Способ контроля режима стерилизации консервов

Способ контроля режима стерилизации консервов

Реферат

Изобретение относится к технологическому контролю микробиологической обсемененности пищевых продуктов в процессе тепловой обработки в стерилизаторах и автоклавах.

Известен способ контроля режима стерилизации консервов, предусматривающий измерение температуры в наименее прогреваемой точке консервов для расчета фактической летальности микроорганизмов, по достижении которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов (Бабарин В.П., Стерилизация консервов. Справочник - СПб.: ГИОРД, 23.06.2006, с.9-51).

Недостатком этого способа является низкая точность из-за трудности определения наименее прогреваемой точки, трудности размещения в ней измерительного инструмента и определения фактической летальности по изменению температуры в одной точке при относительно равномерном распределении микроорганизмов по всему объему стерилизуемого продукта, что приводит к увеличению энергоемкости контролируемого процесса стерилизации.

Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение точности контроля режима стерилизации, позволяющее сократить энергоемкость процесса.

Этот результат достигается тем, что способ контроля режима стерилизации консервов, согласно изобретению, предусматривает измерение начальной температуры стерилизуемого продукта и температуры стерилизующей среды, по значениям которых по уравнению нестационарной теплопроводности при граничных условиях первого рода рассчитывают изменение во времени температурного поля стерилизуемого продукта, в каждой точке которого по уравнению Аррениуса рассчитывают фактическую летальность, и расчет среднеобъемной летальности, по достижении которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов.

Способ реализуется следующим образом.

Температуру стерилизуемого продукта измеряют непосредственно перед герметизацией тары или на ее стенке при использовании тары из материала с высокой температуропроводностью, как жесть или алюминий, или малой толщиной стенки, как у пленочных материалов. Герметизированный продукт помещают в автоклав или стерилизатор непрерывного действия. Температуру стерилизующей среды измеряют непосредственно в течение всего процесса стерилизации. По измеренным значениям рассчитывают изменение во времени температурного поля продукта. Например, для жестебанок с однородным густым продуктом типа томатной пасты или фруктового пюре уравнение нестационарной теплопроводности, записанное в цилиндрических координатах с точкой отсчета, размещенной в геометрическом центре банки, имеет следующий вид:

,

при начальных условиях:

τ>0;

0≤r≤r_б;

-l<z<l;

Т(r, z, 0)=Т₀;

при граничных условиях первого рода:

Т(r, ±l, τ)=Т_с;

Т(r_б, z, τ)=Т_с;

где Т - текущая температура продукта:

r, z - цилиндрические координаты;

τ - время;

а - коэффициент температуропроводности стерилизуемого продукта;

r_б - радиус банки;

l - половина высоты банки;

Т₀ - измеренная начальная температура продукта;

Т_с - измеряемая температура стерилизующей среды.

При подстановке (1) в уравнение Аррениуса расчетная формула фактической летальности в каждой точке продукта имеет вид:

;

где Е_акт - эффективная энергия активации гибели микроорганизмов;

R - универсальная газовая постоянная;

из которого среднеобъемная фактическая летальность может быть рассчитана по формуле:

;

по достижении которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении процесса стерилизации.

Для подтверждения достижения технического результата была проведена серия опытов по тепловой обработке томатной пасты, расфасованной в жестебанки различной вместимости. Тепловую обработку осуществляли по традиционным и энергосберегающим режимам и контролировали каждый из них по известному и предлагаемому способу. Результаты опытной проверки сведены в таблицу.

Результаты контроля режимов стерилизации томатной пасты в жестебанках различной вместимости.
жестебанка	вместимость, см3	требуемая летальность, усл. мин.	режим	фактическая летальность, определенная по	режим	фактическая летальность, определенная по
известному способу	предлагаемому способу	известному способу	предлагаемому способу
№24	95	335		770	2686		263	1008
№4	260	354		385	2613		38	681
№9	370	369		430	3375		23	706
№12	580	375		450	4902		9	682
№13	895	381		456	3930		5	740

Обработанные по указанным в таблице режимам консервы подвергали микробиологическому контролю, который показал промышленную стерильность всех образцов, в то время, как при контроле режимов стерилизации по известному способу все консервы, подвергнутые обработке по энергосберегающим режимам, приведенным в правой части таблицы, не должны были оказаться стерильными.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность контроля режимов стерилизации консервов, за счет чего обеспечивает сокращение энергоемкости стерилизации.

Способ контроля режима стерилизации консервов, отличающийся тем, что он предусматривает измерение начальной температуры стерилизуемого продукта и температуры стерилизующей среды, по значениям которых по уравнению нестационарной теплопроводности при граничных условиях первого рода рассчитывают изменение во времени температурного поля стерилизуемого продукта, в каждой точке которого по уравнению Аррениуса рассчитывают фактическую летальность, и расчет среднеобъемной летальности, по достижению которой значения не менее заданной фиксированной величины судят о завершении стерилизации консервов.