Постройки

Влияние режимов стерилизации молочных консервов на герметичность банок

Опубликовано: 05.09.2018

Наблюдения показывают, что при стерилизации консервов в условиях промышленных режимов давление рб, развивающееся внутри банки, сравнительно невелико. При расчете режимов стерилизации его принимают во внимание как фактор, влияющий на изменение перепада давлений внешней среды ра и внутри банки рб

Δр = ра - рб.

Перепад давлений является показателем, от которого зависит сохранение герметичности банок при стерилизации. Превышение допускаемых (критических) размеров перепада давлений, учитывающих свойства материалов банок и крышек (стекло, металл, полимер), способ их изготовления и надежность контроля герметичности, способствует их разгерметизации.

Перепады давления возникают при нагреве и выдержке в направлении внешней среды, а в период охлаждения - внутрь банки. Очевидно, соотношение давлений во внешней среде и банке должно удовлетворять условию

(рб + рк.н)>ра>(рб - рк.в),

согласно которому можно определить pб, рк.в (избыточное давление внутри банки) и рк.н (избыточное давление вне банки).

При герметизации банки в нормальных условиях давление в ней равно атмосферному Ва

В литературе указывается, что проведены исследования для выявления фактического давления в банке при температуре стерилизации с учетом влияния на этот показатель изменений физико-химических свойств консервируемых продуктов. По результатам этих исследований составлены и рекомендуются формулы для теоретических расчетов давления, развивающегося внутри банки, целиком заполненной продуктом. Установлено влияние объемных долей продукта, воздуха и пара на давление, развивающееся внутри банки, не полностью занятой продуктом.

Объем пространства, не заполненного продуктом, % к общему объему банок

20-10

10-5

5-2,5

Средний прирост давления на каждый процент уменьшения объема паровоздушного пространства, кПа

1,1

3,7

12,2

С уменьшением доли объема банки, заполняемой паровоздушной смесью, прирост давления в банке увеличивается. Это объясняется различными упругими свойствами паровоздушной смеси и пара, выделяющегося из стерилизуемых продуктов. Возможные допущения и замены при выборе расчетных показателей для уравнений, с помощью которых определяются давления внутри банок, приведены в специальной литературе.

Если давление в банке не уравновешено с давлением внешней среды, она может потерять герметичность. Давление в банке после перехода ее из башни стерилизации в верхнюю часть башни охлаждения водой превышает давление внешней среды и бывает причиной разгерметизации.

По результатам расчетов изменения давления в банке № 7, до отказа заполненной молоком, построены кривые, характеризующие скорости (интенсивности) охлаждения и влияние давления внутри банки на изменение Δр. При величине Δр, разрушающего банку, нарушается ее герметичность, и за счет попадания воды в продукт изменяется его состав.

Также была выведена взаимозависимость между глубиной погружения банки в охлаждающую воду и температурой продукта, при которой давление в банке равно внешнему.

Существуют кривые, которые показывают критическую скорость охлаждения и недопустимые скорости, способствующие появлению условий для выброса части содержимого банки во внешнюю среду и подсоса хладагента в банку.

При нагревании и выдержке температура в банке, следовательно, и давление, меньше температуры и давления окружающей внешней среды ра>рб. Банка может оказаться деформированной сжимающими силами и разгерметизированной. Из этого следует, что при выборе режимов стерилизации нельзя допускать размер Δр до разрушающего значения.

При наличии надежного автоматического контроля за правильно выбранным режимом стерилизации и управления процессом количество разгерметизированных банок невелико. Причинами разгерметизации чаще оказываются недоброкачественность уплотняющих материалов и недостатки в работе закаточных машин. Надежный контроль герметичности банок до и после заполнения продуктом значительно снижает разгерметизацию их в процессе стерилизации.

Для измерения давления внутри банки с продуктом используют электротензоманометр мембранного типа - прибор, основанный на частоте колебаний поверхности банки.

rss