Оборудование для стерилизации консервов. Чтобы получить консервы, стойкие при хранении, их стерилизуют (при температуре свыше 100 °С) или пастеризуют (при температуре до 100 °С). Стерилизация и пастеризация консервов уничтожает или замедляет жизнедеятельность микроорганизмов, находящихся в продукте. Для каждого вида консервируемого продукта устанавливается формула стерилизации. Формула стерилизации в общем виде

где А – продолжительность повышения температуры в аппарате до температуры стерилизации, мин.;

В–продолжительность собственно стерилизации, мин.;

С–продолжительность снижения давления в автоклаве до атмосферного или продолжительность охлаждения консервов, мин.;

t–температура собственно стерилизации, град;

р – величина избыточного противодавления в автоклаве, атм.

При стерилизации консервов в герметически укупоренной таре банки находятся под действием внешнего и внутреннего давления.

Внешнее давление образуется в результате давления пара или воды, подогреваемой паром, а внутреннее зависит в основном от температуры продукта при его герметизации, температуры стерилизации, степени наполнения банки продуктом, деформации банки в процессе стерилизации и способа герметизации тары (герметизация под вакуумом или при атмосферном давлении).

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ АВТОКЛАВЫ

На рисунке 4.11 изображен горизонтальный автоклав с штурвальным затвором крышки, широко применяемый в настоящее время на консервных предприятиях.

Эти автоклавы бывают одно-, двух-, четырех- и шеститележечные. Автоклав состоит из цилиндрического корпуса (1), снабженного двумя сферическими крышками: крышка 2 приварена к корпусу, а крышка 3 обеспечивает герметизацию автоклава, при этом она может поворачиваться вокруг оси (4). Крышка соединяется с автоклавом с помощью механизма затвора, который состоит из штурвала (5), винта (6), дистанционных шайб (7), планшайбы (8), шести упорных рычагов (9) и шести тяг (10).

После загрузки автоклав герметизируют, открывают воздушный кран, подают в автоклав пар, и в течение 4-5 мин. из автоклава вытесняется холодный воздух. По окончании вытеснения воздуха из автоклава воздушный кран перекрывают, температура стерилизации в автоклаве продолжает повышаться.

После окончания стерилизации подачу пара прекращают, давление в автоклаве постепенно снижается до атмосферного.

Для охлаждения консервных банок водой в автоклаве после прекращения подачи пара в первую очередь следует подать в автоклав воздух под давлением выше давления пара на 0,6-0,8 атм (6-8 Н/см²) и только после этого можно подавать в автоклав воду.

Рис. 4.11. Горизонтальный автоклав со штурвальным затвором

Максимальное рабочее избыточное давление в горизонтальных автоклавах 3 атм (30 Н/см²), избыточное давление греющего пара 1,0 атм (10 Н/см), габариты (в мм): длина однотележечного автоклава 1263, двутележного 3200, четырехтележного 5090 и шеститележного 7200, ширина с открытой крышкой 2400. высота 2160. Внутренний диаметр автоклавов 1400 мм, масса соответственно 1800, 1900, 2430 и 3060 кг.

СТЕРИЛИЗАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Имеют ряд преимуществ по сравнению с автоклавами периодического действия, в частности, они повышают производительность труда, облегчают условия труда обслуживающего персонала, сокращают продолжительность стерилизации консервов в результате более интенсивного теплообмена и обеспечивают непрерывность технологического процесса.

Стерилизаторы непрерывного действия бывают роторного типа, с гидростатическим давлением и горизонтальные с пластинчатыми транспортерами. Стерилизатор роторного типа представляет собой горизонтальный неподвижный цилиндр из листовой стали, внутри цилиндрического корпуса на валу вращается барабан. В пространстве между корпусом и барабаном укреплена спиральная направляющая, шаг которой равен высоте банки. Направляющая крепится к внутренней поверхности корпуса. Для ввода и вывода банок аппарат имеет загрузочные и разгрузочные устройства. При вращении барабана банки перемещаются от одного конца аппарата к другому по спиральной направляющей. При этом они вращаются с барабаном вокруг его оси, а также вокруг своей оси и совершают поступательное движение вдоль барабана.

В роторных стерилизаторах благодаря вращению банки улучшается теплообмен и значительно сокращается продолжительность стерилизации, однако для обработки рыбных консервов они практически неприемлемы, так как в процессе вращения банок куски рыбы измельчаются, что резко снижает качество продукта.

ВЫПАРНЫЕ АППАРАТЫ

При выпаривании воды из жидких пищевых продуктов, например из рыбного бульона жиромучного производства, увеличивается содержание в них сухих веществ, что повышает пищевую ценность готового продукта, и создаются условия для длительного его хранения.

Отличительной особенностью выпарки является то, что этот процесс протекает при кипении продукта.

Качество готового продукта в процессе выпаривания зависит в основном от температуры кипения и продолжительности пребывания продукта в выпарных аппаратах. Чем ниже температура кипения и быстрее протекает процесс, тем выше качество готового продукта.

Выпарные аппараты можно разделить на две группы: открытые выпарные аппараты, которые работают при атмосферном давлении, и вакуум-выпарные аппараты, работающие при давлении меньше атмосферного. На предприятиях рыбной промышленности для выпаривания влаги из пищевых продуктов применяются только вакуум-выпарные аппараты.

На рисунке 4.12а, б изображены схемы однокорпусной и двухкорпусной вакуум-выпарных установок.

Однокорпусная установка состоит из вакуум-аппарата (1), конденсатора (2), ловушки (3), вакуум-насоса (4), водяного бачка (5), барометрической трубы (6) и барометрического бассейна (7). Вакуум-выпарная установка работает следующим образом. Включают вакуум-насос (4) и открывают вентиль (8), через который из бачка (5) в конденсатор (2) начинает поступать вода. В результате работы воздушного насоса в конденсаторе, трубопроводе (9) и корпусе аппарата (1) устанавливается давление ниже атмосферного.

Обрабатываемая масса нагревается до температуры кипения, и начинается процесс выпаривания. Выделяющиеся из выпариваемой массы вторичные пары отводятся по паропроводу (9) в конденсатор, где пары конденсируются под действием охлаждающей воды.

Рис. 4.12. Схемы выпарных установок: а) однокорпусной; б) двухкорпусной

Воздух из конденсатора непрерывно отсасывается воздушным насосом и выбрасывается в атмосферу, при этом ловушка (3) отделяет водяные капли от воздуха и отводит их в барометрическую трубу (6). По окончании уваривания концентрированная масса выгружается до аппарата через разгрузочный штуцер, расположенный в зоне днища аппарата.

Двухкорпусная вакуум-выпарная установка (рис. 4.126) по сравнению с однокорпусной установкой более экономична по расходу пара, так как в двухкорпусной установке острым паром обогревается только первый корпус, а для обогрева второго корпуса используется вторичный пар первого корпуса.

В двухкорпусной установке продукт концентрируется последовательно в двух корпусах. Эти установки применяют для непрерывного уваривания.