牛奶微波殺菌工藝研究與設(shè)備設(shè)計(jì).pdf

1、牛奶是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的食品且其營(yíng)養(yǎng)成分極易被人體吸收,也正因此牛奶成為微生物最好的培養(yǎng)基之一,因此在各種奶制品的生產(chǎn)過程中必須對(duì)原料奶進(jìn)行殺菌處理。微波殺菌可使牛奶在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到殺菌要求,并對(duì)牛奶中主要營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味、色澤等都不會(huì)產(chǎn)生顯著影響。本課題主要研究牛奶的微波殺菌工藝并設(shè)計(jì)微波殺菌機(jī)。
　　 本課題首先確定微波殺菌存在非熱效應(yīng),且溫度越高非熱效應(yīng)越明顯,微波直接作用于微生物導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞,與熱殺菌相比具存更高的效

2、率。微波殺菌單因素試驗(yàn)結(jié)果表明隨著微波功率的增大、牛奶質(zhì)量的減小、殺菌時(shí)間的增長(zhǎng)菌落總數(shù)殘留量均減小。大腸菌群僅在微波功率為4kW條件下未完全殺滅,表明微波對(duì)大腸菌群有極好的殺滅效果。各因素對(duì)牛奶中蛋白質(zhì)、乳糖、維生素C等營(yíng)養(yǎng)成分均未造成明顯破壞。組合試驗(yàn)得到各因素與菌落總數(shù)殘留量間的數(shù)學(xué)模型:Y=3.65-1.67A+0.95B-0.63C+0.9A2-0.18B2-0.38C2+0.37AB-0.21AC+0.12BC其中A、B、C

3、分別為微波功率(kW)、牛奶質(zhì)量(kg)、殺菌時(shí)間(s)。并通過方差分析得到各因素對(duì)菌落總數(shù)殘留量的影響程度依次為:微波功率＞牛奶質(zhì)量＞殺菌時(shí)間。并通過該模型得到一種可替代巴氏殺菌的微波殺菌工藝:微波功率7kW、牛奶質(zhì)量5.4kg、殺菌時(shí)間117s。測(cè)得該工藝所得牛奶終溫為61℃,檢測(cè)在該溫度下經(jīng)不同時(shí)間水浴熱殺菌后牛奶中菌落總數(shù),結(jié)果表明39min時(shí)菌落總數(shù)殘留量與微波殺菌后相等。將這兩種方法對(duì)牛奶中主要營(yíng)養(yǎng)成分、色澤、濁度進(jìn)行比較,

4、結(jié)果表明微波殺菌后蛋白質(zhì)、乳糖、維生素C等營(yíng)養(yǎng)成分及色澤、濁度等均與原料奶未出現(xiàn)明顯差別。牛奶經(jīng)熱殺菌后,維生素C含量、濁度有很大變化,蛋白質(zhì)、乳糖含量也比微波殺菌后含量偏低,色澤也差于微波殺菌牛奶的。
　　 在微波殺菌工藝的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一臺(tái)微波殺菌機(jī)以實(shí)現(xiàn)牛奶的連續(xù)式微波殺菌。該殺菌機(jī)通過15個(gè)功率為700w的磁控管來控制微波功率,可分別產(chǎn)生3.5、7、10.5kW三個(gè)檔的微波功率。根據(jù)腔型微波加熱器設(shè)計(jì)理論,加熱器是由5個(gè)a