Способ может быть использован в консервной промышленности. Потоку продукта создают пленочный режим течения в поле центробежных сил. Подают сверхзвуковые потоки пара в пленку продукта в направлении к оси вращения поля центробежных сил. Условия обеспечивают конденсацию пара в пленке продукта. Одновременно воздействуют на продукт электромагнитным полем СВЧ. Способ обеспечивает стерильность продукта в условиях полной инактивации нативных ферментов.

Изобретение относится к технологии стерилизации жидких и пастообразных пищевых продуктов при комбинированном воздействии тепла и ультразвука. Известен способ стерилизации жидких пищевых продуктов, предусматривающих создание потока продукта пленочного режима течения в поле центробежных сил, его турбулизацию и генерирование в нем ультразвуковых колебаний путем подачи в пленку продукта в направлении к оси вращения поля центробежных сил сверхзвуковых потоков пара в условиях, обеспечивающих конденсацию пара в пленке продукта (Квасенков О. И. , Тюрина С.Б. Пути развития техники и технологии стерилизации // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Консервная, овощесушильная и пищеконцентратная промышленность, 1996, вып. 1, с. 1 - 6). Недостатком этого способа является высокая энергоемкость, связанная с необходимость прогрева потока продукта до температуры инактивации нативных ферментов для исключения ферментативных изменений в стерильном продукте. Наиболее близким к предлагаемому является способ стерилизации пищевых продуктов, включающий создание потока продукта, его турбулизацию механическими средствами и обработку в поле СВЧ и поле ультразвуковых колебаний при передаче последних потоку продукта от внешнего источника (Губиев Ю.К. Научно-практические основы технологических процессов пищевых производств в электромагнитном поле СВЧ. Автореферат дис. ... д.т.н. - М.: МТИПП, 1990, с. 29 - 30). Этот способ позволяет инактивировать нативные ферменты до уничтожения микрофлоры, но в стерильном продукте происходит накопление 5-оксимкетилфурфурола или иных продуктов термодеструкции или полимеризации нативных питательных веществ стерилизуемого пищевого продукта вследствие его перегрева. Техническим результатом изобретения является достижение стерильности продукта в условиях полной инактивации нативных ферментов при отсутствии температурных превращений питательных веществ обрабатываемого продукта. Этот результат достигается тем, что в способе стерилизации пищевых продуктов, включающем создание потока продукта, его турбулизацию и обработку в поле СВЧ и поле ультразвуковых колебаний, согласно изобретению потоку продукта создают пленочный режим течения в поле центробежных сил, а его турбулизацию и генерирование ультразвуковых колебаний осуществляют путем подачи в пленку продукта в направлении к оси вращения поля центробежных сил сверхзвуковых потоков пара в условиях, обеспечивающих конденсацию пара в пленке продукта. Это позволяет создать соотношение мощностей тепловыделений в продукте и ультразвуковых колебаний, обеспечивающих гибель микрофлоры и инактивацию нативных ферментов без термических изменений питательных веществ. Способ реализуется следующим образом. Поток жидкого или пюреобразного пищевого продукта подают в поле центробежных сил, создавая пленочный режим течения. Внешним источником создают поле электромагнитных колебаний сверхвысоких частот в зоне течения пленки продукта. Одновременно потоки пара разгоняют до сверхзвуковых скоростей и подают в пленку продукта в направлении к оси вращения поля центробежных сил. На выходе из подающих каналов происходит турбулентный срыв потоков пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием в пленке продукта кавитационных полостей. Если сверхзвуковым потоком пара была создана закрепленная структура, то на некотором участке траектории до дробления на отдельные пузырьки потоки имеют бочкообразную форму и создают регулярные скачки уплотнений в узлах бочек. За счет адиабатного расширения на выходе из подающих каналов и теплообмена с обрабатываемым продуктом пузырьки пара охлаждаются и конденсируются со схлопыванием кавитационных полостей. Перемещение пара в пленке продукта сопровождается образованием спутных потоков продукта, то есть обеспечивает турбулизацию течения потока продукта. В результате в пленочном турбулентном потоке создаются ультразвуковые колебания, воздействующие на микрофлору одновременно с полем СВЧ внешнего источника. Поле СВЧ вызывает одновременный разогрев продукта и клеточного содержимого микрофлоры. Ультразвуковые колебания, генерируемые непосредственно в обрабатываемом продукте, в меньшей степени, чем вводимое от внешнего источника, подвержены диссипации в технологическом оборудовании или интерференции генерируемых и отраженных волн вследствие неупорядоченного возникновения и схлопывания кавитационных полостей по всему объему продукта. Столь же равномерный нагрев продукта и микрофлоры в поле СВЧ приводит к усилению синергетического воздействия ультразвука и нагрева на микрофлору. В результате инактивация нативных ферментов продукта и гибель микрофлоры происходят в одинаковом температурном интервале, для которого не характерны химические изменения питательных веществ, в частности образование проканцерогенного 5-оксиметилфурфурола из моно- и олигосахаров, что подтверждается данными химических анализов различных стерилизованных продуктов. Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить изменение питательных веществ пищевых продуктов в процесс стерилизации при одновременной инактивации нативных ферментов, что повышает качество стерильных пищевых продуктов.

Формула изобретения

Способ стерилизации пищевых продуктов, включающий создание потока продукта, его турбулизацию и обработку в поле СВЧ и поле ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что потоку создают пленочный режим течения в поле центробежных сил, а его турбулизацию и генерирование ультразвуковых колебаний осуществляют путем подачи в пленку продукта в направлении к оси вращения поля центробежных сил сверхзвуковых потоков пара в условиях, обеспечивающих конденсацию пара в пленке продукта.

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства продуктов питания, подлежащих продолжительному хранению при температуре 18-20oС - консервов, в частности, их стерилизации, и может быть использовано также в процессах медико-биологических и биотехнологических производств

Изобретение относится к технологиям переработки жидкой продукции (молоко, соки и др.) Установка выполнена в виде одинаковых по конструкции модулей, соединенных между собой посредством трубопроводов, причем каждый модуль содержит внешний рабочий цилиндр, на который установлена теплоизоляция с отражающей внутренней поверхностью, и внутренний рабочий цилиндр из кварцевого стекла, помещенный коаксиально внутрь внешнего рабочего цилиндра с образованием кольцевого зазора между ними, не превышающего 2 мм

Изобретение относится к технологиям переработки жидкой продукции (молоко, соки и др.) Установка выполнена в виде одинаковых по конструкции модулей, соединенных между собой посредством трубопроводов, причем каждый модуль содержит внешний рабочий цилиндр из кварцевого стекла, на который установлен электронагреватель, выполненный в виде высокоомной спирали, намотанной на его поверхности и зафиксированной теплоизоляцией с отражающей внутренней поверхностью, и внутренний рабочий цилиндр из кварцевого стекла, помещенный коаксиально внутрь внешнего рабочего цилиндра с образованием зазора между ними не больше 4 мм

Способ стерилизации пищевых продуктов

Основным способом сохранения пищевого продукта без существенных изменений его вкусовых качеств — является стерилизация.

Способ стерилизации консервов в стеклянной таре с немедленной укупоркой жестяными крышками после кипячения очень удобен в домашних условиях. Он обеспечивает необходимую герметичность и вакуум в закачанной банке, достигающий 300—350 мм ртутного столба, способствует сохранности консервируемого продукта и его естественной окраске.

Стерилизация консервов в домашних условиях производится при температуре кипения воды.

Фруктовые компоты и овощные маринады можно стерилизовать при температуре воды 85 градусов (пастеризация). Но в этом случае пастеризуемые консервы должны находиться в стерилизаторе в 2—3 раза больше времени, чем в кипящей воде. Для определения температуры воды пользуются термометром.

В отдельных случаях (например, для стерилизации зеленого горошка), когда температура кипения воды при стерилизации должна быть выше 100 градусов, в воду добавляют поваренную соль. При этом руководствуются такой таблицей:

Консервы, приготовленные в домашних условиях, стерилизуют в кастрюле, ведре или в специальном стерилизаторе. На дно посуды укладывают горизонтально деревянную или металлическую решетку. Она устраняет бой банок или баллонов во время стерилизации при резких колебаниях температуры. Не следует на дно стерилизатора укладывать ветошь или бумагу, так как это усложняет наблюдение за началом кипения воды и приводит к браку продукции вследствие недостаточного прогрева ее.

В кастрюлю наливают столько воды, чтобы покрыть плечики банок, то есть на 1,5—2,0 см ниже верха их горлышек.

Температура воды в кастрюле перед загрузкой наполненных банок должна быть не менее 30 и не более 70 градусов и зависит от температуры загружаемых консервов: чем она выше, тем выше начальная температура воды в стерилизаторе. Кастрюлю с уложенными в нее банками ставят на интенсивный огонь, накрывают крышкой и доводят до кипения, которое во время стерилизации не должно быть бурным.

Время стерилизации консервов отсчитывают с момента закипания воды.

Рис. 20. Кастрюля, приспособленная для стерилизации

Источник тепла на первом этапе стерилизации, то есть при подогреве воды и содержимого банок, должен быть интенсивным, так как при этом уменьшается время тепловой обработки продукта, и он получается высокого качества. Если пренебречь скоростью проведения первого этапа, то изготовленные консервы переварятся и будут иметь некрасивый внешний вид. Время подогрева воды в кастрюле до кипения устанавливается: для банок емкостью 0,5 и 1,0 л — не более 15 минут, а для 3-литровых баллонов — не более 20 минут.

На втором этапе, то есть собственно в процессе стерилизации, источник тепла должен быть слабые и лишь поддерживать температуру кипения воды. Время, указанное для второго этапа стерилизации, необходимо строго выдерживать для всех видов консервов.

Длительность процесса стерилизации зависит, главным образом, от кислотности, густоты или жидкого состояния массы продукта. Жидкие продукты стерилизуют в течение 10—15 минут, густые — до двух и более часов, продукты, имеющие кислотность — меньше времени, чем некислотные, так как кислая среда не благоприятствует развитию бактерий. Время, необходимое для стерилизации, зависит и от объема тары. Чембольше, тем дольше длится кипячение.

хорошо ли прикатана крышка, не проворачивается ли вокруг горлышка банки.

Рис. 21. Металлическая решетка

Рси. 22. Стерилизация консервов в кастрюле

В продаже имеются специальные щипцы для извлечения горячих банок из кастрюли. Пользоваться ими очень удобно.

Укупоренные банки или баллоны укладывают горлышком вниз на сухое полотенце или бумагу, отделив их одну от другой, и в таком положении оставляют до охлаждения.

Стерилизация банок паром

Консервы стерилизуют паром в той же посуде, где кипятят для этой цели воду. Количество воды в кастрюле не должно превышать высоты деревянной или металлической решетки — 1,5—2 см, так как чем меньше воды, тем она быстрее нагревается.

Когда вода закипает, образующийся пар прогревает банки и содержимое в них. Чтобы пар не улетучился, стерилизатор плотно накрывают крышкой.

Время, необходимое для доведения воды в стерилизаторе до кипения, равно 10—12 минутам.

Время стерилизации консервов паром почти вдвое больше, чем при стерилизации в кипящей воде.

Пастеризация консервов в банках

В тех случаях, когда необходимо стерилизовать консервы при температуре ниже кипения воды (например, для маринадов, компотов), тепловую обработку их производят при температуре воды в кастрюле 85—90 градусов. Такой способ называется пастеризацией.

При тепловой обработке консервов по способу пастеризации необходимо:

1. применять только свежие отсортированные плоды или ягоды, тщательно отмытые от пыли;
2. строго придерживаться температуры и времени пастеризации;
3. перед укладкой тару тщательно вымыть и подвергнуть кипячению.

Для измерения температуры воды в кастрюле во время пастеризации пользуются термометром со шкалой до 150 градусов.

Сохранению консервов, приготовленных способом пастеризации, способствует наличие высокой кислотности. Пастеризовать можно вишни, кислые яблоки, неспелые абрикосы и другие кислотные плоды на заготовки и компоты.

Повторная стерилизация. Повторная или многократная (от двух до трех раз) стерилизация одной и той же банки с пищевыми продуктами, содержащими в больших количествах белок (мясо, птица и рыба), производится при температуре кипения воды.

При первой стерилизации погибают плесени, дрожжи и микробы. За время суточной выдержки после первой стерилизации оставшиеся в консервах споровые формы микроорганизмов прорастают в вегетативные и при вторичной стерилизации уничтожаются. В некоторых случаях консервы, например, мясные и рыбные, спустя сутки стерилизуются третий раз.

Для проведения в домашних условиях повторной стерилизации необходимо предварительно укупорить банки и надеть на крышки специальные зажимы или обоймы, чтобы крышки не сорвались с банок во время стерилизации. Зажимы или обоймы не снимаются до полного охлаждения банок (после стерилизации) во избежание срыва крышек и возможного ожога.

Соль должна быть пищевого качества, чистая, без посторонних примесей. Лучше всего брать соль высшего или первого сорта. Рассол, приготовляемый из соли первого сорта, необходимо профильтровать для удаления нерастворимых посторонних примесей.

Вода . Для приготовления консервов пользуются только свежей и чистой водой. Она должна быть мягкой и не давать осадка после кипячения. Жесткую воду перед употреблением следует вскипятить, охладить и отфильтровать от осадка.

Пряности , применяемые для приготовления консервов, следующие: перец горький и душистый в зернах и молотый, красный и зеленый горький стручковый перец, лавровый лист , корица, гвоздика и другие.

Кроме того, употребляют свежую пряную зелень: укроп, петрушку, листья хрена, сельдерея, тмин и т. д.

Приготовляя то или иное количество заливки, маринада, сиропа, можно пользоваться примерной таблицей веса некоторых продуктов (в г):

Продукт	Чайная ложка	Столов, ложка	Стакан граненный	Стакан тонкостенный	Банка емкостью 0,5 л	Банка емкостью 1,0 л
Вода		15—20	200	250	500	1000
Сахар-песок	10—12	20—25	200	250	420	800
Соль	8—10	25--30	260	325	650	1300
Уксус	5	15—20	200	250	500	1000
Масло растительное	5	20	200	240	480	960

Примечание. Масса (вес) сыпучих продуктов указана вровень с краем ложки, без горки.

Стерилизация.

Стерилизация - нагревание продукта до температуры выше 100°С, для подавления жизнедеятельности микроорганизмов либо для их полного уничтожения.

Основными источниками загрязнения консервов до стерилизации являются мясное сырье, вспомогательные материалы и специи. Обсеменение происходит при обвалке, жиловке, от инструментов, от рук рабочих, воздуха, тары и т. д.

Перед стерилизацией проводится проверка бактериальной обсемененности с целью уточнения режимов стерилизации и условий хранения продукта. Общее количество м/о в 1 г не должно превышать:

Мясо тушеное – 200 000 микробных клеток;

Паштет мясной – 10 000 микробных клеток.

В консервах до стерилизации могут находится токсигенные спорообразующие анаэробы Cl. botulinum и гнилостные анаэробы Cl. sporogenes, Cl. perfringens, Cl. Putrificum, термофильные микроорганизмы Bacillus coagulans и др.

Нагрев мяса при температуре 134?С в течение 5 мин уничтожает практически все виды спор. Однако воздействие повышенных температур приводит к необратимым глубоким химическим изменениям продукта. В связи с этим наиболее распространенная и предельно допустимая температура стерилизации мясопродуктов в пределах 120°С. При этом подбирают такую продолжительность нагрева, которая обеспечивает достаточно эффективное обезвреживание споровых форм микробов и резкое снижение их жизнедеятельности (? 40 мин).

Режим стерилизации определяется температурой и продолжительностью ее воздействия. Правильный режим стерилизации гарантирует высокое качество продукта, отвечающего требованиям промышленной стерильности (если в 1г продукта не более 11 клеток B. subtilis при отсутствии возбудителей ботулизма и других токсигенных форм).

Понятие о формуле стерилизации.

Банки загружают в аппараты периодического или непрерывного действия, прогревают установку и банки до температуры стерилизации, проводят стерилизацию в течение периода отмирания микроорганизмов, после снижения температуры аппарата банки выгружают, и цикл повторяется. Условную запись теплового режима аппарата, в котором стерилизуются консервы, называют формулой стерилизации. Для аппаратов периодического действия эта запись имеет вид
(А+В+С)/Т

где А - продолжительность прогрева автоклава от начальной температуры до температуры стерилизации, мин; В - продолжительность собственно стерилизации, мин; С - продолжительность снижения температуры до уровни, позволяющего производить разгрузку аппарата, мин; Т-заданная температура стерилизации, °С.

Температура в центральной зоне банки отстает от температуры в автоклаве, что объясняется низкой теплопроводностью продукта. Скорость прогрева содержимого банки, в свою очередь, зависит от вида теплопередачи: в жидкой составляющей консервов теплопередача происходит быстрее; в плотной части консервов теплопередача идет более медленно.

При определении режимов стерилизации необходимо знать:

1) температура содержимого консервов в процессе нагрева изменяется во времени, причем консервы по объему прогреваются неравномерно;

2) жидкая часть консервов прогревается быстрее плотной;

3)наиболее трудно прогревается точка, расположенная несколько выше геометрического центра банки, так как теплопередача со стороны крышки тормозится (в невакуумированных консервах) из-за наличия воздушного пузыря в незаполненном пространстве консерва;

4) температура по времени в центральной зоне консерв изменяется иначе, чем в самом аппарате (автоклаве).

Таким образом, значение величин А, В, С и Т в формуле стерилизации характеризует лишь режим работы аппарата и не отражает степени эффективности действия параметров термообработки на консервируемый продукт.

Рассматривая величины, входящие в формулу стерилизации, можно заметить, что величину Т выбирают как максимально допустимую температуру для данного вида консервов (т, е. вызывающая наименьшие изменения качественных показателей продукта), а значения А и С зависят в основном от конструктивных особенностей автоклава. Чем выше начальная температура содержимого банки, тем меньше времени А требуется для ее прогрева до необходимого уровня Температуры.

Значение величины А будет зависеть лишь от объема и вида тары. В связи с этим при работе на вертикальных автоклавах пользуются постоянными заданными значениями А: для жестяных банок вместимостью до 1 кг - 20 мин, для банок большей вместимости - 30 м.ин, для стеклянных банок вместимостью 0,5 кг - 25 мин, вместимостью 1 кг - 30 мин.

Значение величины С обусловлено необходимостью выравнивания давления в отстерилизованной банке с атмосферным перед разгрузкой автоклава. Пренебрежение этапом снижения давления приводит к необратимой деформации жестяных банок или к срыву крышек со стеклянной тары.

Нагрев продукта в процессе стерилизации (этапы А и В) сопровождается увеличением внутреннего давления внутри банки. Величина избыточного внутреннего давления в герметичном объеме банки зависит от содержания влаги, степени вакуумирования, степени расширения продукта в результате нагрева, а также от коэффициента заполнения банки и степени увеличения объема тары вследствие теплового расширения материала и вспучивания концов банок.

Степень теплового расширения материала тары (особенно у стекла) всегда ниже степени теплового расширения мясопродуктов. Поэтому устанавливают регламентируемые значения коэффициентов заполнения банок: для жестяных банок - 0,85-0,95, для стеклянных - меньше.

Избыточное давление в банке по сравнению с давлением в автоклаве обусловлено в основном давлением присутствующего воздуха. Вакуумирование банок, а также прогрев содержимого консервов перед укупоркой позволяют снизить величину внутреннего давления. Уровень перепада давлений в банке и в стерилизующем аппарате не должен выходить за определенные пределы. При диаметре банки 72,8 мм значение Ркр составляет 138 кН/м2, диаметре 153,1 мм соответственно 39 кН/м2.

Для создания этих условий в автоклав при стерилизации подают сжатый воздух или воду. Противодавление лучше создавать водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности и одновременно служащей греющей средой.

Необходимое для разгрузки автоклава снижение давления в аппарате до атмосферного по окончании стерилизации приводит к увеличению перепада давлений в банке и автоклаве, так как консервы сохраняют высокую температуру. По этой причине давление выравнивают постепенно, подавая в автоклав холодную воду под давлением, равным установившемуся в нем к концу стерилизации. В результате быстрого охлаждения консервов внутреннее давление падает, что позволяет осторожно понижать давление в самом автоклаве. Конечная температура охлаждения для жестяных банок перед их выгрузкой из автоклава установлена в пределах 40-45°С.

Период времени, необходимый для снижения давления в аппарате (величина С), составляет в среднем 20-40 мин.

Стерилизацией не всегда достигается полное отмирание микроорганизмов. Это зависит от:

1.Чем больше термостойкий микроорганизм, тем сложнее справиться (споры сенной палочки выдерживают 130 ?С).

2.Общего количества микроорганизмов.

3.От консистенции и гомогенности продукта (в жидких консервах м/о погибают за 25 мин, а в плотных – за 50 мин.).

5.от наличия жира (кишечная палочка в бульоне при 100 ?С погибает за 1 сек, а в жире – за 30 сек.

6.от наличия соли и сахара.

Стерилизация в электромагнитном поле токами высокой частоты (ТВЧ) и сверхвысоких частот. Стерилизация достигается за счет образования тепла в клетках микроорганизмов под действием переменного электромагнитного поля. Стерильное мясо можно получить при нагревании до 145°С в течение 3 мин. Одновременно ТВЧ- и СВЧ-нагревы обеспечивают сохранность пищевой ценности продукта.

Стерилизация ионизирующими облучениями. К ионизирующим излучениям относят катодные лучи -поток быстрых электронов, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Ионизирующие излучения обладают высоким бактерицидным действием и способны, не вызывая нагрева продукта, обеспечить полную стерилизацию.

Продолжительность стерилизации ионизирующими облучениями - несколько десятков секунд. Однако высокая интенсивность облучения приводит к изменению составных частей мяса. После ионизационной обработки продукт внутри банки остается сырым, поэтому его нужно довести до состояния кулинарной готовности одним из обычных способов нагрева.

Стерилизация горячим воздухом. Горячий воздух температурой 120°С циркулирует в стерилизаторе со скоростью 8 - 10 м/с. Данный способ дает возможность повысить теплопередачу от греющей среды консервам, снизить вероятность перегрева поверхностных слоев продукта.

Стерилизация в аппаратах периодического действия. Наиболее распространенным типом аппаратов периодического действия для стерилизации консервов являются автоклавы СР, АВ и Б6-ИСА. Автоклавы подразделяются на вертикальные (для стерилизации консервов, выпускаемых в жестяной и стеклянной таре, паром или в воде) и горизонтальные (для стерилизации консервов в жестяной таре паром). Температуру и давление в автоклавах регулируют ручным методом или с помощью пневматических и электрических программных устройств - терморегуляторов.

В автоклавные корзины банки укладывают вручную, посредством загрузки транспортером «навалом» (в водяной ванне или без нее), гидравлическими и гидромагнитными укладчиками. Разгрузку производят, опрокидывая автоклавные корзины.

Рис. 1. Гидростатический стерилизатор А9-ФСА:

1 - камера подогрева; 2 камера стерилизации; 3 - камера первичного охлаждении; 4 - камера дополнительного охлаждения; 5 - бассейн охлаждения; 6 - механизм загрузки и выгрузки; 7 - линия слива водв в канализацию; 8 - цепной конвейер

Стерилизация в аппаратах непрерывного действия. Стерилизаторы непрерывного действия подразделяют на роторные, горизонтальные конвейерные, гидростатические. Первые два типа редко используют.

В гидростатических стерилизаторах непрерывного действия применен принцип уравновешивания давления в камере стерилизации с помощью гидравлических шлюзов.

В гидростатических стерилизаторах длина участков конвейера в зонах подогрева и охлаждения одинакова, поэтому формула стерилизации имеет симметричный вид А-В-А. Температура стерилизации поддерживается в результате регулирования положения уровня воды в камере стерилизации.

Гидростатический стерилизатор работает следующим образом. Банки загружают в банконосители бесконечного цепного конвейера, который подает их в шахту гидростатического (водяного) затвора-шлюза. После прогрева банки поступают в камеру парового стерилизатора, нагреваются до 120 °С и попадают в зону водяного охлаждения, где температура консервов падает до 75-80°С. Выйдя из гидростатического затвора, банки поступают в камеру дополнительного водяного охлаждения (40-50°С), после чего консервы выгружают из стерилизатора.

При использовании стерилизаторов непрерывного действия отпадает необходимость предварительного прогрева аппарата, поэтому две величины формулы стерилизации А и В образуют одну B` и она приобретает вид (В" + С)/Т.
Пастеризация.

Пастеризация является одной из разновидностей термообработки, при которой уничтожаются преимущественно вегетативные формы микроорганизмов. В связи с этим при выработке качественных пастеризованных консервов к сырью предъявляют ряд дополнительных жестких санитарно-гигиенических и технологических требований. Для таких консервов обычно используют свинину в шкуре; контролируют величину рН сырья (для свинины рН должна быть 5,7-6,2, для говядины - 6,3-6,5). В процессе посола и созревания рекомендуется применение шприцевания рассолов, массирования и тумблирования. Сырье фасуют в эллиптические или прямоугольные металлические банки вместимостью 470, 500 и 700 г с одновременным закладыванием желатина (1%). После подпрессовки банки укупоривают на вакуум - закаточных машинах.

Пастеризацию производят в вертикальных либо ротационных автоклавах. Режим, пастеризации включает время прогрева банок при 100°С (15 мин), период снижения температуры в автоклаве до 80°С (15 мин), время собственно пастеризации при 80°С (80-110 мин) и охлаждения до 20°С (65-80 мин). В зависимости от вида и массы консерв общая продолжительность процесса пастеризации составляет 165-210 мин; период прогрева центральной части продукта при 80°С- 20-25 мин.

При пастеризации в продукте могут сохраняться термоустойчивые виды микроорганизмов, способные развиваться при температурах до 60°С, а также термофильные виды с оптимумом развития при 53-55°С. Для предотвращения повышения обсемененности микроорганизмами необходимо как можно быстрее прогревать и охлаждать банки с тем, чтобы «пройти» температурный оптимум развития микроорганизмов. Самой опасной считают температуру 50 - 68°С.

Количество желе в пастеризованных изделиях увеличивается (от 8,2 до 23,8%) с повышением температуры термообработки (от 66 до 94 °С). Однако длительный нагрев ухудшает качество не только самого продукта, но и свойства желе (крепость, способность к застудневанию). Использование температур свыше 100°С при термообработке пастеризованных консервов (в период прогрева) сопровождается ухудшением сочности продукта, рыхлостью, ухудшением консистенции.

Тиндализация представляет собой процесс многократной пастеризации. При этом консервы подвергают термообработке 2-3 раза с интервалами между нагревом в 20 - 28 ч. Отличие тиндализации от обычной стерилизации заключается в том, что каждого из этапов теплового воздействия недостаточно для достижения необходимой степени стерильности, однако суммарный эффект режима гарантирует определенную стабильность консервов при хранении.

При данном способе термообработки микробиологическая стабильность обеспечивается тем, что в процессе первого этапа нагрева, который недостаточен по уровню стерилизующего эффекта, погибает большинство вегетативных клеток бактерий. Часть из них вследствие изменившихся условий внешней среды успевает модифицироваться в споровую форму. В течение промежуточной выдержки споры прорастают, а последующий нагрев вызывает гибель образовавшихся вегетативных клеток.

Так как степень воздействия режимов пастеризации и тиндализации на составные части мясопродуктов менее выражена, чем при стерилизации, пастеризованные изделия имеют лучшие органолептические и физико-химические показатели.

Пастеризованные консервы относят к полуконсервам, срок их хранения при t = 0-5°С и? не выше 75% 6 мес. Тиндализованные консервы, срок хранения которых при t не выше 15°С 1 год, относят к «3/4 консервам». Условная запись режима пастеризации имеет вид, аналогичный с формулой стерилизации. В нее входит несколько формул тепловых режимов с указанием периодов выдержки консервов между нагревами. Пастеризованные консервы являются деликатесным видом изделий.

Основным технологическим процессом при производстве мясных и мясо-растительных консервов (и других видов продукции длительного хранения) является стерилизация продукции.

Стерилизация продукции

Процесс стерилизации консервов заключается в жесткой тепловой обработки, которая обеспечивает полную гибель не образующей споры микрофлоры, а также значительно снижает остаточное количество спорообразующих микроогранизмов, тем самым обеспечивая допустимый нормативно-технической документацией уровень микроорганизмов в готовом продукте

Стерилизация продукции гарантирует стойкость консервированной продукции при длительных сроках хранения и обеспечивает безопасность употребления такой продукции в пищу.

Стерилизация продукции выполняется в установках периодического действия (например в автоклаве ИПКС-128-500), а также автоклавы непрерывного действия, основанные на создании избыточного давления за счет естественного столба воды.

Технология стерилизации продукции

Проверка герметичности укупорки

Первой операцией перед стерилизацией продукции является проверка укупоренных банок на герметичность, как правило это делают погружным способом в горячую воду с температурой 80-90 ºС, что позволяет выявить продукцию с браком при укупорке, после проверки и дефектовки переходят к следующему этапу.

Первым этапом начала процесса стерилизации является загрузка фасованной и укупоренной продукции в автоклав, при этом продукт может быть расфасован в любую допустимую к применению герметичную тару (стеклянные банки с завинчивающимися крышками, жестяная тара, ламистер, реторт-пакеты и др.).

после завершения загрузки автоклав закрывают (в данном примере будет рассматриваться водо-паровой автоклав переодического действия) заполняют водой и запускают процесс стерилизации.

Стерилизация продукции

Стерилизация продукции складывается из нескольких этапов, более подробно разберем каждый из них.

Нагрев содержимого автоклава

На данном этапе происходит нагрев содержимого автоклава до температуры стерилизации. Нагрев осуществляется либо острым паром, либо с помощью электрических тенов. В среднем процесс нагрева занимается от 40 минут и более в зависимости от объема автоклава, и способа передачи тепла.

Собственно сама операция стерилизации

Процесс стерилизации заключается в выдержке продукции определенное время при определенной температуре под избыточным давлением.

Для мясных и мясо-растительных консервов температура стерилизации может быть различна и варьировать от 110 до 120 ºС, выдержка для мясных изделий при стерилизации составляе от 50 до 100 минут в зависимости от типа производимого продукта.

Охлаждение

После завершения процесса стерилизации, начинают плавный сброс температуры внутри автоклава и избыточного давления. Это осуществляется путем подвода через охлаждающую рубашку холодной воды.

Процесс снижения температуры до 40-45 ºС занимает от 40 минут в зависимости от объема автоклава и разницы температур между автоклавом и хладагентом.

Выгрузка продукции

После охлаждения, выгружают из автоклава, проводят контроль качества, также возможна отправка партии консервов на проверку качества стерилизации в термостатную камеру. В термостатной камере создаются оптимальные условия для развития микрофлоры (температура 35 — 37 ºС), выдержка в термостатной камере проходит в течении 10 дней. После выдержки проводят повторный контроль качества, продукцию с признаками порчи (вздутие банок, разгерметизация) отбраковывают.

С Уважением, Горбунов Евгений.

Теги: обзоры , технологии , производство .

Понравиласть статья? Оцените её поставив соответствующую звездочку. Хотите получать ссылки на новые статьи на электронную почту " ".
Внимание!!! При цитировании текста статей и использовании любых материалов с портала "Мясо. Мясопродукты. Пищевые технологии." ссылка на сайт обязательна.

Добавить комментарий

Стерилизация – удаление или уничтожение всех живых микроорганизмов (вегетативных и споровых форм) внутри или на поверхности предметов.

Стерилизация проводится различными методами: физическими, химическими, механическими.

Основные требования, предъявляемые к процессу стерилизации, отражены в отраслевом стандарте 42-21-2-82 «Стерилизация и дезинфекция изделий медицинского назначения. Методы, средства, режимы».

Физические методы. Самым распространенным методом стерилизации является воздействие высокой температуры. При температуре, приближающейся к 100 0 С, происходит гибель большинства патогенных бактерий и вирусов. Споры почвенных бактерий-термофилов погибают при кипячении в течение 8,5 часов. Микроорганизмы, попавшие в глубинные слои земли, или покрытые свернувшейся кровью, оказываются защищенными от воздействия высокой температуры и сохраняют свою жизнеспособность.

При стерилизации физическими методами применяют действие высоких температур, давления, ультрафиолетового облучения и др.

Наиболее простой, но надежный вид стерилизации – прокаливание . Его применяют при поверхностной стерилизации негорючих и теплоустойчивых предметов непосредственно перед их использованием.

Другим простым и легко доступным методом стерилизации считается кипячение . Этот процесс проводят в стерилизаторе – металлической коробке прямоугольной формы с двумя ручками и плотно закрывающейся крышкой. Внутри расположена вынимающаяся металлическая сетка с ручками по бокам, на которую кладут стерилизуемый инструмент. Основной недостаток метода заключается в том, что он не уничтожает споры, а только вегетативные формы.

При паровой стерилизации необходимо выполнение определенных условий, которые гарантируют ее эффективность и сохранение стерильности изделий в течение определенного срока. Прежде всего, стерилизация инструментов, операционного белья, перевязочного материала должна проводиться в упаковке. С этой целью используют: стерилизационные коробки (биксы), двойную мягкую упаковку из бязи, пергамент, влагопрочную бумагу (крафт-бумага), полиэтилен высокой плотности.

Обязательное требование к упаковке – герметичность. Сроки сохранения стерильности зависят от вида упаковки и составляют трое суток для изделий простерилизованных в коробках без фильтров, в двойной мягкой упаковке из бязи, бумаги мешочной влагопрочной. В стерилизационных коробках с фильтрами стерильность изделий сохраняется в течение года.

Стерилизация сухим жаром . Процесс стерилизации сухим жаром проводят в сухожаровом шкафу (в печи Пастера и др.) – металлическом шкафу с двойными стенками. В корпусе шкафа расположены рабочая камера, в которой имеются полки для размещения предметов для обработки, и нагревательные элементы, которые служат для равномерного нагрева воздуха в рабочей камере

Режимы стерилизации:

температура 150 0 С – 2 часа;

температура 160 0 С – 170 0 C 45 минут – 1час;

температура 180 0 C – 30 минут;

температура 200 0 C – 10-15 минут.

Необходимо помнить, что при температуре 160 0 С бумага и вата желтеют, при более высокой температуре – сгорают (обугливаются). Началом стерилизации является тот момент, когда температура в печи достигает нужной величины. После окончания стерилизации печь выключается, прибор остывает до 50 0 С, после чего из него вынимают простерилизованные предметы.

Изделия в воздушном стерилизаторе можно стерилизовать без упаковки, но только в тех случаях, если они используются сразу же после стерилизации. В качестве упаковки может быть использована бумага мешочная, изготовленная по ГОСТ 2228-81, в ней изделия хранятся не менее 3-х суток.

Режим воздушной стерилизации представлен двумя значениями температуры – 160 0 С в течение 2,5 часов, либо 180 0 С – в течение 1 часа.

Стерилизация текучим паром . Этот вид стерилизации производится в аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата не плотно, для того, что бы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Начальный подогрев воды в приборе происходит в течение 10-15 минут.

Текучим паром стерилизуют материалы, которые разлагаются или портятся при температуре выше 100 0 С – питательные среды с углеводами, витаминами, растворы углеводов и т. п.

Стерилизацию текучим паром проводят дробным методом – при температуре не выше 100 0 С по 20-30 минут в течение 3-х дней. При этом вегетативные формы бактерий погибают, а споры сохраняют жизнеспособность и прорастают в течение суток при комнатной температуре. Последующее прогревание обеспечивает гибель этих вегетативных клеток, появляющихся из спор в промежутках между этапами стерилизации.

Тиндализация – метод дробной стерилизации, при котором прогревание стерилизуемого материала проводится при температуре 56-58 0 С в течение часа 5-6 дней подряд.

Пастеризация – однократное нагревание материала до 50-65 0 С (в течение 15-30 минут), 70-80 0 С (в течение 5-10 минут). Используется для уничтожения бесспоровых форм микробов в пищевых продуктах (молоко, соки, вино, пиво).

Стерилизация паром под давлением . Стерилизация проводится в автоклаве под давлением обычно (посуда, физиологический раствор, дистиллированная вода, питательные среды, не содержащие белков и углеводов, различные приборы, изделия из резины) в течение 20-30 минут при температуре 120-121 0 С (1 атм.), хотя могут быть использованы и другие соотношения между временем и температурой в зависимости от стерилизуемого объекта.

Любые растворы, содержащие белки и углеводы, стерилизуют в автоклаве при 0,5 атм. (115 0 С) в течение 20-30 минут

Любой инфицированный микроорганизмами (заразный) материал стерилизуют при давлении в 1,5 атм. (127 0 С) – 1 час, или при давлении 2,0 атм. (132 0 С) – 30 минут.

Когда стерилизуемые растворы находятся в стеклянных сосудах, по окончании цикла стерилизации необходимо контролировать время охлаждения, а также медленно понижать давление, т.к. открывать автоклав можно только после того, как в нем установилось давление окружающей среды.

Стерилизация облучением . Излучение может быть неионизирующим (ультрафиолетовое, инфракрасное, ультразвуковое, радиочастотное) и ионизирующим – корпускулярным (электроны) и ли электромагнитным (рентгеновские лучи или гамма-лучи).

Эффективность облучения зависит от полученной дозы, а выбор дозы определяется микробным загрязнением, формой и составом материала, подлежащего стерилизации.

Ультрафиолетовое облучение (254 нм) обладает малой проникающей способностью, поэтому требует достаточно длительного воздействия и используется в основном для стерилизации воздуха, открытых поверхностей в помещениях.

Ионизирующее излучение, в первую очередь, гамма-облучение, успешно применяется для стерилизации в промышленных условиях медицинских изделий из термолабильных материалов, поскольку позволяют быстро облучать материалы еще на стадии производства (при любой температуре и герметичной упаковке). В настоящее время широко используется для получения стерильных одноразовых пластмассовых изделий (шприцы, системы для переливания крови, чашки Петри), и хирургических перевязочных и шовных материалов.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Фильтры задерживают микроорганизмы благодаря пористой структуре матрикса, но для пропускания раствора через фильтр требуется вакуум или давление, поскольку сила поверхностного натяжения при таком малом размере пор не дает жидкостям фильтроваться.

Существуют 2 основных типа фильтров – глубинные и фильтрующие.

Глубинные фильтры состоят из волокнистых или гранулированных материалов (асбест, фарфор, глина), которые спрессованы, свиты или связаны в лабиринт проточных каналов, поэтому четкие параметры размера пор отсутствуют. Частицы задерживаются в них в результате адсорбции и механического захвата в матриксе фильтра, что обеспечивает достаточно большую емкость фильтров, но может приводить к задержке части раствора.

Фильтрующие фильтры имеют непрерывную структуру, и эффективность захвата ими частиц определяется в основном соответствию их размеру пор фильтра. Мембранные фильтры имеют низкую емкость, но эффективность не зависит от скорости протока и перепада давлений, а фильтрат почти или совсем не задерживается.

Мембранная фильтрация в настоящее время широко применяется для стерилизации масел, мазей и растворов, неустойчивых к нагреванию – растворы для внутривенных инъекций, диагностические препараты, растворы витаминов и антибиотиков, сред для культур тканей и т.д. и т.п..

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Химические методы стерилизации, связанные с применением химических веществ, обладающих явно выраженной антимикробной активностью, делятся на 2 группы: стерилизация газами и растворами (чаще известна как «дезинфекция»).

Химические методы стерилизации газами используются в лечебно-профилактических учреждениях для обеззараживания медицинских материалов и оборудования, которые нельзя стерилизовать другими способами (оптические приборы, кардиостимуляторы, аппараты искусственного кровообращения, эндоскопы, изделия из полимеров, стекла).

Бактерицидными свойствами обладают многие газы (формальдегид, окись пропилена, озон, надуксусную кислота и метилбромид), но шире всего используется окись этилена, поскольку она хорошо совместима с различными материалами (не вызывает коррозию металла, порчи обрабатываемых изделий из бумаги, резины и всех марок пластмасс). Время экспозиции при использовании газового метода стерилизации варьирует от 6 до 18 часов в зависимости от концентрации газовой смеси и объема специального аппарата (емкости) для этого вида стерилизации. Согласно «Методическим рекомендациям по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации медицинских инструментов» №26-613 от 09.02.88г. для стерилизации газами в качестве газового стерилизационного аппарата возможно применение микроанаэростата, а кроме окиси этилена или смеси окиси этилена с бромистым метилом, – паров 40% формальдегида в этиловом спирте при температуре 80 0 С в стерилизационной камере в течение 60 минут.

Контроль стерильности производят в специально оборудованных боксах, исключающих возможность вторичного контакта изделий с микрофлорой. Для контроля отбирают не менее 1% из числа одновременно простерилизированных изделий. Производят посев изделий в питательную среду для контроля. При отсутствии роста бактерий дают заключение о стерильности изделия.

Стерилизация растворами применяется при обработке больших поверхностей (пространств) или медицинских приборов, которые не могут быть обеззаражены другими методами.

Согласно требованиям отраслевого стандарта ОСТ 42-21-2-85 «Методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации изделий медицинского назначения» большинство изделий медицинского назначения из металла, стекла, пластмасс, резины, проходят предстерилизационную обработку, состоящую из нескольких этапов:

– замачивание в моющем растворе при полном погружении изделия в дезинфицирующий раствор в течение 15-ти минут;

– мойка каждого изделия в разобранном виде в моющем растворе в ручном режиме в течение 1-ой минуты;

– ополаскивание под проточной водой хорошо промытых изделий в течение 3-10 минут;

– сушка горячим воздухом в сушильном шкафу.

Контроль качества предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения на наличие крови проводят путем постановки амидопириновой пробы. Остаточные количества щелочных компонентов моющего средства определяют с помощью фенолфталеиновой пробы.

Согласно требованиям этого же ОСТа обязательным условием стерилизации растворами изделий медицинского назначения является полное погружение изделий в стерилизационный раствор в разобранном виде, с заполнением каналов и полостей, при температуре раствора не менее 18°С. Используют только эмалированные емкости (без повреждений) со стеклянными или пластмассовыми крышками. После стерилизации изделия быстро извлекают из раствора с помощью пинцетов или корнцангов, удаляют раствор из каналов и полостей, затем дважды последовательно промывают простерилизованные изделия стерильной водой. Простерилизованные изделия используют сразу по назначению или помещают в стерильную емкость, выложенную стерильной простыней, и хранят не более 3-х суток. В специальном журнале ведут обязательный учет всех циклов химической стерилизации с указанием даты, точного времени стерилизации (закладки, выемки раствора), название используемого препарата и его концентрации.

Препараты, используемые для стерилизации, классифицируются по группам: кислоты или щелочи, перекиси (6% раствор перекиси водорода), спирты (этиловый, изопропиловый), альдегиды (формальдегид, глутаровый альдегид), галогены (хлор, хлорамин, иодофоры – вескодин), четвертичные аммониевые основания, фенольные соединения (фенол, крезол).

Кроме того, в качестве удобных и экономичных дезинфицирующих растворов могут использоваться универсальные препараты, т.е. позволяющие проводить обеззараживание от всех форм микроорганизмов (бактерий, в том числе микобактерий туберкулеза, вирусов, включая ВИЧ, патогенных грибов) или комбинированные препараты («Дезэффект», «Аламинал», «Септодор», «Виркон»), совмещающие одновременно два процесса – дезинфекцию и предстерилизационную обработку.

Комплекс дезинфекционных мероприятий, ориентированных на удаление или уничтожение возбудителей инфекционных болезней в объектах или на абиотических объектах окружающей среды, т.е. при их передаче от источника к восприимчивым людям, делится на 2 вида: очаговая дезинфекция и профилактическая дезинфекция.

Очаговая дезинфекция осуществляется в эпидемических очагах и в свою очередь подразделяется на текущую , если источник возбудителя присутствует, и заключительную , если источник удален.

Текущая дезинфекция направлена на постоянное обеззараживание экскрементов, рвотных масс, мокроты, патологического отделяемого, перевязочного материала и др. объектов в окружении больного, которые обсеменены или могли быть обсеменены возбудителями в течение всего периода, пока больной или носитель служат источником возбудителя инфекции.

Заключительная дезинфекция направлена на уничтожение патогенных микроорганизмов, оставшихся в очаге в жизнеспособном состоянии на различных предметах, хотя источник удален, т.е. после госпитализации, выздоровления или смерти больного. При заключительной дезинфекции обработке подлежат помещения, экскременты, рвотные массы, белье, предметы быта и все другие объекты, которые могли быть контаминированы возбудителями данного заболевания. Этот вид дезинфекции, как правило, осуществляется специализированными службами органов госэпиднадзора.

Профилактическая дезинфекция проводится в том случае, если источник инфекции не обнаружен, но предполагается возможность его существования. Этот вид дезинфекции чаще всего используют в медицинских учреждениях (профилактика профессионального заражения медицинского персонала внутрибольничных инфекций), на предприятиях общественного питания, предприятиях, изготавливающих, перерабатывающих и реализующих пищевые продукты, а также в местах массовых скоплений людей, где может находиться источник возбудителя инфекционного заболевания среди здорового населения.

При кишечных инфекциях дезинфекционные мероприятия направлены на очистку и обеззараживание источников питьевого водоснабжения, сточных вод, отбросов, пищевых продуктов, материалов от больного, посуды, белья, пищеблоков, санузлов. В очаге проводят и текущую, и заключительную дезинфекцию.

При инфекциях дыхательных путей дезинфекцию проводят с целью снижения микробного загрязнения воздуха конкретных помещений, что может достигаться путем не только влажной уборки и обеззараживания объектов в окружении больного, но и проветривания или УФ-облучения воздуха в данном помещении.

В очагах трансмиссивных инфекций дезинфекционные мероприятия проводят только при чуме, туляремии, лихорадке Ку, и на объектах, где работают с кровью.

При инфекциях наружных покровов дезинфекции подлежат все вещи, бывшие в употреблении (белье, расчески, ножницы, губки) в банях, душевых, бассейнах, парикмахерских, причем рекомендуется по возможности использовать универсальные препараты, обладающие бактерицидным (в т.ч. спорицидным), вирулицидным, фунгицидным свойствами.

При профилактике внутрибольничных инфекций дезинфекции должны подвергаться все изделия медицинского назначения после каждого пациента, руки персонала, раневая поверхность, операционное поле и т.д. и т.п.

Биологическая стерилизация – основана на применении антибиотиков, используется ограниченно – в культурах тканей для культивирования вирусов.