5. Обладнання для пастеризації та стерилізації харчових продуктів
У харчовій промисловості для подовження термінів зберігання харчових продуктів використовуються різні способи оброблення (рис. 10.1). Сьогодні широкого використання майже для всіх харчових продуктів подовженого терміну зберігання набув тепловий метод їх оброблення.
Сучасне технологічне забезпечення технологічних процесів залежить від організації безперервного або циклічного процесу оброблення. Особливе значення при цьому мають температурний режим оброблення продукції, тривалість впливу та вид теплоносія. Для різних харчових продуктів вони неоднакові і залежать від їх фізико-хімічних властивостей, консистенції і від матеріалу та місткості тари.
В основу пастеризаціії покладено нагрівання продуктів до температури нижче 100°С, за якої гинуть вегетативні хвороботворні форми мікроорганізмів, тоді як оптимальною температурою існування мікроорганізмів є температура 20...40°С.
Для практично повної інактивації мікроорганізмів у харчових продуктах застосовується процес стерилізації шляхом витримування їх при температурах понад 100°С. У процесі такого методу оброблення відмирає більша частина спороутворювальних мікроорганізмів, стійких до температури нижче за 100°С.
Повна інактивація контамінуючої мікрофлори залежить як від температури витримування продукту, так і від тривалості його оброблення за цієї температури.
Режими проведення процесу пастеризації та стерилізації прямо пропорційно залежать від термостійкості мікроорганізмів, їх кількості в одиниці об'єму продукту, хімічної та фізичної природи харчових продуктів і швидкості проникнення теплоти в тару.
За одиницю пастеризації (ОП) продукту умовно приймається швидкість відмирання мікроорганізмів протягом 1 хв при температурі 60°С [4]. Так, для одержання рідких харчових продуктів (слабоалкогольні та сильногазовані безалкогольні напої, вина, соки) подовженого терміну зберігання при умові максимального збереження їх харчо-смакових властивостей інтенсивність пастеризації повинна бути 50-55 ОП (63°С), мінімальна – 10 ОП (58°С) при початковій контамінації мікроорганізмів 500 КУО, см3.
Практично встановлено, що максимальна температура пастеризації пива у пляшках становить 63°С при тривалості витримування 20 хв, пива в потоці
70...75°С при 20...40 с, молока в потоці 75...85°С при 15...30 с, соків у потоці
80...95°С при тривалості витримування 15...30 с.
Це означає, що салат нагрівають до 120°С протягом 25 хв, витримують при 120°С 75 хв, охолоджують 30 хв, протитиск в апараті установлюють 0,1 МПа.
Умовність формули стерилізації полягає в тому, що складові витрат часу А, Б і В визначаються з урахуванням матеріалу та об'єму посуду, тобто температура продукту в центрі посуду завжди на декілька градусів нижча від температури гріючого середовища.
Нині в консервній, м'ясній і молочній промисловості для пастеризації та стерилізації продуктів у тарі використовують апарати періодичної та безперервної дії. В існуючих конструкціях автоклавів стерилізацію проводять у водяному та паровому середовищі при атмосферному тиску чи при тиску вище атмосферного, температурі робочого середовища до 140°С, зі статичним або ротаційним розташуванням продукту.
Автоклави виготовляють двох типів: вертикальні та горизонтальні. Горизонтальні автоклави застосовують для стерилізації продуктів в металевій тарі, а вертикальні - для стерилізації продуктів в металевій та скляній тарі.
Як нагрівальне середовище в автоклавах використовують гарячу воду та пару.
Пара, як нагрівальне середовище, може використовуватись тільки в тому випадку, коли продукти знаходяться в металевій тарі і стерилізацію проводять при температурі вище 100°С під тиском. Скляну посуду в автоклавах незалежно від температури стерилізують тільки водою, яку підігрівають парою з температурою близько 150°С.
Безперервно діючі стерилізатори мають транспортні органи, виконані у вигляді роторів, барабанів, стрічкових або пластинчастих транспортерів чи ківшових елеваторів. Необхідним пристроєм для стерилізаторів має бути завантажувальний і розвантажувальний механізми.