Способы стерилизации консервов. Стерилизация банок в процессе производства мясных консервов
Стерилизацией в консервном производстве называется тепловая обработка герметически укупоренного в тару продукта, при которой погибают все микроорганизмы, вызывающие его порчу.
Обычно плоды и овощи стерилизуют в кипящей воде, так как микроорганизмы, встречающиеся на них, погибают при температуре 80-100°. Такие фрукты, как вишни, сливы, абрикосы, содержат значительное количество кислот (от 1,5 до 2,0 процентов) и их можно стерилизовать при температуре 85-90°.
Стерилизуют консервы в любой посуде (кастрюле, бачке и др.), которую можно напревать на примусе, печи, керогазе (рис. 9).
Продолжительность стерилизации консарвов зависит от следующих условий:
1) температуры стерилизации: чем выше температура, тем скорее погибают микроорганизмы;
2) размера тары: для крупной тары требуется больше времени, чем для мелкой;
3) густоты продукта: для жидких продуктов требуется: меньше времени, чем для густых, пюреобразных;
4) кислотности плодов и овощей: для кислых продуктов, например маринадов, требуется меньше времени, чем для слабокислых;
5) температуры продукта при укладке его в банки: чем выше температура, тем быстрее прогреваются консервы;
6) качества обработки и мойки плодов и овощей, банок, крышек и пробок: чем тщательнее это сделано, тем меньше останется микроорганизмов на плодах и овощах, на банках и крышках, тем больше гарантии получить доброкачественные консервы.
Стерилизация не должна быть очень продолжительной, так как фрукты и овощи могут развариться и потерять привлекательный вид и приятный вкус.
Стеклянные банки и баллоны не выдерживают резких колебаний температуры и могут треснуть, поэтому нагревать и охлаждать их следует постепенно.
Горячий продукт нужно разливать в подогретые банки. Наполняют банки так, как указано на рис. 9. Содержимое переполненной банки во время стерилизации может перелиться через край.
При стерилизации банки или баллоны накрывают прокипяченными пробками или крышками. Пробки вставляют неплотно, чтобы воздух и пары могли свободно выходить из банок.
На дно кастрюли или другой посуды - стерилизатора - кладут деревянную или металлическую решетку, чтобы банки не лопнули.
После стерилизации и укупорки консервы охлаждают на воздухе, избегая сквозняков. При воздушном охлаждении горячие банки или баллоны нельзя ставить на металлическую поверхность или цементный пол.
Стерилизуют консервы так:
1. В поcуду (кастрюлю, бачок) наливают холодную воду и нагревают ее до 45-50°, после чего в стерилизатор опускают наполненные банки или баллоны, накрытые крышками. Уровень воды должен быть на 25-30 миллиметров ниже края банок или баллонов.
2. Воду, в которую опущены банки, баллоны или бутылки, надо нагревать до кипения за 20-25 минут.
3. Для фруктовых консервов (вишни, сливы, абрикосы и др.) началом стерилизации нужно считать тот момент, когда температура воды поднимется до 85°, для овощных - начало кипения.
4. После истечения времени стерилизации, которое указано далее для каждого вида консервов и размера банок, стерилизатор снимают с нагревающего прибора (примуса, керогаза и др.).
5. Банки или баллоны по очереди вынимают из стерилизатора и укупоривают. Если их укупоривают пробками под осмолку, то пробки плотно вдавливают в горло банки или баллона. Перед осмолкой пробку или жестяную крышку с наружной стороны насухо вытирают, чтобы получить прочное сцепление смолки со стеклом.
6. Как только смолка затвердеет, горячие банки или баллоны проверяют на герметичность укупорки - переворачивают горлом вниз. При плохой, негерметичной осмолке из-под пробки появляются капельки жидкости или внутри банки - пузырьки воздуха. Это место необходимо дополнительно осмолить или плотно загладить горячим ножом (плашмя).
Банки, укупоренные закаточной машинкой, ставят для охлаждения вниз крышками, а баллоны укладывают на бок.
7. После укупорки всех простерилизованных консервов часть воды из стерилизатора отливают и добавляют туда такое количество холодной воды, чтобы снизить температуру до 40-45°. Затем приступают к стерилизации следующей партии консервов.
Если банки укупоривают консервными жестяными крышками при помощи ручной закатки, такие консервы, как компоты и маринады вишневые, сливовые и овощные, огурцы и томаты, можно стерилизовать более простым способом, без кипячения. При этом, однако, требуется особенно тщательная подготовка (мойка и шпарка) банок и крышек.
Хорошо вымытые плоды и овощи укладывают в банки, заливают кипятком, накрывают крышкой и оставляют на 10 минут. После этого, слив воду и не давая остыть плодам, опять заливают их кипятком и оставляют на 5 минут, а потом, когда вода будет слита, в банки наливают горячий, кипящий сахарный сироп или маринадную заливку и немедленно укупоривают их.
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
Основным способом сохранения пищевого продукта без существенных изменений его вкусовых качеств — является стерилизация.
Способ стерилизации консервов в стеклянной таре с немедленной укупоркой жестяными крышками после кипячения очень удобен в домашних условиях. Он обеспечивает необходимую герметичность и вакуум в закачанной банке, достигающий 300—350 мм ртутного столба, способствует сохранности консервируемого продукта и его естественной окраске.
Стерилизация консервов в домашних условиях производится при температуре кипения воды.
Фруктовые компоты и овощные маринады можно стерилизовать при температуре воды 85 градусов (пастеризация). Но в этом случае пастеризуемые консервы должны находиться в стерилизаторе в 2—3 раза больше времени, чем в кипящей воде. Для определения температуры воды пользуются термометром.
В отдельных случаях (например, для стерилизации зеленого горошка), когда температура кипения воды при стерилизации должна быть выше 100 градусов, в воду добавляют поваренную соль. При этом руководствуются такой таблицей:
Консервы, приготовленные в домашних условиях, стерилизуют в кастрюле, ведре или в специальном стерилизаторе. На дно посуды укладывают горизонтально деревянную или металлическую решетку. Она устраняет бой банок или баллонов во время стерилизации при резких колебаниях температуры. Не следует на дно стерилизатора укладывать ветошь или бумагу, так как это усложняет наблюдение за началом кипения воды и приводит к браку продукции вследствие недостаточного прогрева ее.
В кастрюлю наливают столько воды, чтобы покрыть плечики банок, то есть на 1,5—2,0 см ниже верха их горлышек.
Температура воды в кастрюле перед загрузкой наполненных банок должна быть не менее 30 и не более 70 градусов и зависит от температуры загружаемых консервов: чем она выше, тем выше начальная температура воды в стерилизаторе. Кастрюлю с уложенными в нее банками ставят на интенсивный огонь, накрывают крышкой и доводят до кипения, которое во время стерилизации не должно быть бурным.
Время стерилизации консервов отсчитывают с момента закипания воды.
Рис. 20. Кастрюля, приспособленная для стерилизации
Источник тепла на первом этапе стерилизации, то есть при подогреве воды и содержимого банок, должен быть интенсивным, так как при этом уменьшается время тепловой обработки продукта, и он получается высокого качества. Если пренебречь скоростью проведения первого этапа, то изготовленные консервы переварятся и будут иметь некрасивый внешний вид. Время подогрева воды в кастрюле до кипения устанавливается: для банок емкостью 0,5 и 1,0 л — не более 15 минут, а для 3-литровых баллонов — не более 20 минут.
На втором этапе, то есть собственно в процессе стерилизации, источник тепла должен быть слабые и лишь поддерживать температуру кипения воды. Время, указанное для второго этапа стерилизации, необходимо строго выдерживать для всех видов консервов.
Длительность процесса стерилизации зависит, главным образом, от кислотности, густоты или жидкого состояния массы продукта. Жидкие продукты стерилизуют в течение 10—15 минут, густые — до двух и более часов, продукты, имеющие кислотность — меньше времени, чем некислотные, так как кислая среда не благоприятствует развитию бактерий. Время, необходимое для стерилизации, зависит и от объема тары. Чембольше, тем дольше длится кипячение.
хорошо ли прикатана крышка, не проворачивается ли вокруг горлышка банки.
Рис. 21. Металлическая решетка
Рси. 22. Стерилизация консервов в кастрюле
В продаже имеются специальные щипцы для извлечения горячих банок из кастрюли. Пользоваться ими очень удобно.
Укупоренные банки или баллоны укладывают горлышком вниз на сухое полотенце или бумагу, отделив их одну от другой, и в таком положении оставляют до охлаждения.
Стерилизация банок паром
Консервы стерилизуют паром в той же посуде, где кипятят для этой цели воду. Количество воды в кастрюле не должно превышать высоты деревянной или металлической решетки — 1,5—2 см, так как чем меньше воды, тем она быстрее нагревается.
Когда вода закипает, образующийся пар прогревает банки и содержимое в них. Чтобы пар не улетучился, стерилизатор плотно накрывают крышкой.
Время, необходимое для доведения воды в стерилизаторе до кипения, равно 10—12 минутам.
Время стерилизации консервов паром почти вдвое больше, чем при стерилизации в кипящей воде.
Пастеризация консервов в банках
В тех случаях, когда необходимо стерилизовать консервы при температуре ниже кипения воды (например, для маринадов, компотов), тепловую обработку их производят при температуре воды в кастрюле 85—90 градусов. Такой способ называется пастеризацией.
При тепловой обработке консервов по способу пастеризации необходимо:
- применять только свежие отсортированные плоды или ягоды, тщательно отмытые от пыли;
- строго придерживаться температуры и времени пастеризации;
- перед укладкой тару тщательно вымыть и подвергнуть кипячению.
Для измерения температуры воды в кастрюле во время пастеризации пользуются термометром со шкалой до 150 градусов.
Сохранению консервов, приготовленных способом пастеризации, способствует наличие высокой кислотности. Пастеризовать можно вишни, кислые яблоки, неспелые абрикосы и другие кислотные плоды на заготовки и компоты.
Повторная стерилизация. Повторная или многократная (от двух до трех раз) стерилизация одной и той же банки с пищевыми продуктами, содержащими в больших количествах белок (мясо, птица и рыба), производится при температуре кипения воды.
При первой стерилизации погибают плесени, дрожжи и микробы. За время суточной выдержки после первой стерилизации оставшиеся в консервах споровые формы микроорганизмов прорастают в вегетативные и при вторичной стерилизации уничтожаются. В некоторых случаях консервы, например, мясные и рыбные, спустя сутки стерилизуются третий раз.
Для проведения в домашних условиях повторной стерилизации необходимо предварительно укупорить банки и надеть на крышки специальные зажимы или обоймы, чтобы крышки не сорвались с банок во время стерилизации. Зажимы или обоймы не снимаются до полного охлаждения банок (после стерилизации) во избежание срыва крышек и возможного ожога.
Соль должна быть пищевого качества, чистая, без посторонних примесей. Лучше всего брать соль высшего или первого сорта. Рассол, приготовляемый из соли первого сорта, необходимо профильтровать для удаления нерастворимых посторонних примесей.
Вода . Для приготовления консервов пользуются только свежей и чистой водой. Она должна быть мягкой и не давать осадка после кипячения. Жесткую воду перед употреблением следует вскипятить, охладить и отфильтровать от осадка.
Пряности , применяемые для приготовления консервов, следующие: перец горький и душистый в зернах и молотый, красный и зеленый горький стручковый перец, лавровый лист , корица, гвоздика и другие.
Кроме того, употребляют свежую пряную зелень: укроп, петрушку, листья хрена, сельдерея, тмин и т. д.
Приготовляя то или иное количество заливки, маринада, сиропа, можно пользоваться примерной таблицей веса некоторых продуктов (в г):
| Продукт | Чайная ложка | Столов, ложка | Стакан граненный | Стакан тонкостенный | Банка емкостью 0,5 л | Банка емкостью 1,0 л |
| Вода | 15—20 | 200 | 250 | 500 | 1000 | |
| Сахар-песок | 10—12 | 20—25 | 200 | 250 | 420 | 800 |
| Соль | 8—10 | 25--30 | 260 | 325 | 650 | 1300 |
| Уксус | 5 | 15—20 | 200 | 250 | 500 | 1000 |
| Масло растительное | 5 | 20 | 200 | 240 | 480 | 960 |
Примечание. Масса (вес) сыпучих продуктов указана вровень с краем ложки, без горки.
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.
К основным способам стерилизации консервов в автоклавах периодического действия относятся:
Острым насыщенным паром без противодавления (для консервов в жестяной таре объемом до 500см 2);
Паром с воздушным противодавлением;
Водой, подогреваемой паром, с противодавлением, создаваемым водой или воздухом .
Противодавлением называют давление, искусственное 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.
Стерилизация паром без противодавления. 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 спускать пар, так как при большом повышении давления в банках под давлением в автоклаве возможен разрыв банок по продольному шву, нарушение герметичности продольного 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.
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 – 15см. 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 выйдет 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*10 5 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 – 30мин. 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 – 30мин с момента охлаждения. При дальнейшем охлаждении в продолжении 10 – 15мин давление в автоклаве можно постепенно снизить до атмосферного. Охлаждение считается оконченным, когда температура выходящей воды будет около 50°С. Общая длительность процесса охлаждения около 30 – 40мин.
При стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре с противодавлением в первые 10 – 15мин охлаждения давление в автоклаве должно быть постоянным, затем давление постепенно снижают до нуля. После охлаждения открывают крышку автоклава, консервы выгружают и передают на контроль .
Стерилизация паром с воздушным противодавлением. Применяется для консервов в крупной жестяной таре.
После загрузки сеток в автоклав закрывают крышку, открывают одновременно паровой и продувочный краны. После окончания продувки продолжают впуск пара в автоклав, регулируя его поступление с таким расчетом, чтобы достижение заданной температуры внутри автоклава происходило в соответствии с формулой стерилизации.
По мере прогрева содержимого банок давление в них возрастает. Соответственно создают в автоклаве противодавление. Если же повышение давления в автоклаве будет отставать от повышения давления внутри банок, то может произойти деформация крышек и нарушение герметичности поперечных швов корпуса банки.
После окончания первой стадии – прогрева консервов – начинается процесс собственно стерилизации, во время которого внутри автоклава должно поддерживаться дополнительное давление сжатым воздухом, который подается компрессором через ресивер. Давление воздуха в ресивере должно быть на 7845,2 – 98066,5 н/м 2 выше, чем давление в автоклаве.
Необходимое давление в автоклаве поддерживают, регулируя вентили на впускных и выпускных трубопроводах.
После окончания стерилизации в автоклав начинают подавать холодную воду под давлением на 0,49*10 5 н/м 2 выше, чем давление в автоклаве. При этом происходит конденсация пара, взамен которого подают сжатый воздух, и постепенно снижается давление внутри автоклава. Поступающая сверху вода вытесняет воздух через сливной трубопровод или продувной вентиль и охлаждает консервы. При быстром снижении давления в процессе охлаждения возможна деформация банок, поэтому скорость снижения давления в автоклаве должна находится в соответствии со скоростью снижения давления в охлаждаемых водой банках .
Стерилизация в открытом автоклаве. Как правило, автоклав используется как закрытый тепловой аппарат, работающий под определенным избыточным давлением. Однако в некоторых случаях им пользуются как открытым аппаратом, работающим при атмосферном давлении. Это бывает тогда, когда стерилизуют консервы в жестяной таре при температуре, не превышающей 100°С, или когда при таких же температурах стерилизуют консервы, расфасованные в узкогорлые стеклянные бутылки, укупоренные корончатым колпачком. Последние прочно держаться на горловине бутылок, и создавать противодавление, нет нужды.
В указанных случаях техника стерилизации заключается в следующем. Автоклав наполняют водой и, пустив пар через барботер, подогревают ее на несколько градусов выше содержимого банок. Затем загружают сетки с банками или бутылками и, продолжая подавать пар, доводят в течение времени, заданного формулой стерилизации, температуру воды до уровня стерилизации. После этого вентиль на паровой трубе перекрывают с таким расчетом, чтобы температура стерилизации была постоянная на весь период соответствующего этапа «формулы», а затем приступают к охлаждению. Вентиль на паровой трубе закрывают полностью и пускают в автоклав холодную воду, а снизу, через нижний сливной вентиль, выпускают усредненную. Охлажденную воду нужно обязательно подавать сверху. Будучи более тяжелой, чем нагретая, она опускается вниз, осуществляя равномерное перемешивание слоев разной степени нагретости и усреднение температуры. Особенно большое значение это имеет для стеклянной тары. Здесь ни в коем случае нельзя производить охлаждение в обратном порядке, т.е. подавать холодную воду снизу, а горячую отводить сверху. При подаче воды снизу самопроизвольного перемешивания воды в автоклаве происходить не будет, так как холодная вода может подняться наверх только в результате напора, выдавливая горячую воду наверх, но почти с нею не смешиваясь. Поднимаясь вверх, холодная вода будет попадать на горячие банки, что приведет к массовому их бою. Продолжительность охлаждения также должна укладываться в соответствующий этап формулы стерилизации .
К другим способам стерилизации можно отнести:
Стерилизация горячим воздухом или газом (например, отходящими газами от котельной).
Банки перемещаются цепным конвейером при одновременном их вращении или катятся по направляющим в рабочих зонах аппарата, где последовательно реализуются этапы прогрева, стерилизации и охлаждения. Греющей средой является горячий воздух температурой 120°С, циркулирующий со скоростью 8…10 м/с. Характер движения банок позволяет снизить перепад температур между периферийными и центральными слоями в банке до 1…3°С .
Стерилизация в жидкостях, температура кипения которых при атмосферном давлении превышает 100°С.
Так, в стерилизаторе фирмы «Хейнц» (Англия) используется смесь двух жидкостей – трихлорэтилена и тетрахлорэтилена, температура которых соответственно равна 87,2 и 120,8°С. Изменяя соотношение этих веществ в растворе, получают смесь паров с температурой, колеблющейся в данном диапазоне. Стерилизатор и охладитель в этом аппарате имеют общий конвейер, на котором закреплены лотковые носители для банок .
Статьи по теме
