|
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 пюреоб- разных 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 см3 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.
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 Dt
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, °С; ра —
максимальная величина поддерживаемого в автоклаве противодавления,
создаваемого для компенсации возникающего в банке 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.
Наилучшим вариантом является такой, когда ра=рб, однако
вести процесс при этом условии очень трудно вследствие неравномерности
температурных полей в автоклаве, неизбежных погрепь ностей 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.
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
ит. 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.
|