食品乳品发酵设备是用于生产酸奶、奶酪、酸奶油等发酵乳制品的专用系统。其核心功能是为乳酸菌等有益微生物提供一个可控的、最佳的生长环境,通过发酵过程将乳原料转化为具有独特风味、质感和营养的终端产品。该系统集成了温控、搅拌及卫生化处理,是实现标准化、规模化生产的关键。
一、设备组成
一套完整的发酵设备主要包括:
1.发酵罐:主体容器,多采用不锈钢材质,具备夹套结构。
2.温控系统:含夹套、温度传感器、热交换器及控制单元,用于精确控温。
3.搅拌系统:由电机、搅拌桨及变速装置构成,用于混匀物料与菌种。
4. CIP原位清洗系统:集成喷淋球、泵、储液罐,提供自动清洗与消毒。
5.管道阀门:连接整套设备,确保物料与介质在封闭环境下输送。
二、工作原理
其基础是微生物的受控发酵。经预处理和巴氏杀菌的乳原料在发酵罐中与发酵剂(菌种)混合。温控系统将物料精确维持在菌种最适生长温度(如酸奶约42℃)。乳酸菌在此期间代谢乳糖产生乳酸,体系pH值持续下降,导致乳蛋白凝固并形成凝胶网络结构。当酸度达到预设值时,通过快速冷却终止发酵,从而得到最终产品。

三、设计方法
设计遵循严格的卫生与安全标准。优先选用316L不锈钢;所有内表面经镜面抛光,确保无卫生死角;搅拌系统设计需考虑剪切力对产品质构的影响;CIP系统须覆盖所有接触表面;自动化控制系统用于精确执行工艺配方、记录过程数据并保证批次稳定性。
四、操作流程
标准流程包括:
1. CIP清洗消毒:生产前对系统进行彻底清洗与灭菌。
2.进料与接种:将处理好的基料泵入发酵罐,并加入发酵剂,搅拌均匀。
3.发酵:设定并维持发酵温度,静置或以低速搅拌,实时监控酸度变化。
4.冷却与终止:达到目标酸度或pH后,立即向夹套通入冷水快速降温,停止发酵。
5.出料:将发酵完成的半成品输送至后续工序进行灌装或进一步处理。
五、维护保养
维护核心在于预防性措施:
1. 批次性CIP:每批次生产后必须执行,防止微生物滋生与污垢累积。
2. 定期检查:定期校准温度与pH传感器;检查密封件与垫圈的老化情况。
3. 计划性拆洗与保养:定期拆卸关键部件(如阀门、电极)进行人工深度清洁;对搅拌电机、泵等执行润滑保养。
