优质乳巴氏杀菌温度测定方法以及优化后的巴氏杀菌工艺与流程

本发明涉及一种杀菌温度测试方法，特别涉及一种优质乳巴氏杀菌温度的测定方法，属于乳制品加工
技术领域：
。主要是对于巴氏杀菌温度进行精密测定，提高巴氏杀菌的温度精度，在安全可靠的范围内降低巴氏杀菌的温度，提高乳制品的营养价值。
背景技术：
：巴氏杀菌，亦称巴氏灭菌，是由微生物学家巴斯德发明的低温杀菌方法，由于杀菌温度相对较低，在杀灭病菌的同时能够更好的保持食物中的营养物不被破坏。牛奶巴氏杀菌的温度可以选择62-65℃保持30分钟，也可以选择75-90℃保持15-16s完成杀菌。现有的巴氏鲜奶生产过程中，巴氏杀菌方式一般选择80-85℃保持15-25s，属于较高温度的高速巴氏杀菌。选择的杀菌温度偏高、时间偏长，主要是因为如此进行巴氏杀菌可以更好的确保杀菌的效率，使巴氏鲜奶的杀菌率100％合格。但是，如此设定的巴氏杀菌参数对于牛奶中的营养物质却是非常不利的，过高的巴氏杀菌温度直接导致牛奶中的过氧化物酶、乳铁蛋白等营养物质快速流失。以乳铁蛋白为例，uht杀菌后几乎完全损失，85℃巴杀损失率在九成以上，而79℃巴杀损失率降低至八成左右。因此，如何精确调整控制巴氏杀菌温度、时间对于提高巴氏牛奶品质具有重要意义。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术中所存在的巴氏牛奶杀菌温度倾向对于温度偏高、时间偏长的不足，提供一种巴氏杀菌温度的测定方法。本发明的优质乳巴氏杀菌温度测定方法针对于现有技术中巴氏牛奶巴氏杀菌温度倾向于过热的缺陷，提高检测分析巴氏杀菌温度精确度，在安全可靠的范围内降低巴氏杀菌温度，使得巴氏牛奶的营养价值进一步的提高，确保消费者饮用的巴氏牛奶符合巴氏牛奶的高品质、高营养特性。为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种巴氏杀菌温度测定方法，包括以下步骤：(1)在巴氏杀菌机器的保持管段进液口和出液口处分别设置至少一个温度探头安装孔。(2)在温度探头安装孔内部安装至少一个温度探头，采用标准温度计对温度探头进行校准，误差大于0.2℃的探头进行更换。(3)开启巴氏杀菌机器，设定目标巴氏杀菌温度70-85℃；(4)采用标准温度计对步骤3测定的结果进行校准，对于温度误差大于0.2℃的温度探头进行更换，直至所有的温度探头温度误差≤0.2℃。(5)重复步骤3，利用安装的温度探头测定巴氏杀菌机器的进液口和出液口的温度，并加以记录。本发明的巴氏杀菌温度测定方法针对现有的巴氏杀菌工艺以及巴氏杀菌机器的运行特点，设计至少两个温度探头测定巴氏杀菌温度保温管内的温度情况，精确监控巴氏杀菌过程中的核心工段的温度情况。并在测定过程中先进行常规校准和设备运行中校准，经过校准的温度探头灵敏度和精确度有保障，特别是对于巴氏杀菌工艺中的重点参数段的温度测定精确度极佳，保证了巴氏杀菌温度的调整可靠性。可以在优质乳生产工艺优化过程中精确的调整巴氏杀菌温度，防止巴氏杀菌温度调整过程中大幅度波动导致的杀菌温度过低或过高。避免因为巴氏杀菌温度过高导致的营养物质大量流失，以及温度过低可能引起的巴氏杀菌不完全的问题。所述巴氏杀菌机器的保持管是指巴氏杀菌机器上对牛奶保温实现巴氏杀菌的核心工段的管线，牛奶在保持管中保持相应的巴氏杀菌温度实现杀菌效果。进一步，所述温度探头在0-100℃范围内误差不超过0.2℃。优选地，温度探头的最小刻度不超过0.1℃。优选地，温度探头在2-90℃范围内误差不超过0.2℃。更优选的，在5-85℃的温度范围内误差不超过0.2℃。或者，精简的情况下，选用的温度探头在70-85℃范围内误差不超过0.2℃，在0-100℃内误差不超过0.5℃。温度探头的选择根据温度测定过程中重点关注的温度区间选用高精度探头，既能够保证测试的精度，又节约探头的采购成本。巴氏杀菌过程中杀灭微生物的温度区间重点在于50-90℃范围内，可以认为优选应用50-90℃内误差不超过0.2℃的温度探头是较优的/可以接受的选择。对于巴氏杀菌的温度测定范围可以根据测定的需要选择适宜的温度探头，在不增加检测分析的复杂度的情况下保证检测分析的结果准确性和可靠性。优选地，更换的温度探头的精度达到0.2℃以上。通过选择适宜的温度探头减少重复校准温度探头的工作量。进一步，提高探头精度，选用误差不超过0.1℃的温度探头提高巴氏杀菌温度的测定精度，增强对于巴氏杀菌过程的控制准确性。进一步，当进液口和出液口测定的温度差超过0.2℃的时候，观察巴氏杀菌机器是否进行自动调整温度；如果巴氏杀菌机器未及时进行自动温度调整，则人为干预，调整保温管的蒸汽量，控制巴氏杀菌的温度稳定。进一步，先将温度探头用水校准，排出误差大于0.2℃的温度探头。优选地，筛误差不大于0.1℃的温度探头。虽然温度探头测试水和牛奶的时候温度精度可能存在微小的误差，但是对于水中具有高精度的探头一般在牛奶中也具有较好的精度。水中校准工艺更加简单易实施，高效率，低成本。进一步，将上述合格的温度探头用牛奶进行校准，确保温度探头在实际工作的液体检测过程中保持良好的精度。一种巴氏杀菌工艺，采用巴氏杀菌机器对牛奶进行巴氏杀菌，将牛奶输送到巴氏杀菌机器中，控制牛奶的升温变化程序为多段式杀菌工艺流程，其中杀菌温度段分成多段：第一段：第1次升温，由低温储罐中的储存温度升至22-28℃，时间10-15s。第二段：第2次升温，升至62-68℃，时间4-8s。第三段：第3次升温，升至70-74℃，时间10-15s。第四段：第4次升温，升至77-81℃，时间4-8s。第五段：保温，巴氏杀菌15-22s。第六段：第1次降温，降至62-67℃，时间10-15s。第七段：第2次降温，降至4-8℃，时间10-15s。第八段：第3次降温，降至2℃以下，时间8-11s。本发明的巴氏杀菌工艺需要采用高精确的巴氏杀菌设备，精确控制巴氏杀菌温度变化范围，避免大幅度的温度波动，保证温度控制在设计的范围内，最终达到高效率的杀灭病菌、有效保留营养成分的效果。和现有工艺中采用的两段重复式巴氏杀菌处理不同，优化后的巴氏杀菌工艺提高了巴氏杀菌过程中温度控制精度，只需要一次巴氏杀菌就可以确保巴杀的精度，减少巴杀的能耗，提高效率，减少牛奶中营养物质在巴杀过程中的流失。进一步，先将巴氏杀菌机器采用上述发明的巴氏杀菌温度测定方法进行校准，然后采用上述巴氏杀菌工艺进行巴氏杀菌处理。经过实际试生产验证，优化后的巴氏杀菌工艺使得牛奶产品的营养成分保持率更高，同时巴杀的能耗也降低了，节约了生产成本。与现有技术相比，本发明的有益效果：1.本发明的巴氏杀菌温度测定方法针对现有的巴氏杀菌工艺以及巴氏杀菌机器的运行特点，设计至少两个温度探头测定巴氏杀菌温度保温管内的温度情况，精确监控巴氏杀菌过程中的核心工段的温度情况。2.本发明优质乳巴氏杀菌温度测定方法，先进行常规校准、设备运行校准，然后在优质乳试生产过程中进行校准验证，精确控制巴氏杀菌温度，杀菌温度大幅度波动导致的杀菌温度过低或过高。3.本发明的巴氏杀菌工艺需要采用高精确的巴氏杀菌设备，精确控制巴氏杀菌温度变化范围，避免大幅度的温度波动，保证温度控制在设计的范围内，最终达到高效率的杀灭病菌、有效保留营养成分的效果。附图说明：图1是原工艺温度曲线图。图2是现工艺温度曲线图与原来比较。图3是五段式温度曲线图(优化后的巴杀艺温度特性曲线)。图4是改进后优质乳的巴杀工艺流程图。图5是试生产期间糠氨酸数值曲线图。图6是成品菌落总数数据。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例1温度探头精度验证第一次测试在巴氏杀菌机器的保持管段进液口和出液口处分别设置两个温度探头安装孔；其中一个孔内装上温度探头，另一个安装上标准温度计。进液口和出液口处的设置情况相同。同时，对均质设备按照同样的温度探头及标准温度计进行校准。开启巴氏杀菌机器液体循环，使用清水作为流体，分别设置不同的温度参数(低温4-7℃、中高温59-62℃、高温78-81℃)，记录温度探头检测的数值和标准温度计的读书。测试过程及具体数值如下：表1：第一次测试温度保温管出口tt45温度探头测试的温度与标准温度计偏差较小，在±0.25℃内；保温管进口tt44温度探头高温时显示温度与标准温度计偏差较大，最高达到了0.6℃以上，未达到精度要求。对温管进口tt44温度探头进行更换。实施例2温度探头精度验证第二次测试27日，生产部对tt44、tt45温度探头进行了更换。对实施例1更换后的温度探头进行第二次测试，测试温度同样选用低温、中高温、高温等三个不同的特征温度范围。选用的温度反应巴氏杀菌过程中的主要温度段的特征点，具有针对性，有效反应巴氏杀菌机器运行时管道内的温度情况。实验步骤同第一次测试，具体测试过程及测试数值如下：表2：第二次测试温度tt44温度探头低温时，低温偏差达到了0.6℃，中高温偏差也有0.4℃，在此情况下，建议继续调试或者更换温度探头。如果生产紧张，可以依然采用此tt44温度探头，但是要对巴氏杀菌的结果加强监控，如果发现巴氏杀菌效果发生不良变化则应更换tt44温度探头，并对设备进行整体检查。实施例3温度探头精度验证第三次测试对实施例2的巴氏杀菌机器上的tt44温度探头进行更换，再次按照实施例1的测试方法进行测定，测试过程及具体数值如下：表3：第三次测试温度保温前后及均质温度探头在55-65℃、75-85℃两个温度区间范围内的最大温度偏差为0.2,满足±0.25℃偏差要求。实施例4巴杀过程温度稳定性第一次测试采用实施例3校准完成后的巴氏杀菌机器进行巴氏杀菌试运行。测试过程及具体数值如下：选择原料乳10吨，巴氏杀菌温度设置为79℃，报警温度为76℃，按巴氏杀菌工艺进行测试。具体数值如下：表4：牛奶巴杀工艺中温度校准探头名称\温度\tt44tt45偏差开始计时时间17:2679.278.90.3开始计时时间17:2878.878.10.7开始计时时间17:3078.277.60.6开始计时时间17:3280.079.01.0开始计时时间17:3480.079.40.6开始计时时间17:3679.178.60.5开始计时时间17:3878.878.00.8开始计时时间17:4079.378.50.8开始计时时间17:4279.278.60.6开始计时时间17:4478.778.00.7开始计时时间17:4679.278.50.7开始计时时间17:4879.078.40.6开始计时时间17:5078.878.10.7开始计时时间17:5279.378.50.8开始计时时间17:5479.078.40.6开始计时时间17:5678.878.10.71.81.8从数据可以看出，杀菌机启动进水时温度有一定的波动，启动正常约15分钟后，保温前温度最低为78.7℃，最高79.3℃，平均79.0℃，保温前温度稳定；保温后温度最低78.0℃，最高78.6℃，平均78.3℃，低于标准设置温度0.7℃。要求对保温管加装保温层、调整蒸汽流量等后继续测试。实施例5巴杀过程温度稳定性第二次测试利乐工程师到厂对蒸汽流量、pid值等进行了调整，形成了《利乐杀菌机杀菌温度保持温度温差调整操作指南》，12月6日、7日、8日再次连续对温度进行监控，温差最大为0.2℃。经过多次调整改进以后，巴氏杀菌机器具有良好的精确度，满足优质乳生产设计的巴氏杀菌工艺优化要求，可以进行巴氏杀菌温度优化调整。实施例6优质乳试生产1、优化工艺流程现有的巴氏杀菌工艺设定的温度参数条件如表5、图1所示。校准巴氏杀菌温度以后，取消了原巴氏杀菌工艺中闪蒸和预巴杀步骤，只保留基础工艺步骤：收奶、均质巴杀、灌装。2016年12月19日，正式开始按照79±0.5℃、18.75秒(实际平均达到19.03秒)巴杀工艺开始批量生产优质乳。表5：原工艺条件下的温度时间变化表工序温度(℃)时间(s)备注浓缩*795浓缩保持温度升温预巴杀*858.2预巴杀升温从79-85℃预巴杀*8515预巴杀保持温度预巴杀降温*632.5预巴杀降温第一次升温2513生料-进入冰水降温前的部分熟料第二次升温655生料-热水第三次升温72.513生料-保温结束后的熟料第四次升温796.12生料-热水保温段7919.03无热交换(生料经保温杀菌成为熟料)第一次热回收6513等同与第三次升温第二次热回收513等同与第二次升温冰水降温＜2℃9.72熟料-冰水*注：取消*部分的工艺步骤现工艺条件下的温度时间变化中包括了浓缩、升温预巴杀、预巴杀和预巴杀降温，实际巴杀的工艺中包括了两段巴杀，优化巴杀设备的温度控制以后，取消第一段的预巴杀，仅保留一段巴杀。同时，调整巴杀过程的温度，在巴杀设备的温度精度提高以后，可以选用更低的巴杀温度，保持更多的营养物质。将原巴杀工艺的第二段温度段和调整优化后的巴杀温度进行对比，如图2所示，优化后的巴杀工艺主要是降低了巴杀的主段温度数值，减少多余的热量输入，减少营养成分损失。2、正式工艺标准经过优化的多段式巴杀工艺温度变化梯度程序如下：第一段：第1次升温，由低温储罐中的储存温度升至25℃，时间13s。第二段：第2次升温，升至65℃，时间5s。第三段：第3次升温，升至72.5℃，时间13s。第四段：第4次升温，升至79℃，时间6.12s。第五段：保温19℃，巴氏杀菌19.03s。第六段：第1次降温，降至65℃，时间13s。第七段：第2次降温，降至5℃，时间13s。第八段：第3次降温，降至2℃以下，时间9.72s。最终优化后的巴杀工艺温度设定如图3所示。根据改进后的巴杀工艺确定新的巴氏牛奶生产工艺，工艺流程图如图4所示。图4中标记说明：1、生牛乳验收；2、收奶；3、储存(温度2-6℃)或净乳；4、净乳或储存(温度2-6℃)；5、暂存；6、均质、杀菌；7、半成品储存，检测；8、灌装，打码；9、产品检测；10、储存，运输；11、拒收；12-13、用作其他原料。3、试生产期间成品数据采用优化后的巴杀工艺进行巴氏牛奶生产制备，对产品进行全阶段的取样检测分析，研究优化后的巴杀工艺对于产品的品质影响。(1)糠氨酸数据对原料乳、平衡缸、成品、成品到保质期、以及巴杀过程样、停机样等全面进行了糠氨酸检验，具体数值如下：表6：试生产期间糠氨酸数值(mg/100g蛋白质)。注：k代表巴杀开机样，k+1代表巴杀后10分钟取样，t代表停机样。将表6得到数据绘制成糠氨酸波动变化图谱，结果如图5所示，试生产期间糠氨酸数值曲线大约在2.0-7.0之间波动，全部没有突破预警线8mg/100g。未触发企业设定的内部控制安全线10mg/100g，100％符合国标规定的12mg/100g的标准要求。(2)、成品菌落总数数据表7：成品菌落总数数据，单位cfu/ml将上述表7成品菌落总数数据绘制成图整体监控图，结果如图6所示，巴氏牛奶全部符合国标规范要求。改进后的优质乳生产工艺上线初期设备稳定性不佳，经过优化调整，成品菌落数得到很好的控制，降低到较低的范围内。另致病菌(金黄色葡萄球菌以及沙门氏菌均未检出)，表明本发明优化的优质乳生产工艺满足安全要求。3、投诉数据试生产期间，未接到优质乳成品变质相关的投诉。优质乳产品质量得到市场验证，营养价值提高的同时优质乳的安全性高良好。当前第1页12