廣義上講,將產(chǎn)品加熱至50℃以上,,配合充分的加熱時間,,即可殺滅乳制品中一種或者多種致病性和腐敗性微生物。因此熱加工工藝中,,可選的溫度/時間組合方案比較多,。
根據(jù)表1可知,,巴氏殺菌通常以下述幾種方式實(shí)現(xiàn):
高溫短時殺菌HTST (High Temperature Short Time),,溫度和時間組合是72°C以上保持至少15s的時間,一般通過連續(xù)式殺菌系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),;
低溫長時殺菌LTLT(low temperature long time),,溫度和時間組合是63°C以上保持至少30min時間,一般通過批次型殺菌系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),;
雖然熱處理的核心要素說起來比較簡單——溫度&時間,。但是現(xiàn)實(shí)過程中,還有較多技術(shù)細(xì)節(jié)需要考慮,。為了匹配物料特性,,實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定,,可追溯的熱加工處理能力,需要配置一系列的硬件軟件控制系統(tǒng),,記錄系統(tǒng)等,,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品熱加工處理過程的實(shí)施、監(jiān)控,、糾偏,、食品安全保障以及相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)(包括CCP/OPRP監(jiān)控數(shù)據(jù))的記錄。
下面以HACCP中確認(rèn)和驗(yàn)證兩個角度,,來討論一下巴氏系統(tǒng)重要組分的要求分別是如何落實(shí)的,。
表3 典型連續(xù)式巴氏殺菌機(jī)的驗(yàn)證活動
乳制品的熱加工處理HTST
一、物料粒徑控制
要素一 過濾器
· 在原料奶開始進(jìn)入系統(tǒng)前,比如設(shè)置在平衡缸前,;
· 在最終加熱段前配置
要素二 離心機(jī)
當(dāng)采用離心機(jī)控制粒徑時,最低殺菌條件組合應(yīng)參考200μm欄,。
流量控制或者說保持時間控制,是巴氏殺菌過程中的一個重要環(huán)節(jié),。在保持設(shè)備一定的前提下,,流量與保持時間呈反比,因此,,應(yīng)當(dāng)設(shè)定流量的上限以確保保持時間不會低于如表2所示的最低殺菌要求,。
1,、計時泵(timing pump)一方面是控制產(chǎn)品在通過保持管時流量不會超過最高流量限值,另一方面是與背壓閥一同作用,,保持已殺菌物料的正壓力差,。
2、在穩(wěn)定狀態(tài)時,,流量控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)a(chǎn)品流量控制在設(shè)定值±5%允差范圍內(nèi),。
3、如果采用限流裝置,,該設(shè)備在CIP時該裝置能夠有效清潔,,在生產(chǎn)時限流裝置能夠有效限制最高流量。
4,、當(dāng)回流閥發(fā)生故障或者錯誤時,,計時泵也需要同步停止。
5,、當(dāng)巴殺設(shè)備配置再生段時,,計時泵的應(yīng)位于再生段之后在進(jìn)入最終加熱段前(如圖所示)。
如果在某些巴氏殺菌機(jī)內(nèi),,沒有配置再生段,,或者殺菌機(jī)配置了空氣間隙式板片,那么計時泵的位置設(shè)計可以沒有這么嚴(yán)格,。另外,,如果在加熱段后設(shè)置緩沖罐,定時泵應(yīng)在緩沖罐后,,以確保精準(zhǔn)控制通過保持管的物料流量,。
要素二 流量確認(rèn)
1,、如圖1中spool piece for calibrated flowmeter所示位置,,預(yù)留一個900mm長的短管以便替換安裝經(jīng)過校準(zhǔn)的比對流量計。短管應(yīng)水平安裝,,或者以產(chǎn)品流量方向安裝,。
2、為了避免彎管,,閥門或者其他連接件影響流量測量,,安裝流量計應(yīng)在前后管路預(yù)留一定的直管長度,流量計前應(yīng)至少預(yù)留10倍管徑的長度,,流量計后應(yīng)至少預(yù)留5倍管徑的長度,。
3、流量計校準(zhǔn):在1~2完成后,,將預(yù)留管替換為經(jīng)過溯源校準(zhǔn)的流量計,,通過與現(xiàn)有流量計的在線比對,,確定現(xiàn)有流量計的實(shí)際偏差是否在可接受范圍。
4,、流量控制準(zhǔn)確度確認(rèn):在同樣的流量設(shè)定條件下,,在流量計的中段流量范圍,取6次獨(dú)立的流量測量結(jié)果,,計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差,,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5%時認(rèn)為可接受?;蛘呷?span style="margin:0px;padding:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;word-wrap:break-word !important;">流量計的最大流量時,,滿足±5%的偏差。
要素三 流量超限時的保護(hù)措施
1,、超高流量保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能觸發(fā)回收閥門(Recycled Valve)
2,、回到進(jìn)料狀態(tài)
2.1 當(dāng)回流裝置安裝于冷卻段后端,,在系統(tǒng)激活高流量保護(hù)后,,恢復(fù)進(jìn)料狀態(tài)應(yīng)滿足:
2.2 當(dāng)回流閥門安裝于保持管后段,在系統(tǒng)激活高流量保護(hù)后,,再回到進(jìn)料狀態(tài)應(yīng)滿足:
· 在追加至少一個最低保持時間的延遲后,,物料實(shí)際流量低于高流量回收的設(shè)定限值;
三,、溫度控制及監(jiān)控
1,、溫度計的構(gòu)造和安裝/固定方式應(yīng)遵守衛(wèi)生設(shè)計要求,如3A標(biāo)準(zhǔn),。
2,、溫度傳感器的準(zhǔn)確度:在回流溫度限值的±3℃范圍內(nèi),其允許偏差應(yīng)為±0.5℃,讀數(shù)應(yīng)能被操作人員方便讀取,。
要素二 信號采集
1,、巴氏殺菌溫度的記錄和回流控制信號應(yīng)來自同一溫度傳感器。
2,、如果安裝兩個巴氏殺菌溫度傳感器,,控制邏輯應(yīng)該是任何一個傳感器低于回流溫度設(shè)定限值均需要回流。只有所有的巴氏殺菌溫度讀數(shù)恢復(fù)高于設(shè)定限值后,,才能繼續(xù)恢復(fù)至進(jìn)料狀態(tài),。此時,記錄儀應(yīng)采集更靠近回流閥門的傳感器信號數(shù)據(jù),。
1、回流系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)的響應(yīng)時間應(yīng)≤5s,;
2,、傳感器的時間常數(shù)測定:將一個未經(jīng)加熱的傳感器插入充分?jǐn)嚢铚囟确植季鶆虻?/span>76℃水浴中,溫度計的讀數(shù)從65℃上升到72℃說需要的時間間隔,。
要素一 壓力差標(biāo)準(zhǔn)
1,、壓力差自動控制系統(tǒng)需保證已殺菌的產(chǎn)品側(cè)壓力始終高于未殺菌側(cè)的物料以及換熱媒介,,以避免熱交換器失效時的交叉污染的風(fēng)險。
2,、在物料供料和回流模式下,,均需要維持壓力差異(或者觸發(fā)壓力差回收系統(tǒng))。
3,、當(dāng)壓力差≤壓力差設(shè)定限值時,,需啟動回收?;謴?fù)生產(chǎn)的前提是在換熱器中已巴氏殺菌產(chǎn)品段直至回收閥門(Recycle Valve)段已經(jīng)完成了滿足巴氏殺菌條件的持續(xù)殺菌,或者整個巴氏殺菌機(jī)已經(jīng)重新清潔和消毒,。
4,、如采用空氣間隙式換熱板片,板片間一旦有泄漏發(fā)生,泄漏的未殺菌物料和傳熱媒介將通過溢流道流出,,而不會污染產(chǎn)品,。當(dāng)采用這樣的板片時,可以不配置回收閥門(Recycle Valve),。但溢流道需要與外界大氣相通,,確保一旦發(fā)現(xiàn)有泄漏發(fā)生,及時發(fā)現(xiàn)并更換受影響板片,。
要素二 壓力傳感器的位置
1,、壓力傳感器應(yīng)當(dāng)設(shè)置在恰當(dāng)位置,具體闡述見上篇確認(rèn)表,。
2,、如果換熱器有多于一個再生段,則需要配置多組壓力傳感器,。
3,、在實(shí)際現(xiàn)場安裝時,壓力傳感器應(yīng)該盡可能安裝在同一個水平高度,,以避免靜位壓差帶來的影響,。
要素三 壓力差記錄儀和回收系統(tǒng)的響應(yīng)時間
1、系統(tǒng)的響應(yīng)時間和記錄系統(tǒng)的響應(yīng)時間應(yīng)≤5s,。
2,、壓力傳感器的時間常數(shù)測量是將壓力加至27.5kPa,然后迅速釋放將其變?yōu)? kPa,讀數(shù)變化的時間間隔,。
要素四 壓差控制的回收系統(tǒng)
1,、回收閥門(Recycle Valve)
2,、回收管線
· 回收閥門(Recycle Valve)及管線需要確?;亓鳟a(chǎn)品能夠自由流回平衡罐或者排廢。同時,,在回收管線上不設(shè)置任何其他的閥門等會阻止自由流動的設(shè)備,。
· 當(dāng)回收管線直接連接到平衡罐內(nèi),管末端至少高于溢流液位兩倍的管徑高度,。對于某些易產(chǎn)生泡沫敏感的物料來說,,回收管線的末端會低于該液位,此時需要配置破虹吸裝置,。
· 當(dāng)回收閥門(Recycle Valve)處于回收狀態(tài)時,,為了隨時檢查是否有泄漏至后端供料管線的情況,,回收管線應(yīng)可以將回收閥門(Recycle Valve)與供料管線斷開。
3,、回收系統(tǒng)的觸發(fā)
要素五 壓差記錄系統(tǒng)
壓差記錄應(yīng)至少包括以下信息:
· 壓差控制系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài),;
· 回收閥門位置,;
· 只要每個單獨(dú)的閥門位置狀態(tài)能夠清晰識別,多個閥門的位置狀態(tài)記錄可以共享一個信道,。
要素一 回流裝置(Flow Divert Device)