Аппараты для стерилизации консервов новыми способами

В Одесском технологическом институте пищевой и холодильной промышленности была проверена возможность стерилизации консервов в потоке горячего воздуха (или в потоке отходящих котельных газов). Исследования показали, что прогреваемость жидких продуктов в банках в потоке воздуха мало отличается от прогреваемости при стерилизации в автоклаве горячей водой или паром. Была разработана конструкция аппарата для стерилизации консервов в потоке горячего газа. В стерилизаторе непрерывного действия предусматривается применение термомеханических или механических прижимов, предотвращающих срыв крышек со стеклянных банок.

Стерилизатор представляет собой камеру, в которой банки, уложенные в специальные носители с прижимами, перемещаются транспортером в потоке отходящих газов из котельной. После стерилизации с банок удаляют загрязнения теплой водой (под душем) в течение 1...1,5 мин. Вопросы эффективности применения этого метода решаются в каждом отдельном случае в зависимости от условий работы предприятия.

Консервы можно стерилизовать не только в среде воды или водяного пара, но также в жидкостях, температура которых при атмосферном давлении превышает 100° С. Для этого применяют масла, а также различные чистые жидкости и смеси (растворы). Так, в стерилизаторе «Хейнца» (Англия) в качестве теплопередающей среды используют смесь трихлорэтилена (температура кипения при атмосферном давлении 87,2° С) и тетрахлорэтилена (температура кипения 120,8° С). Изменяя соотношение этих веществ в растворе, получают пары температурой между 87 и 120 °С.

Стерилизатор и охладитель имеют один общий конвейер, на котором шарнирно укреплены лотковые носители для банок. В каждом лотке размещается до 96 банок. Конвейер с лотками перемещается в стерилизаторе в парах смеси трихлорэтилена и тетрах- лорэтилена. Смесь паров не выходит наружу, так как ее плотность в 4...6 раз больше плотности воздуха. Банки охлаждаются в охладителе холодной водой и воздухом.

В Дагестанском политехническом институте разработан аппарат для стерилизации продуктов в стеклянной и жестяной таре. Аппарат представляет собой прямоугольную камеру, разделенную на три секции: подогрева, стерилизации и охлаждения. Для подачи и перемещения банок из одной секции в другую служит пластинчатый транспортер.

В первую секцию поступают предварительно подкатанные банки с крышками, а между секциями подогрева и стерилизации установлена машина окончательной закатки банок. В секциях подогрева и стерилизации установлены калориферы (паровые) и вентиляторы.

В первой секции циркулирует воздух температурой 140... 150° С. Закатанные банки поступают в секцию стерилизации, куда подается воздух температурой 110... 120° С. Секции подогрева и стерилизации работают по замкнутому циклу, т.е. воздух полностью рециркулирует.

Из секции стерилизации банки поступают в секцию охлаждения водовоздушной смесью и струями холодной воды. Скорость перемещения транспортера регулируется вариатором.

Полупромышленный образец стерилизатора непрерывного действия для консервов в жестяной таре эксплуатируется в консервном цехе Буйнакского консервного завода. Аппарат состоит из трех установленных друг на друга и укрепленных на каркасе камер: предварительного подогрева, стерилизации и охлаждения. Внутри камер имеются направляющие, благодаря которым банки катятся по цепным транспортерам с толкателями.

Банки с продуктом после закаточной машины по открытым направляющим течкам под действием собственного веса поступают в камеру предварительного нагрева, где омываются горячим воздухом, нагретым в электрическом калорифере. Подача и рециркуляция воздуха в аппарате производятся с помощью вентилятора и воздуховода. Температура греющего воздуха автоматически поддержи- ватся на заданном уровне.

Банки с продуктом, непрерывно вращаясь вокруг собственной оси, проходят через камеру предварительного нагрева и омываются воздухом температурой 170... 180° С. Затем банки по открытым течкам направляются в камеру стерилизации, где нагреваются потоком воздуха температурой 170... 180° С. Наконец банки поступают в камеру охлаждения, где охлаждаются в потоке воздуха, увлажненного водой, распыляемой форсунками.

Техническая характеристика стерилизатора, установленного на Буйнакском консервном заводе: производительность 60 банок в минуту; удельный расход на 1 кг продукта электроэнергии 0,04 кВт, воды 0,08 кг; продолжительность нагрева 10 мин, охлаждения 8 мин;

частота вращения банок 10 мин"-1; температура греющего воздуха 170...180° С; габаритные размеры 8000x1500x2500 мм; масса аппарата 3000...4000 кг.

Благодаря вращению банок во время тепловой обработки продолжительность стерилизации сокращается на 65...70%. Важной особенностью аппарата является возможность визуальной отбраковки негерметичных банок, признаком которых служит подтек продукта в виде кольца коричневого цвета на поверхности шва.

Для стерилизации консервов в металлической таре в аппаратах открытого типа при температуре выше 100° С необходимы специальные носители, конструкция которых обеспечивала бы свободную загрузку и выгрузку банок, механическое прижатие торцевых поверхностей для исключения деформации банок при их тепловой обработке, а также позволила бы вращение банок для интенсификации процесса теплообмена. Таким требованиям соответствует носитель банок (а. с. 1769841 СССР. — Б. И., 1992, № 39), который состоит из параллельно установленных на двух валах торцевых пластин, между которыми помещены дополнительные пластины, которые могут перемещаться по горизонтали. На одном валу за торцевой пластиной размещено специальное приспособление, обеспечивающее перемещение дополнительных пластин по горизонтали и, следовательно, плотное прижатие банок между дополнительными пластинами. На конце второго вала закреплена шестерня, благодаря которой вращается носитель с банками при их тепловой обработке.

Для консервов в металлической таре целесообразно применять ротационный способ интенсификации теплообмена с электроконтактным нагревом, заключающийся в том, что к торцевым поверхностям металлической банки с продуктом подводят электроэнергию с низким напряжением (U= 3...5 В) и силой тока 1000...1500 А. Электрическое сопротивление продукта в банке значительно выше сопротивления самой стенки, и поэтому ток, проходя по стенке, быстро нагревает ее. Затем от стенки нагревается и продукт. Продолжительность прогрева продукта в банках при электроконтактном нагреве сокращается в 5...6 раз, а общая продолжительность стерилизации — более чем на 50%.

Для стерилизации консервов гетерогенной консистенции (компоты, маринады, зеленый горошек) в стеклянной таре разработаны так называемый пароконтактный способ и устройство его осуществления (а. с. 1063366 СССР. — Б. И., 1983, № 48). Сущность этого способа заключается в том, что в банки с продуктом подается водяной пар определенного давления путем барботирования. При непосредственном контакте пара с продуктом последний быстро нагревается до необходимой температуры, после чего банки накрываются подготовленными крышками, облучаются инфракрасными лучами (30 с). Затем банки укупоривают, поддерживают достигнутую температуру в течение 5... 10 мин и охлаждают.

При пароконтактном способе продолжительность стерилизации сокращается более чем на 60%.

Для стерилизации консервов в стеклянной таре в аппаратах непрерывного действия разработан носитель (а. с. 1692531 СССР. — Б. И., 1991, № 43), с помощью которого можно свободно загрузить и выгрузить банки и обеспечить герметичность тары при тепловой обработке.

Вышеуказанные способы и устройства, разработанные в Дагестанском политехническом институте, испытаны в производственных условиях, результаты испытания подтвердили их эффективность.