超高溫殺菌

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超高溫殺菌(Ultra High Temperature Sterilization,UHTS)

　　超高溫殺菌是指將流體或半流體在28s內加熱到135～150℃，然後再迅速冷卻到30～40℃。這個過程中，微生物細菌的死亡速度遠比食品質量受熱發生化學變化而劣變的速度快，因而瞬問高溫可完全殺死細菌，但對食品的質量影響不大，幾乎可完全保持食品原有的色、香、味。目前這種殺菌技術已廣泛應用於牛乳、果汁及各種飲料、豆乳茶、酒等產品的生產過程。

　　UHT殺菌法是英國於1956年首創，在1957～1965年間，通過大量的基礎理論研究和細菌學研究後，才用於生產。超高溫殺菌最早用於乳品工業中牛奶的殺菌作業。大量實驗表明，微生物對高溫的敏感性遠大於多數食品成分對高溫的敏感性，故超高溫殺菌能在很短時間內有效殺死微生物，並較好地保持食品原有的品質。對於超高溫滅菌乳在滅菌過程中有關微生物學和物理、化學方面的變化影響及基本工藝原理等，1965年英國的Burton提出了詳細的報告。其基本點是細菌的熱死率隨著溫度的升高大大超過此間牛乳的化學變化的速率。UHT殺菌裝置由荷蘭的斯托克(Stork)公司在20世紀50年代初率先研製，隨後國際上又出現了許多類型的超高溫處理裝置。由於這種裝置殺菌效果特別好，幾乎可以達到“無菌”的要求，所以被用於牛乳的滅菌處理。20世紀60年代初，無菌灌裝技術獲得成功，促進了超高溫殺菌與無菌灌裝技術相結合，從而發展了滅菌乳生產工藝。自20世紀80年代後，UHT技術得到了更大的發展，其應用範圍不僅僅限於液體產品，目前已可應用於固液混合產品和固體粉狀產品等。殺菌裝置也有很大的發展，如歐姆加熱裝置、氣流式殺菌裝置、塔式殺菌裝置等的開發，進一步促進了超高溫殺菌技術的發展。

　　超高溫殺菌處理一般有兩種方法，即直接加熱法和間接加熱法。

　　直接加熱法是用蒸氣直接加熱物料，接著急劇冷卻，在閃蒸過程中將註入的蒸氣蒸發，恢復物料的原來組成。該方法又有噴射式和註入式兩種型式，噴射式是把蒸氣噴射到物料流體里，註入式則是把物料註入到熱蒸氣環境中。直接加熱法的最大優點是快速加熱和快速冷卻，最大限度地減少超高溫處理過程中可能發生的物理變化和化學變化，如蛋白質變性、褐變等。

　　間接加熱法是通過熱交換器間接加熱製品的過程。同樣，製品冷卻也可間接通過各種冷卻劑來實現。加熱介質包括過熱蒸氣、熱水和加壓熱水，而冷卻劑常見的是冷水或冰水。問接加熱法採用的熱交換器一般有片(板)式、環形管式和刮面式(攪拌式)，每一種方式都有其特點。片式熱交換器的特點是處理能力大，結構緊湊；無縫環形管式的特點是具有極高強度，可以承受高壓；刮面式則適用於黏度很大的製品。

　　在直接和間接加熱兩種方法中，製品預熱和最後冷卻～般都採用片式熱交換器進行冷、熱製品之間的熱交換。