Оборудование для тепловой обработки мясных консервов

В процессе производства консервов для обеспечения стабильности продукта при хранении применяют такие способы термообработки, как стерилизация и пастеризация.

Стерилизацией называют процесс нагревания продукта до температуры выше 100 °C. Тепловую обработку консервов в аппаратах, предназначенных для стерилизации, проводят в основном двумя способами: острым насыщенным паром без противодавления (для консервов в жестяной таре объемом до 500 см³) и водой, подогреваемой паром, с противодавлением (для консервов в стеклянной таре и в жестяных банках больших объемов).

Противодавление — это давление, искусственно создаваемое внутри аппаратов и позволяющее обеспечивать целостность консервов в процессе стерилизации. Наличие высокого избыточного давления внутри банки при стерилизации, проводимой без противодавления, приводит к деформации донышек и крышек и нарушению герметичности банок.

Стерилизацию консервов как с противодавлением, так и без него осуществляют в специальных аппаратах-автоклавах. Различают автоклавы вертикальные — для стерилизации консервов в жестяной и стеклянной таре паром или в воде и горизонтальные — для стерилизации консервов в жестяной таре паром.

Наибольшее распространение получили вертикальные автоклавы Б6-КА2-В-2 (две корзины) и Б6-КА2-В-4 (четыре корзины вместимостью 0,535 м³ каждая).

Двухсеточный вертикальный автоклав (рис. 21.11) представляет собой цилиндрический корпус со сферическим дном, оборудованный откидывающейся крышкой с противовесом. Герметичность крышки достигается благодаря уплотнительной прокладке и барашковым гайкам. Пар подается через барботер, находящийся в придонной части. Над барботером располагаются корзины с банками.

Для контроля за режимом стерилизации установлены термометр и манометр, подключенные к промежуточному сосуду, который соединен трубкой с внутренней полостью автоклава.

Рис. 21.11. Двухсеточный вертикальный автоклав:

• 1 — корпус; 2 — противовес; 3 — гнездо для термометра; 4 — крышка;
• 5 — кран; 6 — барашковые гайки; 7 — корзины с банками; 8 — циркуляционная

трубка; 9 — промежуточный сосуд подключения манометра и термометра;

• 10 — уплотнительная прокладка; 11 — круговой паз; 12 — барботер;
• 13 — сферическое днище

В верхней части автоклава расположены отверстия для установки клапана и продувного крана, в донной — патрубок спуска конденсата.

Температуру в автоклаве регулируют паровым вентилем: при понижении температуры его открывают, при повышении — прикрывают. При повышении температуры сверх предельной открывают продувной вентиль и выпускают пар. Паровой вентиль должен быть при этом закрыт. Во время стерилизации периодически (каждые 15…20 мин) в течение 5… 10 с приоткрывают сливной вентиль для спуска образовавшегося конденсата.

При стерилизации консервов с противодавлением автоклав заполняют водой при открытом продувном клапане. Вода нагревается паром, и при достижении необходимой температуры продувной клапан закрывается, а требуемое давление в автоклаве создается при помощи парового вентиля.

Эффективность рабочего процесса автоклава значительно повышается при его эксплуатации с системами автоматического управления процессом стерилизации.

Автоклавы Б6-КА2-В-2 комплектуют программным регулятором стерилизации ПРП-2, который обеспечивает проведение технологического процесса по заданной формуле в автоматическом режиме.

В более совершенной конструкции автоклава Б6-КА2-В-2.МП применена электронная микропроцессорная система управления «Август-Р». Она позволяет осуществлять технологический процесс не менее чем по 24 программам, различающимся как режимами стерилизации, так и технологическими допусками при выполнении операций.

В перерабатывающих цехах малой мощности применяют установки для стерилизации консервов УСК-1 с однокорзиночным автоклавом. Основное их достоинство заключается в том, что для их эксплуатации не требуется системы горячего водоснабжения и пара.

Установка УСК-1 (рис. 21.12) состоит из рамы, автоклава, теплообменного аппарата, ресивера, электрокомпрессора, бака для воды, циркуляционного электронасоса, электронасоса подачи холодной воды, трубопроводов, приборов контроля и системы управления.

Рис. 21.12. Установка для стерилизации консервов УСК-1:

• 1 — электронасос подачи холодной воды; 2 — ресивер; 3 — рама;
• 4 — компрессор; 5 — теплообменный аппарат; 6 — циркуляционный электронасос; 7 — арматура; 8 — бак для воды; 9 — система управления;
• 10 — приборы теплоконтроля; 11 — однокорзиночный горизонтальный автоклав

Рама представляет собой сварную конструкцию из швеллеров и уголков из углеродистой стали.

Автоклав выполнен в виде сварного цилиндрического корпуса с внутренним диаметром 800 мм, закрывающегося крышкой с затвором байонетного типа.

Для обеспечения герметизации фланец корпуса резинового кольца прижимается к фланцу крышки за счет избыточного давления воздуха в рабочей емкости. Теплообменный аппарат состоит из цилиндрического корпуса, к обечайке которого приварены два патрубка с фланцами для подвода и отвода воды. К корпусу с одной стороны прикреплен охладитель с серебряными трубами из латуни, с другой — крышка с тремя электронагревателями. Наружные поверхности теплообменника снабжены теплоизоляцией.

Ресивер выполнен в виде цилиндрической емкости с внутренним диаметром 600 мм, состоящей из обечайки и эллиптических днищ из нержавеющей стали. Вместимость бака для воды прямоугольной формы из нержавеющей стали 1,5 м³.

Консервы стерилизуют в автоклаве путем орошения их струями горячей воды, подаваемой через душирующее устройство. Это обеспечивает равномерное прогревание продукта при стерилизации и в конечном счете — его высокое качество.

В основе получаемого эффекта лежит перемещение через замкнутый контур (автоклав — теплообменник — циркуляционный насос) минимально необходимого объема воды с большой кратностью циркуляции. Вода в теплообменнике нагревается электронагревателями. Для исключения парообразования в автоклаве создается избыточное давление воздуха, подаваемого из ресивера, в который воздух под давлением 0,3 МПа закачивается компрессором с приводом от электродвигателя. После нагрева и стерилизации консервы охлаждаются тем же душирующим устройством холодной водой. В автоклав помещается 120 банок вместимостью 1 л (1−82−1000 ГОСТ 5717).

По сравнению с автоклавами периодического действия аппараты непрерывного действия имеют законченный цикл стерилизации, при котором консервы после нагревания охлаждаются. Производительность их значительно увеличивается, так как в одном аппарате совмещены четыре операции: предварительный подогрев, стерилизация, предварительное и окончательное охлаждение.

Непрерывно действующий гидростатический стерилизатор А9-ФСА (рис. 21.13) состоит из водяной камеры подогрева, паровой камеры стерилизации, водяной камеры охлаждения, камеры дополнительного охлаждения, линии слива воды в канализацию, механизма загрузки и выгрузки, бассейна с водой для дополнительного охлаждения и цепного конвейера.

Корпус установки секционный. Каждая секция разделена перегородками на три вертикальных канала. Для тепловой изоляции перегородки выполнены двойными.

Температура стерилизации регулируется уровнем воды в камере стерилизации.

Продолжительность дополнительного охлаждения банок, которое происходит вне корпуса стерилизатора, зависит от скорости конвейера и количества охлаждающей воды.

Рис. 21.13. Гидростатический стерилизатор А9-ФСА:

• 1 — камера подогрева; 2 — камера стерилизации; 3 — камера предварительного охлаждения; 4 — камера дополнительного охлаждения; 5 — бассейн охлаждения;
• 6 — механизм загрузки и выгрузки; 7 — линия слива воды в канализацию;
• 8 — цепной конвейер

Стерилизатор работает следующим образом. Банки загружают в банконосители бесконечного непрерывного цепного конвейера, который подает их в зону гидростатического (водяного) затвора-шлюза. Здесь банки прогреваются и поступают в камеру собственно парового стерилизатора, где нагреваются до 120 °C. Затем консервы попадают в зону водяного охлаждения, и температура их понижается до 75…80°С. Из гидростатического затвора банки поступают в камеру дополнительного водяного охлаждения и, охладившись здесь до 40…50°С, выгружаются из стерилизатора.

Стерилизаторы А9-ФСА оснащены автоматикой, в них предусмотрены очистка и охлаждение рециркуляционной воды.