CC BY
36
664.8036:62
НОВЫЙ СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛОВОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Т.А. ИСМАИЛОВ, М.Э. АХМЕДОВ, А.Ф. ДЕМИРОВА, Н.М. АХМЕДОВ
Дагестанский государственный технический университет,
367015, г. Махачкала, пр-т И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 62-37-61, факс: (8722) 62-37-97, электронная почта: dstu@dstu.ru
Представлены результаты исследований предварительного подогрева плодов и овощей в банках горячей водой, способствующего существенному повышению начальной среднеобъемной температуры консервов перед стерилизацией. Описаны конструкция и принцип работы устройства для предварительного подогрева плодов и овощей в банках горячей водой.
Ключевые слова: стерилизация консервов, среднеобъемная температура продукта, продолжительность стерилизации, предварительный подогрев плодов.
В настоящее время процесс стерилизации консервов, осуществляющийся в основном в автоклавах [1], обладает рядом недостатков: значительной продолжительностью, неравномерностью тепловой обработки продукта в банках, большим расходом тепловой энергии и воды.
Одним из эффективных способов совершенствования процесса тепловой стерилизации консервов, на наш взгляд, является увеличение начальной среднеобъемной температуры консервов перед стерилизацией с использованием тепловых и физических факторов и процессов.
Наряду с физическими свойствами продукта и материала тары, толщиной стенки тары и ее геометрическими размерами, температурой стерилизации и состоянием покоя или движения банки при стерилизации, на время проникновения тепла вглубь продукта существенное влияние оказывает начальная температура продукта перед стерилизацией [2].
Согласно уравнению термической инерции
^ -Тн)/(тА -тн)]= 1/п ,
с повышением температуры продукта к началу стерилизации логарифмическая составляющая уменьшается, следовательно, уменьшается и общее время прогрева х [2]. Это особенно сказывается применительно к густым по консистенции продуктам, характеризующимся высокой термической инерцией, а при производстве консервов гетерогенной консистенции - на прогреве плодов и овощей перед их заливкой.
Повышение начальной среднеобъемной температуры продукта положительно влияет и на микробиологическую составляющую: чем выше температура про- | дукта к началу стерилизации, тем меньше в нем микроорганизмов, тем выше эффект стерилизации.
Нами исследована возможность повышения начальной среднеобъемной температуры консервов перед стерилизацией посредством предварительной заливки в банки горячей воды температурой 40, 60, 80-85 и 90°С. Температура горячей воды выбрана с учетом
температуры заливаемого сиропа или рассола, предусмотренных в технологической инструкции по производству данного вида консервов.
В банки с расфасованными плодами (овощами) до заливки сиропа или рассола предварительно заливали горячую воду указанной температуры, с последующей заменой ее на сироп или рассол, но с увеличенной на 20-25°С базовой температурой. После герметизации банок их стерилизовали в автоклавах по новым режимам. Исследованиями, проведенными при производстве компотов, овощных маринадов, натуральных консервов в различной таре, установлено, что 3-4-минутный прогрев плодов (овощей) в банках горячей водой перед заливкой сиропом (рассолом) позволяет сократить продолжительность режимов стерилизации консервов и обеспечивает существенную экономию тепловой энергии за счет того, что температура сиропа или рассола по предлагаемому способу на 20-25°С выше предусмотренной технологической инструкцией.
Предварительный подогрев плодов (овощей) горячей водой обеспечивает увеличение среднеобъемной температуры консервов перед стерилизацией на 12-15°С (таблица).
На рис. 1 представлены кривые прогреваемости и фактической летальности при стерилизации консервов «Компот из яблок» в банках СКО 1-82-500 с предвари-
Время, мин
Рис. 1
Таблица
Консервы Расфа- Темпе- ратура Про- должи- тель- Начальная температура консервов перед стерилизацией, °С
совка воды, °С обра- ботки, мин по новой технологии по действующей технологии
1-82-500 90 3 56 43
Картофель моло- 1-82-1000 90 3 57 44
дой натуральный 1-82-2000 90 3 58 45
нарезанный 1-82-3000 90 4 60 48
Огурцы консер- 1-82-500 85 3 56 45
вированные 1-82-1000 85 3 57 46
1-82-500 85 3 60 46
Компот из яблок 1-82-1000 85 3 59 47
тельным подогревом плодов в банке горячей водой с температурой 85°С, заливаемой на 2-3 мин, с последующей заменой ее на сироп с температурой 97-98°С и стерилизацией в автоклавах по новому режиму
10—18—20 -118. Режим обеспечивает промышленную 100
стерильность консервов, так как величины стерилизующих эффектов превышают требуемое значение (150-200 усл. мин). Одновременно на 17 мин сокращается продолжительность процесса стерилизации по сравнению с автоклавным режимом по действующей технологической инструкции.
Для практической реализации предложенного способа разработана конструкция устройства [3] для предварительного подогрева плодов и овощей в банках (рис. 2).
Устройство состоит из каркаса 1, приводящего 2 и отводящего 3 транспортеров, приемного столика для банок 5 с направляющими 6, объемного секционного дозатора 7 с секциями 8, приемника для горячей воды
9, к которому присоединены патрубки 10 с вентилями, патрубков 11 для подачи воды в банки с пробковыми краниками и сливного механизма, состоящего из стоек 12 с закрепленными на них втулками 13, через которые пропущены планки 14, к планкам прикреплены конические захваты с диаметром основания, равным наружному диаметру горловины банки, при этом основание конического захвата выполнено перфорированным для обеспечения слива воды из банок при повороте сливного механизма на 180°. Устройство также снабжено емкостью для приема сливаемой воды из банок 17.
Устройство работает следующим образом. Банки 18 с расфасованными плодами транспортером 2 с определенным шагом подаются к приемному столику банок 5, после чего подводящий транспортер останавливается. После остановки транспортера 2 посредством толкателя 4 банки с плодами (овощами) подталкиваются с транспортера на приемный столик 5, над которым расположен секционный дозатор, обеспечивающий подачу горячей воды через патрубки с пробковыми краниками 11 из объемных секционных дозаторов 8. К этому времени на подводящем транспортере накапливается очередная партия банок, которые толкателем 4 подталкиваются на приемный столик.
Банки, перемещаемые с транспортера, подталкивают уже заполненные водой банки из-под дозатора, и на их место становится следующая партия банок. Находясь на приемном столике, банки с плодами (овощами), залитые горячей водой, нагреваются; в это время очередная партия банок, находящихся под дозатором, наполняется горячей водой, а на подводящем транспортере накапливается очередная партия банок. При подаче очередной партии банок на приемный столик последний ряд банок, находящихся на приемном столике, выталкивается на отводящий транспортер 3. После поступления на отводящий транспортер банок срабатывает механизм для слива из них воды. Планки 14 с коническим захватом, перемещаясь относительно втулок 13, устанавливаются над банками, затем втулки 13
7
9
Подвод I горячей ВОДЫ /
8
\ ; // 1\
К \Е К К Ґ Е к' Е
1 и .„і,,,,,,
5 И 1 а ; і > гУ В ТО Лі < > У 5 ; і л-т-4 и \ГЛ А—гЧ ж 1
_11
6
9
10
2
Рис. 2
опускаются относительно стоек 12 до упора горловины банок о резиновое кольцо, установленное в основании конического захвата 15 для предотвращения механического боя банок. После фиксации горловины банок в конических захватах планки, перемещаясь относительно втулки 13 назад, подталкивают банки до касания их боковой стенкой упора 20, прикрепленного к стойкам 12, банки фиксируются в этом положении, после чего механизм для слива воды из банок поворачивается вокруг шарнира 19 на 180°, при этом через отверстия в основании конического захвата вода из банок стекает и собирается в сборнике 17. После этого механизм для слива воды из банок поворачивается обратно вокруг шарнира 19, банки устанавливаются на отводящий транспортер 3 и выводятся из устройства. Далее процесс повторяется в непрерывном режиме.
Устройство обеспечивает поточность, экономию тепловой энергии, увеличивает производительность, обеспечивает повышение начальной среднеобъемной
температуры продукта, сокращая продолжительность тепловой стерилизации консервов и способствуя повышению качества готовой продукции. На основании проведенных исследований разработаны новые способы стерилизации консервов.
Работа выполнена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сборник технологических инструкций по производству консервов. Т. 2. - М.: Пищевая пром-сть, 1977.
2. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.
3. Пат. 2376907 РФ, МПК А 23 Ь 3/04. Устройство для подогрева плодов и овощей в таре / М.Э. Ахмедов, Т.А. Исмаилов // БИПМ. - 2009. - № 36.
Поступила 10.11.10 г.
NEW WAY OF INTENSIFICATION THE THERMAL STERILIZATION OF CANNED FOOD
AND THE DEVICE FOR ITS REALIZATION
T.A. ISMAILOV, M.E. AKHMEDOV, A.F. DEMIROVA, N.M. AKHMEDOV
Daghestan State Technical University,
70, Imam Shamilprosp., Mahachkala, 367015;ph.: (8722) 62-37-61, fax: (8722) 62-37-97, e-mail: dstu@dstu.ru
Results of researches of preliminary heating of fruits and vegetables in jars by the hot water, promoting essential increase initial average volume temperatures of canned food before sterilization are presented. The design and a principle of work of the device for preliminary heating of fruits and vegetables in jars by hot water are described.
Key words: sterilization of canned food, average volume product temperature, sterilization duration, preliminary heating of fruits.
664.72
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БАРАБАННОГО АППАРАТА ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СЕГРЕГИРОВАННЫМИ ПОТОКАМИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
О.О. ИВАНОВ, А.Н. КУДИ, В.Н. ДОЛГУНИН, Ю.В. ШАРЫЙ
Тамбовский государственный технический университет,
392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106; факс: (4752) 63-10-19, электронная почта: ioo_c4@rambler.ru
Изложены результаты экспериментального исследования реализации принципов управления сегрегированными потоками зернистых материалов для повышения эффективности и расширения функциональных возможностей барабанного тепломассообменного аппарата. Установлено, что использование названных принципов обеспечивает превращение аппарата в многофункциональный технологический модуль для организации гидромеханических (разделения, смешения) и тепломассообменных процессов с управлением временем обработки неоднородных частиц.
Ключевые слова: зернистый материал, сегрегация, сегрегированные потоки, управление сегрегированными потоками.
Наиболее общими и значимыми среди негативных К °сн°вным нетагтньш посёедствиям сегрегации
факторов, сопровождающих процессы переработки относятся снижение качества продукции и технологи-
сыпучих материалов в пищевой промышленности ческие проблемы переработки неоднородных сыпучих
(зерно, бобы гранулированные пищевые про- материалов [1]. Использование различных методов и
дукты и т. п.), являются эффекты сегрегации [1]. Сегре-■' ' г технических средств, снижающих склонность мате-
гация заключается в нарушении ранее достигнутого
равновесного распределения неоднородных частиц в рталот к сегрегации иёи разрушающих сегрегирован-
смеси вследствие их взаимодействия и встречного пе- ные явёяется затратНым и Не приводит к ради-
ремещения. кальному решению проблем [1].
