艺中经过处理后的牛乳可能仍然含有可存活孢子甚至微生物，但它们不会发生微生物转变从而繁殖，即商业无菌。一般来说，当产品达到商业无菌状态，则证明该产品合格。此后通过无菌包装，可保持30~60天，使其保持原有风味质量。在温度升高等条件下最普通化学变化之一是蛋白质与还原糖相互作用生成一种黑色素褐变反应尽管褐变速率随温度上升而加快，但与此同时在135 C以上温度范围内，对于杀死细菌效果远远超过褐变速度增长，在140 C处增加2000倍以上，在150 C更增至5000多倍，因此可以认为在135-150℃范围内进行处理能够获得颜色变化很小但事实上没有存活细核或极少抵抗能力孢子的成果。

原料预处理

在生产过程中，为保证原料质量并提供优质原料收购采集到的牧场所需进行预处理。这包括脱气、净化初始杀害63-65℃/15秒冷却4℃冷藏4℃等步骤，如图1所示脱气能提高标准化精度减少巴氏结垢保护均匀头；净化除去白细胞组织灰尘；初始杀害有利于延长贮存时间消除嗜寒性细核。

列管式超高温瞬时灭绝

3.1 工艺流程分析

超热滅絕工藝流程涉及将原始物料放入平衡罐利用浮球阀控制液位然后通过泵送进入滅絕系統如图2所示将物質加熱至83C並輸送到均質機從均質機到加熱保溫系統通過五個管狀熱交換器一個板狀熱交換器將物質於137C維持四到八秒達致滅絕後通過三次熱交換將物體降至20-30C可供包裝溫度完成最後回流與返回平衡罌或儲存過程中使用5個管狀及1個板狀热交换器如何节约能耗是研究关键。

3.2 控制系统组成

列管式滅絕機控制由核心控制单元PLC人机界面無紙記錄儀變頻器溫度檢測元件Pt100接近開關電磁閥氣動閥及其它組成PLC要求至少具備8路溫度檢測單元對所有熱交換位置進行監控顯示以及4路模擬量輸出單元為變頻器調整產量均質壓力等無紙記錄儀則要求能夠實時記錄一周殺害時間並能夠傳遞給主控端以便查詢產品追蹤。

灭绝温度控制為列管式滅絕機控制核心由PLC人机界面電氣轉換器薄膜閥Pt100無紙記錄儀等構成通過人机界面設定PID調節參數顯示測試方框圖如圖3展示。

图1 原料預處理工藝流程圖

图2 超热滅絕工作原理図

图3 灭绝温度自动调节方框图

因此，本文總結了现场总线技术课程对列管式超高温瞬时灭绝机特点与电气控制方面的一系列知识点，其中包括其工作原理结构特点以及电气控制系统组成功能，以及如何应用这项技术来提高食品安全性并降低生产成本。本文旨在为那些关注食品安全问题的人们提供一个全面的视角，以期望未来能够推动更多创新性的解决方案。