
本發明涉及一種殺菌溫度測試方法,特別涉及一種優質乳巴氏殺菌溫度的測定方法,屬于乳制品加工
技術領域:
。主要是對于巴氏殺菌溫度進行精密測定,提高巴氏殺菌的溫度精度,在安全可靠的范圍內降低巴氏殺菌的溫度,提高乳制品的營養價值。
背景技術:
:巴氏殺菌,亦稱巴氏滅菌,是由微生物學家巴斯德發明的低溫殺菌方法,由于殺菌溫度相對較低,在殺滅病菌的同時能夠更好的保持食物中的營養物不被破壞。牛奶巴氏殺菌的溫度可以選擇62-65℃保持30分鐘,也可以選擇75-90℃保持15-16s完成殺菌。現有的巴氏鮮奶生產過程中,巴氏殺菌方式一般選擇80-85℃保持15-25s,屬于較高溫度的高速巴氏殺菌。選擇的殺菌溫度偏高、時間偏長,主要是因為如此進行巴氏殺菌可以更好的確保殺菌的效率,使巴氏鮮奶的殺菌率100%合格。但是,如此設定的巴氏殺菌參數對于牛奶中的營養物質卻是非常不利的,過高的巴氏殺菌溫度直接導致牛奶中的過氧化物酶、乳鐵蛋白等營養物質快速流失。以乳鐵蛋白為例,uht殺菌后幾乎完全損失,85℃巴殺損失率在九成以上,而79℃巴殺損失率降低至八成左右。因此,如何精確調整控制巴氏殺菌溫度、時間對于提高巴氏牛奶品質具有重要意義。技術實現要素:本發明的目的在于克服現有技術中所存在的巴氏牛奶殺菌溫度傾向對于溫度偏高、時間偏長的不足,提供一種巴氏殺菌溫度的測定方法。本發明的優質乳巴氏殺菌溫度測定方法針對于現有技術中巴氏牛奶巴氏殺菌溫度傾向于過熱的缺陷,提高檢測分析巴氏殺菌溫度精確度,在安全可靠的范圍內降低巴氏殺菌溫度,使得巴氏牛奶的營養價值進一步的提高,確保消費者飲用的巴氏牛奶符合巴氏牛奶的高品質、高營養特性。為了實現上述發明目的,本發明提供了以下技術方案:一種巴氏殺菌溫度測定方法,包括以下步驟:(1)在巴氏殺菌機器的保持管段進液口和出液口處分別設置至少一個溫度探頭安裝孔。(2)在溫度探頭安裝孔內部安裝至少一個溫度探頭,采用標準溫度計對溫度探頭進行校準,誤差大于0.2℃的探頭進行更換。(3)開啟巴氏殺菌機器,設定目標巴氏殺菌溫度70-85℃;(4)采用標準溫度計對步驟3測定的結果進行校準,對于溫度誤差大于0.2℃的溫度探頭進行更換,直至所有的溫度探頭溫度誤差≤0.2℃。(5)重復步驟3,利用安裝的溫度探頭測定巴氏殺菌機器的進液口和出液口的溫度,并加以記錄。本發明的巴氏殺菌溫度測定方法針對現有的巴氏殺菌工藝以及巴氏殺菌機器的運行特點,設計至少兩個溫度探頭測定巴氏殺菌溫度保溫管內的溫度情況,精確監控巴氏殺菌過程中的核心工段的溫度情況。并在測定過程中先進行常規校準和設備運行中校準,經過校準的溫度探頭靈敏度和精確度有保障,特別是對于巴氏殺菌工藝中的重點參數段的溫度測定精確度極佳,保證了巴氏殺菌溫度的調整可靠性。可以在優質乳生產工藝優化過程中精確的調整巴氏殺菌溫度,防止巴氏殺菌溫度調整過程中大幅度波動導致的殺菌溫度過低或過高。避免因為巴氏殺菌溫度過高導致的營養物質大量流失,以及溫度過低可能引起的巴氏殺菌不完全的問題。所述巴氏殺菌機器的保持管是指巴氏殺菌機器上對牛奶保溫實現巴氏殺菌的核心工段的管線,牛奶在保持管中保持相應的巴氏殺菌溫度實現殺菌效果。進一步,所述溫度探頭在0-100℃范圍內誤差不超過0.2℃。優選地,溫度探頭的最小刻度不超過0.1℃。優選地,溫度探頭在2-90℃范圍內誤差不超過0.2℃。更優選的,在5-85℃的溫度范圍內誤差不超過0.2℃。或者,精簡的情況下,選用的溫度探頭在70-85℃范圍內誤差不超過0.2℃,在0-100℃內誤差不超過0.5℃。溫度探頭的選擇根據溫度測定過程中重點關注的溫度區間選用高精度探頭,既能夠保證測試的精度,又節約探頭的采購成本。巴氏殺菌過程中殺滅微生物的溫度區間重點在于50-90℃范圍內,可以認為優選應用50-90℃內誤差不超過0.2℃的溫度探頭是較優的/可以接受的選擇。對于巴氏殺菌的溫度測定范圍可以根據測定的需要選擇適宜的溫度探頭,在不增加檢測分析的復雜度的情況下保證檢測分析的結果準確性和可靠性。優選地,更換的溫度探頭的精度達到0.2℃以上。通過選擇適宜的溫度探頭減少重復校準溫度探頭的工作量。進一步,提高探頭精度,選用誤差不超過0.1℃的溫度探頭提高巴氏殺菌溫度的測定精度,增強對于巴氏殺菌過程的控制準確性。進一步,當進液口和出液口測定的溫度差超過0.2℃的時候,觀察巴氏殺菌機器是否進行自動調整溫度;如果巴氏殺菌機器未及時進行自動溫度調整,則人為干預,調整保溫管的蒸汽量,控制巴氏殺菌的溫度穩定。進一步,先將溫度探頭用水校準,排出誤差大于0.2℃的溫度探頭。優選地,篩誤差不大于0.1℃的溫度探頭。雖然溫度探頭測試水和牛奶的時候溫度精度可能存在微小的誤差,但是對于水中具有高精度的探頭一般在牛奶中也具有較好的精度。水中校準工藝更加簡單易實施,高效率,低成本。進一步,將上述合格的溫度探頭用牛奶進行校準,確保溫度探頭在實際工作的液體檢測過程中保持良好的精度。一種巴氏殺菌工藝,采用巴氏殺菌機器對牛奶進行巴氏殺菌,將牛奶輸送到巴氏殺菌機器中,控制牛奶的升溫變化程序為多段式殺菌工藝流程,其中殺菌溫度段分成多段:第一段:第1次升溫,由低溫儲罐中的儲存溫度升至22-28℃,時間10-15s。第二段:第2次升溫,升至62-68℃,時間4-8s。第三段:第3次升溫,升至70-74℃,時間10-15s。第四段:第4次升溫,升至77-81℃,時間4-8s。第五段:保溫,巴氏殺菌15-22s。第六段:第1次降溫,降至62-67℃,時間10-15s。第七段:第2次降溫,降至4-8℃,時間10-15s。第八段:第3次降溫,降至2℃以下,時間8-11s。本發明的巴氏殺菌工藝需要采用高精確的巴氏殺菌設備,精確控制巴氏殺菌溫度變化范圍,避免大幅度的溫度波動,保證溫度控制在設計的范圍內,最終達到高效率的殺滅病菌、有效保留營養成分的效果。和現有工藝中采用的兩段重復式巴氏殺菌處理不同,優化后的巴氏殺菌工藝提高了巴氏殺菌過程中溫度控制精度,只需要一次巴氏殺菌就可以確保巴殺的精度,減少巴殺的能耗,提高效率,減少牛奶中營養物質在巴殺過程中的流失。進一步,先將巴氏殺菌機器采用上述發明的巴氏殺菌溫度測定方法進行校準,然后采用上述巴氏殺菌工藝進行巴氏殺菌處理。經過實際試生產驗證,優化后的巴氏殺菌工藝使得牛奶產品的營養成分保持率更高,同時巴殺的能耗也降低了,節約了生產成本。與現有技術相比,本發明的有益效果:1.本發明的巴氏殺菌溫度測定方法針對現有的巴氏殺菌工藝以及巴氏殺菌機器的運行特點,設計至少兩個溫度探頭測定巴氏殺菌溫度保溫管內的溫度情況,精確監控巴氏殺菌過程中的核心工段的溫度情況。2.本發明優質乳巴氏殺菌溫度測定方法,先進行常規校準、設備運行校準,然后在優質乳試生產過程中進行校準驗證,精確控制巴氏殺菌溫度,殺菌溫度大幅度波動導致的殺菌溫度過低或過高。3.本發明的巴氏殺菌工藝需要采用高精確的巴氏殺菌設備,精確控制巴氏殺菌溫度變化范圍,避免大幅度的溫度波動,保證溫度控制在設計的范圍內,最終達到高效率的殺滅病菌、有效保留營養成分的效果。附圖說明:圖1是原工藝溫度曲線圖。圖2是現工藝溫度曲線圖與原來比較。圖3是五段式溫度曲線圖(優化后的巴殺藝溫度特性曲線)。圖4是改進后優質乳的巴殺工藝流程圖。圖5是試生產期間糠氨酸數值曲線圖。圖6是成品菌落總數數據。具體實施方式下面結合試驗例及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本
發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。實施例1溫度探頭精度驗證第一次測試在巴氏殺菌機器的保持管段進液口和出液口處分別設置兩個溫度探頭安裝孔;其中一個孔內裝上溫度探頭,另一個安裝上標準溫度計。進液口和出液口處的設置情況相同。同時,對均質設備按照同樣的溫度探頭及標準溫度計進行校準。開啟巴氏殺菌機器液體循環,使用清水作為流體,分別設置不同的溫度參數(低溫4-7℃、中高溫59-62℃、高溫78-81℃),記錄溫度探頭檢測的數值和標準溫度計的讀書。測試過程及具體數值如下:表1:第一次測試溫度保溫管出口tt45溫度探頭測試的溫度與標準溫度計偏差較小,在±0.25℃內;保溫管進口tt44溫度探頭高溫時顯示溫度與標準溫度計偏差較大,最高達到了0.6℃以上,未達到精度要求。對溫管進口tt44溫度探頭進行更換。實施例2溫度探頭精度驗證第二次測試27日,生產部對tt44、tt45溫度探頭進行了更換。對實施例1更換后的溫度探頭進行第二次測試,測試溫度同樣選用低溫、中高溫、高溫等三個不同的特征溫度范圍。選用的溫度反應巴氏殺菌過程中的主要溫度段的特征點,具有針對性,有效反應巴氏殺菌機器運行時管道內的溫度情況。實驗步驟同第一次測試,具體測試過程及測試數值如下:表2:第二次測試溫度tt44溫度探頭低溫時,低溫偏差達到了0.6℃,中高溫偏差也有0.4℃,在此情況下,建議繼續調試或者更換溫度探頭。如果生產緊張,可以依然采用此tt44溫度探頭,但是要對巴氏殺菌的結果加強監控,如果發現巴氏殺菌效果發生不良變化則應更換tt44溫度探頭,并對設備進行整體檢查。實施例3溫度探頭精度驗證第三次測試對實施例2的巴氏殺菌機器上的tt44溫度探頭進行更換,再次按照實施例1的測試方法進行測定,測試過程及具體數值如下:表3:第三次測試溫度保溫前后及均質溫度探頭在55-65℃、75-85℃兩個溫度區間范圍內的最大溫度偏差為0.2,滿足±0.25℃偏差要求。實施例4巴殺過程溫度穩定性第一次測試采用實施例3校準完成后的巴氏殺菌機器進行巴氏殺菌試運行。測試過程及具體數值如下:選擇原料乳10噸,巴氏殺菌溫度設置為79℃,報警溫度為76℃,按巴氏殺菌工藝進行測試。具體數值如下:表4:牛奶巴殺工藝中溫度校準探頭名稱\溫度\tt44tt45偏差開始計時時間17:2679.278.90.3開始計時時間17:2878.878.10.7開始計時時間17:3078.277.60.6開始計時時間17:3280.079.01.0開始計時時間17:3480.079.40.6開始計時時間17:3679.178.60.5開始計時時間17:3878.878.00.8開始計時時間17:4079.378.50.8開始計時時間17:4279.278.60.6開始計時時間17:4478.778.00.7開始計時時間17:4679.278.50.7開始計時時間17:4879.078.40.6開始計時時間17:5078.878.10.7開始計時時間17:5279.378.50.8開始計時時間17:5479.078.40.6開始計時時間17:5678.878.10.71.81.8從數據可以看出,殺菌機啟動進水時溫度有一定的波動,啟動正常約15分鐘后,保溫前溫度最低為78.7℃,最高79.3℃,平均79.0℃,保溫前溫度穩定;保溫后溫度最低78.0℃,最高78.6℃,平均78.3℃,低于標準設置溫度0.7℃。要求對保溫管加裝保溫層、調整蒸汽流量等后繼續測試。實施例5巴殺過程溫度穩定性第二次測試利樂工程師到廠對蒸汽流量、pid值等進行了調整,形成了《利樂殺菌機殺菌溫度保持溫度溫差調整操作指南》,12月6日、7日、8日再次連續對溫度進行監控,溫差最大為0.2℃。經過多次調整改進以后,巴氏殺菌機器具有良好的精確度,滿足優質乳生產設計的巴氏殺菌工藝優化要求,可以進行巴氏殺菌溫度優化調整。實施例6優質乳試生產1、優化工藝流程現有的巴氏殺菌工藝設定的溫度參數條件如表5、圖1所示。校準巴氏殺菌溫度以后,取消了原巴氏殺菌工藝中閃蒸和預巴殺步驟,只保留基礎工藝步驟:收奶、均質巴殺、灌裝。2016年12月19日,正式開始按照79±0.5℃、18.75秒(實際平均達到19.03秒)巴殺工藝開始批量生產優質乳。表5:原工藝條件下的溫度時間變化表工序溫度(℃)時間(s)備注濃縮*795濃縮保持溫度升溫預巴殺*858.2預巴殺升溫從79-85℃預巴殺*8515預巴殺保持溫度預巴殺降溫*632.5預巴殺降溫第一次升溫2513生料-進入冰水降溫前的部分熟料第二次升溫655生料-熱水第三次升溫72.513生料-保溫結束后的熟料第四次升溫796.12生料-熱水保溫段7919.03無熱交換(生料經保溫殺菌成為熟料)第一次熱回收6513等同與第三次升溫第二次熱回收513等同與第二次升溫冰水降溫<2℃9.72熟料-冰水*注:取消*部分的工藝步驟現工藝條件下的溫度時間變化中包括了濃縮、升溫預巴殺、預巴殺和預巴殺降溫,實際巴殺的工藝中包括了兩段巴殺,優化巴殺設備的溫度控制以后,取消第一段的預巴殺,僅保留一段巴殺。同時,調整巴殺過程的溫度,在巴殺設備的溫度精度提高以后,可以選用更低的巴殺溫度,保持更多的營養物質。將原巴殺工藝的第二段溫度段和調整優化后的巴殺溫度進行對比,如圖2所示,優化后的巴殺工藝主要是降低了巴殺的主段溫度數值,減少多余的熱量輸入,減少營養成分損失。2、正式工藝標準經過優化的多段式巴殺工藝溫度變化梯度程序如下:第一段:第1次升溫,由低溫儲罐中的儲存溫度升至25℃,時間13s。第二段:第2次升溫,升至65℃,時間5s。第三段:第3次升溫,升至72.5℃,時間13s。第四段:第4次升溫,升至79℃,時間6.12s。第五段:保溫19℃,巴氏殺菌19.03s。第六段:第1次降溫,降至65℃,時間13s。第七段:第2次降溫,降至5℃,時間13s。第八段:第3次降溫,降至2℃以下,時間9.72s。最終優化后的巴殺工藝溫度設定如圖3所示。根據改進后的巴殺工藝確定新的巴氏牛奶生產工藝,工藝流程圖如圖4所示。圖4中標記說明:1、生牛乳驗收;2、收奶;3、儲存(溫度2-6℃)或凈乳;4、凈乳或儲存(溫度2-6℃);5、暫存;6、均質、殺菌;7、半成品儲存,檢測;8、灌裝,打碼;9、產品檢測;10、儲存,運輸;11、拒收;12-13、用作其他原料。3、試生產期間成品數據采用優化后的巴殺工藝進行巴氏牛奶生產制備,對產品進行全階段的取樣檢測分析,研究優化后的巴殺工藝對于產品的品質影響。(1)糠氨酸數據對原料乳、平衡缸、成品、成品到保質期、以及巴殺過程樣、停機樣等全面進行了糠氨酸檢驗,具體數值如下:表6:試生產期間糠氨酸數值(mg/100g蛋白質)。注:k代表巴殺開機樣,k+1代表巴殺后10分鐘取樣,t代表停機樣。將表6得到數據繪制成糠氨酸波動變化圖譜,結果如圖5所示,試生產期間糠氨酸數值曲線大約在2.0-7.0之間波動,全部沒有突破預警線8mg/100g。未觸發企業設定的內部控制安全線10mg/100g,100%符合國標規定的12mg/100g的標準要求。(2)、成品菌落總數數據表7:成品菌落總數數據,單位cfu/ml將上述表7成品菌落總數數據繪制成圖整體監控圖,結果如圖6所示,巴氏牛奶全部符合國標規范要求。改進后的優質乳生產工藝上線初期設備穩定性不佳,經過優化調整,成品菌落數得到很好的控制,降低到較低的范圍內。另致病菌(金黃色葡萄球菌以及沙門氏菌均未檢出),表明本發明優化的優質乳生產工藝滿足安全要求。3、投訴數據試生產期間,未接到優質乳成品變質相關的投訴。優質乳產品質量得到市場驗證,營養價值提高的同時優質乳的安全性高良好。當前第1頁12