بسترة درجة حرارة عالية جدا

أنواع تعقيم الحرارة فوق العالية

يشير تعقيم الحرارة فوق العالية (UHT) إلى عملية تسخين الطعام، وخاصة منتجات الألبان، إلى درجات حرارة عالية جدًا (135 درجة مئوية على الأقل) لبضع ثوانٍ. يتم ذلك لقتل البكتيريا الضارة وزيادة العمر الافتراضي للمنتجات القابلة للتلف دون الحاجة إلى التبريد. على نطاق صناعي، يتم تنفيذ تعقيم UHT عادةً باستخدام ثلاثة أنواع رئيسية من المعدات: الطريقة المباشرة، ومبادلات الحرارة الأنبوبية أو عالية الكفاءة، وغرفة الفلاش.

• تتضمن الطريقة المباشرة حقن البخار في المنتج لتسخينه إلى درجة حرارة UHT المطلوبة. ثم يتم تبريد المنتج بسرعة عن طريق تطبيق الماء البارد أو ضغط الهواء لإزالة البخار. بعد الطريقة المباشرة، يتم عادةً تركيز المنتج وتعبئته وتخزينه.
• تُعد مبادلات الحرارة الأنبوبية أو عالية الكفاءة أنابيب طويلة عمودية تستخدم لتسخين منتجات الألبان إلى درجات حرارة فوق عالية. في هذه مبادلات الحرارة، يتم تسخين المنتج أولًا بواسطة الماء الساخن ثم يتم تبريده بواسطة الماء البارد في تدفق مضاد. تُعد مبادلات الحرارة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من معقمات الحرارة لأن الماء الساخن الذي يزيل البرودة من المنتج يُستخدم بعد ذلك لتسخين المنتج البارد القادم.
• في طريقة غرفة الفلاش، يتم أولاً تعريض المنتج لدرجة الحرارة في خزانات ذات ضغط عالٍ. ثم يتم فك ضغطه فجأة في غرفة الفلاش، مما يتسبب في تبريده بسرعة. تفصل غرفة الفلاش أيضًا المنتج عن البخار في وحدة التكثيف.

بعد استخدام أي من هذه الطرق لتعقيم UHT للمنتج، يتم عادةً تعبئته في حاويات معقمة بواسطة ملء معقم. تُستخدم مواد التعبئة المعقمة بشكل شائع لمنع التلوث. تمتلك المنتجات التي يتم تعقيمها باستخدام UHT عمر افتراضي يمتد من عدة أشهر إلى سنوات عند تخزينها في مكان بارد وجاف. كما أنها آمنة للاستهلاك حتى لو لم يتم تبريدها، طالما أن التعبئة غير تالفة. تشمل بعض التطبيقات الشائعة لتعقيم UHT الحليب والكريم والحلويات ووصفات الجبن وقواعد الطماطم وقواعد الحساء وغيرها.

مواصفات وصيانة تعقيم الحرارة فوق العالية

المواصفات

قد تختلف مواصفات معدات وأنظمة تعقيم الحرارة فوق العالية حسب النوع والموديل. ومع ذلك، فيما يلي بعض المواصفات النموذجية.

• مبادلات الحرارة

  تُستخدم أنظمة تعقيم UHT عادةً وحدات مبادل حراري لوحي أو أنبوبي أو مزيج من الاثنين لنقل الحرارة إلى منتج الطعام السائل. تختلف مساحة السطح والمادة ومعلمات أداء هذه مبادلات الحرارة.

• طرق التسخين

  اعتمادًا على تصميم النظام، قد تستخدم أنظمة تعقيم UHT طرقًا مختلفة لتسخين منتجات الطعام السائلة، مثل التسخين المباشر بالبخار أو التسخين بالبخار أو التسخين الكهربائي.

• طرق التبريد

  يمكن لأنظمة تعقيم UHT أيضًا استخدام طرق مختلفة لتبريد منتجات الطعام السائلة، مثل التبريد بالماء أو التبريد بالهواء أو تبريد نظام التبريد.

• معدلات التدفق

  يمثل معدل تدفق معقم UHT أقصى قدرة معالجة الطعام التي يمكن للمعدات التعامل معها. يتم قياسه عادةً بالليتر في الساعة (L/h) أو الليتر في الدقيقة (L/min). يعتمد معدل التدفق الدقيق على نموذج الجهاز المحدد وقد يتراوح من عشرات إلى آلاف الليتر في الساعة.

• أنظمة التحكم

  تُعد أنظمة تعقيم UHT عادةً أنظمة تحكم كمبيوترية ترصد وتتحكم في العديد من معلمات المعالجة. قد تتضمن هذه الأنظمة لوحات تحكم تعمل باللمس ووظائف تسجيل البيانات وإنذارات أوتوماتيكية وغير ذلك.

• المواد

  تُصنع المكونات الرئيسية لأنظمة تعقيم UHT، مثل مبادلات الحرارة والأنابيب والصمامات وما إلى ذلك، عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ أو مواد أخرى تلبي معايير سلامة الغذاء لضمان متانتها وخصائصها الصحية.

الصيانة

تُعد صيانة معدات تعقيم الحرارة فوق العالية أمرًا بالغ الأهمية لضمان تشغيلها بشكل صحيح وموثوقية وسلامة وصحية. فيما يلي بعض نصائح الصيانة العامة:

• التفتيش الروتيني

  افحص مظهر وموصلات معدات تعقيم UHT بانتظام للتحقق من وجود علامات التلف أو التسرب أو الفك. انتبه لضبط وتثبيت السحابات ذات الصلة لضمان استقرارها وموثوقيتها.

• التنظيف والتعقيم

  نظف وتعقم المعدات بأكملها، بما في ذلك مبادلات الحرارة والأنابيب والحاويات وما إلى ذلك. اختر مواد التنظيف والتعقيم المناسبة واتبع الإجراءات والأساليب المحددة لضمان سلامة الغذاء والنظافة.

• صيانة الأجزاء

  افحص ونظف الأجزاء الحرجة من معدات تعقيم UHT بانتظام، مثل الصمامات والمضخات وعناصر التسخين وأجهزة استشعار درجة الحرارة وأجهزة استشعار الضغط وما إلى ذلك. قم بإزالة الرواسب أو الانسدادات أو الشوائب من هذه المكونات لضمان تشغيلها بشكل صحيح.

• التزييت

  إذا كانت أي مكونات ميكانيكية من معدات تعقيم UHT تتطلب تزييتًا، فاختر زيت التشحيم المناسب وقم بتطبيقه حسب الحاجة لضمان التشغيل السلس وتقليل التآكل.

• استبدال الأجزاء القابلة للاستهلاك

  يجب استبدال الأجزاء المتينة من معدات تعقيم UHT، مثل الحشوات وحلقات الختم والفلاتر وما إلى ذلك، بانتظام بناءً على الاستخدام وظروف التشغيل لضمان التأثير الصحيح على الختم والترشيح.

• الحفاظ على السجلات

  احتفظ بسجلات استخدام المعدات وصيانتها، بما في ذلك تاريخ الإصلاحات والأجزاء المستبدلة وسجلات التنظيف والتعقيم وما إلى ذلك. يساعد ذلك في تتبع حالة صيانة المعدات ويساعد في الصيانة وإصلاح المشكلات في المستقبل.

سيناريوهات تعقيم الحرارة فوق العالية

• صناعة الألبان

  يُستخدم تعقيم الحرارة فوق العالية (UHT) على نطاق واسع في قطاع الألبان لمعالجة منتجات مثل الحليب والكريم والجبن السائل. من خلال تعريض منتجات الألبان لدرجات حرارة عالية لفترة قصيرة، يضمن تعقيم UHT سلامتها من خلال القضاء على البكتيريا الضارة. علاوة على ذلك، يعزز هذا المعالجة الحرارية من العمر الافتراضي للمنتجات، مما يسمح بتخزينها لعدة أشهر دون الحاجة إلى التبريد.

• صناعة العصائر والمشروبات

  تستخدم صناعة العصائر والمشروبات تعقيم UHT بشكل متكرر في إنتاج عصائر الفاكهة والمشروبات المنكهة والمشروبات غير الكحولية. يساعد تعقيم UHT في الحفاظ على القيمة الغذائية والنكهة ونضارة المشروبات مع القضاء على مسببات الأمراض وزيادة العمر الافتراضي. ونتيجة لذلك، يمكن توزيع وتخزين المشروبات المعالجة بتعقيم UHT دون الحاجة إلى التبريد حتى يتم فتحها.

• صناعة الأغذية

  يُعد تعقيم UHT واسع الاستخدام في صناعة الأغذية. يمكن استخدامه لمعالجة بدائل الألبان والصلصات والحساء والمرق والتوابل ومستخلصات الخضار، من بين منتجات أخرى. لا يضمن تعقيم UHT سلامة هذه الأطعمة من خلال القضاء على البكتيريا المسببة للأمراض فحسب، بل يزيد أيضًا من عمرها الافتراضي. علاوة على ذلك، يلغي تعقيم UHT الحاجة إلى المواد الحافظة الاصطناعية، مما يجعله خيارًا صحيًا لمعالجة الأغذية.

• صناعة التعبئة والتغليف

  يلعب تعقيم UHT دورًا حيويًا في صناعة التعبئة والتغليف من خلال تمكين إنتاج التعبئة المعقمة. تتضمن التعبئة المعقمة تعقيم UHT منفصل للطعام أو المشروبات وتعبئتها في حاويات معقمة. تضمن هذه الإجراءات أن المنتج النهائي خالٍ من الملوثات، مما يزيد من عمره الافتراضي ويمكّن التوزيع في المناطق ذات مرافق التبريد المحدودة.

• صناعة الأدوية

  يُستخدم تعقيم UHT على نطاق واسع في صناعة الأدوية لتعقيم الأدوية السائلة والحلول القابلة للحقن وحلول المغذيات. يضمن القضاء على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، وبالتالي يضمن سلامة وجودة المنتجات الدوائية. يلعب تعقيم UHT أيضًا دورًا حاسمًا في تحضير السوائل الوريدية (IV) والأدوية، مما يقلل من مخاطر التلوث أثناء الإنتاج.

كيفية اختيار تعقيم الحرارة فوق العالية

عند اختيار معدات المعالجة UHT لشركة الألبان، يجب مراعاة العديد من العوامل.

• القدرة:

  تُعد قدرة معقم الحرارة فوق العالية عاملاً حاسمًا يجب مراعاته. من المهم اختيار قدرة تتناسب مع متطلبات المعالجة. ضع في اعتبارك أحجام الإنتاج ذروة التأكد من أن المعدات المختارة يمكنها التعامل معها.

• تقنية UHT:

  تتوفر طرق UHT مختلفة، ولكل منها مزايا مميزة وملاءمة لتطبيقات معينة. تُستخدم معقمات الحرارة فوق العالية ذات التدفق المستمر بشكل شائع في الإنتاج عالي الحجم. بالنسبة لبعض القطاعات، قد تكون هناك حاجة إلى أنظمة تعقيم UHT مصممة خصيصًا بخصائص محددة. من الضروري تحليل مزايا وعيوب كل خيار بعناية لاختيار الطريقة الأنسب للاحتياجات المحددة لمرفق معالجة الألبان.

• مصدر الحرارة ونقلها:

  يؤثر مصدر الحرارة المستخدم في تعقيم UHT بشكل كبير على كفاءة التشغيل والنفقات. تتوفر العديد من الخيارات، بما في ذلك حقن البخار المباشر والتسخين الكهربائي. بينما يوفر حقن البخار المباشر تسخينًا سريعًا ومناسبًا لعمليات الإنتاج عالية الإنتاجية، فإن التسخين الكهربائي يوفر كفاءة أفضل في استخدام الطاقة وتكاليف صيانة منخفضة.

  تؤثر طريقة نقل الحرارة المستخدمة أثناء تعقيم الحرارة فوق العالية أيضًا بشكل كبير. تُعد مبادلات الحرارة اللوحية، التي تُستخدم بشكل شائع لصغر حجمها وكفاءتها، مثالًا واحدًا فقط على الخيارات المتاحة. تشمل الطرق الأخرى مبادلات الحرارة القشرية والأنبوبية.

• نظام التحكم:

  تُعد معقمات UHT الحديثة أنظمة تحكم متطورة تتيح التحكم الدقيق في معلمات المعالجة والمراقبة وتسجيل البيانات. عند اختيار معقم، ضع في اعتبارك سهولة استخدام نظام التحكم ومستوى الأتمتة والتوافق مع المعايير التنظيمية.

قم بإجراء مراجعة شاملة للموردين وسجلاتهم.

أسئلة وأجوبة حول تعقيم الحرارة فوق العالية

س1: هل تعقيم UHT آمن؟

ج1: الحليب المعقم باستخدام UHT آمن وصحي للاستهلاك. تُظهر الأبحاث أن الحليب المعقم باستخدام UHT لا يشكل أي مخاطر صحية على البشر.

س2: ما هي عيوب UHT؟

ج2: أحد عيوب تعقيم UHT الرئيسية هو أنه يغير طعم الحليب. بعض المستهلكين لا يحبون طعم الحليب المعقم باستخدام UHT. أيضًا، لا يمكن استخدام حليب UHT في القهوة أو التطبيقات الطهي لأنّه يتجلط عند التسخين.

س3: هل يقتل تعقيم UHT البكتيريا؟

ج3: نعم، يقتل تعقيم UHT جميع البكتيريا والجراثيم في الحليب. لهذا السبب يمكن أن يدوم حليب UHT لفترة أطول مقارنةً بالأنواع الأخرى.