第四节 超高温灭菌乳的加工

超高温灭菌乳（UHT乳）是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热，经135℃以上不少于1s的超高温瞬时灭菌以达到商业无菌水平，然后在无菌状态下灌装于无菌包装容器中的产品。国际乳品联合会将UHT乳定义为：超高温灭菌并无菌包装的乳（ultra high temperature sterilized aseptically filled milk）。室温下保存期至少6周。

一、基本工艺设备流程

（一）板式间接UHT杀菌工艺

图1-2-3是一个典型的板式超高温杀菌器与无菌灌装配套的生产设备流程图。图中细实线箭头表示物料流向，虚线表示水或蒸汽。

图1-2-3 板式间接UHT 杀菌工艺流程图

1—调制设备；2—泵；3—脱气机；4—换热器；5—均质机；6—蒸汽喷射器；

7—保温管；8—热水罐；9—高位罐；10—无菌包装机；11—CIP系统

A—高热区；B—换热段；C—预热区；D、E—备用换热区

（二）管式间接UHT杀菌工艺

图1-2-4是典型的管式间接UHT杀菌工艺流程图。

图1-2-4 管式间接UHT杀菌工艺流程图

二、工艺技术要点

（一）原料乳的验收和预处理

在灭菌乳的生产过程中，从原料乳验收、冷却到贮存，与生产巴氏杀菌乳基本相同。当然原料乳越新鲜越好，因此建议采用酸度18 ° T以下的鲜乳，在酒精试验中采用72%中性乙醇溶液，必要时配合煮沸试验。关于细菌污染度的判别可以定期进行刃天青试验。

在国外，由于牛乳自挤出后一直处于低温，送到工厂后又有可能赶上2d的周末休息，因此在低温下贮存3～5d是时有发生的，这时有可能由于嗜冷菌的活动导致牛乳变质，于是设计预处理工段已成为大多数乳制品生产工艺中的重要环节。预处理工段通常包括巴氏杀菌的回流预热段，净乳与标准化，全部或部分均质，标准化乳的巴氏杀菌和冷却，杀菌乳的贮存。在这一工序中，通过净乳，可以将附着在杂质上的微生物通过排出乳泥而大大降低原料乳中的杂菌数，巴氏杀菌可以杀灭绝大部分微生物，使杂菌数降得更低，从而提高UHT的灭菌效果。如果巴氏杀菌后又有一段时间的贮存，则可促进芽孢发育成繁殖型菌体，那么在下次热处理时，其将很容易被失活，因此可以减少芽孢的原始菌数。所以预处理在灭菌乳生产中是非常重要的。

（二）超高温灭菌

GB/T 15091—1994《食品工业基本术语》将超高温瞬时灭菌（UHT灭菌法）定义为：“采用高温、短时间，使液体食品中的有害微生物致死的灭菌方法。该法不仅能保持食品风味，还能将病原菌和具有耐热芽孢的形成菌等有害微生物杀死。灭菌温度一般为130～135℃，灭菌时间一般为数秒。”采用此种方式灭菌，灭菌率可达到99.99%。

加热分两段进行，第一阶段将牛乳预热到80～85℃，有助于乳清蛋白的热稳定性。刺激产芽孢菌，使其呈复苏状态，增强UHT灭菌效果。然后进入第二阶段，将牛乳加热到沸点以上至135～150℃。由于加热温度非常高，所以乳中的微生物可完全被杀死，产品保存性良好。

（三）无菌灌装

所谓无菌灌装，就是在无菌环境条件下，将灭菌后的牛乳充填到无菌容器并密封。它的基本原理是以一定方式杀死微生物，并防止微生物再污染。牛乳从无菌冷却器流入包装线，包装线在无菌条件下操作。为了补偿设备能力的差额或者包装机停顿时的不平衡状态，可在杀菌器和包装线之间安装一个无菌罐。这样，如果包装线停了下来，产品便可贮存在无菌罐中。当然处理的乳也可以直接从杀菌器输送到无菌包装机，由于包装机处理不了而出现的多余乳可通过安全阀回流到杀菌设备，这一设计可减少无菌罐的潜在污染。

可供牛乳制品无菌包装的设备主要有无菌菱形袋包装机、无菌砖形盒包装机、无菌纯包装机、多尔无菌灌装系统、安德逊成型密封机等。