Тепловая обработка консервов
Опубликовано: 05.09.2018
Скоропортящиеся пищевые продукты, герметически укупоренные в тару, только тогда становятся консервами, когда подвергнутся тепловой обработке - пастеризации или стерилизации.
Тепловая обработка консервов при температуре ниже 100° условно называется пастеризацией, а при 100° и выше - стерилизацией.
Режим тепловой обработки пастеризации и стерилизации устанавливается по температуре и продолжительности, что зависит от химического состава консервируемого продукта, кислотности среды, видам и количествам микроорганизмов перед этой обработкой и условиями проникновения тепла в продукт.
О самом главном: Почему взрываются банки
Существует некоторая зависимость в режиме прогревания, т. е. чем выше температура, тем меньше продолжительность.
Однако это положение не имеет полной зависимости, так как продолжительность обусловливается еще и консистенцией продукта, физическими его свойствами (вязкостью, теплоемкостью и теплопроводностью), а также характером тары (емкостью, соотношением размеров, материалом).
Режим прогревания может быть сокращен, если банки вращать в автоклаве; в этом случае перемешивание продукта происходит быстрее и тем самым тепло распределяется равномернее.
Режим прогревания часто связан с кулинарным качеством, требующим таких температур и продолжительности, при которых обеспечиваются высокие органолептические показатели.
На режиме прогревания отражается и начальная температура продукта перед стерилизацией, а также физические свойства тары (например, нельзя допускать резкие перепады температур при прогревании продуктов и их охлаждении в стеклянной таре - банки могут лопнуть).
Существуют сложные теоретические расчеты стерилизации, которыми учитывают основные факторы режима прогревания. Однако для массовой выработки какого-либо вида консервов режимы стерилизации вначале устанавливают экспериментально в нескольких вариантах лабораторным путем, после чего выбирают тот режим, который дает лучшие показатели микробиологических и химических анализов, а также органолептических качеств и надежности хранения.
Выбрав режим прогревания, проводят эксперименты в производственных условиях и вторичную, выборочную контрольную проверку, подобную вышеприведенной. Если получены хорошие результаты, то режимы прогревания включают в технологическую инструкцию, которую утверждают в установленном порядке. Естественно, что для одного и того же продукта, но в разной таре (материал, размеры) режимы прогревания будут отличаться.
Обычно режимы прогревания определяют тремя показателями продолжительности:
1) время, необходимое для достижения заданной температуры в аппарате, где прогревают консервы;
2) время выдержки консервов при этой температуре, что собственно и именуется пастеризацией или стерилизацией;
3) время, за которое консервы должны быть охлаждены до температуры 35-45°.
Температуру прогревания (пастеризации или стерилизации) указывают в °С.
В отдельных случаях, в основном для консервов в стеклотаре, отмечают давление (в атмосферах), которое надо поддерживать в автоклаве водой или воздухом в течение всего времени тепловой обработки консервов. Это необходимо, чтобы избежать деформации жестяных банок или срыва крышек со стеклянных банок. Однако слишком большое противодавление допускать нельзя, оно может вызвать порчу тары (например, в стеклянной банке может лопнуть донышко).
Все данные режима сокращенно указывают так: Огурцы консервированные в банках СКО 83-2:
(15-10-15) 90° или (15-5-15) 100°, 1,2 атм.
Зеленый горошек в банках № 13:
(15 - 35 - 15) 118° или (15 - 30 - 15) 120°, 1 атм.
Закусочные овощные консервы (фаршированные перец или баклажаны) в банках СКО 83-1 при даче горячего соуса и температуре воды в автоклаве при загрузке банок 50-70°
(25 - 25 - 25) 120°, 2,5 атм.
В дальнейшем, для упрощения характеристики пастеризации или стерилизации будут во многих случаях указываться только температуры и время выдержки при этих температурах.
Любой режим стерилизации, проверенный в производстве, не может гарантировать консервы от порчи, если были нарушены условия технологических процессов (простой из-за отсутствия воды, пара; электроэнергии, порчи оборудования и т. п.).
Поэтому режимы прогревания являются одной из частей технологической инструкции.
Деформация крышек жестяных банок и срыв крышек со стеклянных банок происходит вследствие давления, развивающегося в банках при стерилизации.
При равных температурах давление в банках всегда выше давления пара в автоклавах на величину парциального давления воздуха, оставшегося в банках, поэтому необходимо при достаточно большой их разнице создавать дополнительное противодавление сжатым воздухом или водой, предохраняя тем самым консервную тару от деформации или срыва крышек.
Укупорка жестяных банок более прочная, чем стеклотары, особенно при небольших диаметрах (до 100 мм). Кроме того, избыточное давление в банках частично компенсируется вздутием крышек. По этой причине давление в банках может превышать давление в автоклавах на 0,4-1,4 атм в зависимости от диаметра банок.
Прочность соединения жестяной крышки и резинового кольца со стеклянной банкой обеспечивает герметичность, но она недостаточна, чтобы удержать крышку при незначительном превышении давления внутри банки. При атмосферном давлении (открытые ванны) внутреннее давление в стеклянных банках с продуктом обычно срывает крышки. По этой причине давление в автоклавах должно быть выше давления в банке или равно ему. Практически избыточное давление в автоклаве поддерживают весь период, начиная от нагревания и кончая охлаждением консервов в стеклотаре.
Тепловую стерилизацию консервов можно производить:
при 100° в воде при атмосферном давлении;
при температуре выше 100° и при давлении выше атмосферного в водяном насыщенном паре;
при температуре выше 100° и при давлении выше атмосферного, но с паровоздушным или водяным противодавлением;
при температуре выше 100° с воздушным противодавлением в водяном насыщенном паре.
Существуют периодически работающие и непрерывнодействующие аппараты для прогревания.
Ниже приводим схему их классификации.
Открытые аппараты применяются в промышленности мало. При атмосферном давлении работают непрерывнодействующие аппараты роторного и транспортерного типов для томатопродуктов в жестяной таре, а также для пастеризации соков в стеклянных бутылках с корончатыми крышками.
На консервных предприятиях нашей страны в основном используют автоклавы периодического действия (вертикальные или горизонтальные).
На рис. 38 показан вертикальный двухкорзиночный автоклав. Подобные же автоклавы изготовляют и на четыре корзины, они имеют, в основном, большую высоту.
Рис. 38. Автоклав вертикальный двухкорзиночный: 1 - корпус; 2 - лапки для установки аппарата; 3 - сферическое дно; 4 - паровой барботер; 5 - прижимные болты с барашками; 6 - противовес к крышке.
Автоклав состоит из металлического цилиндра, к которому приварены лапки для установки его на балки перекрытия. В нижней части имеется сферическое дно, через которое проходят штуцеры для спуска воды и ввода пара, который поступает в автоклав через барботер. В верхней части имеется сферическая крышка, которая герметически закрывает автоклав благодаря прокладочной асбестовой набивки и прижимных болтов с барашками. Для облегчения подъема крышки имеется противовес.
Автоклав имеет также штуцеры для ввода воздуха, для подачи и выпуска воды из верхней зоны, для предохранительного клапана, продувного крана, термометра и манометра, водомерного прибора и т. п.
Емкость одной автоклавной корзины 224 банки СКО 83-2 или 456 банок СКО 83-1. Ориентировочно емкость одного двухкорзиночного автоклава в среднем 1100-1300 условных банок консервов в стеклянной и 1500-1600 в жестяной таре при рядовой укладке.
Непрерывнодействующие работающие под давлением аппараты применяют для консервов в жестяной таре. Их недостаток - сложность или невозможность (в зависимости от конструкций) применения разных размеров тары или изменения режимов.
На рис. 39 показан один из типов такого аппарата. Он состоит из двух корпусов - стерилизатора и охладителя. Внутри каждого из них находится ротор, на поверхности которого размещаются банки в спиральной направляющей.
Рис. 39. Общий вид автоматического стерилизатора-охладителя, работающего под давлением (для консервов в жестяной таре).
Банки входят и выходят из аппарата через клапаны, которые предохраняют нарушение давления пара в стерилизаторе.
За последнее время за рубежом и в нашей стране появились непрерывнодействующие стерилизаторы с гидростатическим противодавлением.
Схема одного из таких аппаратов (тип Карвалло) показана на рис. 40; производительность его до 12 000 банок в час, высота 12 м и вес 35 т. Он имеет два вертикальных канала, заполненных водой, между ними расположена паровая зона. Через всю систему проходит двойная непрерывная цепь с укрепленными на ней корзинами для банок. Загружают банки в левую верхнюю часть аппарата и, по мере опускания цепи в канал, за счет веса воды давление ее повышается. В средней зоне по этой причине возможно создать паровое противодавление и стерилизовать консервы при 117-120° в течение 20 мин. После этого консервы проходят противоположный канал навстречу противотоку воды, температура и давление которых постепенно падают. В верхней части корзины с банками проходят через резервуар с охлаждающей водой и автоматически разгружаются.
Рис. 40. Схема непрерывнодействующего гидростатического стерилизатора.
Существует и ряд других систем непрерывнодействующих стерилизаторов.