13. Металлическая тара в консервном производстве.

Для изготовления металлической тары используют сплавы железа и алюминия. Чаще всего используют холоднокатаное тонкое листовое луженое (белое) железо толщиной 0,19 -0,38 мм (луженая жесть). Для лужения используют олово, которое тонким слоем с двух сторон наносится на лист железа.

Металлическая тара является лёгкой, прочной и удобной при консервировании, транспортировке и хранении. Использование металлической тары значительно упрощает технологические процессы консервирования на этапе подготовки тары, уменьшается время стерилизации, снижаются объемы брака (тара не бьётся и не лопается), повышается производительность, снижается себестоимость продукции (за счет удешевления стоимости тары и технологии подготовки тары к консервированию). К недостаткам использования металлической тары относят:

• подверженность окислению и ржавлению (при длительном хранении);

• тара используется только однократно.

Технология производства жестяной тары для консервирования пищевых продуктов постоянно усовершенствуется. В настоящее время широко используются два вида лужения: горячий и электролитический. Луженая жесть выпускается как листовая, так и рулонная. Ширина и толщина жести подбирается в соответствии с объёмом банки и её назначением (под какой вид продукта).

При изготовлении металлической тары самым главным параметром считают качество лужения, так как олово защищает металл от коррозии, а продукты от порчи.

Для продуктов с повышенной кислотностью предпочтительнее использовать жесть горячего лужения. Для обеспечения сохранности металлической тары от коррозии, готовые жестяные банки покрываются специальными пищевыми эмалями и лаками. Эти компоненты не содержат вредных элементов, не изменяют вкусовые качества и внешний вид консервированных продуктов, устойчивы к механическим и термическим воздействиям.

При консервировании плодов с большим содержанием растительных белков, используют пищевую эмаль, так как пищевой лак не устойчив к белкам.

Металлическая жестяная тара различается:

• по способу производства: цельноштампованная и сборная;

• по форме: овальная, прямоугольная, эллиптическая, цилиндрическая.

Наибольшую распространенность в применении получили сборные цилиндрические консервные банки. Их конструкция состоит из корпуса цилиндрической формы. Дно, крышка и боковой шов банки имеют герметический запаянный шов, герметизированный водно-аммиачной пастой. Паста для герметизации изготавливается из синтетического каучука с добавлением белой глины (каолина), аммиака, кальция (мела) и синтетических смол.

^{Пример сборной цилиндрической жестяной банки: 1) поперечный шов; 2) продольный шов; 3) крышка; 4) корпус; 5) дно.}

Металлическая тара отличается высокой герметичностью и отличной теплопроводностью. Устойчивость к резким перепадам температуры и механическим воздействиям создаёт дополнительные удобства в производстве, транспортировке и хранении готовой продукции.

14. Полимерная тара в консервном производстве.

На протяжении нескольких десятков лет серьёзную конкуренцию стеклянной и металлической таре составляет полимерная тара. Этот вид тары имеет большую перспективу благодаря низкой себестоимости, легкости и герметичности. Такой вид тары не требует проведения особенной подготовки перед консервированием. Процессы фасовки и укупоривания и стерилизации полностью автоматизированы.

^{Схема линии формования, наполнения и укупорки полимерной тары: 1) рулон термостабильной пленки; 2) зона прогрева пленки; 3) формирование тары; 4) наполнение тары продуктом; 5) рулон покровной пленки; 6) термосварка крышки с коробкой; 7) разрезание блоков на отдельные упаковки}

При консервировании плодово-ягодного сырья в больших объемах используют деревянные контейнеры с мешками-вкладышами из плотного полиэтилена. В данном случае используют вакуумный метод консервирования.

15. Стерилизация и пастеризация консервов, количественные показатели. Формула стерилизации и ее применение.

Стерилизация и пастеризация - тепловая обработка укупоренных в банки пищевых продуктов. Это самый главный и ответственный процесс во всей технологии изготовления консервов. От того, насколько правильно и эффективно проведена стерилизация, зависит стойкость консервов при длительном хранении.

Пастеризацию (прогревание при температуре ниже 100°) применяют в основном для фруктовых продуктов с достаточно высокой кислотностью (естественной или при добавлении к ним уксусной кислоты, например при мариновании).

Продукты с невысокой кислотностью стерилизуют (прогревание при температуре 100° и выше).

При недостаточной пастеризации или стерилизации в банках через несколько дней начинают прорастать оставшиеся жизнеспособными споры, из них появляются новые микробы, которые разлагают пищевые продукты. При этом выделяются различные газы, которые создают повышенное давление внутри банок, от чего крышки и донышки (в металлических банках) вспучиваются и образуют так называемый "бомбаж". Бомбажные (вздутые) овощные (и другие) консервы имеют прокисший вкус, неприятный запах и другие признаки порчи. Для уничтожения в банках с консервируемым продуктом вредных микробов и их спор необходимо строго соблюдать все режимы, предусмотренные технологией их выработки.

Установлены наиболее приемлемые и рекомендуемые режимы стерилизации с учетом формы и размера банок, в частности толщины их стенок, состава и размера продукта, его консистенции (плотные и вязкие продукты труднее прогреваются, чем жидкие) и кислотности (в кислой среде микробы погибают быстрее) и т. д.

Длительность нагревания и охлаждения зависит также и от величины самих стерилизационных аппаратов, автоклавов.

При выполнении заданного режима стерилизации банки с продуктами прогревают до необходимой температуры, при которой выдерживают некоторое время, и затем после охлаждения до обычной комнатной температуры отправляют в склад готовой продукции. Режим определяют по формуле стерилизации.

где а - время (мин) на повышение (подъем) температуры в стерилизационном аппарате до заданной величины; в - длительность (мин) стерилизации, выдержки банок при определенной температуре; с - длительность снижения температуры; t - температура стерилизации, град.

Прогревают консервы в аппарате периодического действия - автоклаве (рис. 14), представляющем собой сварной цилиндр из котельного железа с выпуклым днищем и плотно закрывающейся крышкой, снабженной противовесом для облегчения ее подъема при открывании и закрывании. На перерабатывающих заводах применяют главным образом вертикальные автоклавы. В комплект аппарата входят две или четыре корзины для банок с консервами, а также контрольноизмерительные приборы, монтируемые на нем, термометр, манометр; автоклавы, выпускаемые с 1981 г., укомплектованы программными регуляторами.

Укупоренные стеклянные банки сразу же после закатки попадают на стол - накопитель, с которого укладываются в специальные металлические решетчатые корзины, изготовленные по размеру и форме автоклава (для белее полного использования его емкости) с учетом необходимой циркуляции теплоносителя, то есть нагревающего пара или воды между стенками аппарата и банками. Корзины (рис. 16) изготовляют на машиностроительных заводах в соответствии с требованиями ГОСТов из полосовой или листовой стали с просверленными отверстиями. На сельских консервных заводах иногда пользуются корзинами кустарного изготовления или старыми заводскими с меньшим количеством отверстий, что значительно ухудшает условия стерилизации - тормозит циркуляцию теплоносителя.

16. Стерилизация методом горячего розлива.

При горячем розливе сок, поток которого движется тонким слоем, нагревается в непрерывнодействующих теплообменниках до 97-98 °С с автоматическим регулированием температуры и при такой температуре фасуется в подготовленную горячую тару с немедленным укупориванием последней. Укупоренные бутылки с соком выдерживают в горячем состоянии примерно 20 мин, затем охлаждают.

Для подогревания сока до требуемой температуры используют трубчатые и пластинчатые теплообменники. Более вязкие соки с мякотью и пюре подогревают в теплообменниках с очищаемой поверхностью.

Трубчатые теплообменники могут быть кожухотрубные, типа «труба в трубе» и змеевиковые. Наиболее часто применяются кожухотрубные подогреватели из нескольких секций.

При стерилизации в потоке с последующим розливом горячего продукта применяют одно- и двухсекционные пастеризаторы. В односекционных пастеризаторах продукт нагревают до температуры стерилизации и сразу же разливают в горячую тару и укупоривают. В двухсекционных пастеризаторах сок вначале нагревают до более высокой температуры (115-116 °С) для стерилизации продукта, затем охлаждают до температуры розлива. Последний способ применяется главным образом при фасовании соков с мякотью, требующих более жестких режимов стерилизации, или при фасовании в мелкую тару.

В нашей стране горячий розлив применяют преимущественно при фасовании соков в банки вместимостью более 3 л. Сок, нагретый до 95-97 °С, сразу же разливают в подготовленные горячие банки, которые немедленно укупоривают прокипяченными крышками. При сравнительно большом объеме сока в банке и высокой температуре его остывание проходит медленно, что обусловливает гибель всех микроорганизмов, находившихся в соке и на стенках тары.

Чтобы обеспечить стерилизацию крышек и незаполненного верхнего пространства банок, укупоренные банки укладывают набок на 15-20 мин. Способ этот более экономичен, чем стерилизация в автоклавах, так как исключает расход теплоты на подогревание тары и автоклава и снижает объем погрузочно-разгрузочных работ. Однако при медленном остывании сок долго подвергается вредному воздействию тепла, что может привести к накоплению оксиметилфурфурола. Во избежание этого сок после выдержки охлаждают орошением холодной водой или обдуванием холодным воздухом.

При горячем розливе соков в мелкую тару тепла, содержащегося в соке, недостаточно для стерилизации тары и крышек, поэтому при розливе должны строго соблюдаться санитарные условия. Особенно важно обеспечить надлежащую мойку тары и автоматическое регулирование температуры сока в момент фасования. С этой целью бутылки моют на автоматической моечной машине горячим щелочным раствором с последующим промыванием их чистой горячей водой. На пути от моечной машины к наполнителю устанавливают обогреваемый туннель для поддержания высокой температуры бутылок.

Для розлива соков монтируют специальную установку, состоящую из сборника, промежуточного бачка, насоса, теплообменника, системы трубопроводов и терморегулятора.

Сок стерилизуют в пластинчатом пастеризаторе при температуре 96-98 °С в течение 15-20 с и немедленно разливают в горячие бутылки. Наполненные бутылки сразу же укупоривают стерильными крышками и охлаждают.

17. Технология асептического консервирования.

Существует много методов консервирования. Выбор того или иного из них зависит от вида и свойств сырья, а также от назначения готового продукта. Однако во всех случаях нужно не только сохранить сырье от порчи, но и получить продукт, обладающий высокой пищевой ценностью, обусловленной содержанием в нем биологически важных веществ (белков, жиров,углеводов, минеральных солей, витаминов). От химического состава продукта зависят его вкус, цвет, аромат, а также калорийность и усвояемость.

Асептическое консервирование

Метод заключается в том, что пищевые продукты освобождают от микроорганизмов быстрым нагреванием в потоке, охлаждают, а затем расфасовывают в стерильную тару, которую укупоривают стерильными крышками в условиях, исключающих повторное обсеменение продукта микроорганизмами. Этот прогрессивный метод применяют для консервирования томат-пасты, плодово-ягодных соков и других продуктов.

Асептическое консервирование томатной пасты

Особое место в решении проблемы преодоления сезонности и организации равномерной работы томатного производства в течение всего года отводится асептическому консервированию. Технологический процесс включает следующие этапы: санитарную обработку технологического оборудования и резервуаров для хранения пасты, подготовку стерильного воздуха, кратковременную стерилизацию и охлаждение продукта, хранение его в крупных емкостях вместимостью 20...50 м3 и фасовку в межсезонный период в потребительскую тару.

Для обеспечения асептических условий все оборудование, продуктопроводы и резервуары проходят проверку на герметичность, мойку горячей водой, стерилизацию горячим 2-3%-ным раствором каустической соды в течение 45 мин, мойку водой при 90 ±10 °C в течение 1 ч и обработку паром при 110°C не менее 2 ч. Стерильный воздух, заполняющий резервуары, получают фильтрованием окружающего воздуха через бактериологические фильтры.

Томатная паста температурой 46...70 °C из вакуум-выпарных установок поступает в приемный резервуар, а из него в подогреватель, где, смешиваясь с паром, нагревается до 125 ±5°C и при этой температуре выдерживается 240 с в стерилизаторе. Далее продукт поступает на предварительное охлаждение до 100 °C в атмосферный охладитель, а затем окончательно охлаждается в вакуумном охладителе до 30 ±5°C. Одновременно из продукта испаряется конденсат, внесенный при стерилизации. Вакуум создается эжекторным конденсатором и паровым эжектором.

Охлажденный продукт по стерильному трубопроводу подается в подготовленные резервуары, герметизируется и хранится при температуре не ниже 0 °C. Полуфабрикаты из резервуаров-хранилищ в асептических условиях вновь фасуют в стерильную транспортную тару и доставляют на специализированные предприятия по выпуску на их основе готовой продукции.

Томатные соусы изготавливают из свежих томатов или из концентрированных полуфабрикатов с добавлением главным образом соли, сахара и пряностей. В отдельные виды соусов добавляют овощи, яблочное пюре, муку, растительное масло, пюре из сладкого перца и лимонную кислоту.

18. Технология стерилизации консервов в автоклавах.

Автоклав представляет собой вертикальный цилиндрический стальной котел со сферическими днищем и крышкой. Верхняя часть автоклава снабжена стальным или чугунным поясом, имеющим в торцевой части круглую канавку, куда укладывается промасленная или графитная набивка, служащая для герметизации автоклава при закрывании крышки.

На крышке автоклава имеется продувочный краник, который служит для выпуска воздуха и пара из верхней части аппарата. Под крышкой автоклава установлен кольцевой барботер для холодной воды.

На корпусе автоклава устанавливается предохранительный клапан рычажного типа для выпуска излишнего давления (свыше 0,35 МПа) из автоклава. К цилиндрической части автоклава приварена также камера (коробка), в которой установлены термометр и манометр. Камера соединена цилиндрической трубой с нижней частью автоклава. Такое устройство камеры обеспечивает приток в нее воды из разных мест автоклава и, следовательно, отражение термометром средней температуры воды в аппарате.

Внутри автоклава, в нижней его части, имеется крестовина или круг (кронштейны), на которые ставят сетки (корзины) с банками. Ниже крестовины установлен кольцевой барботер для подачи пара или сжатого воздуха.

Пар и воздух подаются снизу автоклава, вода может удаляться и сверху и снизу, а подаваться для охлаждения — только сверху. Между автоклавом и вентилями устанавливают обратные клапаны, пропускающие пар или воду в одну сторону — от вентиля к автоклаву.

Подлежащие стерилизации банки укладывают в цилиндрические дырчатые стальные корзины, называемые иначе автоклавными сетками. Вместимость сетки около 500 л. Размер перфораций сеток и площадь их общего живого сечения не оговариваются, хотя американские фирмы рекомендуют расстояние между центрами отверстий делать вдвое больше их диаметра. При такой перфорации площадь живого сечения составляет около 20% площади поверхности сеток.

Автоклавные корзины загружаются банками по-разному. Иногда банки укладывают вручную, правильными концентрическими кругами, заполняя сетку ряд за рядом снизу доверху. Это очень утомительная физическая работа, требующая многочасового ритмичного сгибания и разгибания корпуса. Примерно такая же процедура повторяется впоследствии при разгрузке сеток с простерилизованными банками.

Для автоматической загрузки используются специального типа автоклавные корзины с дном, которое может перемещаться в вертикальном направлении. Перед началом загрузки дно устанавливается в положение, когда плоскость его совпадает с плоскостью стола-накопителя банок. С помощью особого механизма банки со стола-накопителя сдвигаются на плоскость дна сетки, которая вслед затем опускается на высоту банки. Сверху кладется металлический лист, служащий приемной плоскостью для следующего ряда банок, по заполнении которого дно корзины вновь опускается на высоту банки, и так до тех пор, пока вся корзина не окажется заполненной.

Когда сетки загружены, их подцепляют на крюк электротельфера или мостового крана и загружают в автоклав. Так же производится выгрузка сеток из автоклава.

Для механизированной выгрузки жестяных банок из автоклавных корзин последние передаются с помощью рольганга к специальному опрокидывателю, который ставит сетку в такое положение, при котором банки высыпаются в приемную ванну, наполненную водой. Вода смягчает удары падающих банок и предупреждает образование вмятин. Далее, проходя по транспортеру, банки через ориентатор выводятся из машины.

Иногда механизация загрузки автоклавных сеток жестяными банками производится безмашинным способом. Автоклавные сетки помещаются в ванну с водой и банки после закаточной машины скатываются в сетки. При таком способе загрузки банки заполняют сетку хаотически, навалом, в результате приблизительно 15% вместимости корзины теряется по сравнению с упорядоченной укладкой банок концентрическими кольцами.

Вместимость автоклава по банкам зависит от их размеров. Это, однако, практически не отражается на массе единовременно автоклавируемой продукции.

С другой стороны, цикл режима стерилизации с увеличением размера банок всегда возрастает, так как формула стерилизации для банок больших размеров всегда «длиннее», чем для банок меньших размеров. Поэтому удельная массовая производительность автоклава с увеличением размеров банок падает. Для примера приведем значения удельной производительности двухсеточного автоклава по обеденным консервам, фасованным в банки разных размеров.