Стерилизация консервов в жестяных и стеклянных банках. Стерилизация консервов в автоклаве: Что нужно знать

Оборудование и технологии

При производстве консервов большое значение имеют стерилизация и пастеризация продуктов, а также асептический способ консервирования.

Стерилизация

Стерилизация - тепловая обработка консервов при избыточном давлении и температуре 100 °С и более.

В консервной промышленности стерилизация носит условный характер, так как после термической обработки микроорганизмы уничтожаются не полностью, а создаются такие условия, которые не дают возможности дальнейшему развитию оставшихся в живых микроорганизмов.

Факторы, влияющие на режимы стерилизации. Режимы стерилизации разрабатываются конкретно для каждого продукта и для тех условий, в которых осуществляется стерилизация (тип аппарата, параметры теплоносителя и т. д.).

Надежность режимов стерилизации определяется режимом прогрева консервов. Передача теплоты от периферии к центру банки может проходить двояко: за счет конвекции при стерилизации жидких продуктов и за счет теплопроводности для густых. В пюреобразных продуктах процесс теплопереноса происходит как за счет конвекции, так и за счет теплопроводности. Учитывая, что процесс теплопередачи путем теплопроводности проходит очень медленно, его можно ускорить путем увеличения градиента температур между греющим теплоносителем и содержимым банки. Из этого следует, что стерилизацию густых продуктов нужно проводить при более высоких температурах.

Размеры и вид тары также определяют режимы стерилизации. С увеличением диаметра банок увеличивается расстояние до центра банки, наименее прогреваемой точки продукта. Большие размеры тары требуют более продолжительного прогрева.

Увеличение продолжительности и повышение температуры стерилизации приводят к развариванию некоторых продуктов, потере внешнего вида. Поэтому для определенных продуктов ограничена максимальная вместимость тары.

Надежность и правильность выбранных режимов стерилизации зависят от степени обсемененности микрофлорой продукта перед стерилизацией. Для выбранных режимов устанавливается предельно допустимое количество микроорганизмов на 1 см 3 или 1 г продукта.

Бактерицидные свойства продукта также влияют на величину температуры и продолжительность стерилизации. Например, продукты из клюквы содержат бензойную кислоту, обладающую бактерицидными свойствами, стерилизуются при более мягких режимах, чем другие продукты, имеющие такие же показатели по вязкости, и при других прочих равных условиях.

Расчет режимов стерилизации. Учитывая многофакторность процесса стерилизации, а также различные толкования механизма отмирания клеток, практически невозможно строго количественно сделать расчет режима стерилизации.

В связи с этим при расчетах пользуются эмпирическими закономерностями между числом жизнеспособных клеток и параметрами нагрева. Экспериментально было установлено, что гибель популяции клеток происходит не мгновенно, и если в полулогарифмической системе координат изобразить этот процесс (продолжительность нагрева - число жизнеспособных клеток), то на определенном участке он, как правило, изобразится прямой линией. В этом случае скорость отмирания клеток (K v ) определяется известным уравнением скорости химических реакций

где τ - продолжительность нагрева; N i - начальное число клеток микроорганизмов; N τ - число жизнеспособных клеток микроорганизмов после нагрева в течение времени.

Из этой формулы следует, что продолжительность нагрева равна

Мерой отмирания спор и штаммов микроорганизмов служит на¬клон прямого участка кривой выживаемости. По формуле продолжительности нагрева этот наклон характеризуется величиной D t = 2,303/KV. представляющей собой время (в мин), необходимое для снижения числа-опор в 10 раз. Обычно эту величину относят к температуре 121,1 °С.

Величину D t определяют экспериментальным путем при прогреве тест-культуры при той или иной температуре и при различных экспозициях.

Чаще всего при расчетах режимов стерилизации пользуются значением величины z, которая показывает зависимость времени термической смерти микроорганизмов от температуры. Под временем термической смерти понимают продолжительность нагрева, необходимую для полного подавления жизнедеятельности определенного числа спор микроорганизмов. Величина z представляет собой число градусов Цельсия, в пределах которых, значение D t изменяется в 10 раз. Значение z зависит от свойств микроорганизмов и среды, в которой ведется нагрев.

Формула стерилизации. С учетом всех изложенных выше факторов и применяя разработанные методы, устанавливается режим или формула стерилизации консервов, которой руководствуются в промышленных условиях.

Под формулой стерилизации понимают условно выраженную запись данных, характеризующих режим стерилизации.

Формула стерилизации схематически изображается следующим образом:

где А - продолжительность подъема температуры греющей среды в автоклаве до температуры стерилизации, мин; В - продолжительность собственно стерилизации, в течение которой в автоклаве поддерживается постоянная температура, мин; С - продолжительность охлаждения, мин; t - температура греющей среды в автоклаве во время стерилизации, о С ; р а - максимальная величина поддерживаемого в автоклаве противодавления, создаваемого для компенсации возникающего в баке давления, кПа.

Установление величины противодавления в автоклаве. Давление, развиваемое внутри банки, вследствие своей незначительной величины не влияет на жизнедеятельность микроорганизмов, однако оно достаточно для нарушения герметичности банок. Поэтому при подборе режимов стерилизации очень важное значение имеет установление соотношения между возникающим давлением в банке и противодавлением в автоклаве.

Исходя из прочностных характеристик тары, способа укупорки, материала тары, степени наполнения продуктом экспериментально определяются критические значения давления внутри банки и с внешней стороны. Эти величины равны тем значениям давлений, при которых происходят необратимые деформации тары и ее разгерметизация.

Из определенных значений этих давлений находится величина необходимого противодавления в автоклаве по формуле

где р 6 - давление, развиваемое в банке при стерилизации, к Па; р к.и и р к. в - критическое избыточное давление соответственно снаружи и внутри банки, кПа.

Наилучшим вариантом является такой, когда р а = р σ , однако вести процесс при этом условии очень трудно вследствие неравномерности температурных полей в автоклаве, неизбежных погрешностей в измерениях температур из-за термической инерционности измерительных приборов и т. д. Поэтому величину противодавления поддерживают в указанных пределах.

Режим стерилизации должен обеспечивать определенную степень летальности процесса, т. е. отмирание части микроорганизмов, способных вызвать порчу продукта, и при этом не привести к значительному ухудшению органолептических показателей продукта.

Рис. 50. Вертикальный автоклав:
1 - корпус автоклава; 2 - термометрическая коробка с циркуляционной трубой; 3 - продувочный краник; 4 - сливной вентиль; 5 - барботер; 6 - обратный клапан.

Основная задача при установлении режима стерилизации состоит в том, чтобы определить такие условия нагрева, фактическая летальность которого в отношении микрофлоры соответствовала бы необходимой летальности процесса стерилизации.

Любой режим стерилизации, полученный в результате правильного научного подхода к его расчету и проверенный в производственных условиях, не может гарантировать предупреждение порчи консервов, если были нарушены санитарно-гигиенические требования к производству и условия технологического процесса. Поэтому надежность процесса стерилизации зависит также от организации производства, технического состояния оборудования и соответствующих служб предприятия (тепло- и энергохозяйство, водообеспечение и т. п.).

Аппараты периодического действия. Наиболее широкое применение для стерилизации консервов в стеклянной и металлической таре в СССР при температуре выше 100 °С получили автоклавы периодического действия вертикального типа. Они выпускаются двух- и четырехкорзиночными.

Автоклав (рис. 50) представляет собой цилиндрический резервуар со сферическими дном и крышкой. Аппарат оборудован устройствами для подачи внутрь воды, пара и сжатого воздуха. В низу резервуара имеется вентиль, через который спускаются отработавшая вода и конденсат. Крышка автоклава прижимается к корпусу через уплотнительную прокладку и зажимается кольцевым зажимом.

Процесс стерилизации консервов в автоклаве периодического действия осуществляется следующим образом. Корпус аппарата с открытой крышкой заполняется водой, которая подогревается острым паром, подаваемым в массу воды через барботер, до температуры на 10-20 °С выше температуры продукции, направляемой на стерилизацию. В подогретую воду электроталью опускаются корзины со стерилизуемой продукцией. Затем крышку закрывают, зажимают замок, создавая герметичность, и открывают паровой вентиль.

В стеклянных банках стерилизация проводится в воде, при этом противодавление создается паром или сжатым воздухом. Скорость подъема температуры воды составляет 3-4°С в 1 мин. При работе с водяным избыточным давлением под крышкой автоклава оставляют слой воздуха. При конденсировании пара объем воды увеличивается, чем создается избыточное давление внутри автоклава. При создании противодавления сжатым воздухом последний подается в автоклав от системы сжатого воздуха давлением 0,3-0,4 МПа. После подогрева воды до температуры стерилизации осуществляют поддержание ее на постоянном уровне путем регулирования подачи пара и спуска воды. После окончания выдержки продукта при заданной температуре начинают его охлаждение. Этот процесс осуществляют осторожно, чтобы избежать срыва крышек и термического боя банок с продуктом. Охлаждающая вода подается через барботер под крышкой автоклава, и при этом холодная вода не должна попадать на горячие банки. Для этого спуск воды из автоклава регулируется таким образом, чтобы банки всегда полностью находились под водой. Скорость снижения температуры должна составлять 2-3°С в минуту. Конечная температура воды 35-40 °С. При охлаждении постепенно снижается давление в автоклаве до атмосферного.

Автоклав имеет устройство, предупреждающее возможность открытия крышки при наличии некоторого избыточного давления внутри автоклава. Это необходимо в соответствии с требованиями техники безопасности.

При паровой стерилизации продукции, преимущественно фасованной в металлические банки, процесс проводят следующим образом.

Корзины с продукцией загружаются в пустой автоклав, и после герметизации крышки внутрь автоклава подается пар. При этом в крышке автоклава открывают продувочный вентиль для спуска воздуха. Вытеснение воздуха осуществляют примерно в течение 10 мин до тех пор, пока из продувочного крана не пойдет обильная струя пара. Закрыв продувочный кран, начинают постепенный подъем давления и температуры внутри автоклава. Достигнув температуры стерилизации, подачу пара почти прекращают и слегка спускают конденсат. После выдержки продукции при температуре стерилизации подачу пара полностью прекращают. Путем открытия продувочного крана и спускного вентиля давление внутри автоклава снижается. С целью предупреждения деформации банок сброс, давления проводят медленно. После достижения давлением величины, равной атмосферному, крышку открывают и охлаждают банки орошением холодной водой до температуры 40 °С.

Охлаждение банок можно провести другим образом. После прекращения подачи пара в конце периода собственно стерилизации внутрь автоклава подают сжатый воздух, повышая давление на 49-78 кПа. Затем в автоклав подается холодная вода под давлением. Вследствие этого пар быстро конденсируется, что приводит к резкому сбросу давления. Давление сжатого воздуха должно скомпенсировать возникшее внутреннее давление в банке. При постепенном охлаждении банок производят постепенное снижение давления воздуха и воды. При достижении давления, равного атмосферному, крышку открывают и производят разгрузку автоклава.

Контроль и регулирование температуры в процессе стерилизации осуществляются автоматически. Для этой цели используется программный регулятор температуры ПРТ-2 и программный регулятор давления РДУ.

Продолжительность стерилизации в периодически действующих автоклавах можно сократить за счет вращения корзины с банками внутри автоклава. Переворачивание корзины (банки при этом переворачиваются с донышка на крышку) способствует перемешиванию продукта внутри банки, улучшению конвективного теплообмена.

С целью сокращения затрат труда при стерилизации в периодически действующих автоклавах на некоторых консервных заводах используются устройства для загрузки автоклавных корзин банками с продуктом и их разгрузки. При фасовании продукции в стеклянную тару загрузка автоклавных корзин осуществляется послойно. Для этого необходимо иметь корзины с передвижным дном. Устройство для загрузки и разгрузки марки А9-КР2-Г имеет гидравлическую систему, с помощью которой в начальный момент ложное дно корзины поднимается на уровень выносного транспортера закаточной машины или накопительного стола. Работница сдвигает накопленные банки на поверхность дна. После полного заполнения на слой банок накладывают перфорированную прокладку. Затем слой банок опускается на одну ее высоту, и процесс загрузки повторяется. Возможна загрузка автоклавных корзин без перфорированных прокладок. При стерилизации продукта, фасованного в металлические банки, автоклавные корзины можно загружать навалом. С целью предупреждения повреждения банок загрузку осуществляют через водяную ванну. При таком способе пустую корзину помещают в ванну с водой. Банки с выносного транспортера направляются в автоклавную корзину. Нижний конец транспортера должен быть опущен в воду. Вода выполняет роль буфера и гасит энергию падения банок. При загрузке сеток навалом в одну сетку помещается примерно на 10% меньше банок, чем при послойной укладке. Кроме того, при таком способе максимальная вместимость банки не должна превышать 0,8 кг (металлическая банка № 12). Однако, учитывая, что при этом сокращаются затраты труда, способ загрузки сеток металлическими банками навалом довольно широко используется на консервных заводах.

Разгрузка автоклавных корзин с уложенными навалом металлическими банками производится с помощью устройства А9-КРЕ. Автоклавная корзина с банками захватывается зажимами и переворачивается над ванной с водой. Банки падают в воду и наклонным транспортером выносятся на накопительный стол.

Аппараты непрерывного действия. Наиболее прогрессивным оборудованием для стерилизации являются стерилизационные аппараты непрерывного действия.

В консервной промышленности используются стерилизационные аппараты роторные (барабанные), горизонтальные с пластинчатым транспортером, гидростатические и пневмогидростатические.

Роторный стерилизатор представляет собой горизонтальный цилиндр, внутри которого вращается барабан с приваренными вдоль образующей ребрами-полосами из угловой стали. На внутренней поверхности неподвижного корпуса приварена спиральная направляющая. Банки находятся в промежутках между двумя витками спиральной направляющей и двумя ребрами-полосами. При вращении внутреннего барабана банки получают вращение вокруг собственной оси и перемещаются вдоль оси барабана от загрузочного к выгрузочному концу. Подача банок в стерилизатор осуществляется через шлюзовое устройство, позволяющее проводить процесс стерилизации под давлением.

Стерилизационная установка может состоять из двух (стерилизатор и охладитель), трех (подогреватель, стерилизатор и охладитель) или четырех (подогреватель, стерилизатор и два охладителя) барабанов.

В подогревателе банки подогреваются водой температурой 95-98 °С. Стерилизация проходит при температуре до 130 °С, охлаждение осуществляется теплой и холодной водой. Продолжительность стерилизации регулируется частотой вращения барабана.

Недостатком таких стерилизаторов является то, что в них можно стерилизовать продукт только в металлических банках и притом только одного размера. Кроме того, перемещение банок внутри барабана приводит к образованию потертостей на их наружной поверхности. Эти недостатки сдерживают применение таких стерилизаторов в консервной промышленности.

Непрерывно действующий стерилизатор с пластинчатым транспортером представляет собой три прямоугольных корпуса, внутри которых помещены специальные транспортеры. Первая камера - стерилизатор, вторая - охладитель под давлением и третья - душевой охладитель при атмосферном давлении. Банки от закаточной машины через роторный клапан передаются на внутренний пластинчатый транспортер и без предварительного подогрева подвергаются воздействию температуры стерилизации. Пройдя через стерилизационную камеру, банки при помощи такого же роторного клапана передаются в камеру охлаждения. Кинематическая схема привода транспортеров позволяет изменять скорость перемещения банок, а тем самым продолжительность стерилизации от 11 до 90 мин. Этим же регулируется производительность непрерывно действующего стерилизатора.

Основным недостатком таких стерилизаторов является ненадежная конструкция роторных клапанов. В них может происходить затор банок, что вызывает аварийную остановку стерилизатора.

Этих недостатков лишены стерилизаторы гидростатического действия. Внедрение таких стерилизаторов в консервную промышленность связано с именем французского инженера П. Карвалло. Их конструкция основана на принципе гидростатического уравновешивания давления.

Возникающее внутри банок давление компенсируется увеличивающимся столбом воды. С учетом атмосферного давления в месте размещения стерилизатора при температуре насыщенного пара в зоне стерилизации 127 °С высота водяного столба, компенсирующая давление, должна быть около 15 м.

По выходе из камеры предварительного нагрева банки поступают в зону стерилизации, заполненную насыщенным паром под давлением, определяемым высотой компенсирующего водяного столба. Уровень воды в нижней части камеры регулируется поплавковым регулятором. Пройдя зону стерилизации, банки поступают в зону охлаждения. По мере снижения температуры снижается внутреннее давление в банке. Разгрузочное устройство в верхней части стерилизатора выталкивает банки из носителей.

Одним из недостатков стерилизаторов гидростатического типа является то, что давление и температура стерилизации взаимосвязаны между собой и не могут регулироваться независимо друг от друга. Кроме этого, недостатком таких стерилизаторов является их большая высота.

Использование гидростатических стерилизаторов требует соблюдения четкого поддержания уровня воды, так как в противном случае происходит колебание давления в стерилизационной камере, а это может привести к деформации металлических банок и срыву крышек со стеклянных.

Возможный срыв крышек можно устранить с помощью специальных носителей либо создать стерилизатор для обработки продукта только в банках определенного размера и по строго разработанному режиму. Ввиду того что конструкции таких стерилизаторов весьма сложны и они являются дорогами, указанные ограничения не позволяют широко применять их в консервной промышленности.

Выходом из этого положения является создание в камере стерилизации давления, превышающего давление насыщенных паров,

Рис. 51. Пневмогидростатический стерилизатор «Хунистер» (ВРН):
1 - механизм загрузки банок; 2 - воздушное пространство; 3 - водяная колонна; 4 - банка с продуктом; 5 - носитель банок; 6 - цепной транспортер; 7 - верхняя площадка; 8 - привод; 9 - регулятор давления; 10 - теплоизоляция; 11 - механизм выгрузки банок; 12 - нижняя ветвь цепного транспортера.

В настоящее время на ряде консервных предприятий эксплуатируются пневмогидростатические стерилизаторы «Хунистер» венгерской фирмы «Комплекс». Этот стерилизатор состоит из 14 башен, каждая из которых разделена на две одинаковые камеры. Первые шесть ванн составляют секцию подогрева, следующая секция является зоной стерилизации. Из нее банки поступают в секцию предварительного охлаждения и в последующем в шесть ка¬мер охлаждения (рис. 51).

Банки после закаточной машины через загрузочное устройство подаются в носители, прикрепленные к двум тяговым цепям. Носители последовательно проходят через шесть ванн предварительного подогрева. В каждой ванне разность уровня воды по обе стороны перегородки, разделяющей ванну на две камеры, равна 4 м. Это обеспечивается подачей воздуха в одну из камер ванны. Подача пара и воздуха в каждую ванну осуществляется таким образом, чтобы в зоне подогрева давление плавно возрастало на 40 кПа от башни к башне. В седьмой и восьмой башнях поддерживается давление пара 240 кПа, что обеспечивает поддержание температуры 130 °С. В зоне охлаждения давление от башни к башне постепенно снижается на 40 кПа. Проходя через все башни, банки с продукцией равномерно прогреваются, выдерживаются при температуре стерилизации и постепенно охлаждаются с понижением давления.

В таких стерилизаторах можно стерилизовать продукцию, фасованную в металлическую и стеклянную тару. Производительность стерилизатора и продолжительность стерилизации регулируются путем изменения скорости движения тягового транспортера. В зависимости от размера тары и вида продукта производительность аппарата составляет от 5 080 до 19 400 банок в час.

Учитывая, что эти стерилизаторы очень дорогие, на консервных предприятиях создаются стерилизационные отделения, обслуживающие несколько технологических цехов. В зависимости от сезонности переработки различного сырья стерилизаторы могут быть предназначены для обработки различных видов консервов. Это позволяет в лучшей степени использовать основные фонды предприятия.

Безусловно, такие стерилизаторы экономически выгодны лишь на заводах с большим объемом производства одного вида продукции.

Горячий розлив. При выработке консервов с высокой кислотностью допускается проведение стерилизации продукта горячим розливом. В этом случае жидкий продукт (например, томатное пюре или паста, яблочный сок, фруктовое пюре и т. п.) подогревается до температуры 95-98 °С и при этой температуре фасуется в предварительно простерилизованные паром банки вместимостью не менее 3 л. Иногда допускается и меньшая вместимость, но при тщательном соблюдении санитарных требований и обеспечении точного поддержания требуемого температурного режима. За счет длительного охлаждения продукта происходит дополнительное термическое воздействие на термостойкие бактерии. При таких условиях они не смогут развиваться. В случае применения горячего розлива предъявляются повышенные требования к санитарному состоянию предприятия.

Пастеризация

Пастеризация - тепловая обработка консервов при атмосферном давлении. Процесс обработки консервов по установленным режимам осуществляется в аппаратах открытого типа. Конструкция их сравнительно проста, так как отсутствует необходимость в создании специальных шлюзовых затворов и герметизации камеры стерилизации. Обогрев продукта в таких аппаратах проводится водой, паром, горячим воздухом и другими теплоносителя¬ми. В большинстве случаев эти аппараты используются для нагрева продукта до 100 °С и называются пастеризаторами.

Пастеризаторы периодического действия. Наиболее простейшей конструкцией ластеризатора являются открытые ванны или автоклавы, заполненные водой и оборудованные барботером для подачи пара.

Процесс пастеризации в таких аппаратах проводится следующим образом. Ванну заполняют водой так, чтобы она покрыла полностью банки после загрузки ими аппарата. Вода подогревается до температуры, не превышающей температуру банок более чем на 40 °С (обычно до 80-100°С). После загрузки аппарата банками температура воды снижается, поэтому сразу же начинают подавать через барботер пар. Температура воды постепенно повышается до температуры пастеризации, при которой продукция выдерживается в течение времени, соответствующего формуле стерилизации. После окончания прогрева банок проводят их охлаждение добавлением в ванну холодной воды. Процесс охлаждения также осуществляется в строгом соответствии с формулой стерилизации. Охлаждение ведется до температуры воды 40-45°С. Использование таких аппаратов требуем значительных затрат труда. Кроме того, в таких устройствах затруднено поддержание заданной температуры, и поэтому применение их ограничено.

Пастеризаторы непрерывного действия. Более перспективным является использование непрерывно действующих пастеризаторов. Конструкция таких аппаратов обеспечивает равномерное прогревание банок, выдержку их при температуре пастеризации и охлаждение в течение определенного времени.

Аппараты бывают оросительного и погружного типов.

Наиболее часто применяются аппараты оросительного типа, в которых в качестве теплоносителя используется вода, подогретая паром.

В аппарате оросительного типа банки с продуктом перемещаются в коробчатом корпусе пластинчатым транспортером через несколько зон, в каждую из которых подается вода заданной температуры из душирующих устройств. Загрузка и выгрузка банок механизированы.

Одним из характерных пастеризаторов оросительного типа является пастеризатор-охладитель ЕК-18, выпускаемый в ВНР. Он имеет семь зон: три или четыре зоны предварительного нагрева и пастеризации и четыре или три зоны охлаждения. Температура орошающей воды по зонам составляет: для I- 80 °С; для II и III-95; для IV-95 или 70; для V-70 или 40; для VI-35 или 20 и для VII-20 °С. В зоне пастеризации температура продукта достигает 90-92 °С.

В аппаратах погружного типа транспортер с банками проходит через подогретую до 96-98 °С воду, заполняющую ванну аппарата. Пройдя зону пастеризации, банки охлаждаются, последовательна перемещаясь по конвейеру через ряд ванн со ступенчато понижающейся температурой. Охлаждение банок может осуществляться также водой из душевых устройств.

Пастеризаторы погружного типа обеспечивают более стабильный режим пастеризации, чем пастеризаторы оросительного типа. В последних наблюдается иногда нарушение режима из-за возможности засорения отверстий душевого устройства и образования накипи.

Однако в пастеризаторах оросительного типа в лучшей степени происходит теплопередача, что позволяет сократить продолжительность прогрева и охлаждения.

Тепловая обработка при температуре свыше 100 °С и атмосферном давлении. Применение открытых пастеризаторов, в которых используется в качестве теплоносителя вода, ограничено режимами пастеризации консервов, для которых допускается температура пастеризации до 100 °С.

В открытых пастеризаторах можно осуществить стерилизацию и при температурах свыше 100 °С, но при этом необходимо использовать жидкие теплоносители, кипящие при температурах значительно выше 100 °С, или воздух. Однако использование высокотемпературных органических теплоносителей ограничено вследствие того, что они легко гидролизуются под воздействием влаги. Кроме того, стерилизация консервов при атмосферном давлении и температурах свыше 100 °С требует проведения определенных приемов для предупреждения срыва крышек со стеклянных банок или необратимой деформации металлических.

Использование воздуха в качестве теплоносителя также позволяет достичь температур стерилизации выше 100 °С, но одним из препятствий в широком применении таких пастеризаторов является низкий коэффициент теплоотдачи от воздуха к материалу банки. Это может быть скомпенсировано в некоторой степени возможностью нагрева теплоносителя до довольно высоких температур.

Конструкции воздушных стерилизаторов открытого типа различны. В некоторых из них камеры предварительного нагрева выполняют роль эксгаустера, в котором осуществляется подогрев не закатанных банок воздухом температурой 140 °С. Сразу же после выхода из этой секции банки герметизируются на закаточной машине и поступают в секцию стерилизации, где температура воздуха поддерживается на уровне 105-115 °С. В третьей секции - секции охлаждения банки вначале охлаждаются обычным атмосферным воздухом и затем увлажненным воздухом.

В некоторых конструкциях пастеризаторов охлаждение осуществляется водой.

Преимуществами воздушных пастеризаторов являются возможность точного автоматического регулирования процесса и обеспечение высоких санитарно-гигиенических условий производства.

Асептическое консервирование

Все описанные способы стерилизации требуют довольно продолжительного температурного воздействия на продукт, что приводит к определенным химическим изменениям. Снизить вредное тепловое воздействие можно применением асептического консервирования. Сущность способа заключается в раздельной стерилизации продукта и тары с последующим фасованием стерильного охлажденного продукта в асептических условиях. В отличие от горячего розлива продукт не только мгновенно нагревается, но и мгновенно охлаждается.

Идея асептического консервирования, возникшая около 45 лет назад, лишь 30 лет спустя получила практическое применение. Это стало возможным после создания специальных насосов, теплообменников, подбора соответствующих дезинфицирующих средств.

Технологический процесс асептического консервирования. В СССР эксплуатируются отечественные установки А9-КСК и А9-КСИ, установки ТА-2А и ТА-3А, выпускаемые в ВНР и модифицированные советскими специалистами, а также линии, выпускаемые в НРБ, реконструированные по советскому проекту (рис. 52, 53).

На этих установках консервируют в крупных резервуарах соки плодово-ягодные осветленные и неосветленные, пюре плодово-ягодное (для абрикосового пюре рН не должно превышать значения 3,8), томатное пюре и томатную пасту с содержанием сухих веществ до 30%. Продукты, поступающие на консервирование, должны иметь микробиальную обсемененность в пределах, указанных в табл. 14.

Таблица 14 Нормативы обсемененности продукта перед асептическим консервированием
Показатели обсемененности	Количество микроорганизмов в 1 см 3 продукта
	виноградный и плодово -ягодные соки без мякоти	плодово- ягодное пюре	паста томатная
Общая бактериальная обсемененность Плесени и дрожжи Споры мезофильных анаэробов Споры факультативно-анаэробных газообразующих бактерий	Не более 1-105 Не более 5-103 - Должны отсутствовать	- Не более 5-102 - Должны отсутствовать	Не более 1-104 Не более 1-103 Не более 200 -

Технологический процесс асептического консервирования состоит из следующих операций: подготовка оборудования, включающая ревизию установки, ее санитарную обработку, определение герметичности, сборку и разборку бактериологических фильтров, стерилизацию оборудования, продуктопроводов и резервуаров; стерилизация с последующим охлаждением продукта и заполнение им резервуаров; хранение продукта и его выгрузка в асептических условиях.

Обработка оборудования. Перед консервированием проверяют состояние резервуаров, продуктопроводов, паро- и воздухопроводов, арматуры. Внутренние поверхности технологического оборудования и коммуникаций промывают холодной водой в течение 3-5 мин, а затем в течение 10-15 мин - горячей водой при температуре 70-80 °С. Если не удается полностью удалить остатки продукта на внутренней поверхности, оборудование и коммуникации обрабатывают 2%-ным раствором каустической соды при температуре 70 °С. После мойки стерилизатор, охладитель и продуктопроводы заполняются горячей водой, и при этой температуре осуществляется выдержка в течение 30 мин. Резервуары моют не менее 5 мин горячей (70-80 °С) водой с помощью моечных машинок ММ-4. После мойки резервуары проверяются на герметичность.

Рис. 52. Схема линии асептического консервирования томатной пасты А9-КСИ в крупных резервуарах:
1 - винтовой насос; 2 - приемный сборник; 3 - сборник; 4 - пароконтактный теплообменник; 5 - подпорный клапан; 6 - трехходовой клапан; 7 - камеры стерилизации; 8 - клапан; 9 - резервуар; 10 - испытательный механизм; 11 - вакуумная станция; 12 - винтовой насос; 13 - вакуум-охладитель.

Рис. 53. Линия асептического консервирования А9-КСК плодово-ягодных соков и пюреобразных полуфабрикатов в крупных резервуарах:
1 - емкость предварительного резервирования; 2 - винтовой насос; 3 - подогреватель; 4 - деаэратор; 5 - вакуум-насос; 6, 7 - винтовые насосы; 8 - фильтр; 9 - стерилизатор; 10 - выдерживатели; 11, 12 - охладители; 13 - теплообменники.

Следующим этапом подготовки установки к эксплуатации является сборка, бактериологических фильтров. В собранном виде бактериологический фильтр должен иметь общее сопротивление материала равным 44,1±9,8 Па. Допускаемая скорость фильтрации воздуха через фильтрующую ткань не более 10 см/с.

После мойки резервуаров проводится микробиологическая проверка бактериологической чистоты их внутренней поверхности. Анализируется смыв стерильным влажным тампоном поверхности в 100 см 2 вблизи люка. Если в смыве (1 см 3) содержится не более 30 клеток бактерий и 10 клеток дрожжей и плесени, приступают к стерилизации резервуара. Стерилизация щелочью проводится 2%-ным раствором при температуре 80-85 °С путем заполнения и выдержки в течение 45 мин или с использованием моечных машинок ММ-4 в течение 10 мин.

Для стерилизации препаратом «Дезоксон-1» используют 0,1%-ный его раствор в воде при температуре 20-25 °С посредством моечных машинок ММ-4 в течение 45 мин. Дезинфицирующие растворы используют многократно, добавляя к ним соответствующее количество препарата.

После обработки щелочью или «Дезоксоном-1» на резервуар устанавливается бактериологический фильтр и проводится паровая стерилизация при давлении 0,05 МПа соответственно в течение 120* или 90 мин. Начало стерилизации отсчитывают с момента достижения конденсатом температуры 95 °С.

После стерилизующей обработки в последних порциях конденсата не допускается наличие дрожжей и плесеней, факультативно-анаэробных и анаэробных бактерий.

По окончании стерилизации резервуары заполняют стерильным воздухом, доводя давление в резервуаре до 0,05 МПа и сохраняя это давление до заполнения резервуара продуктом.

Оборудование стерилизуют следующим образом. После мойки горячей водой его обрабатывают 2%-ным раствором щелочи (45 мин) или 0,1%-ным водным раствором «Дезоксона-1» (30 мин). Щелочь нагревают до температуры 100 °С, при использовании препарата «Дезоксон-1» температура обработки 35 °С. Затем оборудование промывают горячей водой в течение 60 мин в случае использования каустической соды или 30 мин при обработке препаратом «Дезоксон-1».

После окончания промывания в установку подают пар под давлением 0,03-0,05 МПа. Подачу пара прекращают непосредственно перед началом работы на продукте, но не менее чем через 2 ч от начала прошпаривания в случае щелочной обработки и 1 ч в случае использования препарата «Дезоксон-1».

Стерилизация продукта при асептическом консервировании» Стерилизацию продукта проводят по режимам, приведенным в табл. 15, перекачивая его насосом из бака предварительного резервирования.

Таблица 15 Режимы стерилизации продукта при асептическом консервировании
Продукт	Марка линии	Производи- тельность, т/ч	Температура стери- лизации, °С	Продолжи- тельность выдержки, с
Томатная паста и пюре Плодовое и ягодное пюре (для абрикосового пюре рН не выше 3,8) Плодово-ягодные соки (яблочный, виноградный)	А9-КСИ Модифицированные ТА-3А и ТА-2А А9-КСК Модифицированные ТА-ЗА и ТА-2А Модифицированная болгарская установка	5 2; 4 2 2; 4 3; 5; 7; 10	127±3 118±3 118±3 112±3 112±З	240 90 90 90 90

После стерилизации продукт поступает в охладитель, где он охлаждается до температуры 30-40°С. Охлажденный продукт по стерильному трубопроводу в асептических условиях герметизированными насосами подается в резервуары. При достижении продуктом заданного уровня перекачка прекращается. Продукт хранится при температуре не ниже 0 °С. Разгрузка резервуаров осуществляется по мере необходимости без нарушения стерильности остающегося продукта.

Ориентировочные данные об отходах и потерях на операциях асептического консервирования приведены в табл. 16.

Преимущества асептического консервирования. Асептический способ имеет преимущества перед обычной технологией стерилизации. Тепловая обработка продукта в стерилизаторах может проводиться в тонком слое в течение очень короткого времени. Это позволяет сохранить органолептические и физико-химические показатели перерабатываемого продукта. Кроме того, применение этого способа позволяет сгладить пик сезона переработки овощей, более равномерно использовать рабочую силу.

На консервных предприятиях, находящихся в южных районах страны, производятся переработка плодов и овощей, их асептическое консервирование и хранение. По мере необходимости осуществляется перефасование продукта в транспортную тару. Перефасование проводится в стерильных условиях. Подготовка транспортных средств (контейнеров, резервуаров, цистерн и т. д.) выполняется так же, как и стационарных резервуаров и коммуникаций.

Транспортировка продукта может быть проведена на расстояние до нескольких тысяч километров любым транспортом - железнодорожным, автомобильным или водным. В пункте назначения производится перефасование продукта из транспортных средств в стационарные резервуары. Из последних продукт перефасовывается в асептических условиях в мелкую потребительскую тару. Таким образом, он подвергается только одной тепловой обработке, что сохраняет его пищевую ценность. Такой способ позволяет получить экономию за счет сокращения затрат на транспортировку потребительской тары (банок, бутылок, бочек) в северные и восточные районы нашей страны. Также отпадает необходимость возврата пустой тары из этих районов в места переработки плодов и овощей.

Доставка сельхозтехники и запасных частей, оросительных систем, насосов во все города России (быстрой почтой и транспортными компаниями), так же через дилерскую сеть: Москва, Владимир, Санкт-Петербург, Саранск, Калуга, Белгород, Брянск, Орел, Курск, Тамбов, Новосибирск, Челябинск, Томск, Омск, Екатеринбург, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Уфа, Казань, Самара, Пермь, Хабаровск, Волгоград, Иркутск, Красноярск, Новокузнецк, Липецк, Башкирия, Ставрополь, Воронеж, Тюмень, Саратов, Уфа, Татарстан, Оренбург, Краснодар, Кемерово, Тольятти, Рязань, Ижевск, Пенза, Ульяновск, Набережные Челны, Ярославль, Астрахань, Барнаул, Владивосток, Грозный (Чечня), Тула, Крым, Севастополь, Симферополь, в страны СНГ: Киргизия, Казахстан, Узбекистан, Киргизстан, Туркменистан, Ташкент, Азербайджан, Таджикистан.

Наш сайт не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ., а носит исключительно информационный характер. Для получения точной информации о наличии и стоимости товара, пожалуйста, обращайтесь по нашим телефонам. В случае копирования, использования любого материала находящегося на сайте www.сайт, активная ссылка обязательна, в случае печати – печатная ссылка. Копирование структуры сайта, идей или элементов дизайна сайта строго запрещено. Технические данные и иллюстрации носят рекламный характер. Указанный комплект поставки и характеристики могут отличаться от входящего в серийную поставку. Производитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию изделий. Техническое оснащение и комплектацию оборудования просим уточнять у специалистов.

Права на все торговые марки, изображения и материалы, представленные на сайте, принадлежат их владельцам.

В заводских условиях, осуществляя процесс стерилизации, руководствуются так называемой формулой стерилизации, в которой указана температура стерилизации и продолжительность отдельных этапов тепловой обработки. В технологических инструкциях по производству консервов всегда приводится соответствующие данному виду консервов формула стерилизации консервов.

Однако не следует думать, что эти формулы являются раз и навсегда установленной догмой, не подлежащей проверке или изменению. В ряде случаев возникает надобность изменений, например, температуру стерилизации, скажем, повысить со 120 до 130 °С или, наоборот, понизить от 100 до 85 °С. Тогда формулу нужно изменить или разработать новый вид консервов, для которых в инструкции еще нет готовой формулы. А иногда появится новый типоразмер тары, применительно к которому тоже еще не имеется соответствующей формулы стерилизации. Не исключена и надобность проверки действующей формулы стерилизации, когда есть сомнения в ее эффективности (например, появление повышенного брака консервов при хранении) и т. д.

Короче говоря, нужно иметь возможность проверить эффективность тех или иных формул стерилизации, а также уметь разрабатывать новые режимы для различных условий.

Казалось бы, что особой проблемы в такой проверке не должно быть. Фактически нужно подобрать в каждом конкретном случае значения только одного параметра процесса - времени, ибо температурой стерилизации следует задаться наперед, руководствуясь химическим составом продукта. Поэтому, выбрав заранее температуру процесса, следует только заглянуть в соответствующую таблицу и по данной температуре найти соответствующее время тепловой обработки.

Однако на деле все обстоит гораздо сложнее. Так можно было бы поступить, если бы при погружении консервных банок в стерилизационный аппарат нужная температура стерилизации возникала мгновенно во всей массе продукта. Однако повышается температура в аппарате, да и в продукте постепенно, нарастающим порядком, а при охлаждении она также постепенно понижается. Таким образом, в процессе стерилизации имеется множество температур, смертельное действие которых значительно отличается друг от друга по времени.

Поэтому повсеместно принятый и узаконенный принцип проверки и расчета необходимого времени стерилизации заключается в том, чтобы, расчленив весь процесс тепловой обработки в стерилизационном аппарате на отдельные мелкие отрезки времени и замерив соответствующие каждому такому отрезку температуру, пересчитать время действия каждого отрезка на эквивалентное действие какой-то одной определенной температуры, выбираемой за эталон для сравнения с ней действия всех других данных температур. Суммировав затем результаты такого пересчета времени действия при различных температурах на эквивалентное по влиянию на микроорганизмы одной какой-то заранее обусловленной эталонной температуры, мы получаем суммарную оценку данного режима, выраженную временем действия одной температуры. Это время является условным, ибо оно соответствует воображаемому процессу, при котором консервы, погрузившись в стерилизационный аппарат, мгновенно нагреваются до эталонной температуры, выдерживаются найденное число минут и мгновенно охлаждаются. Но этот воображаемый процесс производит на микроорганизмы такое же воздействие, как наш реальный процесс, при котором температура продукта постепенно растет и постепенно охлаждается.

Такой пересчет удобен тем, что все многообразие переменных факторов процесса стерилизации - температуры и времени - выражаются одним числом. Это число - время при постоянной эталонной температуре - называют летальностью, или стерилизующим эффектом, данного процесса.

В качестве эталонной температуры применительно к режимам стерилизации чаще всего принимают 121,1 °С (такое «некруглое» число получается при переводе 250° по шкале Фаренгейта, принятой в Соединенных Штатах, на стоградусную шкалу Цельсия), а применительно к кислотным консервам - 80 °С.

Расчет фактической летальности данного режима стерилизации ведется по формулам: для малокислотных консервов.

Опыт проводили таким образом, что в процессе стерилизации каждые 5 мин делали замеры температур в аппарате и в глубине продукта. Результаты измерений записывали в табл. 3. По окончании опыта в соответствующую графу против каждой температуры продукта проставляли значения коэффициентов. Таблицы значений есть в ряде учебных пособий.

В соответствии все значения коэффициента нужно суммировать и полученную сумму умножить на 5 (в данном случае = 5 мин). Сумма =0,51, а искомое значение летальности усл. мин. 70

Полученный результат нужно понимать так: тепловая обработка, проведенная в течение 110 мин (25 + 60 + 25), при переменном температурном режиме (то возрастающем, то убывающем) оказывает на микроорганизмы такое же действие, как если бы температура в банке была мгновенно поднята до 121,1 °С, выдержана при этой температуре в течение 2,55 мин и мгновенно понижена до значений несмертельных для микробов.

Так происходит то, что можно назвать расшифровкой летальности данного режима стерилизации. Вопрос же о том, насколько эффективен данный режим, т. е. достаточно ли найденное значение летальности, или оно чрезмерно велико, можно решить, сопоставив значение фактической летальности с нормативным, гарантирующим требуемую степень стерильности. Последние также поддаются расчету и приводятся в соответствующих пособиях.

Например, требуемая летальность режимов стерилизации овощных закусочных консервов установлена в 1 усл. мин. Следовательно, получаемый режим. Длительный, и его можно сократить.

Введение

Стерилизация консервной продукции.

Высокое качество консервной продукции обеспечивается четкой и слаженной работой всех звеньев процесса переработки: начиная с сортировки, мойки, бланшировки, расфасовки и заканчивая упаковкой и стерилизацией. Стерилизация - один из самых ответственных этапов переработки сельскохозяйственных продуктов. Для стерилизации консервов применяют аппараты периодического действия, к которым относятся автоклавы. Автоматизированная система управления автоклавом может быть успешно построена на приборах ОВЕН.

Процесс стерилизации

Современные промышленные автоклавы представляют собой агрегаты с большой производительностью. Они бывают двух типов - вертикальные и горизонтальные. Наибольшее распространение в консервной промышленности получили вертикальные автоклавы, так как в них можно стерилизовать все виды консервов в жестяной и стеклянной таре. При существовании различных моделей автоклавов принцип их работы един. Он состоит в нагреве до высоких температур под давлением продукта, который, как правило, расфасован в стеклянную или жестяную тару. Повышенное по сравнению с атмосферным давление в автоклаве компенсирует температурное расширение нагреваемого продукта и предотвращает разрушение упаковочной тары. Величина давления рассчитывается по формуле автоклавирования и зависит от температуры стерилизации, вида расфасовки и коэффициента термического расширения продукта и т.д.

Процесс стерилизации можно разделить на несколько этапов. Первый этап - загрузка. В автоклав заливается холодная вода, которая подогревается. При достижении заданной температуры в автоклав опускается продукция, и его крышка герметично закрывается. Второй этап - тепловая обработка. Нагревают до тех пор, пока температура не достигнет определенного значения. Режим обработки поддерживается в течение нескольких минут. Третий этап - охлаждение. Нагрев прекращается, в автоклав подают холодную воду, происходит плавное остывание содержимого и выравнивание давления. После этого процесс пастеризации завершен.

Глава 1 Способы стерилизации консервов

1.1 Стерилизация паром без противодавления

Тепловую обработку консервов в аппаратах, предназначенных для стерилизации, проводят в основном двумя способами: острым насыщенным паром без противодавления (для консервов в жестяной таре объемом до 500 см2) и водой, подогреваемой паром, с противодавлением (для консервов в стеклянной таре и в жестяных банках в основном больших объемов).

Противодавлением называют давление, искусственно создаваемое внутри аппаратов стерилизации во избежание нарушения целостности консервов в процессе стерилизации. Нарушение целостности консервов связано с тем, что при нагреве содержимого банки в ней образуется избыточное давление. Величина избыточного давления зависит от вида содержимого консерва, содержания в нем воды, воздуха, газов, объемного расширения продукта в процессе нагрева. Наличие высоких избыточных давлений внутри банки при стерилизации, проводимой без противодавления, приводит к деформации донышек и крышек и нарушению герметичности банок..

При стерилизации консервов в паровой среде по сравнению со стерилизацией в воде обеспечивается более равномерное по объему распределение температуры внутри банки при одинаковых формулах стерилизации.

Корзины, наполненные банками, осторожно загружают в автоклав, пускают пар для вытеснения основной массы воздуха, затем автоклав закрывают, одновременно открывая продувной кран на крышке автоклава, вставляют термометр в гнездо, заполненное минеральным маслом и открывают вентиль для спуска конденсата. После нагревания автоклава закрывают продувной кран и вентиль линии отвода конденсата, поднимают температуру до температуры собственно стерилизации и с этого момента ведут процесс в соответствии с режимом стерилизации. При колебании температуры в автоклаве ее регулируют подачей пара и спуском конденсата.

По окончании собственно стерилизации прекращают подачу пара и для предупреждения нарушения герметичности банок постепенно и осторожно выпускают из автоклава пар и остаток конденсата и таким образом понижают давление в автоклаве до нуля по показателям манометра. После спуска давления автоклав открывают, корзины с банками выгружают и цикл работы повторяется. Охлаждение банок в самом автоклаве не производят. Нельзя резко спускать пар, так как при большом повышении давления в банках под давлением в автоклаве возможен разрыв банок по продольному шву, нарушение герметичности предельного и закаточного швов, образование «птичек».

На некоторых предприятиях, когда давление в автоклаве снижено до атмосферного, открывают крышку и приступают к охлаждению консервов в проточной воде (до 40°С) или непосредственно в автоклаве, подавая воду через верхнюю часть его или в специальной ванне с проточной водой.

.2 Стерилизация водой, подогреваемой паром, с противодавлением

Корзины с банками загружают в автоклав, наполненный водой, с таким расчетом, чтобы вода покрывала верхний слой банок на 10-15 см. Температура воды должна быть на 10-15°С выше (40-50°С) температуры продукта, стерилизуемого в стеклянной таре; жестяные банки загружают в кипящую воду. Закрыв автоклав, подают в него пар, одновременно открыв продувной вентиль на крышке автоклава для вытеснения воздуха. Как только из продувного крана пойдет пар, вентиль закрывают и повышают температуру внутри аппарата до режима стерилизации. В случае повышения температуры и давления сверх установленного по режиму стерилизации их величины регулируют, удаляя избыток воды через вентиль на сливной трубе.

После окончания собственно стерилизации перекрывают пар и постепенно открывают вентиль для подачи в автоклав последовательно сжатого воздуха, а после вытеснения пара холодной воды под давлением 3-4-105 Па. Одновременно горячую воду из автоклава спускают через конденсационный вентиль. Подача холодной воды под давлением в автоклав обеспечивает, с одной стороны, интенсивность охлаждения банок и с другой - создает противодавление в аппарате.

Подачу сжатого воздуха и спуск пара после стерилизации регулируют так, чтобы величина противодавления была одной и той же. После вытеснения пара подачу сжатого воздуха прекращают и в автоклав подают холодную воду. Давление в аппарате поддерживают на том же уровне с помощью воздуха.

После заполнения автоклава водой горячую воду сливают, а на ее место в аппарат поступает холодная вода.

В случае стерилизации консервов в жестяной таре паром их охлаждают водой до 40-45°С с противодавлением в течение 20- 30 мин. Воду подводят снизу, что позволяет охладить консервы без резких колебаний давления и предотвратить брак консервов от деформации банок. Давление в автоклаве поддерживают на постоянном уровне, пока выходящая вода не будет иметь температуру около 70-80°С или ниже, что наступает через 20-30 мин с момента охлаждения. При дальнейшем охлаждении в продолжении 10-15 мин давление в автоклаве можно постепенно снизить до атмосферного. Охлаждение считают оконченным, когда температура выходящей воды будет около 50°С. Общая длительность процесса охлаждения около 30-40 мин. При стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре с противодавлением в первые 10-15 мин охлаждения давление в автоклаве должно быть постоянным, затем давление постепенно понижают до нуля. После охлаждения открывают крышку автоклава, консервы выгружают и передают на контроль.

Полуавтомат-стерилизатор «Атмос» состоит из стерилизационной камеры цилиндрической формы, над которой размещается теплоизолированный бойлер для предварительного нагрева воды перед стерилизацией. В стерилизационной камере находится перфорированный цилиндр с рельсами для перемещения сеток с консервами и прижимной плитой для удерживания консервов в сетках. Стерилизатор оснащен двумя насосами, один из которых рециркулирует воду в стерилизационной камере для устранения температурных зон, а другой подает холодную воду на этапе охлаждения.

При стерилизации консервов включают главный выключатель, открывают ручные вентили на линиях подачи пара и воды к автоклаву, заполняют водой бойлер до заданного уровня. Устанавливают температуру нагрева воды в бойлере. При стерилизации консервов в жестяной таре температура воды в бойлере должна быть несколько выше температуры стерилизации. Установив на пульте управления заданные значения температуры, давления, длительности этапов стерилизации и охлаждения, режим вращения перфорированного барабана после достижения в бойлере заданной температуры воды, в стерилизатор загружают вручную сетки с банками, фиксируют банки прижимной плитой и герметизируют камеру.

Стерилизация начинается после открытия клапана, соединяющего бойлер со стерилизационной камерой, когда в нее начинает поступать горячая вода. По окончании этапа собственно стерилизации (при одновременном вращении банок) клапан, соединяющий бойлер с камерой стерилизации, вновь открывается и горячая вода протекает в бойлер под давлением холодной воды, подаваемой в камеру для охлаждения банок. Консервы охлаждаются также с вращением банок по заданному режиму. Одновременно с охлаждением консервов в бойлере нагревается вода для стерилизации следующей партии.

В стерилизаторах роторного типа консервы стерилизуют под давлением, превышающим давление насыщенных паров воды при температуре стерилизации в результате регулируемого добавления воздуха в стерилизационную камеру.

Применяют также аппараты с раздельным процессом охлаждения: вначале под давлением выше атмосферного, затем под атмосферным. Компоновка рабочих цилиндров аппарата и их количество могут быть различными в зависимости от имеющейся площади производственного помещения и технологических требований к обработке продукции. Аппараты могут состоять из двух корпусов - стерилизатора и охладителя, работающего под атмосферным и давлением выше атмосферного, трех корпусов - стерилизатора и двух охладителей, один из которых работает под давлением выше атмосферного, а второй под атмосферным, четырех корпусов - подогревателя, стерилизатора и двух охладителей для раздельного охлаждения.

Роторный стерилизатор включает в себя загрузочную течку, барабан приемной звезды шлюзовой камеры и ротор стерилизатора. Скорости вращения барабанов синхронизированы с подачей банок. Время нахождения консервов в аппарате соответствует принятой формуле стерилизации.

Банки, подлежащие стерилизации, подаются по загрузочной течке внутрь корпуса шлюзовой камеры. При этом банка попадает между зубцами приемной звезды и перемещается из области атмосферного давления в область повышенного давления, т. е. внутрь корпуса стерилизатора. При вращении ротора стерилизатора банки перемещаются не только вокруг оси ротора, но и вдоль корпуса к выгрузочному устройству, которое работает так же, как и загрузочная течка. консервы тепловой обработка стерилизация

Очередная банка выталкивается из гнезда ротора в выем звездочки выгрузочного устройства зубцом специальной выталкивающей звездочки. Продолжительность стерилизации регулируется числом оборотов ротора стерилизатора. При выходе из стерилизатора банки сразу попадают в охладитель, работающий по такому же принципу, что и стерилизатор.

Так как при поступлении банок в охладитель температура их достаточно высока и резкое охлаждение может вызвать деформацию банок, то охлаждение проводят секционно. В первой секции вода имеет высокую температуру и банки охлаждаются незначительно. Во второй и третьей секции температура воды понижается, в результате чего консервы охлаждают до 35- 40°С.

Работает он следующим образом. Консервные банки после закатки и проверки на герметичность по транспортеру поступают в загрузочный люк барабана. Находясь в первом барабане, консервы прогреваются до 60-75°С (температура греющей среды 100°С) и при помощи герметичного клапана поступают во второй барабан для стерилизации. Температуру и давление внутри барабана устанавливают в соответствии с требуемой формулой стерилизации. В случае необходимости противодавление создают сжатым воздухом. По окончании процесса стерилизации с помощью второго герметичного клапана консервы подают в барабан на охлаждение. Охлаждают консервы водой до температуры 40°С.

1.4 Стерилизация консервов в полуавтоматах и аппаратах непрерывного действия

Конструкции аппаратов непрерывного действия различные: от роторных и стерилизаторов с различными пластинчатыми транспортерами до гидростатических и универсальных, пневмо- гидравлических, способных стерилизовать продукцию, расфасованную в жестяную и стеклянную тару.

В зависимости от уровня рабочего давления стерилизаторы подразделяют на две группы: работающие при атмосферном и избыточном давлении, которое создается в результате давления насыщенных паров воды и сжатого воздуха.

Использование стационарной стерилизации, т. е. неподвижного состояния банки при нагреве, приводит к использованию более низких температур греющей среды и к увеличению продолжительности стерилизации для того, чтобы внешние зоны консервируемого продукта не повреждались под воздействием излишнего тепла. Так как тепло проникает внутрь консервируемого продукта относительно медленно, то во внешних зонах объекта наблюдается разварка мясопродуктов, изменение цвета, ухудшение вкуса. Наиболее перспективным и рациональным в настоящее время считается проведение стерилизации методом высокотемпературного кратковременного нагрева с применением вращения банок (в одну сторону, попеременно в разные стороны - осевое вращение, вращение с донышка на крышку).

Разнообразие факторов, которые должны быть учтены при стерилизации с вращением банок, затрудняет выбор подходящих параметров стерилизации посредством метода высокотемпературного кратковременного нагрева. Такой метод стерилизации используют в основном для фаршевых, паштетных и других консервов, не содержащих жидкую фазу.

Для сокращения продолжительности стерилизации и улучшения качества продукта можно использовать ступенчатый режим стерилизации: первая ступень обычно проводится при достаточно высоких температурах (около 130°С) с целью прогрева продукта, вторая ступень - при относительно «мягких» условиях (115- 120°С).В стерилизаторах-полуавтоматах «Ротомат» (ФРГ) консервы стерилизуются в специальных корзинах, вращающихся или качающихся вокруг горизонтальной оси> «Ротоматы» подразделяют на одно- и двухкорпусные.

Автоклав «Ротомат», предназначенный для стерилизации различных консервов в жестяной и стеклянной таре при температуре до 140°С и давлении до 6-Ю5 Па, состоит из горизонтального стерилизатора, в котором помещен вращающийся перфорированный барабан, снабженный прижимом для фиксации наполненных банками сеток 2. Над стерилизатором установлен тепло изоляционный бойлер для нагрева воды и аккумуляции ее в процессе охлаждения. При проведении цикла стерилизации в него подается пар для создания заданного давления в рабочем объеме аппарата.

После окончания процесса одновременно с подачей холодной воды в смесительную трубу перекачивается горячая вода в бойлер до достижения заданного уровня. Затем бойлер отключается и в процессе охлаждения избыток воды сливается в канализацию. После загрузки в автоклав сеток и его герметизации горячая вода из бойлера перед началом следующего цикла подается в барабан, в который нагнетают и пар для нагрева. Автоклав снабжен двумя насосами: насосом, подающим холодную воду в смеситель в процессе охлаждения консервов, и циркуляционным насосом, создающим рециркуляцию воды в стерилизаторе, заполненном банками. В этом случае циркуляция воды применяется не столько для увеличения скорости прогрева консервов, сколько для устранения температурных зон в автоклаве в процессе нагрева и особенно в процессе охлаждения находящихся в нем банок. Аппарат оснащен пультом управления, контрольно-измерительными и регулирующими приборами, вариатором скоростей вращения барабана.

Банки, подлежащие стерилизации, укладывают в сетки, которые устанавливают на специальные тележки. При загрузке банок в сетки в вертикальном положении их фиксируют в целях предотвращения перемещения дополнительными боковыми стенками. Между соседними рядами укладываемых банок ставят перфорированные прокладки.

Заполненную сетку подкатывают на тележке по специальному рельсу к открытому аппарату и по роликовым направляющим, размещенным внутри перфорированного барабана, помещают внутрь. После загрузки всех сеток в стерилизатор их фиксируют с помощью специального зажима во избежание смещения с направляющих. Герметизация стерилизатора осуществляется с помощью быстродействующего затвора в течение 15-20 с. После окончания цикла стерилизации и выпуска охлаждающей воды в канализацию открывают затвор, освобождают сетки от зажима и выкатывают их из стерилизатора на подставленные тележки.

Банки с продуктом по течке поступают на вакуум-закаточную машину 2, после чего их передают на поворотный стол-накопитель. Со стола-накопителя банки заходят в загрузочное устройство типа «Пакфикс». Наполненные банками сетки, снабженные колесиками, транспортируют к стерилизаторам «Ротомат». После стерилизации и охлаждения сетки с банками выгружают из «Ротомата» и передают на разгрузочное устройство типа «Пакфикс», откуда стерилизованные банки поступают на установку для мойки и подсушки. Затем банки этикетируют, укладывают в картонные короба, упаковывают коробки гуммированной лентой и по ленточному транспортеру передают упакованные консервы в экспедицию и на хранение.

Аппараты для стерилизации консервов относятся к группе сосудов, работающих под давлением. Это оборудование повышенной опасности, поэтому эксплуатацию его контролируют органы Госгортехнадзора и она должна осуществляться в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Каждый сосуд, работающий под давлением, оснащен запорной арматурой, приборами для измерения давления и температуры среды, предохранительными устройствами и в необходимых случаях указателями уровня жидкости. Внутри большинства стерилизаторов в рабочем состоянии давление более высокое, чем давление окружающей нас среды, поэтому и вода при этих условиях будет кипеть при температуре более высокой, чем 100°С.

Пользуясь этими данными, можно по температуре определять давление пара, и наоборот.

Учитывая высокие температуру и давление внутри автоклавов, следует учитывать взрывоопасность их. При нарушении герметичности пар выйдет из автоклава наружу и давление в последнем резко снизится до давления окружающего воздуха. Вследствие этого вода при этих условиях окажется перегретой и мгновенно превратится в пар. Пар занимает объем в 1700 раз больший, чем вода, поэтому давление в автоклаве мгновенно возрастет и произойдет взрыв. Если в автоклаве нет воды, но он работает под давлением пара, может также произойти разрыв стенок. Причиной взрыва автоклава могут быть: повышение давления сверх разрешенного вследствие неисправности манометра и предохранительных клапанов, коррозия стенок автоклава; старение металла, из которого изготовлен автоклав, неисправности запорных устройств крышки, повышение давления выше рабочего в паропроводе и отсутствие редукционного клапана.

Непосредственное обслуживание сосудов, работающих под давлением, поручают лицам, достигшим 18-летнего возраста, прошедшим производственное обучение, аттестацию в квалификационной комиссии и инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов.

Автоклавы. В процессе работы запрещается находиться в месте выпуска воздуха из воздушного крана, затягивать и освобождать барашки или ганки крышки, если автоклав находится под давлением, оставлять без присмотра корзины, поднятые тельфером, поднимать электротельфером корзины с банками, если их масса больше грузоподъемности механизма (500 кг), прикасаться незащищенной рукой к горячим частям автоклава, а также к корзинам с банками при их выгрузке и класть руки при загрузке на край загрузочной горловины.

Опуская груженую корзину в автоклав, производят центровку, держась за ее верхнюю часть. Крюк неработающего тельфера должен быть поднят. Корзину загружают и разгружают медленно, плавно, без рывков. При работе автоклава постоянно наблюдают за температурой в аппарате, сравнивая показания термограммы, контрольного термометра и давления по манометру.

Перед открытием крышки необходимо убедиться в отсутствии давления и паровоздушной смеси в автоклаве по манометру и продувному крану, а также проверить, плотно ли закрыт паровой и открыт конденсационный вентиль.

При работе на автоклаве одевают брезентовые рукавицы.

Стерилизаторы непрерывного действия. Перед эксплуатацией стерилизаторов непрерывного действия проверяют исправность паропроводов, вентилей (воздушных, паровых и водяных), предохранительных клапанов, манометров и других контрольно-измерительных приборов, автоблркировки, состояние входных, выходных течек, впускных, промежуточных и выходных клапанов. Затем установку пускают на холостой ход и ставят стрелки терморегуляторов на заданную температуру. В процессе работы необходимо следить за показаниями контрольно-измерительных приборов, не допуская колебаний температуры и превышения давления, а также за равномерностью передачи банок и уровнем воды в охладительной зоне.

Во время стерилизации запрещается открывать люки до полного выпуска пара и частичного охлаждения стерилизатора, брать руками банки с площадки приемного клапана.

Работа сосуда, эксплуатируемого под давлением, должна быть прекращена: при повышении давления выше разрешенного, несмотря на соблюдение всех требований, указанных в инструкции; при неисправности предохранительных клапанов или манометра, или указателя уровня жидкости, а также предохранительных блокировочных устройств; при обнаружении в основных элементах сосуда трещин, выпучин, значительного утончения стенок, пропусков в сварных швах, течи в болтовых, заклепочных соединениях, разрыва прокладок.

Глава 2. Формулы стерилизации для каждого вида консервов

Мгновенно нагреть консервируемый продукт до требуемой температуры с тем, чтобы выдержать его определенное «смертельное» время, невозможно. Практически банки загружают в автоклав, прогревают автоклав и банки до температуры стерилизации, проводят стерилизацию в течение «смертельного» времени, затем после снижения температуры автоклава выгружают банки, после чего цикл повторяется.

Условная запись теплового режима стерилизаторов периодического действия называется формулой стерилизации: (А+В+С)/Т где А - продолжительность прогрева автоклава и банки до температуры стерилизации, мин; В- продолжительность собственно стерилизации, мин: С - продолжительность снижения температуры до уровня, позволяющего производить разгрузку аппарата, мин; Т - заданная температура стерилизации, °С.

Изменения температуры по времени в процессе стерилизации показаны на термограмме. Температура в центре консервов отстает от температуры в автоклаве и, кроме того, консервы по объему прогреваются неравномерно (быстрее в периферийной части и медленнее в центре).

Следовательно, формула стерилизации должна предусматривать такие условия теплового режима, чтобы обеспечить достаточный прогрев центральной части консерва, хотя бы это и приводило к перегреву периферийных слоев. Одновременно учитывают, что споры отмирают только при температурах выше 100°С. Поэтому общий «смертельный» эффект режима стерилизации может быть выражен на термограмме площадью, ограниченной отрезком abсd.

Анализируя величины, входящие в формулу стерилизации, легко заметить, что значения А и С зависят от конструктивных особенностей и размеров автоклава, размера консервируемой тары, начальной (до стерилизации) и конечной (после охлаждения) температуры консерва. Как правило, величины А и С являются заданными (для данного автоклава) и основная задача сводится к определению величины В.

Необходимо стремиться к сокращению продолжительности стерилизации, так как это уменьшает длительность производственного цикла в целом и создает предпосылки для непрерывно-поточной организации технологического процесса. Одним из путей решения этой проблемы является использование стерилизаторов непрерывного действия, в которых отпадает необходимость предварительного прогрева аппарата и две величины (А+В) образуют одну.

При определении условий термообработки консервов новых рецептур и для корректировки и оптимизации формул стерилизации, традиционно установленных на некоторые виды консервов, проводят экспериментальный расчет формулы стерилизации.

Глава 3. Правила техники безопасности при работе со шпигорезкой, варочными котлами и баланширователем

Шпигорезка. Перед началом работы проверяют прочность и правильность крепления ножей, заточку, отсутствие на ножах трещин и заусенцев, исправность блокировочного устройства, не допускающего работы шпигорезки при открытых ножах, наличие и исправность на толкателе ограничителя.

Шпик загружают равномерно в свободную от работы камеру. Подавать шпик в канал горизонтальной шпигорезки разрешается только толкателем с исправным ограничителем.

Во время работы запрещается очищать короб, отгребать шпик из-под ножа, просовывать руки в короб серповидного ножа.

При разборке и очистке ножей необходимо соблюдать особую осторожность - операцию можно производить только при полном отключении машины от электросети.

Варочные котлы. Перед началом работы необходимо проверить исправность паровых и водяных коммуникаций, предохранительного клапана, манометра. Прежде чем открыть паровой вентиль и пустить пар в прямодействующий котел, необходимо залить в него немного воды с тем, чтобы струя острого пара не могла нанести ожоги. Как в открытом, так и в закрытом котле нельзя допускать бурного кипения.

При загрузке опрокидывающего котла рабочий должен стоять у штурвала, опускать продукт без рывков, плавно и медленно, чтобы не получались всплески. Необходимо постоянно следить за давлением пара в рубашке котла, не допускать повышения установленного давления, своевременно удалять конденсат.

При открывании котла варильщик должен стоять так, чтобы струя пара из-под крышки проходила мимо него. При выгрузке содержимого котла дуршлагом варильщик должен опрокидывать его осторожно, чтобы не получились брызги. По окончании ра

боты варильщик должен промыть котел, спустить воду, а опрокидывающийся котел оставить в наклонном положении.

При работе варочных котлов не допускается испарение воды непосредственно в цех; нужно установить зонт приточно-вытяжной вентиляции.

Бланширователь непрерывного действия. При подготовке бланширователя к работе продувают паровое пространство, проверяют, нет ли посторонних предметов в рабочей полости.

Нельзя открывать люки аппарата, чтобы не обжечь лицо. По окончании рабочей смены отключают Электродвигатель, закрывают пар, промывают аппарат и шнеки; люки остаются закрытыми до начала следующей смены.

Если необходимо очистить змеевики, то сначала их охлаждают проточной водой, паровой вентиль и вентиль подачи горячего продукта из танка в бульон закрывают на замок и только после этого приступают к очистке.

Не допускается испарение воды из бланширователей непосредственно в цех; нужно установить съемные или откидные крышки по всей длине аппарата, кроме мест поступления и выхода продукта, где необходимо устройство колпаков для местной вытяжной вентиляции.

Все движущиеся части бланширователя (шкивы, валы, зубчатые колеса) должны быть ограждены.

Список используемой литературы

1. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. М-: Легкая пищевая промышленность.1982

Бабарин В.П. Стерилизация консервов: Справочник. - СПб: ГИОРД, 2006.-312с.:ил.

Флауменбаум Б.Л. Теоретические основы стерилизации консервов. - Киев: Издательство Киевского университета, 1960.-195с.

Справочник по производству консервов.-М.:Пищевая промышленность сть,1965,Т.1.-770с

Рогачев В.И., Цейтлин И.М. Интенсификация процесса стерилизации консервов (обзор). - М.:ЦНИИТЗИПищепром,1972.-28с.

В.П. Бабарин «Стерилизация консервов» 2006 г (312 стр.)

В домашних условиях стерилизация консервов - это достаточно трудоемкий и продолжительный процесс. Использование автоклава позволит решить эту проблему и расширить ассортимент домашних консервов.

Стерилизация консервов нужна для того, чтобы продукты сохранили все свои вкусовые и питательные качества в лучшем виде на долгое время. Для этого продукт обрабатывают термически, чтобы вегетативная микрофлора и вредные микроорганизмы были уничтожены.

Консервы, полученные таким образом, называются полными консервами . Стерилизуют консервы при температурах выше 100С, чаще всего при температуре 120 С.

Пастеризуют консервы при температуре ниже 100 ‘ С.

Именно стерилизация определяет сохранение пищевой ценности, органолептических свойств, безвредность для потребителя и создает необходимые предпосылки для длительного сохранения доброкачественности консервированных продуктов.

Как происходит процесс стерилизации?

1 этап: Консервы нагревают до той температуры стерилизации, которая нужна данным продуктам.

2 этап: Происходит выдержка консервов при нужной температуре.

3 этап: Охлаждение консервов до 60’С.

При проведении стерилизации следует изменять время процесса с учетом того времени, сколько ушло на нагревание консервов в автоклаве до температуры стерилизации и их охлаждения.

Сколько времени нужно на стерилизацию консервов?

• Мясные консервы (банки от 300 гр до 1 л), температура 113-115С , время стерилизации - 30-40 минут.
• Консервы из мяса птицы (банки от 300 гр до 1 л), температура 112-114С , время стерилизации - 30-35 минут .
• Консервы из рыбы (банки от 300 гр до 1 л), температура 115С , время стерилизации - 25-30 минут .
• Овощные консервы (банки от 300 гр до 1 л), температура 100С , время стерилизации - 15-20 минут.
• Грибы маринованные (банки от 300 гр до 1 л), температура 110С , время стерилизации - 30-40 минут.

Что нужно помнить при стерилизации продуктов?

1. Чтобы жидкость в банках могла свободно расширяться при нагреве, уровень жидкости в банке должен быть ниже верхнего края на 2-3 см , в зависимости от емкости банки.

2. Мясные и рыбные продукты стерилизовать в 2-х и 3-х литровых банках не допускается.

3. Время выдержки для старой баранины и говядины увеличить на 15-20 минут .

4. Продолжительность стерилизации продуктов может быть уточнена, исходя из собственного опыта приготовления консервов.

5. Отклонение от заданной температуры стерилизации не должно превышать ± 2С.

6. Продолжительность стерилизации соответствует времени выдержки банок в автоклаве при нужной температуре, но без учета времени нагрева!

7. При производстве маринованных огурцов и томатов время стерилизации в 3-х литровых банках не должно превышать 15 минут.

8. При фасовке и стерилизации продукции допускается использование стеклянной тары с крышками марки «твист-офф», бывшими в употреблении.

9. При стерилизации овощных и фруктовых консервов, расфасованных в горячем виде в банки, воду в автоклаве предварительно нагревают до 70-90С, затем загружают в него кассету с консервами.

10. При производстве рыбных консервов из пород рыбы (придонных), обитающих в пресных прудах и водоемах рекомендуется увеличить режим стерилизации на 15-20 минут с целью избежания микробиологической порчи консервов.

Материал подготовлен экспертами Интернет-магазина Купиталон.ру . При копировании материалов с сайта, гиперссылка обязательна

Стерилизация.

Стерилизация - нагревание продукта до температуры выше 100°С, для подавления жизнедеятельности микроорганизмов либо для их полного уничтожения.

Основными источниками загрязнения консервов до стерилизации являются мясное сырье, вспомогательные материалы и специи. Обсеменение происходит при обвалке, жиловке, от инструментов, от рук рабочих, воздуха, тары и т. д.

Перед стерилизацией проводится проверка бактериальной обсемененности с целью уточнения режимов стерилизации и условий хранения продукта. Общее количество м/о в 1 г не должно превышать:

Мясо тушеное – 200 000 микробных клеток;

Паштет мясной – 10 000 микробных клеток.

В консервах до стерилизации могут находится токсигенные спорообразующие анаэробы Cl. botulinum и гнилостные анаэробы Cl. sporogenes, Cl. perfringens, Cl. Putrificum, термофильные микроорганизмы Bacillus coagulans и др.

Нагрев мяса при температуре 134?С в течение 5 мин уничтожает практически все виды спор. Однако воздействие повышенных температур приводит к необратимым глубоким химическим изменениям продукта. В связи с этим наиболее распространенная и предельно допустимая температура стерилизации мясопродуктов в пределах 120°С. При этом подбирают такую продолжительность нагрева, которая обеспечивает достаточно эффективное обезвреживание споровых форм микробов и резкое снижение их жизнедеятельности (? 40 мин).

Режим стерилизации определяется температурой и продолжительностью ее воздействия. Правильный режим стерилизации гарантирует высокое качество продукта, отвечающего требованиям промышленной стерильности (если в 1г продукта не более 11 клеток B. subtilis при отсутствии возбудителей ботулизма и других токсигенных форм).

Понятие о формуле стерилизации.

Банки загружают в аппараты периодического или непрерывного действия, прогревают установку и банки до температуры стерилизации, проводят стерилизацию в течение периода отмирания микроорганизмов, после снижения температуры аппарата банки выгружают, и цикл повторяется. Условную запись теплового режима аппарата, в котором стерилизуются консервы, называют формулой стерилизации. Для аппаратов периодического действия эта запись имеет вид
(А+В+С)/Т

где А - продолжительность прогрева автоклава от начальной температуры до температуры стерилизации, мин; В - продолжительность собственно стерилизации, мин; С - продолжительность снижения температуры до уровни, позволяющего производить разгрузку аппарата, мин; Т-заданная температура стерилизации, °С.

Температура в центральной зоне банки отстает от температуры в автоклаве, что объясняется низкой теплопроводностью продукта. Скорость прогрева содержимого банки, в свою очередь, зависит от вида теплопередачи: в жидкой составляющей консервов теплопередача происходит быстрее; в плотной части консервов теплопередача идет более медленно.

При определении режимов стерилизации необходимо знать:

1) температура содержимого консервов в процессе нагрева изменяется во времени, причем консервы по объему прогреваются неравномерно;

2) жидкая часть консервов прогревается быстрее плотной;

3)наиболее трудно прогревается точка, расположенная несколько выше геометрического центра банки, так как теплопередача со стороны крышки тормозится (в невакуумированных консервах) из-за наличия воздушного пузыря в незаполненном пространстве консерва;

4) температура по времени в центральной зоне консерв изменяется иначе, чем в самом аппарате (автоклаве).

Таким образом, значение величин А, В, С и Т в формуле стерилизации характеризует лишь режим работы аппарата и не отражает степени эффективности действия параметров термообработки на консервируемый продукт.

Рассматривая величины, входящие в формулу стерилизации, можно заметить, что величину Т выбирают как максимально допустимую температуру для данного вида консервов (т, е. вызывающая наименьшие изменения качественных показателей продукта), а значения А и С зависят в основном от конструктивных особенностей автоклава. Чем выше начальная температура содержимого банки, тем меньше времени А требуется для ее прогрева до необходимого уровня Температуры.

Значение величины А будет зависеть лишь от объема и вида тары. В связи с этим при работе на вертикальных автоклавах пользуются постоянными заданными значениями А: для жестяных банок вместимостью до 1 кг - 20 мин, для банок большей вместимости - 30 м.ин, для стеклянных банок вместимостью 0,5 кг - 25 мин, вместимостью 1 кг - 30 мин.

Значение величины С обусловлено необходимостью выравнивания давления в отстерилизованной банке с атмосферным перед разгрузкой автоклава. Пренебрежение этапом снижения давления приводит к необратимой деформации жестяных банок или к срыву крышек со стеклянной тары.

Нагрев продукта в процессе стерилизации (этапы А и В) сопровождается увеличением внутреннего давления внутри банки. Величина избыточного внутреннего давления в герметичном объеме банки зависит от содержания влаги, степени вакуумирования, степени расширения продукта в результате нагрева, а также от коэффициента заполнения банки и степени увеличения объема тары вследствие теплового расширения материала и вспучивания концов банок.

Степень теплового расширения материала тары (особенно у стекла) всегда ниже степени теплового расширения мясопродуктов. Поэтому устанавливают регламентируемые значения коэффициентов заполнения банок: для жестяных банок - 0,85-0,95, для стеклянных - меньше.

Избыточное давление в банке по сравнению с давлением в автоклаве обусловлено в основном давлением присутствующего воздуха. Вакуумирование банок, а также прогрев содержимого консервов перед укупоркой позволяют снизить величину внутреннего давления. Уровень перепада давлений в банке и в стерилизующем аппарате не должен выходить за определенные пределы. При диаметре банки 72,8 мм значение Ркр составляет 138 кН/м2, диаметре 153,1 мм соответственно 39 кН/м2.

Для создания этих условий в автоклав при стерилизации подают сжатый воздух или воду. Противодавление лучше создавать водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности и одновременно служащей греющей средой.

Необходимое для разгрузки автоклава снижение давления в аппарате до атмосферного по окончании стерилизации приводит к увеличению перепада давлений в банке и автоклаве, так как консервы сохраняют высокую температуру. По этой причине давление выравнивают постепенно, подавая в автоклав холодную воду под давлением, равным установившемуся в нем к концу стерилизации. В результате быстрого охлаждения консервов внутреннее давление падает, что позволяет осторожно понижать давление в самом автоклаве. Конечная температура охлаждения для жестяных банок перед их выгрузкой из автоклава установлена в пределах 40-45°С.

Период времени, необходимый для снижения давления в аппарате (величина С), составляет в среднем 20-40 мин.

Стерилизацией не всегда достигается полное отмирание микроорганизмов. Это зависит от:

1.Чем больше термостойкий микроорганизм, тем сложнее справиться (споры сенной палочки выдерживают 130 ?С).

2.Общего количества микроорганизмов.

3.От консистенции и гомогенности продукта (в жидких консервах м/о погибают за 25 мин, а в плотных – за 50 мин.).

5.от наличия жира (кишечная палочка в бульоне при 100 ?С погибает за 1 сек, а в жире – за 30 сек.

6.от наличия соли и сахара.

Стерилизация в электромагнитном поле токами высокой частоты (ТВЧ) и сверхвысоких частот. Стерилизация достигается за счет образования тепла в клетках микроорганизмов под действием переменного электромагнитного поля. Стерильное мясо можно получить при нагревании до 145°С в течение 3 мин. Одновременно ТВЧ- и СВЧ-нагревы обеспечивают сохранность пищевой ценности продукта.

Стерилизация ионизирующими облучениями. К ионизирующим излучениям относят катодные лучи -поток быстрых электронов, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Ионизирующие излучения обладают высоким бактерицидным действием и способны, не вызывая нагрева продукта, обеспечить полную стерилизацию.

Продолжительность стерилизации ионизирующими облучениями - несколько десятков секунд. Однако высокая интенсивность облучения приводит к изменению составных частей мяса. После ионизационной обработки продукт внутри банки остается сырым, поэтому его нужно довести до состояния кулинарной готовности одним из обычных способов нагрева.

Стерилизация горячим воздухом. Горячий воздух температурой 120°С циркулирует в стерилизаторе со скоростью 8 - 10 м/с. Данный способ дает возможность повысить теплопередачу от греющей среды консервам, снизить вероятность перегрева поверхностных слоев продукта.

Стерилизация в аппаратах периодического действия. Наиболее распространенным типом аппаратов периодического действия для стерилизации консервов являются автоклавы СР, АВ и Б6-ИСА. Автоклавы подразделяются на вертикальные (для стерилизации консервов, выпускаемых в жестяной и стеклянной таре, паром или в воде) и горизонтальные (для стерилизации консервов в жестяной таре паром). Температуру и давление в автоклавах регулируют ручным методом или с помощью пневматических и электрических программных устройств - терморегуляторов.

В автоклавные корзины банки укладывают вручную, посредством загрузки транспортером «навалом» (в водяной ванне или без нее), гидравлическими и гидромагнитными укладчиками. Разгрузку производят, опрокидывая автоклавные корзины.

Рис. 1. Гидростатический стерилизатор А9-ФСА:

1 - камера подогрева; 2 камера стерилизации; 3 - камера первичного охлаждении; 4 - камера дополнительного охлаждения; 5 - бассейн охлаждения; 6 - механизм загрузки и выгрузки; 7 - линия слива водв в канализацию; 8 - цепной конвейер

Стерилизация в аппаратах непрерывного действия. Стерилизаторы непрерывного действия подразделяют на роторные, горизонтальные конвейерные, гидростатические. Первые два типа редко используют.

В гидростатических стерилизаторах непрерывного действия применен принцип уравновешивания давления в камере стерилизации с помощью гидравлических шлюзов.

В гидростатических стерилизаторах длина участков конвейера в зонах подогрева и охлаждения одинакова, поэтому формула стерилизации имеет симметричный вид А-В-А. Температура стерилизации поддерживается в результате регулирования положения уровня воды в камере стерилизации.

Гидростатический стерилизатор работает следующим образом. Банки загружают в банконосители бесконечного цепного конвейера, который подает их в шахту гидростатического (водяного) затвора-шлюза. После прогрева банки поступают в камеру парового стерилизатора, нагреваются до 120 °С и попадают в зону водяного охлаждения, где температура консервов падает до 75-80°С. Выйдя из гидростатического затвора, банки поступают в камеру дополнительного водяного охлаждения (40-50°С), после чего консервы выгружают из стерилизатора.

При использовании стерилизаторов непрерывного действия отпадает необходимость предварительного прогрева аппарата, поэтому две величины формулы стерилизации А и В образуют одну B` и она приобретает вид (В" + С)/Т.
Пастеризация.

Пастеризация является одной из разновидностей термообработки, при которой уничтожаются преимущественно вегетативные формы микроорганизмов. В связи с этим при выработке качественных пастеризованных консервов к сырью предъявляют ряд дополнительных жестких санитарно-гигиенических и технологических требований. Для таких консервов обычно используют свинину в шкуре; контролируют величину рН сырья (для свинины рН должна быть 5,7-6,2, для говядины - 6,3-6,5). В процессе посола и созревания рекомендуется применение шприцевания рассолов, массирования и тумблирования. Сырье фасуют в эллиптические или прямоугольные металлические банки вместимостью 470, 500 и 700 г с одновременным закладыванием желатина (1%). После подпрессовки банки укупоривают на вакуум - закаточных машинах.

Пастеризацию производят в вертикальных либо ротационных автоклавах. Режим, пастеризации включает время прогрева банок при 100°С (15 мин), период снижения температуры в автоклаве до 80°С (15 мин), время собственно пастеризации при 80°С (80-110 мин) и охлаждения до 20°С (65-80 мин). В зависимости от вида и массы консерв общая продолжительность процесса пастеризации составляет 165-210 мин; период прогрева центральной части продукта при 80°С- 20-25 мин.

При пастеризации в продукте могут сохраняться термоустойчивые виды микроорганизмов, способные развиваться при температурах до 60°С, а также термофильные виды с оптимумом развития при 53-55°С. Для предотвращения повышения обсемененности микроорганизмами необходимо как можно быстрее прогревать и охлаждать банки с тем, чтобы «пройти» температурный оптимум развития микроорганизмов. Самой опасной считают температуру 50 - 68°С.

Количество желе в пастеризованных изделиях увеличивается (от 8,2 до 23,8%) с повышением температуры термообработки (от 66 до 94 °С). Однако длительный нагрев ухудшает качество не только самого продукта, но и свойства желе (крепость, способность к застудневанию). Использование температур свыше 100°С при термообработке пастеризованных консервов (в период прогрева) сопровождается ухудшением сочности продукта, рыхлостью, ухудшением консистенции.

Тиндализация представляет собой процесс многократной пастеризации. При этом консервы подвергают термообработке 2-3 раза с интервалами между нагревом в 20 - 28 ч. Отличие тиндализации от обычной стерилизации заключается в том, что каждого из этапов теплового воздействия недостаточно для достижения необходимой степени стерильности, однако суммарный эффект режима гарантирует определенную стабильность консервов при хранении.

При данном способе термообработки микробиологическая стабильность обеспечивается тем, что в процессе первого этапа нагрева, который недостаточен по уровню стерилизующего эффекта, погибает большинство вегетативных клеток бактерий. Часть из них вследствие изменившихся условий внешней среды успевает модифицироваться в споровую форму. В течение промежуточной выдержки споры прорастают, а последующий нагрев вызывает гибель образовавшихся вегетативных клеток.

Так как степень воздействия режимов пастеризации и тиндализации на составные части мясопродуктов менее выражена, чем при стерилизации, пастеризованные изделия имеют лучшие органолептические и физико-химические показатели.

Пастеризованные консервы относят к полуконсервам, срок их хранения при t = 0-5°С и? не выше 75% 6 мес. Тиндализованные консервы, срок хранения которых при t не выше 15°С 1 год, относят к «3/4 консервам». Условная запись режима пастеризации имеет вид, аналогичный с формулой стерилизации. В нее входит несколько формул тепловых режимов с указанием периодов выдержки консервов между нагревами. Пастеризованные консервы являются деликатесным видом изделий.