СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ Российский патент 2008 года по МПК A23L3/00 G01N33/02 

Изобретение относится к технологическому контролю микробиологической обсемененности пищевых продуктов в процессе тепловой обработки в стерилизаторах и автоклавах.

Известен способ контроля режима стерилизации консервов, предусматривающий измерение температуры в наименее прогреваемой точке консервов для расчета фактической летальности микроорганизмов, по достижению которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов (Квасенков О.И., Тюрина С.Б. К расчету неизотермических режимов стерилизации // Научные труды международной конференции "Экология человека и проблемы воспитания молодых ученых", посвященной памяти академика Бориса Львовича Флауменбаума. Часть II - Одесса: Астропринт, 1997, с.313).

Недостатком этого способа является низкая точность из-за трудности определения наименее прогреваемой точки, трудности размещения в ней измерительного инструмента и определения фактической летальности по изменению температуры в одной точке при относительно равномерном распределении микроорганизмов по всему объему стерилизуемого продукта, что приводит к увеличению энергоемкости контролируемого процесса стерилизации.

Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение точности контроля режима стерилизации, позволяющее сократить энергоемкость процесса.

Этот результат достигается тем, что способ контроля режима стерилизации консервов согласно изобретению предусматривает измерение начальной температуры стерилизуемого продукта и температуры стерилизующей среды, по значениям которых по уравнению нестационарной теплопроводности при граничных условиях первого рода рассчитывают изменение во времени температурного поля стерилизуемого продукта, в каждой точке которого по модифицированному критерию Бейли рассчитывают фактическую летальность, и расчет среднеобъемной летальности, по достижению которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов.

Способ реализуется следующим образом.

Температуру стерилизуемого продукта измеряют непосредственно перед герметизацией тары или на ее стенке при использовании тары из материала с высокой температуропроводностью, как жесть или алюминий, или малой толщиной стенки, как у пленочных материалов. Герметизированный продукт помещают в автоклав или стерилизатор непрерывного действия. Температуру стерилизующей среды измеряют непосредственно в течение всего процесса стерилизации. По измеренным значениям рассчитывают изменение во времени температурного поля продукта. Например, для жестебанок с однородным густым продуктом типа томатной пасты или фруктового пюре уравнение нестационарной теплопроводности, записанное в цилиндрических координатах с точкой отсчета, размещенной в геометрическом центре банки, имеет следующий вид:

при начальных условиях:

τ>0;

0≤r<r_б;

-I<z<I;

Т(r, z, 0)=Т₀;

при граничных условиях первого рода:

Т (r, ±I, τ)=Т_c;

Т (r_б, z, τ)=Т_c;

где Т - текущая температура продукта;

r, z - цилиндрические координаты;

τ - время;

а - коэффициент температуропроводности стерилизуемого продукта;

r_б - радиус банки;

I - половина высоты банки;

Т₀ - измеренная начальная температура продукта;

Т_c - измеряемая температура стерилизующей среды.

При подстановке (1) в модифицированный критерий Бейли расчетная формула фактической летальности в каждой точке продукта имеет вид:

из которого среднеобъемная фактическая летальность может быть рассчитана по формуле:

по достижению которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении процесса стерилизации.

Для подтверждения достижения технического результата была проведена серия опытов по тепловой обработке томатной пасты, расфасованной в жестебанки различной вместимости. Тепловую обработку осуществляли по традиционным и энергосберегающим режимам и контролировали каждый из них по известному и предлагаемому способу. Результаты опытной проверки сведены в таблицу.

Таблица.
Результаты контроля режимов стерилизации томатной пасты в жестебанках различной вместимостижестебанкавместимость, см³требуемая летальность, усл. минрежимфактическая летальность, определенная порежимфактическая летальность, определенная поизвестному способупредлагаемому способуизвестному способупредлагаемому способу№249533577026982631068№4260354385262438685№9370369430340523747№1258037545049389701№1389538145639575772

Обработанные по указанным в таблице режимам консервы подвергали микробиологическому контролю, который показал промышленную стерильность всех образцов, в то время как при контроле режимов стерилизации по известному способу все консервы, подвергнутые обработке по энергосберегающим режимам, приведенным в правой части таблицы, не должны были оказаться стерильными.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность контроля режимов стерилизации консервов, за счет чего обеспечивает сокращение энергоемкости стерилизации.

Способ предусматривает измерение начальной температуры стерилизуемого продукта и температуры стерилизующей среды, по данным которых последовательно рассчитывают изменение во времени температурного поля продукта, фактическую летальность в каждой точке продукта и среднеобъемную летальность, по достижению которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов. Способ обладает повышенной точностью определения фактической летальности, что обеспечивает сокращение энергоемкости стерилизации. 1 табл.

Способ контроля режима стерилизации консервов, отличающийся тем, что он предусматривает измерение начальной температуры стерилизуемого продукта и температуры стерилизующей среды, по значениям которых по уравнению нестационарной теплопроводности при граничных условиях первого рода рассчитывают изменение во времени температурного поля стерилизуемого продукта, в каждой точке которого по модифицированному критерию Бейли рассчитывают фактическую летальность, и расчет среднеобъемной летальности, по достижению которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов.