CC BY
7
ТЕПЛО И ХОЛОД В ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ
1ТЕМА номера!
УДК 6644.8.036:62
Эффективность ротационного охлаждения компотов
в таре СКО 1-82-1000 в потоке атмосферного< воздуха
Т.А. Исмаилов, д-р техн. наук, проф., М.Э. Ахмедов, канд. техн. наук, доц. Дагестанский государственный технический университет, г. Махачкала
При изыскании режимов стерилизации консервов ориентируются на нормы летальности, обеспечивающие промышленную стерильность готовой продукции.
Все консервируемые пищевые продукты, подвергаемые тепловой стерилизации для предотвращения разваривания, а также для более полного сохранения качества готовой продукции за счет предотвращения расщепления биологически активных веществ, находящихся в пищевых продуктах и обладающих большой термо-
100
и 90- 1
2
& 80-
<и
Темпер 6 7 О о 127,51
50 86,39 "4 ^
20 £
- 10
0
0
5
20
25
10 15 Время, мин
Рис. 1. Кривые охлаждения (1, 2) и фактической
летальности (3, 4) периферийной (1, 3) и центральной
(2, 4) точек при стерилизации консервов «Компот из
25-30-25, черешни» в автоклаве по режиму:-
118кПа
100
90 -
£80-
^ 70-
60-
50
Время, мин
Рис. 2. Кривые охлаждения консервов «Компот из черешни» в потоке атмосферного воздуха с температурой 32...34 °С при вращении банки 1-82-1000 с частотой 0,166 с-1 при различных скоростях воздушного потока (м/с): 1 - и =6,5; 2 - и =5,7; 3 - и =4,9; 4 - и =2,5
Ключевые слова: консервы; компоты; ротационное охлаждение; поток атмосферного воздуха; банки СКО.
кой инструкции [4]: -
25-30-25,
100
18кПа.
лобильностью, подвергают охлаждению. При этом требуемая величина нормы летальности в условных минутах (усл. мин) складывается из суммы величин летальностей периодов нагрева и охлаждения консервов, когда значения температуры продукта имеют величину, смертельную для микробов, находящихся в продукте, так как коэффициент летальности (КА) [1], определяемый температурой продукта, имеет тем большую величину, чем выше температура продукта. С точки зрения сокращения продолжительности процесса тепловой обработки консервов более эффективен выбор таких режимов стерилизации, которые обеспечивали бы промышленную стерильность консервов в период максимальной температуры продукта с последующим быстрым охлаждением. В итоге должны быть обеспечены более полное сохранение качества готовой продукции, сокращение продолжительности процесса тепловой обработки и промышленная стерильность консервов.
Рядом авторов [2], а также нашими исследованиями [3] установлено, что воздух, как охлаждающая среда, имеет ряд преимуществ экономического и практического характера.
В связи с этим исследование различных режимов охлаждения при различных параметрах охлаждающего воздуха в комплексе с вращением тары представляет значительный научный и практический интерес.
Нами экспериментально исследованы различные режимы охлаждения консервов «Компот из черешни» в банке СКО 1-82-1000 с определением величин стерилизующих эффектов периода охлаждения.
На рис. 1 представлены кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наиболее (1, 3) и наименее (2, 4) прогреваемых точках консервов при их стерилизации в автоклаве по режиму действующей технологичес-
Как видно из рис. 1, на начальный момент охлаждения консервов температуры в наиболее (1) и наименее (2) прогреваемых точках банки равны соответственно 97 °С (периферийная точка) и 88 °С (центральная точка).
При продолжительности периода охлаждения, предусмотренного технологической инструкцией, равной 25 мин, периферийная точка охлаждается до 77,5 °С, а центральная точка - до 83 °С. Это говорит о том, что при стерилизации по режимам действующей технологической инструкции консервы и после завершения процесса охлаждения еще долго будут оставаться под значительным тепловым воздействием, что не может не сказаться на качестве готового продукта.
Величины стерилизующих эффектов периода охлаждения рассмотренного режима составляют соответственно 127,51 усл. мин (периферийная точка) и 86,39 усл. мин (центральная точка). Это свидетельствует, что периферийная точка консервов даже в период охлаждения почти получает необходимую величину стерилизующего эффекта, обеспечивающую промышленную стерильность, равную для компотов 150-200 усл. мин [1].
Таким образом, процесс охлаждения консервов в автоклаве по режимам действующей технологической инструкции не обеспечивает охлаждение консервов до требуемой температуры, при которой останавливаются процессы расщепления термолабильных биологически активных веществ, содержащихся в плодах, и тем самым не обеспечивает более полное сохранение качества готовой продукции, к тому же охлаждение консервов в автоклаве требует также большого расхода охлаждающей воды.
Для сравнения нами экспериментально было исследовано охлаждение консервов «Компот из черешни» в потоке атмосферного воздуха при различных скоростях с вращением тары с донышка на крышку (рис. 2).
HEAT AND COLD IN FOOD PRODUCTION
На рис. 2. представлены кривые охлаждения компотов в банках СКО 182-1000 при различных скоростях охлаждающего воздуха с вращением тары в процессе охлаждения с частотой 0,166с-1.
Как видно из рис. 2, продолжительность процесса охлаждения существенно зависит от скорости охлаждающего воздуха. Так, при скорости воздуха, равном 2,5 м/с, продолжительность процесса охлаждения до конечной температуры, равной 60 °С, составляет порядка 35 мин при средней скорости охлаждения 1,15 °С/мин. Увеличение скорости воздуха до 4,9 м/с приводит к повышению скорости охлаждения до 1,6 °С/мин и снижению продолжительности процесса до 25 мин. Дальнейшее увеличение скорости охлаждающего воздуха также способствует дальнейшему повышению скорости охлаждения и сокращению продолжительности процесса, а именно, при скорости воздуха, равной 5,7 м/с, средняя скорость охлаждения компота равна 1,8 0С/мин при продолжительности 22,5 мин, а при скорости воздуха, равной 6,5 м/с, соответственно, 1,9 0С/мин при продолжительности 22 мин.
Анализ кривых охлаждения показывает, что скорость воздуха в пределах 5-6 м/с можно считать оптимальным параметром охлаждающего воздуха, так как дальнейшее увеличение его несущественно влияет и на скорость охлаждения, и на продолжительность процесса.
При разработке режимов охлаждения консервов, суммарный стерилизующий эффект которых складывается из стерилизующих эффектов периодов нагрева и охлаждения, для практического применения способа охлаждения в потоке атмосферного воздуха необходимо иметь значения стерилизующих эффектов периода охлаждения для различных режимов охлаждения в целях их практической реализации и количественной оценки.
Для количественной оценки эффективности режимов охлаждения нами определены значения стерилизующих эффектов разных режимов охлаждения. На рис. 3 представлены кривые охлаждения компота из черешни в банке 1-82-1000 при ротационном охлаждении в потоке атмосферного воздуха со скоростью хв = 2,5 м/с. Как видно из рис. 3, компот по всему объему банки охлаждается равномерно, и продолжительность процесса охлаждения от начальной температуры 1:н = 100 °С до конечной температуры 1:к = 60 °С составляет порядка 34 мин; величина стерилизующего эффекта
центральной точки (кривая 2) составляет 122,95 усл. мин.
На рис. 4 представлены кривые охлаждения компота из черешни в банке 1-82-1000 в потоке атмосферного воздуха при оптимальной скорости охлаждения хв = 4,9 м/с при вращении банки с частотой п = 0,166с-1 (12 мин-1). Как видно из рисунка, увеличение скорости воздушного потока с 2,5 м/с (рис. 3) до 4,9 м/с (рис. 4) приводит к сокращению продолжительности процесса охлаждения на 6 мин и снижению величины стерилизующего эффекта до 83,35 усл. мин.
Дальнейшее увеличение скорости воздушного потока до 5,7 м/с (рис. 5) и 6,5 м/с (рис. 6) несущественно влияет на продолжительность охлаждения и на величины стерилизующих эффектов.
Для практического применения в промышленности можно рекомендовать скорость в пределах 5-6 м/с.
Анализ кривых охлаждений, представленных на рис. 2, показывает, что увеличение скорости охлаждающего воздуха более 5-6 м/с уже незначительно влияет на продолжительность охлаждения, и эту скорость при практическом применении данного способа охлаждения можно принять за оптимальную величину скорости воздушного потока.
Таким образом, проведенные исследования по охлаждению консервов после тепловой стерилизации показывают, что способ ротационного охлаждения в потоке атмосферного воздуха, как обеспечивающий эффективное охлаждение консервов после тепловой стерилизации, можно рекомендовать для применения при проектировании и разработке конструкций аппаратов для тепловой стерилизации консервов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. - М., 1982.
2. Мурадов М.С. Изыскание параметров непрерывной высокотемпературной ротационной стерилизации консервов в потоке горячего воздуха: Дис. ... канд. техн. наук. - Одесса,1978.
3. Ахмедов М.Э., Исмаилов Т.А. Эффективность ротационного охлаждения компотов в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха//Вест-ник международной академии холода. 2007. №3.
4. Сборник технологических инструкций по производству консервов. Т. 2. - М., 1977.
20
Время, мин
Рис. 3. Кривые охлаждения (1) и фактической летальности (2) консервов «Компот из черешни» в потоке атмосферного воздуха с температурой 32.34 °С при вращении банки 1-82-1000 с частотой 0,166 с-1 при скорости воздушного потока и ==2,5 м/с
100
90-
&80-
ш 70-
60-
50
30,
20
10
0
10 20 Время, мин
Рис. 4. Кривые охлаждения (1) и фактической летальности (2) консервов «Компот из черешни» в потоке атмосферного воздуха с температурой 32.34 °С при вращении банки 1-82-1000 с частотой 0,166 с-1 при скорости воздушного потока и==4,9 м/с
100
90-
Q- 80-
ш 70-
60-
50-1
0 10
Время, мин
Рис. 5. Кривые охлаждения (1) и фактической летальности (2) консервов «Компот из черешни» в I атмосферного воздуха с температурой 32.34 °С при вращении банки 1-82-1000 с частотой 0,166 с-1 при скорости воздушного потока ив=5,7 м/с
г30ч
-20 :
-10 '
30
20
10
100
90
&80
ш 70
60
50
Время, мин
Рис. 6. Кривые охлаждения (1) и фактической летальности (2) консервов «Компот из черешни» в потоке атмосферного воздуха с температурой 32.34 °С при вращении банки 1-82-1000 с частотой 0,166 с-1 при скорости воздушного потока и==6,5 м/с
0
0
