[科普中国]-超高温瞬时杀菌

简介

超高温瞬时杀菌( UHT) 是将产品在封闭的系统中加热到120 ℃以上, 持续几秒钟后迅速冷却至室温的一种杀菌方法。将超高温瞬时杀菌技术和无菌包装技术结合起来, 经过超高温瞬时杀菌后, 在一个无菌的环境中将产品包装起来, 就可有效地控制产品的微生物总量, 极大地延长食品的保质期,并且由于杀菌持续时间很短, 可最大限度的保存产品营养和风味1。

发展历史UHT是由英国于1956年首创，在1957-1965年间通过大量的基础理论研究和细菌学研究后应用于生产中。20世纪50年代，UHT灭菌设备由荷兰的斯托克（Stork）公司首先研制。20世纪60年代，无菌灌装技术与UHT技术相结合从而使灭菌乳工艺得以发展。当今欧姆加热装置、气流式杀菌装置、塔式杀菌装置等技术的研发是UHT技术又得到进一步的发展。80 年代我国引进国外UHT 灭菌技术, 1989 年UHT 杀菌技术被美国食品工艺研究所誉为50 年来食品科学中最重要的成果1。

原理利用直接蒸汽或热交换器，使食品在130℃-150℃，保持几秒或者几十秒加热杀菌后，迅速冷却，使细菌无法存活、生长。按照微生物的一般热致死原理，当微生物在高于其耐受温度的热环境中时，必然受到致命的伤害。加热促使微生物死亡的原因是由于高温导致蛋白质的不可逆变化。使酶失活，新陈代谢丧失。

特点①温度控制准确，设备精密；
②温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变化少；
③适于连续自动化生产；
④蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法HTST高。

超高温杀菌的装置系统按照物料与加热介质直接接触与否分为：间接式加热法和直接混合式加热法两类 。

直接混合式加热的超高温瞬时杀菌装置系统直接混合式加热法UHT过程是采用高纯净的蒸汽直接与待杀菌物料混合接触，进行热交换，使物料瞬间被加热到135-150℃。由于不可避免地有部分蒸汽冷凝进入物料，，同时又有不放料液水分因部分受热闪蒸而逸出，因此在物料水分闪蒸过程中，易挥发出风味物质将随之部分去除，故该方式不适用于果汁杀菌，而常常用于牛乳以及其他需脱去不良风味物料杀菌。

直接混合式加热可按两种方式进行。一是注射式，即将高压蒸汽注射到待杀菌物料中，二是喷射式，即将待杀菌的物料喷射到蒸汽中。后者，物料通常向下流动，而蒸汽向上运动。由于加热蒸汽直接与食品相接触，因此对蒸汽的纯净度要求甚高。

间接加热的超高温杀菌瞬时杀菌装置系统间接式加热UHT过程是采用高于蒸汽或高压水为加热介质，热量经固体换热壁传给加热杀菌物料。由于加热介质不直接与食品接触，所以较好地保持食品物料的原有风味。故广泛用于果汁，牛乳等的UHT杀菌过程。直接混合式加热UHT过程与间接式加热UHT过程相比，前者具有加热速率快，热处理时间短，食品颜色，风味及营养成分缺少损失少的优点，但同时也因为控制系统复杂和加热蒸汽需要净化而带来产品成本的提高。后着相对成本较低，生产易于控制,但传热速率相对前者较低。