Sterilizacija.

Sterilizacija je segrevanje izdelka na temperaturo nad 100 °C, da zatremo vitalno aktivnost mikroorganizmov ali jih popolnoma uničimo.

Glavni viri kontaminacije konzervirane hrane pred sterilizacijo so surovo meso, pomožni materiali in začimbe. Do kontaminacije pride med izkoščevanjem, obrezovanjem, z orodja, z rok delavcev, zraka, posod itd.

Pred sterilizacijo se preveri bakterijska kontaminacija, da se razjasnijo režimi sterilizacije in pogoji shranjevanja izdelka. Skupna količina o/o v 1 g ne sme preseči:

Dušeno meso – 200.000 mikrobnih celic;

Mesna pašteta – 10.000 mikrobnih celic.

Pred sterilizacijo lahko konzervirana hrana vsebuje toksigene anaerobe, ki tvorijo spore Cl. botulinum in gnilobni anaerobi Cl. sporogenes, Cl. perfringens, Cl. Putrificum, termofilni mikroorganizmi Bacillus coagulans itd.

Segrevanje mesa pri temperaturi 134 ° C za 5 minut uniči skoraj vse vrste spor. Vendar pa izpostavljenost povišanim temperaturam povzroči nepopravljive, globoke kemične spremembe v izdelku. V zvezi s tem je najpogostejša in največja dovoljena temperatura za sterilizacijo mesnih izdelkov znotraj 120 °C. V tem primeru je izbrano trajanje segrevanja, ki zagotavlja dovolj učinkovito nevtralizacijo spornih oblik mikrobov in močno zmanjšanje njihove vitalne aktivnosti (≤ 40 min).

Režim sterilizacije je določen s temperaturo in trajanjem njegove izpostavljenosti. Pravilen režim sterilizacije zagotavlja visoka kvaliteta izdelek, ki izpolnjuje zahteve industrijske sterilnosti (če 1 g izdelka ne vsebuje več kot 11 celic B. subtilis v odsotnosti botulizma in drugih toksigenih oblik).

Koncept sterilizacijske formule.

Kozarce naložimo v periodične ali neprekinjene aparate, instalacijo in kozarce segrejemo na sterilizacijsko temperaturo, sterilizacijo izvajamo v času odmiranja mikroorganizmov, ko se temperatura aparata zniža, kozarce razbremenimo in cikel ponovljeno. Običajno beleženje toplotnega režima aparata, v katerem se sterilizira konzervirana hrana, imenujemo sterilizacijska formula. Za periodične naprave ima ta vnos obliko
(A+B+C)/T

kjer je A trajanje segrevanja avtoklava od začetne temperature do temperature sterilizacije, min; B - trajanje same sterilizacije, min; C - trajanje znižanja temperature na raven, ki omogoča razbremenitev aparata, min; T-nastavljena temperatura sterilizacije, °C.

Temperatura v osrednjem območju kozarca zaostaja za temperaturo v avtoklavu, kar je razloženo z nizko toplotno prevodnostjo izdelka. Hitrost segrevanja vsebine kozarca je odvisna od vrste prenosa toplote: v tekoči komponenti konzervirane hrane se prenos toplote zgodi hitreje; V gostem delu konzervirane hrane se prenos toplote odvija počasneje.

Pri določanju načinov sterilizacije morate vedeti:

1) temperatura vsebine konzervirane hrane se med postopkom segrevanja sčasoma spreminja, konzervirana hrana pa se segreva neenakomerno po prostornini;

2) tekoči del konzervirane hrane se segreje hitreje kot gosti del;

3) najtežja točka za segrevanje je tista, ki se nahaja nekoliko nad geometrijskim središčem pločevinke, saj je prenos toplote s strani pokrova onemogočen (pri nevakuumiranih konzerviranih živilih) zaradi prisotnosti zračnega mehurčka v prazni prostor pločevinke;

4) temperatura v osrednjem območju konzervirane hrane se s časom spreminja drugače kot v sami napravi (avtoklav).

Tako vrednost vrednosti A, B, C in T v sterilizacijski formuli označuje samo način delovanja naprave in ne odraža stopnje učinkovitosti parametrov toplotne obdelave na konzerviranem izdelku.

Glede na vrednosti, vključene v sterilizacijsko formulo, lahko opazimo, da je vrednost T izbrana kot najvišja dovoljena temperatura za določeno vrsto konzervirane hrane (tj. povzroča najmanjše spremembe v kazalnikih kakovosti izdelka) in vrednosti A in C so odvisne predvsem od konstrukcijskih značilnosti avtoklava. Višja kot je začetna temperatura vsebine kozarca, manj časa A je potrebno, da se segreje na zahtevano temperaturno raven.

Vrednost vrednosti A bo odvisna samo od prostornine in vrste posode. V zvezi s tem se pri delu na vertikalnih avtoklavih uporabljajo konstantne nastavljene vrednosti A: za pločevinke z zmogljivostjo do 1 kg - 20 min, za pločevinke večje prostornine - 30 min, za stekleni kozarci z zmogljivostjo 0,5 kg - 25 minut, z zmogljivostjo 1 kg - 30 minut.

Vrednost C je posledica potrebe po izenačitvi tlaka v steriliziranem kozarcu z atmosferskim tlakom pred raztovarjanjem avtoklava. Zanemarjanje stopnje zmanjšanja tlaka vodi do nepopravljive deformacije pločevink ali do lomljenja pokrovov steklenih posod.

Segrevanje izdelka med postopkom sterilizacije (fazi A in B) spremlja povečanje notranjega tlaka v kozarcu. Količina presežnega notranjega tlaka v zaprti prostornini pločevinke je odvisna od vsebnosti vlage, stopnje vakuuma, stopnje ekspanzije izdelka zaradi segrevanja, pa tudi od faktorja polnjenja pločevinke in stopnje povečanje prostornine posode zaradi toplotnega raztezanja materiala in nabrekanja koncev pločevink.

Stopnja toplotnega raztezanja materiala posode (zlasti stekla) je vedno nižja od stopnje toplotnega raztezanja mesnih izdelkov. Zato so določene regulirane vrednosti faktorjev polnjenja pločevink: za pločevinke - 0,85-0,95, za steklene pločevinke - manj.

Nadtlak v kozarcu v primerjavi s tlakom v avtoklavu je predvsem posledica pritiska prisotnega zraka. Praznjenje pločevink, kot tudi segrevanje vsebine konzervirane hrane pred zapiranjem, lahko zmanjša količino notranjega tlaka. Raven razlike v tlaku v kozarcu in v sterilizacijskem aparatu ne sme preseči določenih meja. Pri premeru pločevinke 72,8 mm je vrednost Pcr 138 kN/m2, pri premeru 153,1 mm pa 39 kN/m2.

Za ustvarjanje teh pogojev se med sterilizacijo v avtoklav dovaja stisnjen zrak ali voda. Protitlak je bolje ustvariti z vodo, ki ima visok koeficient toplotne prevodnosti in hkrati služi kot ogrevalni medij.

Zmanjšanje tlaka v aparatu na atmosferski tlak ob koncu sterilizacije, ki je potreben za razbremenitev avtoklava, vodi do povečanja razlike v tlaku v kozarcu in avtoklavu, saj konzervirana hrana ostane pri visoki temperaturi. Zaradi tega se tlak postopoma izenačuje z dovajanjem v avtoklav hladna voda pod tlakom, ki je enak tistemu, ki se v njem vzpostavi ob koncu sterilizacije. Zaradi hitrega hlajenja konzervirane hrane notranji tlak pade, kar vam omogoča previdno znižanje tlaka v samem avtoklavu. Končna temperatura hlajenja pločevink, preden jih razložimo iz avtoklava, je nastavljena na 40-45 °C.

Časovno obdobje, potrebno za znižanje tlaka v aparatu (vrednost C), je v povprečju 20-40 minut.

S sterilizacijo ne dosežemo vedno popolne smrti mikroorganizmov. Odvisno je od:

1. Bolj ko je mikroorganizem odporen na vročino, težje se je spopasti (spore Bacillus subtilis lahko prenesejo 130? C).

2.Skupno število mikroorganizmov.

3. Od konsistence in homogenosti izdelka (v tekoči konzervirani hrani o/o propade v 25 minutah, v gosti konzervirani hrani pa v 50 minutah).

5. od prisotnosti maščobe (E. coli v juhi pri 100 ° C umre v 1 sekundi, v maščobi pa v 30 sekundah.

6. od prisotnosti soli in sladkorja.

Sterilizacija v elektromagnetnem polju z visokofrekvenčnimi (HF) in ultravisokofrekvenčnimi tokovi. Sterilizacija se doseže zaradi ustvarjanja toplote v celicah mikroorganizmov pod vplivom izmeničnega elektromagnetnega polja. Sterilno meso dobimo s 3-minutnim segrevanjem na 145°C. HDTV in mikrovalovno ogrevanje hkrati zagotavljata ohranjanje hranilne vrednosti izdelka.

Sterilizacija z ionizirajočim sevanjem. Ionizirajoče sevanje vključuje katodne žarke – tok hitrih elektronov, rentgenske žarke in žarke gama. Ionizirajoče sevanje ima visok baktericidni učinek in je sposobno zagotoviti popolno sterilizacijo, ne da bi povzročilo segrevanje izdelka.

Trajanje sterilizacije z ionizirajočim sevanjem je več deset sekund. Vendar visoka intenzivnost sevanja vodi do sprememb komponente meso. Po ionizacijski obdelavi izdelek v kozarcu ostane surov, zato ga je treba spraviti v stanje kulinarične pripravljenosti z enim od običajne načine ogrevanje

Sterilizacija z vročim zrakom. Vroč zrak s temperaturo 120°C kroži v sterilizatorju s hitrostjo 8 - 10 m/s. Ta metoda omogoča povečanje prenosa toplote od grelnega medija do konzervirane hrane in zmanjšanje verjetnosti pregrevanja površinskih plasti izdelka.

Sterilizacija v šaržnih napravah. Najpogostejši tipi periodičnih aparatov za sterilizacijo konzervirane hrane so avtoklavi CP, AB in B6-ISA. Avtoklave delimo na vertikalne (za sterilizacijo konzervirane hrane v pločevinastih in steklenih posodah, s paro ali v vodi) in horizontalne (za sterilizacijo konzervirane hrane v pločevinastih posodah s paro). Temperatura in tlak v avtoklavih sta nadzorovana ročna metoda ali z uporabo pnevmatskih in električnih programskih naprav – termostatov.

Pločevinke zlagamo v avtoklavne košare ročno, z nalaganjem v razsutem stanju s tekočim trakom (z ali brez vodne kopeli), hidravličnimi in hidromagnetnimi zlagalniki. Raztovarjanje poteka s prevračanjem košar avtoklava.

riž. 1. Hidrostatični sterilizator A9-FSA:

1 - grelna komora; 2 sterilizacijska komora; 3 - primarna hladilna komora; 4 - dodatna hladilna komora; 5 - hladilni bazen; 6 - mehanizem za nakladanje in razkladanje; 7 - linija za odvajanje vode v kanalizacijo; 8 - verižni transporter

Sterilizacija v kontinuiranih napravah. Kontinuirne sterilizatorje delimo na rotacijske, horizontalne transportne in hidrostatične. Prvi dve vrsti se redko uporabljata.

Kontinuirani hidrostatični sterilizatorji uporabljajo princip uravnoteženja tlaka v sterilizacijski komori s pomočjo hidravličnih zapornic.

Pri hidrostatskih sterilizatorjih je dolžina transportnih odsekov v grelni in hladilni coni enaka, zato ima sterilizacijska formula simetrično obliko A-B-A. Temperaturo sterilizacije vzdržujemo s prilagajanjem položaja nivoja vode v sterilizacijski komori.

Hidrostatični sterilizator deluje na naslednji način. Pločevinke se nalagajo v nosilce pločevink neskončnega verižnega transporterja, ki jih dovaja v jašek hidrostatičnega (vodnega) prehoda. Po segrevanju gredo pločevinke v komoro parnega sterilizatorja, se segrejejo na 120 °C in vstopijo v cono vodnega hlajenja, kjer temperatura konzervirane hrane pade na 75-80 °C. Po izstopu iz hidrostatičnega tesnila gredo pločevinke v dodatno vodno hladilno komoro (40-50°C), po kateri se konzervirana hrana raztovori iz sterilizatorja.

Pri uporabi kontinuiranih sterilizatorjev ni potrebe po predgrevanju naprave, zato dve vrednosti sterilizacijske formule A in B tvorita eno B' in ima obliko (B" + C)/T.
Pasterizacija.

Pasterizacija je vrsta toplotne obdelave, ki uniči predvsem vegetativne oblike mikroorganizmov. V zvezi s tem se pri proizvodnji visokokakovostnih pasteriziranih konzerviranih surovin nalagajo številne dodatne stroge sanitarne, higienske in tehnološke zahteve. Za takšno konzervirano hrano se običajno uporablja svinjina na koži; nadzorujte pH vrednost surovine (za svinjino mora biti pH 5,7-6,2, za goveje meso - 6,3-6,5). Med postopkom soljenja in zorenja je priporočljivo uporabljati vbrizgavanje slanice, masažo in mešalnik. Surovine so pakirane v eliptične ali pravokotne kovinske pločevinke s prostornino 470, 500 in 700 g s hkratnim dodatkom želatine (1%). Po stiskanju se kozarci zaprejo z vakuumskimi zapiralnimi stroji.

Pasterizacija se izvaja v vertikalnih ali rotacijskih avtoklavih. Način pasterizacije vključuje čas segrevanja pločevink na 100°C (15 min), čas znižanja temperature v avtoklavu na 80°C (15 min), čas same pasterizacije pri 80°C (80-110). min) in ohlajanje na 20 °C (65-80 min). Odvisno od vrste in teže konzervirane hrane je skupno trajanje postopka pasterizacije 165-210 minut; Čas segrevanja osrednjega dela izdelka pri 80°C je 20-25 minut.

Med pasterizacijo lahko izdelek zadrži toplotno odporne vrste mikroorganizmov, ki se lahko razvijejo pri temperaturah do 60°C, ter termofilne vrste z optimalnim razvojem pri 53-55°C. Da preprečimo povečanje kontaminacije mikroorganizmov, je potrebno kozarce čim hitreje segreti in ohladiti, da »prestanemo« temperaturni optimum za razvoj mikroorganizmov. Najnevarnejša temperatura se šteje za 50 - 68 °C.

Količina želeja v pasteriziranih izdelkih narašča (od 8,2 do 23,8 %) z naraščanjem temperature toplotne obdelave (od 66 do 94 °C). Dolgotrajno segrevanje pa poslabša kakovost ne le samega izdelka, temveč tudi lastnosti želeja (trdnost, sposobnost želiranja). Uporaba temperatur nad 100 ° C med toplotno obdelavo pasterizirane konzervirane hrane (v času ogrevanja) spremlja poslabšanje sočnosti izdelka, krhkost in poslabšanje konsistence.

Tindalizacija je postopek večkratne pasterizacije. V tem primeru je konzervirana hrana izpostavljena toplotni obdelavi 2-3 krat z intervali med segrevanjem 20 - 28 ur.Razlika med tindizacijo in običajno sterilizacijo je, da vsaka stopnja toplotne izpostavljenosti ni dovolj za doseganje zahtevane stopnje sterilnosti, vendar skupni učinek režima zagotavlja določeno stabilnost konzervirane hrane med skladiščenjem.

Pri tem načinu toplotne obdelave je mikrobiološka stabilnost zagotovljena s tem, da v prvi stopnji segrevanja, ki je glede na stopnjo sterilizacijskega učinka nezadostna, odmre večina vegetativnih bakterijskih celic. Nekatere izmed njih se zaradi spremenjenih okoljskih razmer uspejo spremeniti v trosno obliko. Med vmesno izpostavljenostjo spore vzklijejo, naknadno segrevanje pa povzroči odmrtje nastalih vegetativnih celic.

Ker je stopnja vpliva režimov pasterizacije in tindializacije na sestavine mesnih izdelkov manjša kot pri sterilizaciji, imajo pasterizirani izdelki boljše organoleptične in fizikalno-kemijske lastnosti.

Pasterizirane konzerve uvrščamo med polkonzerve, njihov rok trajanja je pri t = 0-5°C in? ne višji od 75 % 6 mesecev. Tindizirana konzervirana hrana, katere rok uporabnosti pri temperaturi, ki ne presega 15 ° C, je 1 leto, je razvrščena kot "3/4 konzervirana hrana". Pogojna oznaka režima pasterizacije ima obliko, ki je podobna sterilizacijski formuli. Vključuje več formul za toplotne režime, ki kažejo obdobja zadrževanja konzervirane hrane med segrevanjem. Pasterizirana konzervirana hrana je okusna vrsta izdelka.

Če suspenzijo mikrobov damo v tanko stekleno cevko, obojestransko zaprto, ki jo nato potopimo v vrelo vodo ali nasploh v okolje, segreto na dovolj visoko temperaturo, mikroorganizmi odmrejo. Vendar pa se uničenje mikrobov ne zgodi takoj. Za uničenje mikrobov pri dani sterilizacijski temperaturi je potreben določen čas. Ta čas se imenuje usodna, oz smrtonosno.

Letalni čas pri določeni temperaturi lahko na primer določimo tako, da več teh tankih, po možnosti kapilarnih, cevk z mikrobi potopimo v medij, segret na določeno temperaturo. Cevke naj bodo čim tanjše, da lahko zanemarimo čas, ki je potreben za segrevanje vsebine na temperaturo sterilizacije skozi in skozi, zato je treba ta čas šteti od trenutka, ko so kapilare potopljene v grelni medij. Tako, da v določenih intervalih (na primer vsakih 5 minut) eno ali več epruvet vzamete iz segretega medija in jih takoj ohladite ledena voda(za takojšnjo zaustavitev delovanja visoke temperature in domnevo, da se je ta epruveta segrevala določen čas) se opravi mikrobiološka analiza, ki omogoča določitev trenutka, ko v naslednji epruveti ni živih spor . Čas od trenutka, ko so kapilare potopljene v medij, segret na določeno temperaturo, do trenutka, ko so vsi mikrobi uničeni, je letalni čas pri določeni temperaturi.

Povedati je treba, da je koncept časa smrti pogojen in ga je mogoče uporabiti le kot prvi približek, za udobje razprave o idejah o procesu smrti mikroorganizmov. Kasneje se bo pokazalo, da med toplotno obdelavo v vlažnem okolju ni mogoče popolnoma uničiti vseh spor mikroorganizmov. Ne glede na to, kako dolgo sterilizirate kapilare s suspenzijo mikrobov, jih bo vedno manj, a določen delež jih bo vedno ostal živ. Dejstvo, da po določenem času toplotne sterilizacije v naslednjem vzorcu nismo našli spor, sposobnih za življenje, samo kaže, da se je število mikroorganizmov zmanjšalo na raven, ki je manjša od ene spore na epruveto, in torej, če za If več iz poskusa vzeli kapilare, potem bi po določenem času, ki smo ga v prejšnjem poskusu imeli za usodnega, še vedno našli žive celice.

Če se zdaj obrnemo na vprašanje časa, potrebnega za sterilizacijo konzervirane hrane, lahko rečemo, da če bi se ob potopitvi pločevink v sterilizacijski aparat takoj in istočasno ustvarila zahtevana temperatura sterilizacije v celotni masi izdelka (podobno kot to se je praktično zgodilo v tanki stekleni cevki, ki vsebuje suspenzijo mikrobov), potem bi bil smrtni čas, ugotovljen s kapilarno metodo pri dani temperaturi potreben skupni čas sterilizacije pločevinka .

Vendar pa pri sterilizaciji kozarcev s paro oz topla voda nastavljena temperatura se ne vzpostavi takoj in ne istočasno po celotni masi izdelka. Prenos toplote iz hladilne tekočine na izdelek poteka od oboda pločevinke do njenega središča. Najprej se segrejejo plasti konzervirane hrane, ki se nahajajo na površini kozarca, nato toplota postopoma prodre v globino izdelka in. končno doseže mesto, ki je najbolj oddaljeno od obrobja, ki se nahaja blizu geometrijskega središča kozarca.

Tako se osrednji del pločevinke, za katerega velja, da je kontaminiran z mikrobi v enaki meri kot druga področja, pri določeni temperaturi začne sterilizirati veliko kasneje kot obrobne plasti. Posledično je prav ta osrednji del najbolj neugoden z vidika možnosti preživetja mikrobov v njem.

Ko torej govorijo o letalnem času za mikroorganizme, mislijo na celice, ki se nahajajo v osrednjem delu kozarca, kar pomeni, da je treba ta čas šteti od trenutka, ko je dosežena nastavljena temperatura sterilizacije v središču kozarca, in ne od začetka segrevanja kozarca v sterilizacijskem aparatu.

Nato bo v prvem približku skupni čas sterilizacije τ total sestavljen iz dveh segmentov: časa prodiranja toplote v sredino kozarca (kar pomeni doseganje sterilizacijske temperature v središču kozarca) τ in smrtonosnega časa τ cm, to je čas, potreben za uničenje mikroorganizmov, ki se nahajajo v središču kozarca, od trenutka, ko je v središču kozarca dosežena nastavljena temperatura: τ total = τ inc + τ cm.

Treba je opozoriti, da je takšen izračun časa sterilizacije v veliki meri napačen, saj mikroorganizmi, ki se nahajajo v središču kozarca, ne začnejo odmirati v trenutku, ko je v središču dosežena določena temperatura sterilizacije, ampak nekoliko prej. , ko je sredina segreta na temperaturo, ki je nižja od nastavljene sterilizacijske temperature, vendar še vedno smrtonosna za klice. Zato τ total ni enak vsoti τ at in τ cm, ampak manjši od te vsote. Najbolj pravilno je reči, da je skupni čas sterilizacije funkcija časa ogrevanja in letalnega časa, tj. τ total = f(τ inc, τ cm).

Torej, da bi razumeli dejavnike, od katerih je odvisen skupni čas sterilizacije, je treba ločeno upoštevati dejavnike, ki določajo letalni čas (mikrobiološka komponenta), in dejavnike, ki določajo čas prodiranja toplote v sredino kozarca ( termofizična komponenta).

Dejavniki, ki vplivajo na čas smrti (mikrobiološka komponenta)

Letalni čas je odvisen od naslednjih dejavnikov: temperatura sterilizacije; kemična sestava konzervirana hrana; vrsto mikroorganizmov in njihovo količino.

Temperatura sterilizacije. Tako kot ne moremo govoriti o letalnem času, ne da bi upoštevali temperaturo sterilizacije, ne moremo govoriti o temperaturi, ne da bi jo povezali s časom, potrebnim za takšno obdelavo. Določena temperatura, ki je smrtonosna za določeno vrsto mikroorganizma. ne obstaja. Mikroorganizme je mogoče uničiti pri različnih temperaturah, začenši pri približno 60 °C. Vprašanje se preprosto spusti na čas, potreben za uničenje mikrobov pri dani temperaturi. Letalnih pogojev za določeno vrsto mikroorganizma tako ni mogoče določiti samo s temperaturo, temveč le s kombinacijo "letalna temperatura - čas".

Seveda je razmerje med letalnim časom in temperaturo obratno, tj. z naraščanjem temperature sterilizacije se letalni čas zmanjšuje. Izkazalo se je, da se z naraščajočo temperaturo smrtonosni čas ne samo zmanjšuje, ampak se v veliki meri zmanjša. Tako je po mnenju Esty in Meyer smrt spor C. botulinum označena z naslednjimi parametri:

Iz predstavljenih podatkov je razvidno, da razmeroma majhno povišanje temperature sterilizacije povzroči močno zmanjšanje letalnega časa. Ali, v matematični obliki, zvišanje temperature sterilizacije v aritmetični progresiji vodi do zmanjšanja smrtnega časa v geometrijski progresiji.

Bigelow je opozoril na dejstvo, da če so krivulje usodnega časa narisane v pollogaritmetičnih koordinatah, pri čemer je temperatura prikazana v linearnih segmentih na vodoravni osi in logaritmi vrednosti usodnega časa na navpični osi, potem so te krivulje zravnan. Sposobnost usodnih časovnih krivulj, da se izravnajo, ko so narisane v semilogaritmičnih koordinatah, omogoča njihovo karakterizacijo z uporabo preprostih analitičnih izrazov.

Sterilizacijo lahko izvajamo pri različnih temperaturah, spremeni se le trajanje postopka. V zvezi s tem se postavlja vprašanje, kaj je bolje sterilizirati dlje pri zmernih temperaturah ali hitro sterilizirati pri visokih temperaturah?

Za odgovor na to vprašanje je treba upoštevati vidike v zvezi s kakovostjo steriliziranega izdelka in kvantitativno karakterizacijo postopka sterilizacije.

Do nedavnega je veljalo, da toplotna obdelava prehrambeni izdelki pri visokih temperaturah povzroči vrsto nezaželenih sprememb njihove kakovosti, predvsem organoleptičnih lastnosti, zato je treba tehnološke postopke (sušenje, kuhanje, sterilizacijo) izvajati pri zmernih temperaturnih pogojih.

Poslabšanje kakovosti je bilo ocenjeno s hidrolitičnimi reakcijami, ki vodijo do mehčanja živil. Do določene mere so potrebni, vendar jih je treba vzdrževati v določenih mejah, sicer se bodo izdelki izkazali za prekuhane.

Druga vrsta neželenih sprememb je povezana s tako imenovanimi melanoidinskimi reakcijami, ki nastanejo med reducirajočimi sladkorji in prostimi aminokislinami. Posledično nastanejo kompleksne temno obarvane sladkorno-beljakovinske spojine, ki dajejo živilom neželene "kuhane" odtenke, tuj okus, vonj itd.

Ko pa so se informacije kopičile, je postalo jasno, da globine omenjenih reakcij ni mogoče povezati samo z enim dejavnikom - temperaturno stopnjo procesa, ampak je treba upoštevati dva dejavnika: temperaturo in trajanje izpostavljenosti izdelka pri to temperaturo.

Izkazalo se je, da je za omejitev in zatiranje reakcij saharoamina potrebno najti optimalno kombinacijo tega para "temperatura - čas".

Vzemimo za primer proces temnenja živil med toplotno obdelavo, pri čemer kot merilo vzamemo intenzivnost potekajočih reakcij razgradnje in poslabšanja barve. Študije so pokazale, da se hitrost reakcij razgradnje povečuje z naraščajočo temperaturo, vendar se čas, potreben za doseganje sterilnosti živilskih izdelkov, neizmerno zmanjšuje z naraščajočo temperaturo. Z drugimi besedami, s povišanjem temperature sterilizacije dosežemo uničenje povzročiteljev kvarjenja veliko pred reakcijami razgradnje. hranila bo postalo bistveno za kakovost.

To je jasno prikazano s krivuljo na sliki. Navpična os prikazuje stopnjo potemnitve v poljubnih enotah, pri čemer je stopnja potemnitve pri 110 °C vzeta za 100 enot, vodoravna os pa prikazuje temperaturo sterilizacije.

Kot izhaja iz te slike, se z naraščajočo temperaturo sterilizacije stopnja zatemnitve močno zmanjša. Tako je pri 120 °C stopnja potemnitve le 30 % barve pri 110 °C, pri 140 °C pa le 2 %. Upoštevati je treba le, da točke na krivulji ne pomenijo enakega trajanja izpostavljenosti pri navedenih temperaturah, ampak so samo izoletalne, tj. označujejo kombinacijo smrtnih dejavnikov (temperatura - čas), pri katerih stopnja uničenja mikroorganizmov je enaka. Na primer, za dosego smrtonosnega učinka pri 120 °C je bila potrebna 10-minutna izpostavljenost pri tej temperaturi, pri 140 °C pa je bil enak učinek sterilizacije dosežen v samo 8 sekundah!

Tako za upočasnitev kemičnih reakcij, ki povzročajo poslabšanje kakovosti steriliziranih izdelkov, toplotna obdelava pri najvišjih možnih temperaturah za zelo kratek čas. V literaturi se to načelo običajno imenuje visokotemperaturna kratkotrajna sterilizacija(»VT-KV«).

Torej je vprašanje izbire temperature sterilizacije z vidika kakovosti izdelka jasno. Oglejmo si zdaj vpliv temperature sterilizacije na kvantitativne značilnosti procesa.

Po eni strani se zdi, da je uporaba visokotemperaturnih kratkotrajnih načinov sterilizacije le dobrodošla, saj se poleg izboljšanja kakovosti izdelkov močno skrajša čas obdelave in posledično poveča pretok opreme za sterilizacijo. krat.

Vendar pa se v resnici izkaže, da je problem uporabe visokotemperaturnih kratkotrajnih načinov zelo zapleten, le predstavljati si je treba postopek toplotne obdelave pločevink v sodobnih napravah za sterilizacijo.

Recimo, da smo se lotili sterilizacije konzervirane hrane v avtoklavih pri temperaturi 140°C, pri čemer moramo upoštevati, da mora biti vsebina kozarca segreta na to temperaturo do celotne globine. Da ne omenjamo, da je tehnično nemogoče segreti avtoklav na 140 °C v samo nekaj sekundah, predvsem pa je nemogoče zelo hitro segreti vsebino pločevinke do celotne globine. Traja vsaj nekaj minut, da temperatura 140°C »pride« do sredine kozarca, kar je z vidika kakovosti izdelka popolnoma nesprejemljivo. Kot smo že omenili, temperatura 140 °C blagodejno vpliva na kakovost le, če jo vzdržujemo le nekaj sekund. Poleg tega, ko je temperatura 140 °C dosegla globino izdelka in uničila tam nahajajočo se mikrofloro, je prav tako nemogoče "odstraniti" v nekaj sekundah pri hlajenju konzervirane hrane v avtoklavu po sterilizaciji. Izkazalo se je, da sterilizacije konzervirane hrane pri 140 °C v avtoklavih iz povsem tehničnih razlogov ni mogoče izvesti hitro, v nekaj sekundah, ampak jo je treba meriti v več minutah, kar bo neizogibno povzročilo močno poslabšanje kakovosti izdelka. .

Zato novega tehnološkega postopka - visokotemperaturne kratkotrajne sterilizacije - ni mogoče implementirati v klasične sterilizacijske naprave, temveč zahteva posebno strojno zasnovo.

Naprave, ki se uporabljajo v ta namen, temeljijo na principu sterilizacije izdelka v tankem sloju. Izdelek pred pakiranjem tako ali drugače steriliziramo pri povišanih temperaturah, nato ohladimo v sterilnih pogojih in pakiramo v sterilno pripravljene posode, ki jih nato sterilno zapremo. Tako pripravljen izdelek ne zahteva več nadaljnje toplotne obdelave. Ta metoda konzerviranja hrane se imenuje aseptično konzerviranje.

Upoštevati je treba tudi okoliščino, ki omejuje skrajšanje časa sterilizacije zaradi povišane temperature, je ohranjanje encimov. Študije so pokazale, da se pri klasični sterilizaciji, ki traja pri zmernih temperaturah precej dolgo, najprej inaktivirajo encimi, nato pa mikroorganizmi odmrejo. Zato je proces konvencionalne sterilizacije »naravnan« po mikrobih, pri čemer upravičeno verjamejo, da bodo do uničenja mikroorganizmov encimi celo inaktivirani.

Pri visokotemperaturni kratkotrajni sterilizaciji se izkaže, da so encimi bolj odporni na vročino kot mikroorganizmi. Zato lahko pride do primera, ko bo uničenje mikrobov s tem režimom sterilizacije zagotovljeno, vendar encimi zaradi močno zmanjšanega časa toplotne obdelave ne bodo inaktivirani. Kljub svoji sterilnosti takšna konzervirana hrana ne bo obstojna na policah in se lahko pokvari zaradi encimov.

Kemična sestava konzervirane hrane. Na smrtonosni čas ne vpliva le temperatura sterilizacije, temveč tudi kemična sestava okolja, v katerem se ti mikrobi nahajajo.

Vpliv kislosti okolja na razvoj mikroorganizmov je bil omenjen zgoraj. Poleg tega je izmed vseh okoljskih dejavnikov, ki vplivajo na toplotno stabilnost mikrobov, najpomembnejša koncentracija vodikovih ionov v segretem okolju.

Različni raziskovalci so ugotovili, da se največja toplotna odpornost bakterij, ki tvorijo spore, pojavi v nevtralnem območju pri pH 6-7 in se hitro zmanjša z odstopanji v obe smeri. Povedati pa je treba, da kljub pravičnosti splošno pravilo Obstaja obratno razmerje med aktivno kislostjo medija in letalnim časom; na splošno ne velja za vsa območja pH. Tako sta Esty in Meyer ugotovila, da ima pri pH nad 5,0 na čas smrti močan vpliv nek dejavnik, ki ni koncentracija vodikovih ionov.

Lang, ki je proučeval režime sterilizacije za ribje izdelke, ni našel določene povezave med pH in letalnim časom za spore C. botulinum v območju pH 5,2-6,8, pri pH 4,9 pa je bilo opaziti opazno zmanjšanje toplotne odpornosti.

Po mnenju A. Rogacheve na toplotno stabilnost pomembno vpliva ne le aktivna kislost medija, temveč tudi narava same kisline. Tako ima pri enakem pH najbolj razstrupljevalni učinek mlečna kislina, sledi ji jabolčna kislina. Nekoliko šibkeje delujeta na bakterije ocetna in citronska kislina.

Od drugih elementov kemične sestave konzervirane hrane največji vpliv imajo smrtonosen učinek antibiotične snovi rastlinskega izvora - fitoncidi. Dela A. Rogacheva et al. Ugotovljeno je bilo, da se čas toplotne sterilizacije konzerv skrajša z dodajanjem fitoncidov bogate zelenjave ali rastlin, kot so čebula, paradižnik, paprika, česen, korenje in bela korenovka, rabarbara, suhe začimbe in gorčica. V nekaterih primerih se izkaže, da je bolj učinkovito dodati ne rastline, temveč fitoncidne koncentrate, pripravljene iz njih. Na primer, namesto dodajanja paradižnikova omaka, lahko prehranskemu izdelku dodate fitoncidni paradižnikov koncentrat, imenovan tomatin ali likopersicin, in namesto gorčice - učinkovine te rastline - eterično alil gorčično olje CH 2 = CH-CH 2 = CNS. Po besedah ​​​​A. Rogacheva dodajanje alilnega olja v količini več delcev na milijon (tj. Nekaj ​​desettisočink odstotka) v marinade omogoča ne le zmanjšanje trajanja sterilizacije teh konzerviranih živil, temveč tudi brez toplote. zdravljenje v celoti. To dokazujejo tudi študije A. S. Zverkove in I. G. Nesterjuka, ki sta pokazali močno povečanje mikrobiološke stabilnosti. grozdni sok pri shranjevanju v rezervoarjih na hladnem z dodatkom samo 0,0001% alil gorčičnega olja.

Maščobe zelo pomembno vplivajo na letalni čas, vendar za razliko od kislin in fitoncidov ne zmanjšajo, temveč povečajo toplotno odpornost mikroorganizmov. Zaščitni učinek maščob je pojasnjen z vidika fizikalno-kemijskih transformacij, ki se pojavljajo na meji dveh različnih heterogenih tekočin: koloidna raztopina beljakovin (mikrobna celica) - maščoba. Kot je znano, ko pridejo hidrofilni koloidi (beljakovine, saponini, mila itd.) v stik z maščobo, se na meji dveh faz skoraj v trenutku oblikuje nekakšen koagulacijski film, ki te faze izolira eno od druge. Če kapljica maščobe vstopi v vodno raztopino beljakovin, jo takoj obda beljakovinski film. Če kapljica beljakovinske koloidne raztopine vstopi v maščobo, bo tudi ta kapljica takoj obdana z gosto medfazno prevleko. Ti medfazni pokrovi so polarne molekule, ki so strogo usmerjene na površini dveh faz, usmerjene proti v tem primeru enega do drugega s svojimi hidrofobnimi konci.

Prisotnost gostega hidrofobnega ovoja okoli bakterijske celice preprečuje prodiranje vlage vanj in s tem otežuje koagulacijo beljakovin, kar je, kot je znano, reakcija hidratacije. Toplotna obdelava mikrobna celica v takih pogojih spominja na učinek "suhe vročine", na katero so mikroorganizmi bolj odporni kot na "mokro vročino". Zato je treba konzervirano hrano, ki vsebuje maščobe (npr. ribje konzerve v olju, “Svinjski paprikaš” itd.), je treba sterilizirati dlje kot konzervirano hrano, ki ne vsebuje maščob.

Določen vpliv na usodni čas ima sladkor in sladkorni sirupi. Znanstveniki so opazili, da ima sladkor varovalni učinek na mikrobe pri segrevanju okolja. Tako so Peterson, Levin in Buchanan ugotovili, da se kvas lažje ubije pri 100 °C v destilirani vodi kot v sirupu. Letalni čas v sirupu s koncentracijo 24% se je izkazal za veliko krajši kot v sirupu, katerega koncentracija je bila 36% (6 oziroma 28 minut). Baumgartner in Wallace sta ugotovila, da je bil letalni čas za mikrob Escherichia coli pri 70°C v vodi 4 minute, v 30% sladkornem sirupu pa 30 minut. Očitno je zaščitni učinek sladkorja na mikroorganizme razložen z dejstvom, da sladkorni sirupi pride do osmotskega sesanja vlage iz mikrobnih celic in zaradi nizke vsebnosti vlage je mikrobna celica odporna na vročino.

Nizke koncentracije soli v živilih imajo pri segrevanju zaščitni učinek na mikroorganizme, višje soli pa spodbujajo hitro uničenje mikroorganizmov. Tako Viljuan zagotavlja naslednje podatke o preživetju mikroorganizmov v slanici konzervirane hrane " Zeleni grah» pri 115°C:

Iz teh podatkov je razvidno, da je imela sol zaščitni učinek pri koncentracijah do vključno 2,5 %, čemur je sledilo močno zmanjšanje toplotne stabilnosti. Esty in Meyer sta opazila, da 1-2 % koncentracije soli povečajo toplotno odpornost bakterije C. botulinum, vendar se pri koncentraciji soli nad 8 % čas smrtnosti skrajša. Lahko domnevamo, da sol v majhnih koncentracijah osmotsko posrka vlago iz mikrobne celice, kot se to dogaja v sladkornih sirupih, in s tem poveča njeno odpornost na segrevanje. Pri povišanih koncentracijah soli se začne kazati učinek elektrolitskega izsoljevanja natrijevega klorida, zaradi česar se poveča nagnjenost protoplazemskih proteinov h koagulaciji in skrajša letalni čas.

Vrsta mikroorganizmov in njihovo število. Letalni čas je v veliki meri odvisen od narave mikroflore, ki se lahko razvije v določenem živilu, saj je sposobnost prenašanja visokih temperatur med mikrobi različna, vegetativne bakterijske celice pa odmirajo veliko hitreje kot spore.

Nekateri znanstveniki to pojasnjujejo z dejstvom, da bakterijske spore vsebujejo malo vode in v takšnih pogojih je proces koagulacije beljakovin težaven, kar povzroči smrt bakterijske celice pri segrevanju. Drugi raziskovalci so to dokazali skupna vsebnost vlage tako v vegetativni celici kot v spori približno enaki. Zato, ko govorimo o nizki vsebnosti vlage v sporah, ne smemo imeti v mislih skupne, ampak prosta vlaga. Dejstvo je, da je večina vlage v spori v vezanem stanju in zato ne more sodelovati pri koagulaciji celičnih beljakovin. Poleg tega je odpornost spore na toploto razložena s prisotnostjo goste nepremočljive lupine, ki ne dovoljuje, da bi vlaga iz okolja prešla v spore. Zato je letalni čas za večino nespornih bakterij, torej za vegetativne celice, le nekaj minut pri temperaturi 60-80°C. Najdaljši letalni čas je bil ugotovljen pri B. coli - 15 minut pri 80 °C.

Letalni čas trosnih mikrobov, torej njihovih spor, je veliko daljši. Tako je po A. Rogacheva letalni čas pri 100 °C (v minutah) za spore:

• B. subtilis - 120
• B. mesentericus - 110
• B. botulinum (sev B) - 150
• B botulin (sev A) - 300

Bigelow in Esty sta ugotovila, da lahko nekateri termofilni mikroorganizmi prenesejo neprekinjeno vretje v koruznem soku pri pH 6,1 24 ur. Donk je poročal, da je smrtni čas za enega od termofilnih termofilov pri pH 6,1 in temperaturi 120 ° C 11 minut, Williams pa , Merill in Cameron sta ugotovila, da je bil letalni čas za enega od mikrobov, ki pripadajo isti skupini, 35 minut pri 120 °C v pufrskem mediju (pH 6,95).

Velik vpliv na čas smrti ima tudi število mikroorganizmov. Kot primer upoštevajte podatke iz ene študije, prikazane v tabeli.

Kultura št.	Število trosov na 1 cm2	Čas, potreben za razmnoževanje spor pri 115 °C, min
26	46000	65
	4300	35
	400	28
	40	22
4019	35000	42
	2550	26
	278	21
	58	10
4112	35000	50
	1000	28
	100	18
	13	10

Če se na primer obrnemo na kulturo št. 26, se izkaže, da ko se začetna vsebnost mikroorganizmov zmanjša s 46.000 na 40 spor, to je približno 1000-krat, se smrtni čas zmanjša za skoraj 3-krat.

Na prvi pogled se morda zdi čudno, da več mikroorganizmov kot je v določeni prostornini steriliziranega izdelka, dlje časa traja njihovo uničenje. Vendar je to razloženo z zakoni kinetike smrti mikrobnih celic pri povišanih temperaturah. Pri proučevanju smrti mikroorganizmov pod vplivom toplote so raziskovalci prišli do zaključka, da so s fizikalno-kemijske strani procesi, ki povzročajo smrt mikrobne celice, monomolekularna reakcija koagulacije protoplazemskih proteinov in da je zato hitrost uničenja mikrobov je primerna za matematično analizo, ki velja za reakcijo prvega reda.

Glede na logaritemsko naravo smrti mikroorganizmov pri segrevanju jih med sterilizacijo ni mogoče popolnoma uničiti. S toplotno sterilizacijo (v okviru obstoječe tehnologije tega postopka, torej pri segrevanju v vlažnem okolju) števila mikroorganizmov nikoli ne moremo zmanjšati na nič. Število spor lahko zmanjšate samo pri segrevanju na vse možne načine, tako da jih spravite na eno na 1000, na 10 tisoč, na 1 milijon pločevink itd., Vendar jih ne uničite 100%. Posledično ne moremo govoriti o absolutni sterilnosti, temveč le o neki stopnji sterilnosti n, določeni z logaritmom.

Fizični pomen te vrednosti je lažje razumeti, če upoštevamo logaritem recipročne vrednosti in sprejmemo definicijo, da je stopnja sterilnosti n logaritem deleža preživelih mikroorganizmov, vzetega z nasprotnim predznakom.

Tako kot ne moremo govoriti o popolni sterilnosti, tudi ne moremo govoriti o smrtonosnem času v absolutnem smislu, torej kot času popolnega uničenja mikroorganizmov. Smrtonosni čas lahko imenujemo le čas, ki je potreben, da se doseže določena stopnja sterilnosti (bolj ali manj visoka), to je, da se začetno število mikroorganizmov spravi na neko vnaprej določeno in seveda zelo nizko raven.

Metoda se lahko uporablja v industriji konzerviranja. Tok produkta se ustvari v načinu filmskega toka v polju centrifugalnih sil. Nadzvočni tokovi pare se dovajajo v film izdelka v smeri proti osi vrtenja polja centrifugalnih sil. Pogoji zagotavljajo kondenzacijo pare v filmu izdelka. Hkrati je izdelek izpostavljen mikrovalovnemu elektromagnetnemu polju. Metoda zagotavlja sterilnost produkta v pogojih popolne inaktivacije nativnih encimov.

Izum se nanaša na tehnologijo sterilizacije tekočih in pastoznih živilskih izdelkov pod kombiniranim vplivom toplote in ultrazvoka. Znana je metoda za sterilizacijo tekočih živilskih izdelkov, ki vključuje ustvarjanje toka izdelka v režimu filmskega toka v polju centrifugalnih sil, njegovo turbulizacijo in generiranje ultrazvočnih vibracij v njem z dovajanjem izdelka v film v smeri vrtilna os polja centrifugalnih sil nadzvočnih tokov pare pod pogoji, ki zagotavljajo kondenzacijo pare v filmu izdelka (Kvasenkov O.I., Tyurina S.B. Načini razvoja opreme in tehnologije sterilizacije // Živilska in predelovalna industrija. Konzerviranje, zelenjava industrija sušenja in živilskih koncentratov, 1996, številka 1, str. 1 - 6). Pomanjkljivost te metode je visoka energetska intenzivnost, povezana s potrebo po segrevanju toka produkta na temperaturo inaktivacije nativnih encimov, da se odpravijo encimske spremembe v sterilnem produktu. Najbližja predlagani metodi je metoda sterilizacije živilskih izdelkov, vključno z ustvarjanjem toka izdelka, njegovo turbulizacijo z mehanskimi sredstvi in ​​obdelavo v mikrovalovnem polju in polju ultrazvočnih vibracij pri prenosu slednjih v tok izdelka iz zunanji vir (Gubiev Y.K. Znanstvena in praktična načela tehnološki procesi proizvodnja hrane v elektromagnetnem polju mikrovalovne pečice. Povzetek diplomske naloge. ... doktor tehničnih znanosti - M.: MTIPP, 1990, str. 29 - 30). Ta metoda omogoča inaktivacijo nativnih encimov do uničenja mikroflore, vendar v sterilnem izdelku pride do kopičenja 5-hidroksiketilfurfurala ali drugih produktov termične destrukcije ali polimerizacije nativnih hranil steriliziranega živila zaradi njegovega pregrevanja. Tehnični rezultat izuma je doseči sterilnost proizvoda v pogojih popolne inaktivacije nativnih encimov v odsotnosti temperaturnih transformacij hranilnih snovi predelanega proizvoda. Ta rezultat je dosežen s tem, da je pri metodi sterilizacije živilskih izdelkov, vključno z ustvarjanjem toka produkta, njegovo turbulizacijo in obdelavo v mikrovalovnem polju in polju ultrazvočnih vibracij, po izumu način filmskega toka. ustvarjen za tok produkta v polju centrifugalnih sil, njegova turbulizacija in generiranje ultrazvočnih vibracij pa potekata z dovajanjem filma produkta v smeri vrtilne osi polja centrifugalnih sil nadzvočnih tokov pare pod pogoji, ki zagotavljajo kondenzacija pare v filmu izdelka. To omogoča ustvarjanje razmerja med močjo generiranja toplote v izdelku in ultrazvočnimi vibracijami, ki zagotavljajo smrt mikroflore in inaktivacijo nativnih encimov brez toplotnih sprememb v hranilih. Metoda se izvaja na naslednji način. Tok tekočega ali pire živilskega izdelka se dovaja v polje centrifugalnih sil, kar ustvarja filmski režim toka. Zunanji vir ustvarja polje elektromagnetnih nihanj ultravisokih frekvenc v območju pretoka filma izdelka. Istočasno se tokovi pare pospešijo do nadzvočnih hitrosti in se dovajajo v film izdelka v smeri proti osi vrtenja polja centrifugalnih sil. Na izhodu iz dovodnih kanalov pride do turbulentne motnje tokov pare, ki jo spremlja nastanek in sesedanje kavitacijskih votlin v filmu izdelka. Če je bila fiksna struktura ustvarjena z nadzvočnim tokom pare, potem imajo na nekem delu poti, pred razdrobitvijo na posamezne mehurčke, tokovi sodčasto obliko in ustvarjajo redne udarne valove v vozliščih sodov. Zaradi adiabatnega raztezanja na izstopu iz dovodnih kanalov in izmenjave toplote z izdelkom, ki se obdeluje, se mehurčki pare ohlajajo in kondenzirajo s sesedanjem kavitacijskih votlin. Gibanje pare v filmu izdelka spremlja nastanek sotočnih tokov produkta, kar pomeni, da zagotavlja turbulizacijo toka izdelka. Posledično se v turbulentnem toku filma ustvarijo ultrazvočne vibracije, ki vplivajo na mikrofloro istočasno z mikrovalovnim poljem zunanjega vira. Mikrovalovno polje povzroči hkratno segrevanje izdelka in celične vsebine mikroflore. Ultrazvočne vibracije, ki nastanejo neposredno v predelanem izdelku, se v manjši meri kot tiste, ki jih vnese zunanji vir, razpršijo v tehnološka oprema ali interferenca generiranih in odbitih valov zaradi neurejenega pojavljanja in sesedanja kavitacijskih votlin po celotni prostornini izdelka. Enako enakomerno segrevanje izdelka in mikroflore v mikrovalovnem polju vodi do povečanja sinergističnega učinka ultrazvoka in segrevanja na mikrofloro. Posledično pride do inaktivacije nativnih encimov izdelka in smrti mikroflore v istem temperaturnem območju, za katerega niso značilne kemične spremembe v hranilih, zlasti tvorba prokarcinogenega 5-hidroksimetilfurfurala iz mono- in oligosladkorjev. , kar potrjujejo podatki kemijskih analiz različnih steriliziranih izdelkov. Predlagana metoda tako odpravi spremembe v hranilih živil med postopkom sterilizacije ob hkratni inaktivaciji nativnih encimov, kar izboljša kakovost sterilnih živil.

Zahtevek

1. Metoda za sterilizacijo prehrambenih izdelkov, vključno z ustvarjanjem toka izdelka, njegovo turbulizacijo in obdelavo v mikrovalovnem polju in polju ultrazvočnih vibracij, označena s tem, da se tok ustvari v načinu filmskega toka v polju centrifugalnih sil in njegovo turbulizacijo in ustvarjanje ultrazvočnih vibracij se izvaja z dovajanjem izdelka v film v smeri proti osi vrtenja polja centrifugalnih sil nadzvočnih tokov pare pod pogoji, ki zagotavljajo kondenzacijo pare v filmu izdelka.

Podobni patenti:

Izum se nanaša na področje proizvodnje prehrambenih izdelkov, ki se dolgoročno skladiščijo pri temperaturi 18-20oC - konzervirane hrane, zlasti njihove sterilizacije, in se lahko uporablja tudi v procesih medicinsko-biološke in biotehnološke proizvodnje.

Izum se nanaša na tehnologije predelave tekočih proizvodov (mleko, sokovi ipd.) Instalacija je izdelana v obliki enako oblikovanih modulov, ki so med seboj povezani s cevovodom, pri čemer ima vsak modul zunanji delovni valj, na katerem je toplotna izolacija s vgrajena je odsevna notranja površina in notranji delovni valj iz kremenčevega stekla, nameščen koaksialno znotraj zunanjega delovnega valja, pri čemer med njima nastane obročasta reža, ki ne presega 2 mm

Izum se nanaša na tehnologije predelave tekočih proizvodov (mleko, sokovi itd.) Instalacija je izdelana v obliki modulov enake konstrukcije, ki so med seboj povezani preko cevovodov, vsak modul pa vsebuje zunanji delovni valj iz kremenčevega stekla. , na katerega je nameščen električni grelec, izdelan v obliki visokoodporne spirale, navite na svoji površini in pritrjen s toplotno izolacijo z odbojno notranjo površino, in notranji delovni valj iz kremenčevega stekla, ki je soosno nameščen znotraj zunanjega delovni valj z razmikom med njimi ne več kot 4 mm

Metoda sterilizacije hrane

Konzervirani izdelek lahko dolgo časa shranjujete brez kvarjenja le, če je vitalna aktivnost skoraj vseh mikroorganizmov, prisotnih v izdelku, popolnoma zatrta. Postopek izpostavljanja izdelka različnim dejavnikom z namenom uničenja mikroorganizmov v njem imenujemo sterilizacija. Po sterilizaciji v izdelku praviloma ostanejo mikroorganizmi, ki ne kažejo svoje vitalne aktivnosti in ne povzročajo kvarjenja. Izberite pravilen način, uničite mikroorganizme, ki lahko povzročijo kvarjenje izdelka, poskrbite za ohranitev dobre kakovosti izdelka in njegove hranilna vrednost- glavni namen sterilizacije.

Med toplotno sterilizacijo so načini določeni s temperaturo in trajanjem njene izpostavljenosti. Z zvišanjem temperature se trajanje sterilizacije skrajša, kar pomaga ohranjati kakovost izdelka. Toda zelo visoke temperature lahko povzročijo tudi poslabšanje kakovosti nekaterih vrst konzervirane hrane. Zato je treba upoštevati posebnosti lastnosti konzerviranega izdelka in izbrati optimalne vrednosti. Temperatura sterilizacije je odvisna od pH izdelka in specifičnosti mikroorganizmov, ki ga okužijo. Tako v kislih izdelkih (kompoti, paradižnikovi izdelki, nekateri sadni in jagodni sokovi) glavno mikrofloro predstavljajo termoneus - tanke plesni in kvasovke, njihova temperatura sterilizacije ne presega 100 ° C. Zelenjavne konzerve ter meso in zelenjavo s pH nad 4,2 in toplotno obstojno bakterijsko mikrofloro steriliziramo pri visokih temperaturah. Pogosto so režimi sterilizacije namerno poostreni ob upoštevanju možnosti prisotnosti organizmov, ki nosijo spore, saj lahko spore prenašajo visoke temperature.

Vedeti optimalna temperatura sterilizacijo, je potrebno nastaviti trajanje postopka. Čas, potreben za uničenje mikroorganizmov pri določeni temperaturi, se imenuje letalni ali letalni. Ni odvisna le od temperature sterilizacije in kislosti izdelka, temveč tudi od vrste mikroorganizmov in njihove količine. Zelo pomembna je konsistenca izdelka, njegova viskoznost, toplotna kapaciteta, toplotna prevodnost, torej vsi dejavniki, ki vplivajo na hitrost prodiranja toplote v izdelek in posledično na trajanje sterilizacije. Začetna temperatura izdelka pred sterilizacijo je bistvena. Običajno so izdelki pakirani vroče. Hitrost prodiranja toplote je odvisna od vrste, debeline in velikosti posode.

Ob upoštevanju naštetih dejavnikov za vse vrste toplotno konzerviranih izdelkov obstaja formula za režim sterilizacije:

Lizacije --------- Y----- r. V števniku pomišljaj označuje: A -

Trajanje dviga temperature grelnega medija v avtoklavu do temperature sterilizacije, min; B je trajanje same sterilizacije, med katero se v avtoklavu vzdržuje konstantna temperatura, min; C je čas za zmanjšanje tlaka pare ali čas hlajenja grelnega medija v avtoklavu, min; T je temperatura grelnega medija v avtoklavu med sterilizacijo, °C; p je največja vrednost celotnega tlaka, ustvarjenega v avtoklavu za kompenzacijo notranjega tlaka, ki nastane v kozarcih, kPa.

Metode sterilizacije se razlikujejo glede na vrsto izdelka, posodo, v kateri je pakiran, in temperaturo sterilizacije. Obstajata dve glavni metodi sterilizacije - pri atmosferskem tlaku in pri tlaku nad atmosferskim tlakom. V skladu s tem se uporabljajo sterilizacijske naprave, ki delujejo pri atmosferskem tlaku in nad atmosferskim tlakom. Oba sta lahko periodična ali neprekinjena.

Sterilizacija pri atmosferskem tlaku in temperaturah do 100 °C (pasterizacija) se uporablja za nekatere vrste konzerviranega sadja in zelenjave, predvsem z visoko kislostjo, pakirane v pločevinaste ali steklene kozarce. Za to obstajajo naprave odprtega tipa - kopeli ali avtoklavi, opremljeni z mehurčki za dovajanje pare. Kozarce potopimo v vodo s temperaturo 80-100 °C. segrejte vodo na temperaturo sterilizacije in sterilizirajte določen čas. Obstajajo pasterizatorji - kontinuirani hladilniki, ki jih ogreva para, vroča voda ali vroč zrak.

Za sterilizacijo pri temperaturah nad 100 °C in tlaku nad atmosferskim se uporabljajo hermetično zaprte naprave - vertikalni in horizontalni avtoklavi ali kontinuirani sterilizatorji.

Za zagotovitev temperature sterilizacije (110-125 °C) konzervirano hrano steriliziramo z nasičeno paro ali vročo vodo pod tlakom nad atmosferskim. Konzervirana hrana v pločevinkah je sterilizirana s paro in vodo; Konzervirana hrana v steklenih posodah se sterilizira samo v vodi, pri čemer se v avtoklavu ustvari potreben tlak z vodnim pritiskom ali stisnjenim zrakom. Da bi se izognili deformaciji koncev pločevink in odtrganju pokrovov s steklenih kozarcev zaradi povečanega tlaka v kozarcu med sterilizacijo in pri hlajenju konzervirane hrane v avtoklavu, se ustvari nadtlak z vodo ali stisnjenim zrakom.

Da bi preprečili okvarjeno blago v pločevinkah in upoštevali lasten režim sterilizacije pri določenih časovnih in temperaturnih vrednostih, je treba skrbno spremljati povečanje tlaka v avtoklavu, ko se dovaja para ali temperatura vode, zmanjšanje temperature in tlaka po sterilizaciji je končano in hlajenje konzervirane hrane.

Po sterilizaciji in ohlajanju kozarce operemo, osušimo in označimo.

Center za izobraževanje na daljavo "Eidos"

OBČINSKI IZOBRAŽEVALNI ZAVOD

AGINSKAYA SREDNJA ŠOLA št. 2

Ivannikova Irina, učenka 9. razreda srednje šole Aginsk št. 2

Delo na področju matematike in biologije

Voditelji: Tatyana Aleksandrovna Shindyakina, učiteljica matematike; Shchedlovskaya Olesya Anatolyevna, učiteljica biologije

SEVALNA STERILIZACIJA ŽIVILSKIH IZDELKOV

Zakaj sem izbral to temo:

Zanimalo me je, kako pride do radiacijske sterilizacije hrane

Cilj:

Ugotovite, zakaj ima sevalna tehnologija za predelavo hrane pomembne prednosti pred drugimi znanimi metodami.

Naloge:

1. Razumeti bistvo sevalne tehnologije za predelavo hrane;

2. Ugotovite, kakšne so značilnosti sevalne obdelave različnih izdelkov;

3. Raziščite, kakšne biološke spremembe se zgodijo v steriliziranih izdelkih;

Ideja in težave:

Ali je varno uživati ​​izdelke po sterilizaciji z obsevanjem? Na katere skupine delimo izdelke, ki jih steriliziramo?

UVOD

Obstaja več načinov predelave hrane:

1. Konzerviranje visoke temperature izvajajo za uničenje mikroflore in inaktivacijo encimov živilskih proizvodov. Te metode vključujejo pasterizacijo in sterilizacijo

2. Ohranjanje ultrazvoka (več kot 20 kHz). Ta metoda se uporablja za pasterizacijo mleka, v fermentacijski in brezalkoholni industriji ter za sterilizacijo konzervirane hrane.

3. Obsevanje z ultravijoličnimi žarki (UVR). To je obsevanje z žarki z valovno dolžino 60-400 nm. Uporablja se za površinsko obdelavo mesnih trupov, velikih rib, klobase, kot tudi za dezinfekcijo posod, opreme, hladilnih prostorov in skladišč.

4.Uporaba razstrupljevalnih filtrov. Bistvo te metode je mehansko ločevanje blaga od povzročiteljev kvarjenja s pomočjo filtrov z mikroskopskimi porami. Ta metoda vam omogoča, da čim bolj ohranite hranilno vrednost in organoleptične lastnosti blaga in se uporablja za predelavo mleka, piva, sokov, vina in drugih tekočih izdelkov.

5. Aseptično konzerviranje je sterilizacija izdelka pri temperaturi 130-150 ° C z naknadnim hlajenjem; sterilizacija posod z obsevanjem. Ta obdelava je univerzalna in se uporablja za tekoče in viskozne izdelke (mleko, sokovi, vino, testenine itd.). V svojem delu se želim podrobneje posvetiti obsevanju prehrambenih izdelkov, saj lahko radioaktivne snovi vstopijo v telo s hrano in vodo skozi črevesje. . Kako se zaščititi pred radioaktivnimi snovmi in katera živila so lahko izpostavljena obsevanju.

1.Analiza literature, najdene na internetu

2. Primerjajte rezultate iskanja

3. Primerjava dejstev

II Z POMEN METODE SEVALNE STERILIZACIJE ŽIVILSKIH IZDELKOV

Konzerviranje z ionizirajočim sevanjem imenujemo hladna sterilizacija ali pasterizacija, saj sterilizacijski učinek dosežemo brez zvišanja temperature. Za predelavo prehrambenih izdelkov se uporabljajo a-, P-sevanje, rentgenski žarki in tok pospešenih elektronov. Ionizirajoče sevanje temelji na ionizaciji mikroorganizmov, zaradi česar ti umrejo. Konzerviranje z ionizirajočim sevanjem vključuje radiacijsko sterilizacijo (radaperizacijo) izdelkov dolgoročno skladiščenje in radurizacija s pasterizirajočimi odmerki.

Radiacijska sterilizacija hrane sestoji iz obsevanja živil z ionizirajočim sevanjem pod vplivom izotopov kobalta ali cezija z namenom podaljšanja roka uporabnosti in uničenja patogenov.

Znano je, da se zaradi različnih razlogov: gnitja, kalitve, kvarjenja zaradi žuželk izgubi veliko živilskih proizvodov, surovin, semen.Tako uporaba radiacijske sterilizacije ne bo samo povečala roka uporabnosti nekaterih živilskih izdelkov, temveč bistveno zmanjša tudi število možnih zastrupitev s hranoth

Bistvena pomanjkljivost ionizacijske obdelave izdelkov je sprememba kemične sestave in organoleptičnih lastnosti. V industriji se ta metoda uporablja za obdelavo posod, embalaže in prostorov.

9. http://gyg-epid.com/2009/04/05/print:page,1,radionuklidy_v_pishhe.html