現代牛奶加工廣泛使用的巴氏殺菌工藝是怎麼實現的?

我知道肯定不是慢慢加熱,否則早就熬幹了,這個均勻液體的快速高溫過程是怎麼實現的,降溫又是怎麼實現的,求解


題主是不是認為牛奶廠會把牛奶放到大鍋里慢慢煮,等到煮夠了時間再取出來分裝?

哈哈,我原來也是這麼以為的,直到我去了牛奶廠參觀以後才發現,根本不是這樣啊!

這是你會看到的牛奶生產車間:

那麼多密密麻麻的管子!這些管子裡面有些裝的是冷水,有些裝的是蒸汽,還有些——當然是牛奶啦~對,牛奶是在複雜的管道系統中流動的!

那麼,加熱怎麼實現呢?這要通過一種專門的設備,叫做換熱器(heat exchanger)。換熱器一般會有兩個通道,一個是給牛奶流過的,還有個是給加熱或製冷介質通過的。而加熱或製冷介質,通常就是蒸汽或冷水啦~

蒸汽或冷水與牛奶對流的過程中,把熱量提供給牛奶,或者從牛奶中帶走熱量,實現加熱或製冷的目的。

簡單來說就是這樣:

換熱器有很多種。

有板狀的:(Plate Heat Exchanger

有三層夾心管狀的:(Tubular Heat Exchanger

還有蛇形的:(Scraped-Surface Heat Exchanger

甚至這樣的:(Steam-Infusion Heat Exchanger

所以,在這種情況下,牛奶在流過換熱器的過程中,就會在管子里被加熱,被冷卻。

那麼,「牛奶到底被加熱到多少度?加熱了多少時間?用了多長時間冷卻回了初始溫度?」

食品工程師們其實只要算好牛奶的初始溫度流速,通過控制加熱/製冷介質的流速,就可以相對精確地控制這些信息啦!

不同的巴氏消毒方法對應不同溫度和時間。普通巴氏消毒法為62.8攝氏度持續30分鐘,高溫巴氏消毒法為71.7度持續15秒。(當然還有138-150攝氏度持續2-6秒的超高溫滅菌工藝,但已經不屬於巴氏消毒的討論範圍了。)

順便說一句,牛奶加工是食品加工中自動化技術發展比較高的。現在很多公司連擠奶都基本是自動化了。如下圖:(所以牛奶加工其實從擠奶到分裝都基本不怎麼需要人工操作....)

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下面是兩種常用熱交換設備介紹,巴氏殺菌乳一般用板式熱交換設備

可以看到板子是薄金屬板,板子上有花紋,起導流和控制流速作用,相鄰兩塊板是不同的流體,可以很快速交換能量。

對於巴氏殺菌的過程,有下面這張圖

簡化為

A段冷卻,BC段利用殺菌後牛奶的餘熱來預熱,同時也為殺菌後牛奶降溫,D段為殺菌


當然不會用大鍋煮了,效率太低。樓上有大神已經指出了,換熱器。原理參考化工三傳裡面的傳熱,壯哉我大化工,么么噠


吉米的食品工廠有介紹,銅管經過熱水浴,OK!


本人曾經在蒙牛北京事業部工作,巴氏殺菌就是通過巴殺機實現的,巴殺機會有兩個管道,中間用熱交換裝置,這樣一個管道過奶,一個管道過熱水或者蒸汽來實現加熱殺菌,當年我是做低溫產品的,消健,哈哈!


板式換熱或者管式換熱


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