CC BY
12
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 664.8036.62
Охлаждение компотов в стеклянной таре
в потоке атмосферного воздуха
М.Э. Ахмедов, д-р техн. наук, доцент, А.Ф. Демирова, канд. техн. наук, доцент Дагестанский государственный институт народного хозяйства, г. Махачкала
Все консервируемые пищевые продукты, подвергаемые тепловой стерилизации, после достижения определенной величины стерильности охлаждают. Хотя частично и в процессе охлаждения консервов имеет место гибель микроорганизмов (включительно до 60 оС), но по многим факторам обеспечение промышленной стерильности консервов целесообразнее в период нагрева, при высоких температурах, а процесс охлаждения следует проводить более интенсивно. Консервируемые продукты охлаждают преимущественно для предотвращения разваривания плодов и более полного сохранения
Продолжительность, мин
Рис. 1. Кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наиболее (2, 4) и наименее (1, 3) охлаждаемых точках консервов «Компот из черешни» в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха температурой 32...34 °С и скоростью 2,75 м/с
биологически активных компонентов, содержащихся в исходном сырье, а также для обеспечения условий проведения дальнейших технологических операций по обработке готовой продукции. Но, тем не менее, в зависимости от продолжительности процесса охлаждения и в этот период на консервы оказывается определенное тепловое воздействие, которое в совокупности с периодом нагрева обеспечивает требуемую величину промышленной стерильности консервированной продукции.
Практически во всех существующих аппаратах для тепловой стерилизации консервов в качестве охлаждающей среды применяется воздух или вода [1], и процесс охлаждения, особенно в аппаратах непрерывного действия, осуществляется ступенчато, с комбинированием воздуха и воды.
Хотя коэффициент теплоотдачи воды гораздо больше (в несколько десятков раз), чем у воздуха, использование воды в качестве охлаждающей среды не всегда целесообразно из-за ее дороговизны и гидравлической проницаемости микроорганизмов через мокрый закаточный шов, приводящей к вторичному микробиологическому обсеменению продукта.
Несмотря на низкую интенсивность теплообмена, обусловленную низким коэффициентом теплоотдачи, воздух обладает тем преимуществом, что он наиболее доступен, а системы воздушного охлаждения достаточно просты и безопасны, поэтому они широко используются на практике в консервной промышленности [2].
Учитывая те обстоятельства, что величина стерилизующего эффекта любого режима стерилизации консервов складывается из величин стерилизующих эффектов периодов нагрева и охлаждения, для выбора параметров режима охлаждения консервов в потоке атмосферного воздуха существенную роль играет определение их влияния как на продолжительность процесса охлаждения, так и на величину стерилизующего эффекта.
Для выявления зависимости величины стерилизующего эффекта периода охлаждения от параметров воздуха были экспериментально исследованы режимы охлаждения компотов в различной таре при различных параметрах охлаждающего воздуха с расчетом величин стерилизующих эффектов периода охлаждения.
На рис. 1-5 представлены кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наименее (1, 3) и наиболее (2, 4) охлаждаемых точках консервов «Компот из черешни» в банках СКО 1-82-500 при охлаждении в потоке атмосферного воздуха температурой 32.34 0С при различных скоростях воздушного потока и вращении тары с «донышка на крышку» с оптимальной частотой вращения, равной 0,133 с-1.
Анализ представленных рисунков показывает, что при скорости воздушного потока 2,75 м/с (см. рис. 1) при продолжительности периода ох-
Продолжительность, мин
Рис. 2. Кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наиболее (2, 4) и наименее (1, 3) охлаждаемых точках консервов «Компот из черешни» в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха температурой 32.34 С и скоростью 4,9 м/с
5 10 15
Продолжительность, мин
Рис. 3. Кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наиболее (2, 4) и наименее (1, 3) охлаждаемых точках консервов «Компот из черешни» в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха температурой 32.34 С и скоростью 5,6 м/с
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
50-1---1--I -1-L0
0 5 10 15
Продолжительность, мин
Рис. 4. Кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наиболее (2, 4) и наименее (1, 3) охлаждаемых точках консервов «Компот из черешни» в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха температурой 32...34 °С и скоростью 6,5 м/с
о 5 10 15
Продолжительность, мин
Рис. 5. Кривые охлаждения (1, 2) и фактической летальности (3, 4) в наиболее (2, 4) и наименее (1, 3) охлаждаемых точках консервов «<Компот из черешни» в таре СКО 1-82-500 в потоке атмосферного воздуха температурой 32.34 °С и скоростью 7,25 м/с
лаждения от начальной температуры 100 0С до конечной температуры 55 0С, равной 28 мин, величины стерилизующих эффектов составляют для центрального слоя 94,6 усл. мин, а периферийного слоя - 86,04 усл. мин. При увеличении скорости воздушного потока до 4,9 м/с (см. рис. 2) при продолжительности охлаждения, равной 22 мин, величины стерилизующих эффектов составляют для центрального слоя 71,43 усл. мин и для периферийного слоя -65,68 усл. мин. Дальнейшее увеличение скорости воздушного потока до 5,6 м/с (см. рис. 3) при продолжительности процесса охлаждения от начальной температуры 100 0С до конечной 55 0С, равной 20 мин, величины стерилизующих эффектов равны соответственно для центрального слоя 65,01 усл. мин и для периферийного слоя - 60,21 усл. мин. При скоростях воздушного потока, равных 6,5 м/с (см. рис. 4) и 7,25 м/ с (см. рис. 5), происходит не только
дальнейшее сокращение продолжительности процесса охлаждения компота до 18,5 мин и 17,5 мин, но и снижение величин стерилизующих эффектов до 60,23 и 54,27 усл. мин при скорости воздуха 6,5 м/с и 58,53 и 53,68 усл. мин при скорости воздуха 7,25 м/с.
Таким образом, изменение скорости воздушного потока при неизменной ее температуре приводит к изменению продолжительности периода охлаждения и величин стерилизующих эффектов в широких пределах, что очень важно знать при разработке научно обоснованных режимов тепловой стерилизации консервов.
Полученные результаты можно рекомендовать для применения при расчете новых режимов тепловой стерилизации консервов с использованием воздушного охлаждения, и при этом в зависимости от величин стерилизующих эффектов периода нагрева можно выбрать те или иные
параметры атмосферного воздуха, используемого в качестве охлаждающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тельных, Э.Я. Опыт внедрения непрерывно-действующего воздушного пастеризатора с комбинированным охлаждением для фруктовых и томатного соков/Э.Я. Тельных//Те-зисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции по вопросам теории и практики стерилизации и пастеризации пищевых продуктов. - Одесса, 1975.
2. Ахмедов, М.Э. Эффективность ротационного охлаждения компотов в таре СКО 1-82-1000 в потоке атмосферного воздуха/М.Э. Ахмедов, Т.А. Исмаилов//Вестник международной академии холода. - 2007. - № 3.
3. Флауменбаум, Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов/ Б.Л. Флауменбаум. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
Охлаждение компотов в стеклянной таре в потоке атмосферного воздуха
Ключевые слова
охлаждение; продолжительность; температура; стерилизующий эффект; компот; режим стерилизации; скорость воздуха.
Реферат
Проведены исследования процесса охлаждения консервированных компотов в различной таре в потоке атмосферного воздуха с различными параметрами. Исследования позволили выявить зависимость как продолжительности, так и величин стерилизующих эффектов от скорости охлаждающего атмосферного воздуха, что в свою очередь даст возможность установления научно обоснованных режимов тепловой стерилизации консервов, с определением заданных величин стерилизующих эффектов, обеспечивающих промышленную стерильность консервов.
Авторы
Ахмедов Магомед Эминович, д-р техн. наук, доцент, Демирова Амият Фейзудиновна, канд. техн. наук, доцент Дагестанский государственный институт народного хозяйства, 367008, г. Махачкала, ул Д. Атаева, д. 5, [email protected]
Cooling Compotes in a Glass Container in a Stream of Air
Key words
cooling; duration; temperature; sterilizing effect; compote; sterilization mode; the speed of air.
Abstracts
The investigations of the cooling process of canned stewed in different containers in a stream of air with different parameters. These experiments allow to determine the dependence, both the duration and value of sterilizing effect on the speed of the cooling air, which in turn will enable the establishment of science-based modes of heat sterilization of canned food, ensuring the specified values ??sterilizing effects like commercial sterility of canned food.
Authors
Ahmedov Magomed Eminovich, Doctor of Technical science, Docent, Demirova Amiyat Feyzudinovna, Candidate of Technical science, Docent Dagestan State Institute of National Economy, 5, D. Ataeva St., Makhachkala, 367008, [email protected]
