SU1526629A1 - Способ стерилизации консервов в автоклавах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике тепловой обработки пищевых продуктов. Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности работы автоклава и снижение энергозатрат. Увеличение производительности работы автоклава путем уменьшени  времени процесса и повышение качества консервов достигаютс  благодар  одинаковому тепловому воздействию на консервы в банках в различных точках пакета банок. На пакет банок, кроме среды насыщенного пара и воздуха, воздействует направленный поток паровод ной смеси, а подача воздуха в автоклав производитс  после достижени  температуры стерилизации с определенной скоростью через коллектор. Снижение энергозатрат достигаетс  тем, что перемешивание паровоздушной среды производитс  направленным потоком паровод ной смеси через секции с соплами. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике тепловой обработки пищевых продуктов и может быть использовано дл  стерилизации рыбных, м сных и овощных консервов fi отрасл х агропромьшшенного комплекса,

Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности за счет сок- ра1 ;ени  времени процесса и снижение энергозатрат.

В стерилизации консервов в Санках, загружаемых в автоклав пакетами , R полученной перемешиванием гомогенной паровозду111ной среде, с регулированием содержани  воздуха и давлением среды выше давлени  на-сыщен- ного пара, дополнительно на каждый пакет банок воздействуют направлен- ньм потоком паровод ной смеси путем распылени  над пакетом через множество сужающихс  сопел воды, предварительно залитой в автоклав и перегретой паром выше температуры паровоздушной среды, при этом направленным потоком паровод ной смеси перемешивают паровоздушную среду и осуществл ют теплопередачу, кроме того, подачу воздуха в автоклав производ т после досСЛ 1С

О) Од N9

СО

тжеии  н нем температуры стерил 1за- цин порци №1, V величиваюищми в нем давление на величину 0,001-0,002 МПа в 1 Mil н.

Увееличение производительности (сок ращение времени процесса) достигаетс  благодар  одинаковому тепловому воздействию на консервы в банках в различных точках пакетов, помещенных в автоклав, за счет высокой равномерности температурного пол , котора  обеспечиваетс  тем, что в процессе стерилизации на пакет банок с конверва- ми, кр-оме среды насьш еннотч) пара и воздуха, воздействует направленный поток паровод ной смеси, полученньв путем распылени  через множество су- жаюищхс  сопел воды, предварительно

познол от сократить расход электроэнергии , например, в двухкорзиночном автоклаве с 19 до 7,Ь кВт-ч.

На чертеже представлен автоклав .ОЛЯ реализации способа стери.11изации консервов,

/iBTCK.riaB горизонтальног о типа содержит герметичную камеру 1 дл  размещени  пакетов банок консервов 2. Внутри герметичной камеры под пакетами банок расположен барботер 3, соединенный через регулирующий клапан 4 с паровой магистралью, над пакетами банок-сек , ции 5 с соплами дл  распылени  перегретой воды и душировани  холодной водой, соединенные параллельно через запорные клапаны 6 с выходом насоса 7, вход которого св зан с магистралью

залитой в автоклав и перегретой паром 20 охлаждающей воды через регулирующий

клапан 8 и нижней частью герметичной камеры через запорный клапан 9, в верхней части выше секции 5 - коллектор 10 с отверсти ми дл  подачи воздуха , соединенный с воздушной магист ралью через регулирующий клапан 11.

выше температуры среды пара и воздуха при этом направленный поток паровод ной смеси используетс  как дл  перемешивани  паровоздушной среды, так и дл  передачи тепла консервам.

Подачу воздуха в автоклав производ т после достижени  в нем температуры стерилизации порци ми, увеличивающими в нем давление на величину 0,001 - 0,002 МПа в 1 мин, через коллектор , соединенный с магистралью подачи воздуха, расположенный в верхней части герметичной камеры и выполненны в виде трубы с отверсти ми, распОоТо- женными на одной образующей и направленными по радиусу автоклава, проход щему через центр трубы и внутренней поверхности герметичной камеры. Этим достигаетс  снижение возмущающего воздействи  подачи воздуха в автоклав на температурное поле в нем.

Снижение энергозатрат достигаетс  тем, что перемешивание паровоздушной среды с целью гомогенизации осуществл етс  направленным потоком паровод ной смеси, полученным распьшением через множество сужаюш 1хс  сопел воды, предварительно залитой в автоклав и перегретой паром выше температуры паровоздушной среды, а также тем, что множество сужаюп ихс  сопел сгруппировано по зонам дл  установки пакетов банок в секции, присоединенные к насосу через запорные устройства.

Перемегиивание паровоздушной среды направленным по током паровод ной сме- си, который создаетс  насосом, подаю- цим перегретую воду на сопла вместо вентил тора по известному способу.

0 охлаждающей воды через регулирующий

5

0

5

0

5

0

5

клапан 8 и нижней частью герметичной камеры через запорный клапан 9, в верхней части выше секции 5 - коллектор 10 с отверсти ми дл  подачи воздуха , соединенный с воздушной магистралью через регулирующий клапан 11.

Герметична  камера св зана в нижней части с магистралью отвода воды, а в верхней - с магистралью отвода паровоздушной среды через регулирую- ший клапан 12. Кроме того, дл  измерени  уровн  воды в автоклаве в нижней части под пакетами банок установлен датчик 13 уровн .

Способ стерилизации осуществл етс  с помощью автоклава следующим образом.

Перед загрузкой пакетов банок 2 в герметичную камеру 1 подаетс  холодна  вода насосом 7 через регулирующий клапан 8 до датчика 13 уровн , который расположен так, что уровень воды ниже уровн  дна пакетов. В последующих циклах используетс  вода, оставша с  в автоклаве после окончани  процесса за счет нижнего слива до датчика 13 уровн .

После загрузки пакетов банок автоклав герметизируетс .

Процесс стерилизации состоит из трех периодов: нагрева, собственно стерилизации и охлаждени .

В период нагрева производитс  подъем температуры в автоклаве до значени  заданной температуры стери- лизaц и, Дл  этого открываетс  регулирующий клапан 4 и в барботер 3 Подаетс  пар. Из барботера 3 пар попадает в воду, залитую в нижньэю часть, и в пространство автоклава, нагрева 

5152

их. После прогрева воды в нижней части автоклава до температ ры расфа- |Совки консервов включаетс  насос 7 и открьшаетс  клапан 9. Нагрета  паром в ниж}:ей частм автоклава вода насосом подаетс  через клапан 9 и открытые клапаны 6 в секп;ии с соплами 5 расположенные над пакетами банок с консервами так, что струи паровод ной смеси из сопел охватывают всю поверхность верхнего сло  банок в пакете. С этого момента нагрев консервов производитс  как паром, поступающим из барботера, так и направленным потоком пара вод ной смеси,

С возрастанием температуры в автоклаве возрастает температурй содержимого банок, однако изменение температуры в банке отстает от изменени  тем пературы в автоклаве, при этом указанное отставание определ етс  видом стерилизуемьос консервов и размером тары.,

С ростом температуры давление в автоклаве также возрастает и определ етс  температурой насьпценного пара и оставшегос  в нем после герметизации воздуха. Указанного давлени  достаточно дл  исключени  необратимой деформации банок. Так как при нагреве давление имеет тенденцию к росту, воздух в автоклав не подаетс , а избыток паровоздушной среды удал етс  по заданной программе изменени  давлени  через регулирующий клапан 12. Поэтому в этот период давление в автоклаве определ етс  в основном давлением насыщенного пара, что снижает отрицательное воз1 1цающее воздействие воздуха на прогрев банок, тогда теплоотдача от среды к последним максимальна .

Вместе с тем благодар  присутствию некоторого количества воздуха давление в автоклаве превышает давление насыщенного пара, что позвол ет перегреть воду в нижней части автоклава выше температуры паровоздушной среды Перегрета  вода, подаваема  насосом в секции с соплами, превращаетс  на выходе из сопел в паровод ную смесь за счет энергии насоса, который создает на соплах перепад давлений.

Направленный поток паровод ной смеси приобретает скорость, достаточную дл  проникновени  к наименее прогреваемым сло м банок в пакете и исключени  по влени  застойных зон.

5

, -

0

0

5

0

5

0

5

несмотр  на наличие значительного сопротивлени  этому потоку, создаваемого сло ми банок.

В процессе испытаний наименее прог реваемые по существуюп91м способам сте рилизаг ии средние слои банок прогреваютс  даже несколько быстрее других слоев,

В период собственно стерилизации температура в автоклаве стабилизирует с  на достигнутом в период нагрева значении, при этом процесс теплоотдачи от среды к банкам протекает до конца периода, постепенно измен  сь от максимума в начале до минимума в конце. С ростом температуры содержимого в банках развиваетс  давление, которое можнт привести к возникновению необратимой деформации и браку продукции. Поэтому в автоклав подаетс  сжатый воздух дл  создани  противодавлени . Однако при подаче в пар воздуха последний образует в паре воЗ душные мешки и каналы, ухудшаюоще теплоотдачу из-за различи  таплопро- водностей пара и воздуха. Степень вли ни  наличи  воздуха в автоклаве на прогрев консервов тем меньше, чем Bbmie температура подаваемого воздуха, чем меньше скорость подачи и чем интенсивнее перемешивание паровоздушной среды.

Дл  исключени  отрицательного вли ни  подачи воздуха на равномерность температурного пол  и прогрев банок воздух из магистрали через регулирующий клапан 11 подаетс  в коллектор 10 дл  предварительного подогрева и на выходе из коллектора раздел етс  на множество отдельньк струй, направленных вверх к поверхности автоклава, что также способствует прогреву воздуха до контакта с банками. Подача воздуха в автоклав через регулирующий клапан 11 производитс  порци ми, увеличивающими в нем давление со скоростью от 0,001 до 0,002 МПа в 1 мин, при этом уменьшение скорости подачи воздуха ниже 0,001 МЛа/мин не обеспечивает создание необходимых противодавлений , а при скорост х выше

0,002 МПа/мин наблюдаетс  ухудшение температурного пол  (разброс температур достигает °С в период стерилизации ) .

В период охлаждени  температура в автоклаве снижаетс  по заданной программе до конечного значени . Дл  это

го регулирующий клапан А закрываетс , подача пара прекращаетс . Насос 7 продсшжает работать, через регулирующий клапан 9 R гор чую воду, поступающую к насосу через клапан 8, добавл етс  холодна  вода дл  исключени  тер мобо  стекл нных банок. По мере снижени  температуры в автоклаве клапан 9 закрываетс  и в автоклав поступает только холодна  вода через регулирующий клапан 8.

Давление в автоклаве в период охлаждени  регулируетс  с учетом скорое ти остывани  содержимого банок. Избы- ток воды по сигналу датчика 13 уровн  выпускаетс  из автоклава через клапан 1А, а избыток паровоздушной смеси - через регулирующий клапан 12.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет обеспечить равномерность температурного пол  за счет создани  дополнительного направленного потока паровод ной смеси и оптимальной скорости подачи воздуха, сократить вре- м  цикла стерилизации, увеличить производительность и улучшить качество

ttt

Редактор П. Головач

Составитель В. Сенкевич Техред Л.Сердюкова

Заказ УА.Ь/З

Тираж 525

ВИНИЛИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ CCCI 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Claims (1)

1. консервов за счет равномерности температурного пол , снизить энергозатраты за счет использовани  дл  перемешивани  паровоздушной среды направленного потока паровод ной смеси и обеспечени  возможности отключени  секций с соплами при неполно загрузке автоклава. Формула изобретени 

   Способ стерилизации консервов в автоклавах путем их орошени  в паровоздушной среде с противодавлением, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности работы автоклава и снижени   энергозатрат , орошение провод т стру ми паровод ной смеси, полученной путем распылени  через сопла над консервами воды , залитой в нижнюю часть автоклава и нагретой паром до температуры, пре- вьпиающей температуру паровоздушной среды, а противодавление создают после достижени  в автоклаве температуры стерилизации путем ступенчатой подачи воздуха по 1-2 кПа в 1 мин.

   Ю

   Корректор Т. Палий

   Подписное