เครื่องฆ่าเชื้ออุณหภูมิสูงพิเศษแบบฉีดไอน้ำและจุ่มไอน้ำ
นมฆ่าเชื้อ UHT อุณหภูมิสูงพิเศษมีอายุการเก็บรักษานาน เหมาะสำหรับการขนส่งและการเก็บรักษาข้ามภูมิภาค แต่ส่งผลกระทบต่อสารออกฤทธิ์ในนมอย่างมาก ด้วยความต้องการของผู้บริโภคที่เพิ่มขึ้นในเรื่องรสชาติและคุณค่าทางโภชนาการของนมสด (ปริมาณสารออกฤทธิ์ในนม) นมสดพาสเจอร์ไรส์แบบเก็บได้นาน ESL ที่อยู่ระหว่างนมพาสเจอร์ไรส์และนมฆ่าเชื้อ UHT จึงได้รับความนิยมจากผู้บริโภคตั้งแต่เปิดตัว
นม ESL (Extended Shelf Life Milk) หรือก็คือนมพาสเจอร์ไรส์ที่ยืดอายุการเก็บรักษา เป็นนมสดคุณภาพสูงที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง นม ESL ไม่เพียงมีรสชาติสดใหม่แบบนมพาสเจอร์ไรส์ แต่ยังมีปริมาณแบคทีเรียน้อยกว่านมพาสเจอร์ไรส์ จึงมีอายุการเก็บรักษายาวนานกว่า สี กลิ่น รส และการคงอยู่ของสารอาหารภายในใกล้เคียงกับนมพาสเจอร์ไรส์แบบดั้งเดิมมาก จึงถูกเรียกว่า "นมพาสเจอร์ไรส์ยุคใหม่" ขณะเดียวกัน นม ESL ยังแก้ข้อบกพร่องด้านรสชาติและเนื้อสัมผัสของนม UHT ได้ เช่น รสเก่าเหม็นหืนเล็กน้อย การแยกชั้นของครีมและไขมัน การเกิดเจลหรือการตกตะกอน เป็นต้น โดยอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์นม ESL โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างนมพาสเจอร์ไรส์และนม UHT และสามารถเก็บได้อย่างน้อย 15 วัน สูงสุด 45 วันภายใต้การแช่เย็น
ให้ความร้อนโดยตรงหรือโดยอ้อม?
UHT แบบให้ความร้อนโดยตรง
วิธีให้ความร้อน: ฉีดไอน้ำหรือแบบจุ่มคุณสมบัติ: ให้ความร้อนและทำให้เย็นได้ทันที
ข้อดี: การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของผลิตภัณฑ์น้อย
ผลกระทบด้านลบ: ต้นทุนการดำเนินงานสูงขึ้นเล็กน้อย
การให้ความร้อนแบบอ้อม
วิธีให้ความร้อน: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อหรือแบบแผ่น
คุณสมบัติ: ให้ความร้อนและทำให้เย็นได้ช้า
ผลกระทบด้านลบ: การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของผลิตภัณฑ์สูงขึ้นเล็กน้อย
การทำ UHT โดยตรง
กระบวนการ UHT แบบให้ความร้อนโดยตรง
► การให้ความร้อนและการทำให้เย็นโดยตรงช่วยลดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของผลิตภัณฑ์
► การสูญเสียสารอาหารต่ำ
► คุณภาพระดับสินค้าพรีเมียม
► วิธีให้ความร้อน 2 แบบ:
− การฉีดไอน้ำ
− การทำให้ไอน้ำแทรกซึม
► เหมาะสำหรับตั้งแต่นมขาวไปจนถึงไอศกรีมความหนืดสูง
► กำลังการผลิตตั้งแต่ 2000–30000 ลิตร/ชั่วโมง
กระบวนการฆ่าเชื้อมาตรฐาน
► 1. ผลิตภัณฑ์อุณหภูมิต่ำ (นมสดอุณหภูมิต่ำ INF):
ฆ่าเชื้อที่ 143-158 ℃ → ฉนวน 0.09 วินาที → แฟลช → โฮโมจิไนซ์ที่ 65 ℃ → จ่ายออกที่ 1-4 ℃
► 2. ผลิตภัณฑ์อุณหภูมิปกติ (ครีม, กะทิ):
135-142 ℃ ฆ่าเชื้อ → พักอุณหภูมิ 4/6 วินาที → แฟลช → โฮโมจีไนซ์ที่ 82 ℃ → ปล่อยผลิตภัณฑ์ที่ 10-25 ℃
► 2. ผลิตภัณฑ์ไวต่อความร้อน (โจ๊กข้าวโอ๊ต):
115-140 ℃ ฆ่าเชื้อ → พักอุณหภูมิ 5/10/15/30/60 วินาที → แฟลช → 85 ℃ → ปล่อยผลิตภัณฑ์ที่ 60-70 ℃
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์: ยกตัวอย่างอุณหภูมิฆ่าเชื้อที่ 143 ℃ เนื่องจากอุณหภูมิไอน้ำในถังระหว่างการให้ความร้อนต่ำกว่า 144 ℃ เวลาการให้ความร้อนของระบบ UHT แบบจุ่มจึงสั้นกว่า; ส่วนระบบ UHT แบบฉีดไอน้ำโดยตรง อุณหภูมิบางส่วนของวัสดุสูงได้ถึง 165 ℃ และใช้เวลาในการให้ความร้อนนานกว่าเล็กน้อย ระดับความร้อนสูงเกินและเวลาให้ความร้อนของวัสดุต่ำกว่าประเภทฉีดโดยตรง ดังนั้นแบบจุ่มจึงทำลายคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติของวัตถุดิบน้อยกว่า
ต้นทุนของระบบ UHT แบบจุ่มไอน้ำ (Infusion) สูงกว่าระบบ UHT แบบฉีดไอน้ำโดยตรง เนื่องจากต้องติดตั้งห้องให้ความร้อน ท่อและวาล์วที่เกี่ยวข้อง ปั๊มหอยโข่ง ระบบหล่อเย็นแบบแจ็กเก็ต ฯลฯ
ฉีดไอน้ำ + จุ่มไอน้ำ
ฉีดไอน้ำ + จุ่มไอน้ำ
การฆ่าเชื้อแบบสเปรย์และแบบจุ่มสามารถรวมเป็นระบบเดียวได้ ทำให้การเลือกการผลิตมีความยืดหยุ่นมากขึ้น กระบวนการผลิตสามารถสลับได้อย่างง่ายดายผ่านแผ่นอะแดปเตอร์ เพื่อรองรับข้อกำหนดการอบด้วยความร้อนที่แตกต่างกัน
แรงดันโฮโมจีไนซ์ทั่วไปของโฮโมจีไนเซอร์ปลอดเชื้อ
คือ 60 MPa และต้องติดตั้งระบบน้ำหล่อเย็นปลอดเชื้อ
หลักการของระบบน้ำปลอดเชื้อ:
โดยการฆ่าเชื้อน้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิสูง แล้วจึงทำให้เย็นลง
โฮโมจีไนเซอร์ปลอดเชื้อแบบติดตั้งภายหลัง
1. UHT แบบให้ความร้อนโดยตรง: เนื่องจากอุณหภูมิของวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและไอน้ำผสมโดยตรง อีกทั้งอุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็วในขั้นแฟลชหลังการพักความร้อน เวลาการให้ความร้อนของผลิตภัณฑ์นมจึงสั้นลงอย่างมาก การสูญเสียสารอาหารที่มีฤทธิ์และรสชาติมีน้อยมาก แทบจะเทียบได้กับนมพาสเจอร์ไรส์;
2. วิธีฆ่าเชื้ออุณหภูมิสูงพิเศษช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อและยืดอายุการเก็บรักษาได้อย่างมาก ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อบริษัทผู้ผลิตนมในการขยายขอบเขตการจำหน่ายและเพิ่มส่วนแบ่งตลาด;
3. UHT แบบให้ความร้อนโดยตรงไม่เพียงใช้กับนมสดอุณหภูมิต่ำเท่านั้น แต่ยังใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อความร้อนสูงได้ด้วย ผลิตภัณฑ์บางชนิดไม่สามารถทนต่อการให้ความร้อนระยะยาวของเครื่องฆ่าเชื้อแบบดั้งเดิมได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้ UHT แบบให้ความร้อนโดยตรงได้;
4. เมื่อเทียบกับแบบจุ่มและแบบฉีด แบบฟิวชันมีข้อได้เปรียบในการคงคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติของผลิตภัณฑ์ แต่มีต้นทุนสูงกว่า ลูกค้าจำเป็นต้องพิจารณาเลือกอย่างรอบด้าน
