Способ стерилизации консервов в автоклавах Советский патент 1989 года по МПК A23L3/10 

Изобретение относится к технике тепловой обработки пищевых продуктов и может быть использовано для стерилизации рыбных, мясных и овощных консервов fi отраслях агропромьшшенного комплекса,

Целью изобретения является увеличение производительности за счет сок- ра1 ;ения времени процесса и снижение энергозатрат.

В стерилизации консервов в Санках, загружаемых в автоклав пакетами, R полученной перемешиванием гомогенной паровозду111ной среде, с регулированием содержания воздуха и давлением среды выше давления на-сыщен- ного пара, дополнительно на каждый пакет банок воздействуют направлен- ньм потоком пароводяной смеси путем распыления над пакетом через множество сужающихся сопел воды, предварительно залитой в автоклав и перегретой паром выше температуры паровоздушной среды, при этом направленным потоком пароводяной смеси перемешивают паровоздушную среду и осуществляют теплопередачу, кроме того, подачу воздуха в автоклав производят после досСЛ 1С

О) Од N9

СО

тжеиия н нем температуры стерил 1за- цин порция№1, V величиваюищми в нем давление на величину 0,001-0,002 МПа в 1 Mil н.

Увееличение производительности (сок ращение времени процесса) достигается благодаря одинаковому тепловому воздействию на консервы в банках в различных точках пакетов, помещенных в автоклав, за счет высокой равномерности температурного поля, которая обеспечивается тем, что в процессе стерилизации на пакет банок с конверва- ми, кр-оме среды насьш еннотч) пара и воздуха, воздействует направленный поток пароводяной смеси, полученньв путем распыления через множество су- жаюищхся сопел воды, предварительно

позноляот сократить расход электроэнергии, например, в двухкорзиночном автоклаве с 19 до 7,Ь кВт-ч.

На чертеже представлен автоклав .ОЛЯ реализации способа стери.11изации консервов,

/iBTCK.riaB горизонтальног о типа содержит герметичную камеру 1 для размещения пакетов банок консервов 2. Внутри герметичной камеры под пакетами банок расположен барботер 3, соединенный через регулирующий клапан 4 с паровой магистралью, над пакетами банок-сек , ции 5 с соплами для распыления перегретой воды и душирования холодной водой, соединенные параллельно через запорные клапаны 6 с выходом насоса 7, вход которого связан с магистралью

Изобретение относится к технике тепловой обработки пищевых продуктов. Целью изобретения является увеличение производительности работы автоклава и снижение энергозатрат. Увеличение производительности работы автоклава путем уменьшения времени процесса и повышение качества консервов достигаются благодаря одинаковому тепловому воздействию на консервы в банках в различных точках пакета банок. На пакет банок, кроме среды насыщенного пара и воздуха, воздействует направленный поток пароводяной смеси, а подача воздуха в автоклав производится после достижения температуры стерилизации с определенной скоростью через коллектор. Снижение энергозатрат достигается тем, что перемешивание паровоздушной среды производится направленным потоком пароводяной смеси через секции с соплами. 1 ил.

залитой в автоклав и перегретой паром 20 охлаждающей воды через регулирующий

клапан 8 и нижней частью герметичной камеры через запорный клапан 9, в верхней части выше секции 5 - коллектор 10 с отверстиями для подачи воздуха, соединенный с воздушной магист ралью через регулирующий клапан 11.

выше температуры среды пара и воздуха при этом направленный поток пароводяной смеси используется как для перемешивания паровоздушной среды, так и для передачи тепла консервам.

Подачу воздуха в автоклав производят после достижения в нем температуры стерилизации порциями, увеличивающими в нем давление на величину 0,001 - 0,002 МПа в 1 мин, через коллектор, соединенный с магистралью подачи воздуха, расположенный в верхней части герметичной камеры и выполненны в виде трубы с отверстиями, распОоТо- женными на одной образующей и направленными по радиусу автоклава, проходящему через центр трубы и внутренней поверхности герметичной камеры. Этим достигается снижение возмущающего воздействия подачи воздуха в автоклав на температурное поле в нем.

Снижение энергозатрат достигается тем, что перемешивание паровоздушной среды с целью гомогенизации осуществляется направленным потоком пароводяной смеси, полученным распьшением через множество сужаюш 1хся сопел воды, предварительно залитой в автоклав и перегретой паром выше температуры паровоздушной среды, а также тем, что множество сужаюп ихся сопел сгруппировано по зонам для установки пакетов банок в секции, присоединенные к насосу через запорные устройства.

Перемегиивание паровоздушной среды направленным по током пароводяной сме- си, который создается насосом, подаю- цим перегретую воду на сопла вместо вентилятора по известному способу.

0 охлаждающей воды через регулирующий

5

0

5

0

5

0

5

клапан 8 и нижней частью герметичной камеры через запорный клапан 9, в верхней части выше секции 5 - коллектор 10 с отверстиями для подачи воздуха, соединенный с воздушной магистралью через регулирующий клапан 11.

Герметичная камера связана в нижней части с магистралью отвода воды, а в верхней - с магистралью отвода паровоздушной среды через регулирую- ший клапан 12. Кроме того, для измерения уровня воды в автоклаве в нижней части под пакетами банок установлен датчик 13 уровня.

Способ стерилизации осуществляется с помощью автоклава следующим образом.

Перед загрузкой пакетов банок 2 в герметичную камеру 1 подается холодная вода насосом 7 через регулирующий клапан 8 до датчика 13 уровня, который расположен так, что уровень воды ниже уровня дна пакетов. В последующих циклах используется вода, оставшаяся в автоклаве после окончания процесса за счет нижнего слива до датчика 13 уровня.

После загрузки пакетов банок автоклав герметизируется.

Процесс стерилизации состоит из трех периодов: нагрева, собственно стерилизации и охлаждения.

В период нагрева производится подъем температуры в автоклаве до значения заданной температуры стери- лизaц и, Для этого открывается регулирующий клапан 4 и в барботер 3 Подается пар. Из барботера 3 пар попадает в воду, залитую в нижньэю часть, и в пространство автоклава, нагревая

5152

их. После прогрева воды в нижней части автоклава до температ ры расфа- |Совки консервов включается насос 7 и открьшается клапан 9. Нагретая паром в ниж}:ей частм автоклава вода насосом подается через клапан 9 и открытые клапаны 6 в секп;ии с соплами 5 расположенные над пакетами банок с консервами так, что струи пароводяной смеси из сопел охватывают всю поверхность верхнего слоя банок в пакете. С этого момента нагрев консервов производится как паром, поступающим из барботера, так и направленным потоком пара водяной смеси,

С возрастанием температуры в автоклаве возрастает температурй содержимого банок, однако изменение температуры в банке отстает от изменения тем пературы в автоклаве, при этом указанное отставание определяется видом стерилизуемьос консервов и размером тары.,

С ростом температуры давление в автоклаве также возрастает и определяется температурой насьпценного пара и оставшегося в нем после герметизации воздуха. Указанного давления достаточно для исключения необратимой деформации банок. Так как при нагреве давление имеет тенденцию к росту, воздух в автоклав не подается, а избыток паровоздушной среды удаляется по заданной программе изменения давления через регулирующий клапан 12. Поэтому в этот период давление в автоклаве определяется в основном давлением насыщенного пара, что снижает отрицательное воз1 1цающее воздействие воздуха на прогрев банок, тогда теплоотдача от среды к последним максимальна .

Вместе с тем благодаря присутствию некоторого количества воздуха давление в автоклаве превышает давление насыщенного пара, что позволяет перегреть воду в нижней части автоклава выше температуры паровоздушной среды Перегретая вода, подаваемая насосом в секции с соплами, превращается на выходе из сопел в пароводяную смесь за счет энергии насоса, который создает на соплах перепад давлений.

Направленный поток пароводяной смеси приобретает скорость, достаточную для проникновения к наименее прогреваемым слоям банок в пакете и исключения появления застойных зон.

5

,-

0

0

5

0

5

0

5

несмотря на наличие значительного сопротивления этому потоку, создаваемого слоями банок.

В процессе испытаний наименее прог реваемые по существуюп91м способам сте рилизаг ии средние слои банок прогреваются даже несколько быстрее других слоев,

В период собственно стерилизации температура в автоклаве стабилизирует ся на достигнутом в период нагрева значении, при этом процесс теплоотдачи от среды к банкам протекает до конца периода, постепенно изменяясь от максимума в начале до минимума в конце. С ростом температуры содержимого в банках развивается давление, которое можнт привести к возникновению необратимой деформации и браку продукции. Поэтому в автоклав подается сжатый воздух для создания противодавления. Однако при подаче в пар воздуха последний образует в паре воЗ душные мешки и каналы, ухудшаюоще теплоотдачу из-за различия таплопро- водностей пара и воздуха. Степень влияния наличия воздуха в автоклаве на прогрев консервов тем меньше, чем Bbmie температура подаваемого воздуха, чем меньше скорость подачи и чем интенсивнее перемешивание паровоздушной среды.

Для исключения отрицательного влияния подачи воздуха на равномерность температурного поля и прогрев банок воздух из магистрали через регулирующий клапан 11 подается в коллектор 10 для предварительного подогрева и на выходе из коллектора разделяется на множество отдельньк струй, направленных вверх к поверхности автоклава, что также способствует прогреву воздуха до контакта с банками. Подача воздуха в автоклав через регулирующий клапан 11 производится порциями, увеличивающими в нем давление со скоростью от 0,001 до 0,002 МПа в 1 мин, при этом уменьшение скорости подачи воздуха ниже 0,001 МЛа/мин не обеспечивает создание необходимых противодавлений, а при скоростях выше

0,002 МПа/мин наблюдается ухудшение температурного поля (разброс температур достигает °С в период стерилизации) .

В период охлаждения температура в автоклаве снижается по заданной программе до конечного значения. Для это

го регулирующий клапан А закрывается, подача пара прекращается. Насос 7 продсшжает работать, через регулирующий клапан 9 R горячую воду, поступающую к насосу через клапан 8, добавляется холодная вода для исключения тер мобоя стеклянных банок. По мере снижения температуры в автоклаве клапан 9 закрывается и в автоклав поступает только холодная вода через регулирующий клапан 8.

Давление в автоклаве в период охлаждения регулируется с учетом скорое ти остывания содержимого банок. Избы- ток воды по сигналу датчика 13 уровня выпускается из автоклава через клапан 1А, а избыток паровоздушной смеси - через регулирующий клапан 12.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить равномерность температурного поля за счет создания дополнительного направленного потока пароводяной смеси и оптимальной скорости подачи воздуха, сократить вре- мя цикла стерилизации, увеличить производительность и улучшить качество

ttt

Редактор П. Головач

Составитель В. Сенкевич Техред Л.Сердюкова

Заказ УА.Ь/З

Тираж 525

ВИНИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCI 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

консервов за счет равномерности температурного поля, снизить энергозатраты за счет использования для перемешивания паровоздушной среды направленного потока пароводяной смеси и обеспечения возможности отключения секций с соплами при неполно загрузке автоклава. Формула изобретения

Способ стерилизации консервов в автоклавах путем их орошения в паровоздушной среде с противодавлением, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности работы автоклава и снижени я энергозатрат, орошение проводят струями пароводяной смеси, полученной путем распыления через сопла над консервами воды, залитой в нижнюю часть автоклава и нагретой паром до температуры, пре- вьпиающей температуру паровоздушной среды, а противодавление создают после достижения в автоклаве температуры стерилизации путем ступенчатой подачи воздуха по 1-2 кПа в 1 мин.

Ю

Корректор Т. Палий

Подписное