книги из ГПНТБ / Ильченко, С. Г. Технология и технохимический контроль консервирования учебник

вается озвучиваемая жидкая среда. При этом образуется полое пространство, которое заполняется парами окружающей жидко­ сти и растворенными в ней газами. Это явление носит название кавитации. Ультразвук вызывает ряд физических, химических и биологических явлений, в результате которых разрушаются микроорганизмы и инактивируются ферменты. Вместе с тем, под действием процесса кавитации активируется молекулярный кис­ лород, происходят глубокие изменения в молекуле белка.

Впрактике работы консервной промышленности ультразвук для стерилизации пищевых продуктов не получил пока широкого применения.

2.ТАРА ДЛЯ КОНСЕРВОВ

Вконсервной промышленности используют следующие виды тары [27, т. 2]: металлические (жестяные, реже алюминиевые) банки и тубы; стеклянные банки, бутылки и бутыли; тару из по­ лимерных материалов; бочки; ящики; картонные коробки; ком­

бинированную тару (например, полимерную или картонную тару с жестяными крышками).

Металлическая, стеклянная и полимерная тара предназначе­ на для продуктов, требующих герметической укупорки. В дере­ вянные бочки расфасовывают фруктовые изделия (повидло, джем и др.), рыбные и овощные соления, маринады, плодовые полуфабрикаты (сульфитированные пюре, сок, плоды и ягоды). Ящики применяют для расфасовки повидла, пастилы, цукатов, сушеных плодов и овощей, а также замороженной продукции. В картонные коробки упаковывают замораживаемое раститель­ ное сырье.

Жестяная тара

Жестяные банки [33] различают цилиндрические и фигур­ ные. Цилиндрические банки бывают сборные, сборные с языч­ ком и цельноштампованные; фигурные банки — цельноштампо­ ванные прямоугольной, овальной или эллиптической формы. Сборные банки состоят из корпуса с продольным запаянным швом и концов (донышка и крышки). Цельнотянутые банки не имеют шва. Их штампуют на вытяжных прессах. Отдельно де­ лают только крышки. Банки металлические для консервов изго­ товляют емкостью от 69 до 9515 мл (ГОСТ 5981—71).

Консервные жестяные банки должны быть герметичными и не пропускать воздуха при проверке под давлением 88—98 кПа (0,9—1,0 ат) при емкости до 1 л и диаметре до 100 мм и 49— 58 кПа (0,5—0,6 ат) при большей емкости.

Внутренняя поверхность банок, соприкасающаяся с продук­ том, и наружная под воздействием атмосферной влаги подвер­ жены коррозии, для предотвращения которой консервные банки

20

изготовляют из луженой (покрытой оловом) жести. Иногда, что­ бы усилить защиту от коррозии, на поверхность жести наносят слой лака или эмали либо пассивируют ее (создают на поверх­ ности тонкую пленку устойчивых окислов олова).

Наиболее распространены сборные цилиндрические банки. Фигурные банки применяют только в тех случаях, когда нужно сохранить определенную форму продукта (главным образом при выработке некоторых видов рыбных консервов).

Использование цельнотяну­ той тары ограничено тем, что жесть поддается сравнительно небольшой вытяжке, поэтому банки получаются неглубоки­ ми.

На рис. 1 представлен чер-

а

деж сборной цилиндрической банки. Корпус ее имеет продоль­ ный шов, скрепленный взамок (рис. 2,а). Замок должен быть внутренним. Корпус соединен с дном и крышкой двойным зака­ точным швом.

Продольный шов корпуса банки пропаивают сплавом, в ко­ тором должно содержаться 40±1% олова и до 60% свинца. Примеси других металлов не должны превышать 2%, особенно нежелательна примесь железа и алюминия, снижающих качест­ во припоя. Шов пропаивают равномерно. При наличии непропаянных участков шва нарушается герметичность банки. На внутренней поверхности банки не должно быть припоя, так как он содержит свинец, присутствие которого в консервах может вызвать отравление. Наплывы припоя допускаются только в местах нахлестки, в угловых швах банки; площадь их не долж­ на превышать 50 мм2. Ведутся работы по внедрению более эко­ номичных припоев (ПОС-2), содержащих всего 2% олова.

Для прикрепления концов (дна и крышки) к корпусу банки жрая его отгибают. Фланец должен быть одинаковой ширины,

21

без трещин и примятостей, так как только в этом случае будет гарантирована герметичность банки.

Из полос жести штампуют концы банок с рельефом, состоя­ щим из ряда концентрических кругов (рис. 3). Это обеспечи­ вает упругость концов и предохраняет их от деформации, кото­ рая возникает большей частью в результате повышенного внут­ реннего давления в банке при стерилизации, в связи с чем рель­ еф вогнут внутрь банки. В тех случаях, когда деформация про-

'у

Рис. 3. Конец (дно или крышка) жестяной банки.

исходит вследствие внешнего давления (при значительном1ва­ кууме в банках), концы делают с наружным рельефом. Чтобы обеспечить герметичность банки, на края концов накладывают кольцом слой пасты или (только для крышек фигурных банок) эластичной легкодеформирующейся резины.

Концы банки прикрепляют к корпусу закатыванием. Рабочи­ ми органами закаточной машины являются ролики, образующие двойной закаточный шов. Ролик первой операции подгибает края конца под отогнутый фланец корпуса банки; ролик второй опе­ рации плотно сжимает образовавшийся шов. Положение фланца корпуса банки и конца в разные моменты закатывания показа­ но на рис. 4. Двойной закаточный шов должен быть герметич­ ным и плотным. Уплотняющая прокладка не должна выступать из-под шва.

Жестяные банки и крышки к ним хранят, чтобы не допускать ржавления жести, при относительной влажности воздуха не бо­ лее 80 %.

Сборные цилиндрические жестяные банки изготовляют на полуавтоматических или автоматических линиях производитель­ ностью до 450 банок в минуту.

Консервные банки делают из белой жести, которая представ­ ляет собой тонкую листовую сталь, покрытую с двух сторон СЛО'

Рис. 4. Двойной закаточный шов:

а — до работы роликов; б — после первой операции; в — после второй операции.

22

см олова. Жесть бывает горячего или холодного проката. Жесть горячего проката часто имеет неоднородную толщину, что за­ трудняет работу автоматического жестянобаночного оборудова­ ния. Кроме того, на поверхности такой жести нередко встреча­ ются волнистость, рябоватость, пузыри, легкая ржавчина и дру­ гие дефекты. Такая жесть мало пригодна для производства консервной тары.

Жесть холодного проката более пластична, поэтому легче поддается штамповке; толщина ее листов равномерна. Поверх­ ность листов такой жести гладкая, без дефектов, что облегчает «ее лужение.

Олово наносят на поверхность жести горячим лужением или, ■что более экономично, электролизом. В зависимости от количе­ ства олова, нанесенного на поверхность, жесть разделяется на

Толщина покрытия оловом для жести горячего лужения со­ ставляет в среднем 4 мкм, для жести электролитического луже­ ния, в зависимости от класса, 1,04—0,32 мкм (с каждой сторсиы листа).

Полуда жести состоит из чистого олова. Количество приме­ сей не должно превышать 0,14%, в том числе свинца — 0,04% к массе полуды. В зависимости от класса жести на ее поверх­ ности допускается определенное количество различных дефек­ тов (пузырей, точек, царапин, наплывов олова, рябоватости, вол­ нистости), а также повреждения кромки листа.

Для жести горячего лужения на 1 см2 нормируется следую­ щее количество пор, т. е. мельчайших оголений стали, не види­ мых простым глазом: I класс— 1; II класс — 3; III класс — 5. Для жести электролитического лужения пористость не норми­ руется.

Различают жесть листовую и рулонную (ленточную). Листы

.жести большей частью имеют размеры 512 X 712 мм, но быва­ ют и другого формата. Рулонная холоднокатанная жесть пред­ ставляет собой ленту длиной не менее 30 м и шириной от 120 до 2512 мм. Банки изготовляют из жести марки Ж К (жесть консерв-

23

пая). Жесть различают по номерам, обозначающим толщину в

24) дает значительную экономию металла. Однако тара из такой жести легко деформируется, в связи с чем тонкая жесть пригод­ на только для изготовления банок малого диаметра.

Жесть должна быть достаточно эластичной и прочной, чтобы при изготовлении и закатке банок не появлялись надломы, на­ рушающие герметичность банок, а также отслоения олова, ого­ ляющие сталь.

Жесть горячего лужения используют без дополнительного покрытия, а для некоторых видов консервов (овощные закусоч­ ные, компоты из высококислотных видов сырья, рыбные, мяс­ ные), вызывающих коррозию, покрывают лаком или эмалью. Жесть электролитического лужения из-за значительной пори­ стости обязательно покрывают защитной лаковой или эмалевой пленкой.

Допускается изготовление банок из черной рулонной лакиро­ ванной жести, хотя такая тара в консервной промышленности распространения не получила.

Стойкостью против коррозии и хорошими механическими свойствами обладает алюминий, который используют для произ­ водства консервной тары в виде листов или ленты. В частности из лакированного алюминия изготовляют тубы для расфасовки

лаки масляно-смоляные (41-Т/13, 41-К, КР-1), феноло-формаль-

В состав лаков входят естественные или искусственные смо­ лы, масла, летучие органические растворители. Для покрытия внутренней поверхности банок с кислотными продуктами (пло­ довых и некоторых овощных консервов) используют масляносмоляные лаки горячего высыхания, преимущественно марки 41-Т/В-1, а также более стойкие эпоксифенольные лаки. Наруж­ ную поверхность тары покрывают лаками холодной сушки, по­ лученными на основе эфиров целлюлозы и битумных смол.

Для расфасовки консервов, содержащих большое количество белков, — мясных, рыбных, а также некоторых видов овощных (из кукурузы, бобовых культур), рекомендуется применять бан­ ки из жести, покрытой белковоустойчивой эмалью.

Чтобы получить эмаль, лак смешивают с цинковой пастой, содержащей 65% цинковых белил (окиси цинка). В необходи­ мых случаях для изменения вязкости к эмали добавляют ски­ пидар. Из лака 3-30-59 получают эмаль ЭП-513.

Лак на поверхность жести наносят чаще всего с помощью валиковых лакировочных машин, обычно в два слоя, высушивая

24

каждый слой в отдельности. Эмаль наносят в один слой поверх однослойного лакового покрытия. Общая толщина двухслойного покрытия жести для банок после высушивания достигает 10— 12 мкм, а для крышек к стеклотаре — 9—10 мкм.

Иногда лакируют готовые банки: пустые распылением лака, а наполненные консервами окунают в лак для наружного по­ крытия и потом высушивают. Надпись и рисунок на поверхность тары наносят литографическим способом.

Лаки и эмали не должны содержать вредных примесей, на­ пример солей свинца и меди, а также веществ, которые могут придать продукту посторонний привкус, запах или цвет.

Поверхность жести, покрытой лаком или эмалью, должна быть глянцевой, гладкой, без царапин и пузырьков. Не допу­ скаются нарушения лакового покрытия, отслоения от поверхно­ сти жести, трещины и другие дефекты. Цвет лака должен быть от светло-желтого до темно-золотистого, цвет эмали — от светложелтого до темно-желтого.

Лаковая и эмалевые пленки должны выдерживать механиче­ ские и тепловые воздействия, которым они подвергаются в про­ цессе производства жестяных банок и консервов.

Для защиты жестяной тары от коррозии практикуют ее пас­ сивирование, заключающееся в нанесении химическим или элек­ трохимическим путем окисной пленки олова на поверхность. Непрерывно действующая установка для пассивирования со­ стоит из четырех ванн, через которые банки и крышки проходят последовательно с помощью транспортера. В первой ванне тара обрабатывается горячим обезжиривающим раствором; во вто­ рой пассивируется (раствором станната натрия, бихромата нат­ рия, едкого натра и смачивателя); в третьей — промывается хо­ лодной, а в четвертой горячей водой. Обработанная таким обра­ зом тара высушивается горячим воздухом в сушильной камере.

Пассивированные банки используют для расфасовки некис­ лотных консервов, преимущественно мясных.

У п л о т н я ю щ и е р е з и н о в ы е к о л ь ц а . Для концов же­ стяных банок изготовляют уплотняющие кольца из каучука. Необходимо, чтобы они были эластичными и легко поддавались расплющиванию. Кольца не должны растворяться в жире, а также содержать вредные примеси.

У п л о т н я ю щ а я п а с т а . В качестве уплотняющей пасты применяется раствор натурального или синтетического каучука. В зависимости от типа растворителя различают пасту бензино­ вую и водно-аммиачную. Используют преимущественно водно­ аммиачную пасту, которую изготовляют из синтетического ла­ текса— водного раствора каучука. Кроме того, в состав пасты входят каолин (белая глина) мелкого помола, технический ка­ зеин, 25%-ный раствор аммиака и краситель.

Концы банок заполняют пастой, а затем высушивают при температуре 110° С. Количество высушенной пасты на одном

25

конце диаметром 100 мм составляет 100—110 мг. Слой пасты на поверхности конца должен быть сплошным, без трещин.

Стеклянная тара

Стеклянная тара — банки, бутыли, бутылки — широко ис­ пользуется для расфасовки консервов. Качество банок и бутылей должно соответствовать ГОСТу 5717—70.

Стеклянная банка (рис. 5) состоит из дна 1, корпуса 2 и гор­ ла 3, соединенного с корпусом плечиком 4. Горло имеет шейку а, венчик б и кантик в. В разрезе виден то­ рец горла г. Аналогично называют части

бутылей и бутылок.

В зависимости от способа укупорки

мыми размерами венчика являются его

консервов).

Тару I типа укупоривают крышками с уплотняющим резиновым кольцом на закаточных машинах, рабочим органом которых является ролик.

Он загибает края крышки вокруг венчика горла тары. При этом резинка расплющивается на кантике, что обеспечивает герметич­ ность укупорки.

Крышки изготовляют из белой или лакированной жести тол­ щиной (в зависимости от диаметра крышек) 0,19—0,30 мм или из алюминия толщиной 0,30—0,50 мм.

Такая тара, известная под названием СКО (стеклянная кон­ сервная обкатная), получила широкое распространение в СССР. Указанный метод укупорки прост и гарантирует надежную гер­ метичность. Вместе с тем производительность машин для уку­ порки банок СКО сравнительно невелика. Крышку трудно от­ крыть, что создает неудобства для потребителя. Поэтому про­ мышленность переходит на использование более прогрессивных типов стеклянной тары.

При обжимном методе укупорки жестяную крышку (рис. 7) закрепляют на горловине нажимом на крышку в сочетании с использованием вакуума внутри банки, который создается по­ дачей пара. При укупорке крышка не деформируется, а наса­ живается на венчик горла тары. Герметичность обеспечивается уплотняющей пастой, нанесенной на крышку. Этот способ яв­ ляется технически прогрессивным: сокращается бой тары при укупорке, обеспечивается надежная герметичность, крышка лег­ ко вскрывается.

26

При резьбовом типе венчика жестяные или алюминиевые крышки, имеющие винтовую нарезку, навинчиваются на горло банки. Прокладка расположена в дне крышки и при ее навинчи­ вании уплотняется на торце венчика горла. Крышка обеспечи-

Рис. 6. Венчик горла банки:

27

кантике банки имеются просветы, через которые при повыше­ нии давления воздух выходит из банки.

Узкогорлые бутылки укупоривают жестяными крышками с корончатыми краями (СКК), которые при укупорке обжимают­ ся вокруг венчика горла бутылки. Герметичность обеспечивается корковой или полиэтиленовой прокладкой, закрывающей вск> внутреннюю поверхность крышки. Укупорка обеспечивает не только герметичность, но и сопротивляемость внутреннему дав­ лению, что имеет значение при выработке газированных напит­ ков (сатурированные соки, оранжады).

Крышки СКК изготовляют из белой или лакированной же­ сти толщиной 0,24—0,32 мм или из алюминия толщиной 0,30— 0,50 мм.

За рубежом применяют различные типы стеклянной тары и укупорки. Фирмы «Комекс» и «Алсеко Силс» .используют алю­ миниевые крышки тонкого проката, укупоривая ими банки об­ катным методом. Это облегчает вскрытие крышек, но не гаран­ тирует надежность укупорки. Фирма «ИМР» укупоривает широкогорлые банки корончатыми жестяными крышками с рези­ новой прокладкой. Фирма «Омниа» использует вакуумобкатной метод укупорки стеклянной тары алюминиевыми крышками. Для укупорки обжимным методом, известным также под наз­ ванием «Прай Офф», применяют укупорочные машины типа Еврокап. К резьбовому методу относится укупорка «Твист Офф».

Стеклянная тара каждого вида должна иметь определенные размеры и горло правильной цилиндрической формы, чтобы при укупоривании крышки была обеспечена герметичность. Горло проверяют на овальность, т. е. устанавливают разность между наибольшим и наименьшим наружным его диаметром. Большоезначение имеют полная емкость тары, диаметр и высота кор­ пуса. Важно также отсутствие перекоса.

Качество стеклянной тары зависит от качества стекла и тех­ ники ее изготовления. Консервная стеклянная тара должна быть бесцветной или полубелой, допускается зеленоватый или голу­ боватый оттенок. Она должна обладать механической прочно­ стью, устойчивостью к температурным воздействиям, химической стойкостью по отношению к консервируемому продукту. О ме­ ханической прочности стекла судят по его сопротивлению растя­ жению и сжатию, твердости, хрупкости и упругости. Сопротив­ ляемость стекла растяжению значительно меньше, чем жести или дерева, и составляет 343—833 кПа (3,5—8,5 ат), а сопро­ тивление сжатию высокое— 5883— 12258 кПа (60—125 ат). Эгоценное свойство стекла имеет важное значение для консервной тары, которая во время закатывания крышки подвергается зна­ чительному сжимающему усилию.

Стеклянная консервная тара должна выдерживать как внеш­ нее, так и внутреннее давление. Значительное внешнее давление

28

создается при складировании пустой тары и особенно готовой продукции, устанавливаемой в колонны. По высоте тара емко­ стью до 2 л должна выдерживать силу не менее 2942 Н (300 кГ), а емкостью 3—5 л — 4903 Н (500 кГ). Корпус должен выдержи­ вать не менее 1471 Н (150 кГ).

В связи с тем, что в процессе стерилизации внутри банок создается довольно высокое давление, они должны выдерживать следующее внутреннее давление: при емкости до 1 л — 490 кПа

(5 ат), от 2 до 5 л — 343 кПа (3,5 ат).

При транспортировке, хранении и использовании стеклянной тары нужно учитывать большую хрупкость стекла, определяе­ мую его сопротивлением изгибам и механическим ударам.

Для облегчения транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ, а также улучшения условий складирования желательно, чтобы консервная тара была изготовлена из стекла с небольшой плотностью.

Теплоемкость стекла в интервале температур от 0 до 100° С примерно в 1,5 раза выше, чем теплоемкость жести. Кроме того, масса стеклянной банки значительно больше массы жестяной банки такого же размера. Следовательно, в одинаковых усло­ виях на подогрев стеклянной тары расходуется больше тепла, чем на подогрев жестяной тары.

Теплопроводность стекла во много раз меньше теплопровод­ ности жести, поэтому в стеклянной таре консервы приходится стерилизовать значительно дольше, чем в жестяной.

Толщина стеклянной консервной тары должна быть одина­ ковой, чтобы изделия нагревались равномерно, благодаря чему повышается термостойкость стекла. Особенно опасна резкая смена температур при охлаждении. Стекло обладает большей стойкостью к температурным скачкам при нагревании, чем при охлаждении.

Химическая стойкость стекла достаточна, чтобы противосто­ ять действию органических кислот, содержащихся в пищевых продуктах.

Наиболее характерными дефектами стекла, из которого де­ лают консервную тару, являются непровар, пузыри, камни, свили, мошка, шлир. К дефектам стеклянной тары относятся подпрессовка, швы, складки, скалывающиеся углы, мазутные пятна, посечка.

Н е п р о в а р о м , ил и ру х о м, называется появление на по­ верхности стекла кристаллов; при этом оно теряет прозрачность, снижаются прочность и твердость стекла. Использование такой тары в консервном производстве не допускается.

Н у з ы р и представляют собой полости, заполненные газом или щелочью и понижающие стойкость стекла. Щелочные пузы­ ри внутри покрыты белесоватым налетом и легко разрушаются. Газовые пузыри бесцветны. Совершенно не допускается к упот­ реблению стеклянная тара со щелочными и газовыми пузырями

29