Понятие о формуле стерилизации. Стерилизация консервов в автоклаве: Что нужно знать

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.

Стерилизация - основной способ сохранения пищевых продуктов без существенного изменения их вкусовых свойств и окраски.
Стерилизация консервов в стеклянной таре с последующим немедленным закупориванием их жестяными крышками очень удобна в домашних условиях. Она обеспечивает необходимую герметичность и вакуум в закупоренной банке, достигающий 300-350 мм ртутного столба, и обеспечивает длительное хранение законсервированного продукта.
В домашних условиях консервы стерилизуют главным образом при температуре кипения воды.
Фруктовые компоты и оощные маринады можно стерилизовать при температуре воды в 85°С.
В этом случае их нужно держать в стерилизаторе в 2 или даже в 3 раза дольше, чем если бы температура воды была 100°С. Иногда (например при стерилизации зеленого горошка или кукурузы) нужно, чтобы вода кипела при температуре > 100°C. С этой целью к ней добавляют соль:

Стерилизацию проводят в специальном стерилизаторе или в большой кастрюле.
На дно посуды предварительно кладут деревянную или металлическую решетку, чтобы избежать растрескивания банок при резких перепадах температуры.
Наливают воды в кастрюлю столько, чтобы она покрывала плечики банок, т.е. была на 1.5-2 см ниже верха шеек тары. Температура воды перед погружением банок колеблется в пределах 30-70°C и зависит от температуры консервов - чем выше температура консервов, тем выше должна быть температура воды в стерилизаторе.
Стерилизатор с помещенными в него банками ставят на сильный огонь, накрывают крышкой и доводят воду до кипения. Кипение воды во время стерилизации должно быть не бурным (огонь нужно уменьшить до состояния, поддерживающего кипение воды), время стерилизации отсчитывают от момента начала кипения.
Время начала и окончания стерилизации нужно записывать на отдельном листе.
Время первого этапа стерилизации (доведения воды до кипения) должно быть как можно более быстрым, чтобы уменьшить длительность тепловой обработки продукта и избежать переваривания консервов.
Так, время подогревания воды до кипения при стерилизации пол-литровых и литровых банок не больше 15 минут,
для трехлитровых банок - не больше 20 минут.
Длительность второго этапа стерилизации зависит от кислотности и консистенции продукта - жидкие продукты стерилизуют 10-15 минут, а густые 2 часа или больше.
На стерилизацию кислых продуктов нужно меньше времени, т.к. кислая среда не способствует развититю бактерий. Важен и размер тары - чем он больше, тем дольше длительность стерилизации.
После окончания стерилизации банки специальными клещами осторожно вынимают из кастрюли, немедленно закатывают и проверяют герметичность закупоривания.
Закупоренные банки ставят вверх дном на сухое полотенце для воздушного охлаждения.

Стерилизация паром.
В стерилизтор налить немного воды (чтобы вода покрывала деревянную или металлическую решетку), поставить наполненные банки, стерилизатор плотно накрыть крышкой и довести воду до кипения.
Полученный пар прогревает банки и их содержимое.
Время подогрева воды до кипения - 10-12 минут,
время стерилизации банок паром вдвое больше, чем при стерилизации в кипящей воде.

Пастеризация
Некоторые консервы можно стерилизовать при температуре воды 85-90°С, т.е. не доводя воду до кипения. Такой способ тепловой обработки продуктов называется пастеризацией . Пастеризуют обычно вишни, некоторые сорта яблок, недозрелые абрикосы и другие плоды, обладающие повышенной кислотностью. Ведь именно кислотность и гарантирует длительное хранение пастеризованных консервов, предохраняя их от развития бактерий.
Для пастеризации берут только свежие, тщательно отсортированные и вымытые плоды и ягоды, и тщательно простерилизованную тару. Во время пастеризации следят за температурой воды, время от времени измеряя ее с помощью термометра со шкалой до 150°С и строго придерживаются времени, отведенного на пастеризацию.

Повторная стерилизация
Продукты, содержащие много белка (например, мясо, птица, рыба, зеленый горошек) стерилизуют при температуре кипения воды 2 или 3 раза. Во время первой стерилизации погибает плесень, дрожжи и микробы. Споровые же микроорганизмы остаются и через сутки проростают. Их уничтожают во время второй, иногда и третьей стерилизации. Для проведения повторной стерилизации банки закупоривают крышками и устанавлиают на них специальные зажимы, чтобы крышки не слетели во время стерилизации. Снимают эти предохранители лишь после того, как банки откончательно остынут.

Консервирование жидких продуктов методом горячей расфасовки без последующей стерилизации
Жидкие, предварительно прокипяченные или доведенные до кипения продукты, можно консервировать методом горячей расфасовки без последующей стерилизации. Так готовят томатный , виноградный , вишневый, яблочный и другие соки, измельченные помидоры, фруктовые пюре из кислых плодов и т.п. При этом способе стерилизация происходит за счет того тепла, которое продукт и тара получили во время кипячения, а время хранения консервов зависит от качества сырья и его обработки.
При этом методе расфасовки в горячую простерилизованную тару закладывают продукт, температура которого должна быть не ниже 96°С. Наполненные банки сразу же закручивают.

Консервирование фруктов и овощей методом горячей расфасовки без последующей стерилизации
Этот способ применяется при консервировании огурцов, помидоров, приготовлении компотов и т.п.
Свежее сырье сортируют, тщательно моют, укладывают в банки и заливают кипящей водой за 3-4 приема, прогревая стенки банки, чтобы не треснуло стекло.
Заполненную банку накрывают чистой крышкой, заворачивают в полотенце и выдерживают таким образом 5-6 минут. Затем воду сливают, кипяток наливают во 2-й раз, банку накрывают крышкой, заворачивают в полотенце и выдерживают еще 5-6 минут. При необходимости, операцию повторяют в 3-й раз.
Слив воду в последний раз, банку немедленно заливают кипящим маринадом (если консервируют огурцы или помидоры), кипятком (если заготавливаете фрукты) или кипящим сиропом (при заготовке компотов), накрывают крышкой, закупоривают, проверяют герметичность закупорки и ставят шейкой вниз для воздушного охлаждения.

(по материалам книги І.Кравцов "Домашнє консервування і зберігання харчових продуків" )

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.

Стерилизация консервов является одним из важнейших процессов в технологии консервного производства. При стерилизации на микроорганизмы действуют высокие температуры, способствующие уничтожению или подавлению их жизнедеятельности. Микроорганизмы погибают при нагревании в течение нескольких минут при температуре 60-65° С, а споры более устойчивы. В сухой среде споры переносят нагревание до 120-130° С и даже выше и не теряют способности прорастать. Погибают они только при воздействии на них в течение нескольких минут температуры порядка 180° С. Во влажной среде споры менее устойчивы: большинство из них не выдерживает нагревания в течение 15 мин при 110° С, а при 120° С они почти все погибают. Некоторые бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют ядовитые вещества - токсины (например, ботулинус), которые большей частью разрушаются только при температуре выше 120° С (а ботулинуса при температуре 80°С).

Мясо и мясопродукты являются хорошей средой для развития микроорганизмов, поэтому и необходима стерилизация. Производят ее под давлением в автоклавах, в которые пускают пар. Температура в них порядка 115-120° С. Стерилизацию некоторых мясных консервов производят в открытых чанах и котлах в воде при температуре 100° С.

Автоклавы бывают вертикальные и горизонтальные, периодического и непрерывного действия; они снабжены манометрами, термометрами или самопишущими приборами для регистрации давления пара и температуры (рис. 109).

Вертикальный автоклав представляет собой одностенный котел с откидной крышкой, которую во время работы герметически завинчивают болтами. В открытом положении крышка удерживается противовесом. Пар в автоклав поступает через находящийся на дне змеевик с отверстиями. В автоклав корзины с банками загружают при помощи тали. Банки в корзины помещают различными укладчиками (рис. 110) или вручную.
Горизонтальные автоклавы - одностенные котлы, установленные в горизонтальном положении, с такой же системой подачи пара, как в вертикальных автоклавах. В эти автоклавы банки загружают в корзинах или на сетках при помощи вагонеток. Загружают вагонетки с одной стороны автоклава, а выгружают с другой.

Непрерывно действующие стерилизаторы (рис. 111) бывают горизонтальные и вертикальные. На внутренней поверхности неподвижного цилиндра укреплена направляющая спираль, внутри установлен вращающийся барабан с ребрами из углового железа, укрепленными так, что между ними размещаются банки определенного диаметра. Консервные банки получают вращательно-поступательное движение по спирали, что обеспечивает равномерный прогрев их во время стерилизации. Длительность стерилизации регулируется числом оборотов барабана или периодичностью подачи банок в люки, расположенные на определенных расстояниях один от другого по длине стерилизатора при постоянном числе оборотов. Стерилизаторы непрерывного действия бывают двух- и трехбарабанные и других систем.
Стерилизацию в автоклавах производят паром или водой. Консервы в стеклянной таре стерилизуют водой во избежание разрыва стекла. С этой целью стерилизацию стеклянных банок ведут с противодавлением, осуществляемым сжатым воздухом или гидравлическим путем. Мясные консервы, выпускаемые в жестяных банках, стерилизуют паром.
Вначале крышки автоклавов герметически закрывают и открывают вентили. Таким образом банки прогревают паром 10-15 мин, затем все вентили закрывают и начинают стерилизацию консервов: банки прогревают до требуемой температуры стерилизации и при данной температуре ведут собственно стерилизацию консервов, по окончании процесса спускают пар. Режим стерилизации консервов принято выражать формулой стерилизации

где А - продолжительность предварительного прогрева;
В - продолжительность прогрева консервов до температуры стерилизации;
С - продолжительность собственно стерилизации;
D - продолжительность выпуска пара;
T - температура стерилизации.
Длительность каждой фазы дается в минутах, а температура стерилизации в градусах.
Так как контроль за соблюдением режима стерилизации осуществляется наблюдением за изменением температуры во времени в аппарате, а не в банке, то обычно элементы времени В и С соединяют и формула приобретает вид

Для каждого вида консервов в зависимости от рецептуры, емкости и вида банки существует своя формула стерилизации, установленная опытным путем. Принятый режим стерилизации проверяют при помощи максимальных термометров, заложенных в три контрольные банки в верхнем, среднем и нижнем рядах автоклава.
При стерилизации необходимо полностью удалять воздух из автоклава, так как оставшийся воздух, смешанный с паром, вызывает неравномерный и недостаточный прогрев содержимого банок. Кроме того, увеличивается давление в автоклаве. Вовремя нагревания - в процессе стерилизации - температура внутри банки повышается медленно, так как мясо является плохим проводником тепла. Материал и толщина тары оказывают влияние на скорость стерилизации: стеклянная банка прогревается медленнее, чем жестяная. Продолжительность прогрева консервов находится также в прямой зависимости от емкости банки. На скорость стерилизации консервов влияет положение банки. Банки значительно быстрее прогреваются в автоклавах непрерывного действия, где они вращаются.
В результате стерилизации должен быть получен продукт, отвечающий требованиям стандарта как по внешнему виду, так и по вкусовым качествам. На основании ряда исследований установлено, что при повышении температуры (до определенного оптимума, не выше 120° С) и сокращении длительности стерилизации (до определенного минимума) получают лучшие результаты, чем при длительной стерилизации при более низких температурах.

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.

← Вернуться