CC BY
19
УДК 664.8/.9
М.С.Мурадов, Э.Т.Адамян
РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ «СЕЛЬДЬ АТЛАНТИЧЕСКАЯ НАТУРАЛЬНАЯ С ДОБАВЛЕНИЕМ МАСЛА» В РАСТВОРЕ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ
Исследована прогреваемость консервов в металлической таре в растворе хлорида кальция. На основе экспериментальных данных разработаны новые оптимальные режимы стерилизации консервов «Сельдь атлантическая натуральная с добавлением масла» в металлических банках в растворе хлорида кальция, позволяющие получить значительный экономический эффект.
Ключевые слова: консервы, кратковременная стерилизация, раствор хлорида кальция, прогреваемость
Введение. Необходимость стерилизации консервов при температуре 120° С и выше при атмосферном давлении дает значительный экономический эффект [1,4]. Для получения температуры выше 100°С при использовании преимущественно водяного насыщенного пара в автоклавах и стерилизационных установках непрерывного действия необходимо повысить
5 2
давление до 4 10 Н/м и обеспечить герметичность стерилизационной камеры, что создает дополнительные трудности [2]. Использование такого теплоносителя как раствор хлорида кальция, который возможно нагреть выше 100°С при атмосферном давлении[3], не требует применения такого оборудования .
Постановка задачи. Предлагается рассмотреть задачу установления научно-обоснованных режимов стерилизации консервов при использовании высокотемпературного теплоносителя - раствора хлорида кальция различной концентрации. Решение поставленной задачи включает следующие этапы:
1) исследование технических характеристик хлористого кальция, зависимости температуры кипения раствора от концентрации;
2) исследование воздействия раствора СаС12 на металлическую крышку при температурах 100°- 140° С;
3) определение прогреваемости консервов в растворе хлорида кальция;
4) определение коэффициента теплоотдачи от раствора к банке;
5) разработка математической модели процесса стерилизации консервов в растворе СаС12 и установление оптимальных условий проведения процесса.
Управление процессом стерилизации, интенсификация его, улучшение качества стерилизованной продукции основаны на глубоком изучении закономерности теплового воздействия на протоплазму микробных клеток. О термоустойчивости микроорганизмов судят по соответствующим кинетическим константам Б и Ъ [4].
Кинетические константы дают возможность методами приближенного интегрирования учесть стерилизующий эффект отдельных отрезков времени тепловой обработки и определить общую летальность режима стерилизации по формуле:
¥=£ КЕ dт , КР=1/10(121,1'Т)/1 (1)
где Кр -переводной коэффициент для температуры Т; dт - промежуток времени действия температуры Т, мин Найденное значение так называемого р- эффекта сравнивают с нормой летальности и в случае необходимости корректируют данный режим стерилизации так, чтобы фактическая летальность его равнялась нормативному значению или была несколько больше его [5].
Метод испытания. Нами была исследована прогреваемость консервов «Сельдь атлантическая натуральная с добавлением масла» в металлической банке №3 при стерилизации в растворе хлорида кальция.
Для этого были изготовлены образцы консервов в лабораторных условиях, максимально моделирующих производственные. После фасования в банку №3 и закатывания консервы стерилизовали в лабораторной установке открытого типа.
Стерилизацию проводили в растворе хлорида кальция с концентрацией 30,35,40,45% при температуре кипения 112, 115, 120 и 125°С соответственно, охлаждали консервы сначала воздухом, а затем водой. Измерение температуры проводили на приборе КСП-4.
Значения температуры продукта, раствора хлорида кальция и переводных коэффициентов для константы термоустойчивости 2=10 С, найденных по формуле (1), приведены в таблице №1.
Таблица №1
Изменение температуры продукта и греющей среды
Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта, °С Переводн. Коэфф-т Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта, °С Переводн. Коэфф-т
0 56 35 - 50 112 112 0,123
5 77 42 - 55 112 112 0,123
10 98 61 - 60 112 112 0,123
15 112 101 0,0098 65 112 112 0,123
20 112 107 0,039 70 112 112 0,123
25 112 108 0,049 75 90 103 0,0155
30 112 109 0,0618 80 70 98 0,0049
35 112 110 0,0775 85 55 78 -
40 112 111 0,098 90 40 55 -
Режим стерилизации (5- 15-35-20)/115
Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта, °С Переводн. Коэфф-т Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта °С Переводн. Коэфф-т
0 72 50 - 36 115 113 0,155
3 80 56 - 39 115 113 0,155
6 91 62 - 42 115 113 0,155
9 102 69 - 45 115 113 0,155
12 112 78 0,0039 48 115 113 0,155
15 115 107 0,0775 52 115 113 0,155
18 115 110 0,098 55 100 107 0,039
21 115 111 0,123 58 90 100 0,0078
24 115 112 0,155 61 80 94 0,0019
27 115 113 0,155 64 70 87 -
30 115 113 0,155 67 55 70 -
33 115 113 0,155 70 40 58 -
Режим сте рилизации (5-15-15-20)/120
Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта, °С Переводн. Коэфф-т Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта °С Переводн. Коэфф-т
0 76 48 - 30 120 117 0,39
5 90 59 - 35 100 111 0,0098
10 102 67 - 40 80 108 0,0049
15 120 107 0,0123 45 60 97 0.0039
20 120 114 0,195 50 40 70 -
25 120 117 0,39
Режим стерилизации (5-15-5-20)/125
Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта, °С Переводн. Коэфф-т Время мин Темп-ра среды, °С Темп-ра продукта °С Переводн. Коэфф-т
0 75 35 - 18 12 118 0,49
2 82 42 - 20 100 116 0,309
4 96 61 - 22 90 110 0,0775
6 105 76 - 24 80 106 0,0309
8 112 92 0,0012 26 70 99 0,0062
10 120 112 0,0123 28 60 82 -
12 125 118 0,49 30 50 75 -
14 125 121 0,978 32 40 67 -
16 125 122 1,23 35 30 56 -
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90мин
(б)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50ми
Рис.1. Кривые изменения температуры (1-раствора хлорида кальция, 2-продукта в банке, 3-стерилизующего эффекта) при различных режимах стерилизации: а- (15-55-20)/112, б - (15-35-20)/115, в- (15-15-20)/120, г- (15-5-20)/125.
Результаты эксперимента и их обсуждение. По результатам исследований было установлено необходимое время прогрева для достижения стерилизующего эффекта, способного обеспечить промышленную стерильность. Рациональные режимы стерилизации, как правило, обеспечивают значение фактического стерилизующего эффекта Бф равному или выше нормативного Бн.
Значение фактического стерилизующего эффектаБФ находили по формуле (1).Величина нормативного стерилизующего эффекта для данного вида консервов составляет Р121,1°с=4,3-6,5усл. мин [4].
Значения фактического стерилизующего эффекта и разработанные режимы стерилизации консервов «Сельдь атлантическая натуральная с добавлением масла» сведены в таблицу №2.
Таблица №2
Режим стерилизации Бф, усл. мин Бн, усл. мин
(5-15-55-20)/112 4,8 4,3-6,5
(5-15-35-20)/115 5,34 4,3-6,5
(5-15-15-20)/120 5,69 4,3-6,5
(5-15-5-20)/125 7,24 4,3-6,5
Исследования показали, что с увеличением температуры теплоносителя (концентрации раствора хлорида кальция), продолжительность стерилизации значительно сокращается. Так при режиме стерилизации (15-15-20)/120 в 40%-ном растворе хлорида кальция общая продолжительность стерилизации сокращается по сравнению с действующим режимом (15-35-20)/120 [5] на 20 минут. А при стерилизации в 45%-ном растворе хлорида кальция по режиму (15-5-20)/125 продолжительность собственной стерилизации составляет всего 5 минут. Однако с увеличением концентрации хлорида кальция повышается коррозионная способность раствора, это создает необходимость введения в раствор ингибиторов коррозии. Источник [7] утверждает, что введение в раствор хлорида кальция сахаратов кальция в количестве 4,5-9 кг/м3 снижает скорость коррозии углеродистой стали в 10-100 раз.
Выводы. При анализе новых научно обоснованных режимов стерилизации можно сделать выводы:
- проведение процесса стерилизации в растворе хлорида кальция позволяет значительно упростить конструкцию аппарата, способствует удешевлению процесса стерилизации рыбных консервов;
- создаются условия для проведения процесса при атмосферном давлении, что позволяет значительно сократить затраты на обслуживание аппарата;
- внедрение новых режимов стерилизации консервов «Сельдь атлантическая натуральная с добавлением масла» в растворе хлорида кальция позволяет получить достаточный экономический эффект, выраженный в энерго- и ресурсосберегающей технологии проиэводства рыбных консервов.
Библиографический список
1. Аминов М.С., Мурадов М.С., Аминова Э.М. Технологическое оборудование консервных и овощесушильных заводов- М: Колос, 1996г.- 430с.
2. Рогачев В.И., Бабарин В.П. Стерилизация в аппаратах непрерывного действия.-М.Пищевая промышленность, 1978 г.-247с.
3. Мороз А.С., Ковалева А.Г. Физическая и коллоидная химия.-Л.:Мир, 1994г.-218с.
4. Флауменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов.- М: Легкая и пищевая промышленность, 1982г.-267с.
5. Флауменбаум Б.Л., Танчев С.С., Гришин М.А. Основы стерилизации пищевых продуктов.- М.: Агропромиздат, 1986г.-320с.
6. Справочник по производству консервов.-М.:Пищевая промышленность Т.3,1971г-654с.
7. Сухотин А.М. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. -М.:Химия, 1988г.-453с.
M.S.Muradov, E.T.Adamian
Developed patterns sterilization of the canned food product «Herring atlantic natural with batter» in solution of chloride of calcium
The authors studied the warning-up of the canned food product in metallic containers in solution of chloride of calcium. Basing on experimental data, a new optimal patterns has been developed of sterilization of canned fishy food «Herring atlantic natural with batter» in metallic jars in solution of chloride of calcium. Introduction of the new optimal patterns will allow to get a considerable economic effect.
Keywords: canned food, short - time sterilization, solution of chloride of calcium, warming-up
Мурадов Миязуллах Салманович, (р. 1940) Заведующий кафедрой «Технологии и машин» технологического факультета Дагестанского Государственного Технического Университета. Окончил дагестанский Государственный Университет (1965). Кандидат технических наук (1978), профессор (1993).
Область научных интересов: тепломассообмен в процессах пищевых производств. Автор 185 научных публикаций.
Адамян Эльмира Тагировна, (р. 1966).Аспирант кафедры «Технологии и машин» технологического факультета Дагестанского Государственного Технического Университета. Окончила Дагестанский политехнический институт (1988).
Область научных интересов: тепломассообмен в процессах пищевых производств. Автор 7 научных публикаций.
