RU2150872C1 - Method for automatic controlling of canned meat product sterilization process - Google Patents
Method for automatic controlling of canned meat product sterilization process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2150872C1 RU2150872C1 RU98122580/13A RU98122580A RU2150872C1 RU 2150872 C1 RU2150872 C1 RU 2150872C1 RU 98122580/13 A RU98122580/13 A RU 98122580/13A RU 98122580 A RU98122580 A RU 98122580A RU 2150872 C1 RU2150872 C1 RU 2150872C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- autoclave
- pressure
- temperature
- water
- sterilization process
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, в частности к производству мясных консервов. The invention relates to the meat processing industry, in particular to the production of canned meat.
Известен способ автоматического управления установкой для тепловой обработки различных продуктов с помощью устройства (а.с. СССР N 288430, кл. A 23 B 4/00, C 05 B 19/02, опубл. 03.12.1970), в котором точное поддержание последовательности технологических операций и заданных величин и скоростей изменения технологических параметров (в частности, температуры) осуществляется путем взаимосвязанных блоков управления исполнительными механизмами, выполненными в виде ячеек памяти и времени, часть из которых связана с исполнительными механизмами непосредственно, а часть с помощью блоков регулирования технологических параметров через задатчики, служащие для выполнения основных функций, а также для запуска этих блоков. A known method of automatic control of the installation for heat treatment of various products using a device (AS USSR N 288430, class A 23 B 4/00, C 05 B 19/02, publ. 03.12.1970), in which the exact maintenance of the sequence technological operations and predetermined values and rates of change of technological parameters (in particular, temperature) is carried out by interconnected control units for actuators made in the form of memory and time cells, some of which are directly connected with actuators, and part with the help of control units for technological parameters through the adjusters, which serve to perform basic functions, as well as to start these units.
Недостатком известного способа управления является невысокая точность регулирования технологических параметров из-за инертности работы блоков регулирования, а также вследствие неоперативной согласованности работы контролирующих и регулирующих технологические параметры блоков управления. A disadvantage of the known control method is the low accuracy of the control of technological parameters due to the inertia of the operation of the control units, as well as due to the non-operational coordination of the control and regulatory process parameters of the control units.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту по решаемой задаче является способ (Рогов И.А. и др. Технология и оборудование мясоконсервного производства, Москва, Колос, 1994, с.117-123) регулирования процессом стерилизации, в котором определяющим параметром управления стерилизации является температура, которая регулируется паровым вентилем: при понижении температуры паровой вентиль открывают, при повышении - прикрывают. The closest in technical essence and the achieved effect to the problem being solved is the method (Rogov I.A. et al. Technology and equipment of meat-canning production, Moscow, Kolos, 1994, p. 117-123) of regulating the sterilization process, in which the determining parameter of sterilization control is the temperature that is regulated by the steam valve: when the temperature decreases, the steam valve is opened, when it is increased, it is closed.
Недостатком известного способа является высокая инерционность регулирования температуры путем изменения расхода пара и при использовании терморегулирующих приборов колебания давления могут достигать значительных пределов, что может привести к браку банок. The disadvantage of this method is the high inertia of temperature control by changing the steam flow and when using temperature-controlled devices, pressure fluctuations can reach significant limits, which can lead to marriage cans.
Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат на процесс стерилизации, повышение точности регулирования и снижение брака. An object of the invention is to reduce energy consumption for the sterilization process, improving the accuracy of regulation and reducing marriage.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе автоматического управления процессом стерилизации мясных консервов путем изменения величин давления воздуха в автоклаве, температуры в автоклаве, давления воды в автоклаве, уровня воды в автоклаве, сравнения их с заданными значениями и поддержания на оптимальном уровне, причем поддержание температуры в автоклаве осуществляется регулировкой давления пара в автоклаве, а при прогреве автоклава перед стерилизацией используется пар высокого давления. The essence of the invention lies in the fact that in a method for automatically controlling the sterilization process of canned meat by changing the pressure of the air in the autoclave, the temperature in the autoclave, the pressure of the water in the autoclave, the water level in the autoclave, comparing them with the set values and maintaining them at the optimal level, while maintaining The temperature in the autoclave is controlled by adjusting the steam pressure in the autoclave, and when the autoclave is heated before sterilization, high pressure steam is used.
На основании исследований, проведенных по источникам патентной и научно-технической литературы, можно сделать вывод о том, что совокупность существенных признаков является новой и позволяет снизить энергозатраты. Based on studies conducted on the sources of patent and scientific and technical literature, we can conclude that the set of essential features is new and can reduce energy costs.
Технических решений, свойства которых совпадали бы со свойствами заявляемого изобретения не обнаружено. Technical solutions whose properties would coincide with the properties of the claimed invention were not found.
На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа. The drawing shows a diagram of a device for implementing the method.
Устройство содержит резервную емкость 1, насос 2 с приводом, автоклав 3, концевой выключатель 4, конденсатор 5, линии: подачи воды 6, воздуха 7, пара 8 в отделение стерилизации, линию 9 для воды высокого давления, линию 10 отвода конденсата, датчики давления 11, 12, 13, 14, 15, соответственно, в линии для воды высокого давления, в линиях подачи воды, пара, воздуха, в отделении стерилизации и в автоклаве, датчики уровня воды 16, 17, соответственно, в резервной емкости и в автоклаве, датчик температуры 18 в автоклаве, вторичные приборы 19-27, микропроцессор 28, преобразователи 29-37, исполнительные механизмы 38-46. The device contains a reserve tank 1, a pump 2 with an actuator, an autoclave 3, a limit switch 4, a condenser 5, lines: water supply 6, air 7, steam 8 to the sterilization compartment, line 9 for high-pressure water, condensate drain line 10, pressure sensors 11, 12, 13, 14, 15, respectively, in the line for high pressure water, in the water, steam, air supply lines, in the sterilization unit and in the autoclave, water level sensors 16, 17, respectively, in the reserve tank and in the autoclave , temperature sensor 18 in an autoclave, secondary devices 19-27, microprocessor 28, transform Indicators 29-37, actuators 38-46.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Банки из отделения фасовки поступают в отделение стерилизации, где происходит заполнение банками корзин, находящихся в ваннах с водой. Корзины помещаются в автоклав с помощью тельфера. Banks from the packing department enter the sterilization department, where banks fill the baskets in the bathtubs with water. Baskets are placed in an autoclave using a hoist.
Перед варкой с помощью датчиков 16, 12-14 и вторичных приборов, соответственно, информация о заполнении резервной емкости 1, величины давления воды, воздуха, пара передается в микропроцессор 28, в который предварительно вводят ограничения на уровень воды в резервной емкости 1, например, 1-2,5 м, давление воды 0,3-0,4 МПа, давление воздуха 0,3-0,52 СМПа, давление пара 0,3-0,4 МПа и при отклонении от заданных значений он выдает коррекцию на исполнительные механизмы, соответственно регулирующие подачу воды, пара и воздуха в коммуникации отделения стерилизации. Before cooking with the help of sensors 16, 12-14 and secondary devices, respectively, information about filling the reserve tank 1, the pressure values of water, air, steam is transmitted to the microprocessor 28, which previously imposes restrictions on the water level in the reserve tank 1, for example, 1-2.5 m, water pressure 0.3-0.4 MPa, air pressure 0.3-0.52 SMPa, vapor pressure 0.3-0.4 MPa, and when deviating from the set values, it issues a correction to the executive mechanisms correspondingly regulating the supply of water, steam and air in the communication of the sterilization department.
Работа автоклава начинается только при закрытой крышке, информация об этом передается в микропроцессор 28 от концевого выключателя 4 через вторичный прибор 27. После герметизации автоклава 3 микропроцессор 28 передает сигнал через преобразователь 35 на исполнительный механизм 44 для подачи пара в автоклав для осуществления нагрева в автоклаве до температуры стерилизации (например, для говядины тушеной 125oC), информация о величине которой передается в микропроцессор 28 с помощью датчика 18 через вторичный прибор 24.The operation of the autoclave begins only with the lid closed, information about this is transmitted to the microprocessor 28 from the limit switch 4 through the secondary device 27. After sealing the autoclave 3, the microprocessor 28 transmits a signal through the converter 35 to the actuator 44 for supplying steam to the autoclave for heating in the autoclave to sterilization temperature (for example, for beef stew 125 o C), information about the value of which is transmitted to the microprocessor 28 using the sensor 18 through the secondary device 24.
При прогреве автоклава 3, пока температура не достигла 100oC, пар можно подавать высокого давления 0,4-0,6 МПа, так как происходит его конденсация на холодных банках и роста давления нет.When the autoclave 3 is heated, until the temperature reaches 100 o C, steam can be supplied with a high pressure of 0.4-0.6 MPa, since it condensates on cold banks and there is no increase in pressure.
Постоянство температуры стерилизации осуществляется путем регулирования давления пара, информация о величине которого передается с датчика 15 через вторичный прибор 25 и микропроцессор 28, который при отклонении от заданного значения передает корректирующий сигнал через преобразователь 37 исполнительному механизму 45 на изменение давления до величины, соответствующей температуре стерилизации. Это связано с тем, что температура и давление жестко связаны эмпирической зависимостью и определенному значению температуры соответствует строго определенное давление, например, соблюдаются следующие соотношения:
Температура стерилизации, oC: 115; 120; 125.The sterilization temperature is constant by adjusting the vapor pressure, the value of which is transmitted from the sensor 15 through the secondary device 25 and the microprocessor 28, which when deviating from the set value transmits a correction signal through the converter 37 to the actuator 45 to change the pressure to a value corresponding to the sterilization temperature. This is due to the fact that temperature and pressure are rigidly connected by an empirical dependence and a strictly defined pressure corresponds to a certain temperature value, for example, the following relationships are observed:
Sterilization temperature, o C: 115; 120; 125.
Давление в автоклаве, МПа: 0,18; 0,23; 0,27. Pressure in the autoclave, MPa: 0.18; 0.23; 0.27.
Поддержание температуры с помощью давления обосновано тем, что процесс изменения температуры достаточно инерционен, а изменение давления происходит практически мгновенно. Поэтому при регулировании температуры расходом пара возникают значительные колебания. А регулирование давления обеспечивает высокую точность регулирования температуры, поскольку колебания давления практически не сказываются на температуре. Maintaining temperature using pressure is justified by the fact that the process of temperature change is sufficiently inertial, and the pressure change occurs almost instantly. Therefore, when controlling the temperature with a steam flow rate, significant fluctuations occur. And pressure control provides high accuracy of temperature control, since pressure fluctuations practically do not affect temperature.
Так, датчики температуры при понижении температуры дают сигнал на открытие электрозадвижки, а при повышении на закрытие, причем температуры на открытие и закрытие не совпадают. Обычно разница между ними в 1-2 o. Учитывая также, что исполнительным механизмам, электрозадвижкам на открытие и закрытие необходимо время, например, 2-4 минуты, это также вносит погрешность в регулировку температуры. Для регулировки давления также существует погрешность регулировки, но так как в силу инертности температура в автоклаве не успевает быстро повышаться и понижаться вслед за давлением, устанавливается ее среднее значение, отклонение ее от которого на практике не превышает, например, 0,5o. При включении импульсного регулирования через 3-5 минут стерилизации задвижка выбирает обычно для себя оптимальное положение и практически не движется, включаясь изредка (через 3-6 минут на одну-две секунды для корректировки положения). При изменении подаваемого давления пара задвижка находит свое новое положение и регулировка снова восстанавливается.So, temperature sensors, when the temperature decreases, give a signal to open the electric valve, and when they increase to close, the temperatures for opening and closing do not coincide. Usually the difference between them is 1-2 o . Considering also that the actuators, electric shutters for opening and closing require time, for example, 2-4 minutes, this also introduces an error in the temperature control. To adjust the pressure, there is also an adjustment error, but since, due to inertness, the temperature in the autoclave does not have time to rise and fall quickly after pressure, its average value is set, its deviation from which in practice does not exceed, for example, 0.5 o . When pulse regulation is switched on after 3-5 minutes of sterilization, the valve usually selects the optimal position for itself and practically does not move, turning on occasionally (after 3-6 minutes for one or two seconds to correct the position). When the supplied steam pressure changes, the valve finds its new position and the adjustment is restored again.
По истечении времени стерилизации подается сигнал на исполнительный механизм 46 для открытия задвижки продувки для подачи воздуха в автоклав 3, при этом поддерживается давление, например, 0,15-0,18 МПа для исключения брака банок. Давление в автоклаве 3 растет и микропроцессор 28 выдает корректирующий сигнал исполнительному механизму 44 на закрытие задвижки и прекращение подачи пара. Начинается процесс охлаждения. По истечении, например, 5 минут микропроцессор 28 выдает сигнал исполнительному механизму 42 для открытия задвижки подачи воды. По мере повышения уровня воды давление в автоклаве увеличивается выше 0,2 МПа, после чего микропроцессор 28 выдает корректирующий сигнал исполнительному механизму 46 к закрытию задвижки подачи воздуха. По информации, полученной с датчика уровня 17, микропроцессор 28 подает корректирующий сигнал исполнительному механизму 42 для прекращения подачи воды. Времени заполнения автоклава водой достаточно для охлаждения консервов ниже 100oC, поэтому после достижения заданного уровня воды и прекращения ее подачи в автоклав 3 микропроцессор 28 выдает корректирующий сигнал исполнительному механизму 43 для слива воды (конденсата).After the sterilization time has elapsed, a signal is sent to the actuator 46 to open the purge valve for supplying air to the autoclave 3, while maintaining a pressure of, for example, 0.15-0.18 MPa to exclude cans. The pressure in the autoclave 3 rises and the microprocessor 28 provides a correction signal to the actuator 44 to close the valve and stop the steam supply. The cooling process begins. After, for example, 5 minutes, the microprocessor 28 provides a signal to the actuator 42 to open the water supply valve. As the water level rises, the pressure in the autoclave increases above 0.2 MPa, after which the microprocessor 28 gives a correction signal to the actuator 46 to close the air supply valve. According to information received from the level sensor 17, the microprocessor 28 provides a correction signal to the actuator 42 to stop the flow of water. The autoclave’s filling time with water is sufficient to cool the canned food below 100 o C, therefore, after reaching the specified water level and stopping its supply to the autoclave 3, the microprocessor 28 gives a correction signal to the actuator 43 for draining the water (condensate).
После окончания слива воды производится выгрузка корзин с банками из автоклава 3, которые направляются в устройство разгрузки, а банки - далее на этикировку и бракировку. After the end of the water drain, the baskets with the cans are unloaded from the autoclave 3, which are sent to the unloading device, and the cans are further sent for labeling and rejection.
Преимущества способа заключаются в следующем:
- за счет поддержания температуры в автоклаве регулировкой давления пара в автоклаве повышается точность регулирования и снижение брака;
- использование пара высокого давления при прогреве автоклава перед стерилизацией позволяет снизить энергозатраты на процесс стерилизации.The advantages of the method are as follows:
- by maintaining the temperature in the autoclave by adjusting the steam pressure in the autoclave, the accuracy of regulation and the reduction of rejects are increased;
- the use of high pressure steam during heating of the autoclave before sterilization can reduce energy consumption for the sterilization process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98122580/13A RU2150872C1 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Method for automatic controlling of canned meat product sterilization process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98122580/13A RU2150872C1 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Method for automatic controlling of canned meat product sterilization process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2150872C1 true RU2150872C1 (en) | 2000-06-20 |
Family
ID=20213400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98122580/13A RU2150872C1 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Method for automatic controlling of canned meat product sterilization process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2150872C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546213C2 (en) * | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Method for automatic control of process of meat preserves sterilisation |
| RU2789344C1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-02-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГАОУ ВО "МГТУ") | A method for controlling the process of heat treatment of canned food from hydrobionts |
-
1998
- 1998-12-11 RU RU98122580/13A patent/RU2150872C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| АМИНОВ М.С. Аппараты для стерилизации консервов. - М.: Пищевая промышленность, 1966, с.29-46. * |
| РОГОВ А.И. и др. Технология и оборудование мясоконсервного производства. - М.: Колос, 1994, с.117-123. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546213C2 (en) * | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Method for automatic control of process of meat preserves sterilisation |
| RU2789344C1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-02-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГАОУ ВО "МГТУ") | A method for controlling the process of heat treatment of canned food from hydrobionts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5750174A (en) | Process and apparatus for pasteurizing liquid contained in containers | |
| RU2642656C2 (en) | Methods and systems for monitoring the power balance at flow and temperature disturbances at the product supply stage | |
| CN112298698A (en) | Food sterilizer control system | |
| US5279212A (en) | Apparatus for the steam-cooking of foodstuffs | |
| RU2150872C1 (en) | Method for automatic controlling of canned meat product sterilization process | |
| JP5256138B2 (en) | Heat sterilizer | |
| RO125073B1 (en) | Process and plant for the thermal processing of milk | |
| JP7049582B2 (en) | Sterilizer | |
| RU2546213C2 (en) | Method for automatic control of process of meat preserves sterilisation | |
| JP6283926B2 (en) | Sterilizer | |
| JP6229887B2 (en) | Sterilizer | |
| CN114534651B (en) | Reactor temperature control method | |
| US20050003064A1 (en) | Apparatus and method for pasteurizing products | |
| JP5794616B2 (en) | Heat sterilizer | |
| SU950292A1 (en) | Preserve sterilization process and automatic control method | |
| AU2018201537A9 (en) | Pasteurization plant and method for operating a pasteurizing plant | |
| US1732321A (en) | Pressure processing apparatus | |
| JP5256116B2 (en) | Heat sterilizer | |
| CN208708632U (en) | A kind of water bath sterilization tank of adjustable pressure | |
| Hristov et al. | Automated Control of Pasteurization in Wine Production | |
| SU1294333A1 (en) | Method of heat treatment of product in a can | |
| JPH04144673A (en) | Water saving-type sterilizer for cooking with high-temperature water | |
| CN210445565U (en) | Top-shower water-bath type canned product sterilization kettle | |
| EP1083801B1 (en) | Method and apparatus for the pasteurization of liquid products in a continuous flow | |
| CN104244742A (en) | Pasteurizing apparatus |