СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОМПОТОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТАРЕ Российский патент 2009 года по МПК A23L3/02 

Изобретение относится к способам стерилизации компотов и может быть использовано в консервной промышленности.

Известны способы стерилизации компотов в банке №13 (см. книги «Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы» авторов А.Ф.Фан-Юнга и др. - М.: Пищевая промышленность, 1980 г. и «Сборник технологических инструкций по производству консервов», т.2. - М.: Пищевая промышленность, 1977 г.). Недостатками известных способов стерилизации компотов являются большая продолжительность процесса, неравномерность тепловой обработки продукта в банке и, как следствие, снижение качества.

Целью изобретения являются сокращение продолжительности процесса, устранение неравномерности нагрева продукта в различных точках банки и повышение качества готового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что банки с продуктом стерилизуются в воздушном потоке температурой 170°С и вращаются вокруг своей оси.

Такое выполнение способа стерилизации компота обеспечивает значительное сокращение продолжительности процесса, сравнительную равномерность прогрева продукта в различных точках банки и лучшее сохранение качественных показателей компотов.

Предлагаемый способ стерилизации компотов осуществляют следующим образом. После расфасовки продукта банки закатывают, нагревают в потоке воздуха с температурой 170°С, охлаждают в потоке атмосферного воздуха с мелкодисперсной влагой, при этом банки вращаются вокруг своей оси с частотой вращения 0,5÷1,0 с^-1 _.

Для установления неравномерности тепловой обработки компотов при стерилизации по действующим режимам в автоклаве была исследована прогреваемость продукта в банке №13 в четырех точках (фиг.1). На фиг.1 показаны кривые изменения температуры в различных точках банки и фактической летальности центрального и периферического слоев «компота из персиков целыми плодами».

Кривые прогрева показывают, что центральный слой компота прогревается медленнее, чем периферийный, причем температурная разница при нагреве равна 3-5°С, а при охлаждении 5÷12°С. Соответственно и фактическая летальность этих слоев имеет различные величины, у центрального слоя она равна 122 усл.мин, а у периферийного - 198 усл.мин.

Коэффициент крайней неравномерности тепловой обработки К_кн составляет

т.е. периферийный слой компота в 1,6 раза больше получает тепловое воздействие относительно центра банки.

Как известно, основными путями интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов в банках являются повышение температурного уровня и вынужденное перемешивание продукта путем вращения тары.

Ускорение процесса нагрева при повышении температурного уровня видно из фиг.2, где показаны результаты исследования по прогреваемости компота из персиков при различной температуре нагретого воздуха как в неподвижном состоянии банки, так и при вращении ее вокруг своей продольной оси.

В таблице приведены средние скорости прогрева компота из персиков (центр банки) при стерилизации его как в автоклаве по действующему режиму, так и в потоке нагретого воздуха температурой 135, 150, 170 и 180°С.

Таблица 1 № п/п Способ нагрева Средняя скорость нагрева при неподвижном состоянии банки при вращении банки частотой 0,5 с^-1 1
2 В автоклаве водой
В потоке нагретого воздуха с температурой 0,035 - Т₁=135°С 0,042 - Т₂=150°С 0,048 - Т₃=170°С 0,050 0,070 Т₄=180°С 0,0508 0,0705

На основе полученных данных оптимальной температурой нагретого воздуха принято 170°С.

На фиг.3 показаны кривые прогрева «Компота из слив» в потоке воздуха температурой 170°С при неподвижном состоянии банки. Температуру измеряли в 6 точках, как показано на фиг.3. Как видно из фиг.3, «Компот из слив» в различных точках банки нагревается различно: верхние слои нагреваются быстрее, чем нижние, температурная разница между периферийным и центральным слоями достигается до 25°С.

На фиг.4 показаны кривые прогрева «Компота из черешни» в потоке воздуха температурой 170°С при вращении банки вокруг своей продольной оси. Температуру измеряли в четырех точках (фиг.4). Кривые показывают, что с увеличением частоты вращения неравномерность тепловой обработки уменьшается и, начиная с n=0,5 с^-1, компот в различных точках банки нагревается практически равномерно. Кроме того, при вращении банки продолжительность достижения заданной температуры сокращается. Так за время τ=10 мин температура в банке достигает:

n=0,166 с^-1 - 94,8°С

n=0,5 с^-1 - 96,5°С

n=1,0 с^-1 - 97,6°С

Проведенными нами исследованиями как в лабораторных, так и в производственных условиях при стерилизации различных компотов при вращении банки вокруг продольной оси было установлено, что для компотов из абрикосов, слив и алычи оптимальной частотой вращения банки является 0,5÷1,0 с^-1.

При разработке аппаратов непрерывного действия для стерилизации компотов необходимо выбирать более экономичный и эффективный способ охлаждения. К таким способам можно отнести воздушно-водоиспарительное охлаждение - охлаждение в воздушном потоке с мелкодисперсной влагой.

На фиг.5 показаны кривые охлаждения компота из слив при различном содержании мелкодисперсной влаги в воздушном потоке скоростью 4-6 м/с.

Режим ротационной стерилизации компотов можно представить в следующем виде

где Т₀ - начальная температура продукта в банке перед стерилизацией, °С, T₁ и Т₂ - соответственно температура греющей и охлаждающей сред, °С, τ₁ и τ₂ - продолжительность процессов нагрева и охлаждения, мин, n - частота вращения банки вокруг продольной оси, с^-1.

Таким образом, были установлены научно-обоснованые режимы ротационной стерилизации компотов, обеспечивающие доброкачественность готового продукта (таблица 2).

Таблица 2 № п/п Компоты Высокотемпературные режимы ротационной стерилизации с воздушно-водоиспарительным охлаждением Фактическая летальность усл. мин 1 Абрикосы, слива и алыча 111 2 Черешня, персики, яблоки четвертинками 118

По указанным режимам были стерилизованы компоты и исследованы такие показатели, которые характеризовали бы влияние вращения банки на качество консервов.

Таблица 3 №№ п/п Показатели качества Компоты Черешня Абрикосы автоклав новый режим автоклав новый режим 1 Сухие вещества, % 21,5 21,5 23,1 23,1 2 Витамины С, мг/на 100 г вещества 2,8 3,2 3,1 3,5 3 Мутность сиропа, ед.опт. плотности 1,26 1,2 1,18 1,15 4 Прочность мякоти на прокол, г/мм² 8,2 9,6 1,12 1,8

Как видно из таблицы 3, показатели качества у компотов, стерилизованных по новым режимам, более высокие, что говорит о лучшем сохранении качественных показателей компотов.

Способ включает нагрев закатанных банок с расфасованным продуктом в потоке воздуха при температуре 170°С и охлаждение в потоке воздуха с мелкодисперсной влагой при скорости воздушного потока 4-6 м/с. При этом в процессе обработки банки с продуктом вращаются вокруг продольной оси. Предложенный способ позволяет сократить продолжительность процесса и повысить качество готового продукта. 3 табл., 5 ил.

Способ стерилизации компота в металлической таре, характеризующийся тем, что после расфасовки продукта банки закатывают, далее осуществляют нагрев банок в потоке воздуха при температуре 170°С и охлаждение в потоке воздуха с мелкодисперсной влагой, при скорости воздушного потока 4-6 м/с, при этом банки вращают вокруг своей продольной оси с частотой 0,5÷1,0 с^-1.