Стерилізація в харчовій промисловості

1. МЕТА

Термічна обробка продуктів - одна з основних технік харчової промисловості для збереження харчових продуктів. Термічна обробка зупиняє бактеріальну та ферментну активність; таким чином запобігаючи втраті якості та зберігаючи продукти, що не псуються (НДТ у харчовій, напойній та молочній промисловості, червень 2005 р.).

Стерилізація: (НДТ у харчовій, напойній та молочній промисловості, червень 2005 р.)

Стерилізація - це контрольований процес нагрівання, який використовується для повного знищення всіх живих мікроорганізмів, включаючи термостійкі спори в молоці чи іншій їжі. Цього можна досягти вологим теплом, сухим теплом, фільтрацією, опроміненням або хімічними методами. Порівняно з пастеризацією, термічну обробку понад 100 ° C застосовують протягом періоду, достатнього для досягнення стабільного терміну придатності продукту.

UHT (Ультрависока температура) стерилізація: (НДНТ у харчовій, напійній та молочній промисловості, червень 2005 р.)

Стерилізація UHT (надвисока температура) має термічну обробку понад 100 ° C протягом дуже короткого часу; це особливо застосовно до рідких продуктів з низькою в'язкістю. Основою UHT, або надвисокої температури, є стерилізація їжі перед упаковкою, а потім розливання в попередньо стерилізовані контейнери в стерильній атмосфері.

2. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Стерилізація застосовується для обробки всіх видів харчових продуктів. Сюди входять молоко, соки, пиво та багато інших. Стерилізація UHT використовується для рідких продуктів з низькою в'язкістю (молоко, соки, вершки, вино, заправки для салатів), продуктів з дискретними частинками (дитяче харчування, томатні продукти, фруктові та овочеві соки, супи) та більших частинок (рагу) Харчова, напойна та молочна промисловість, червень 2005 р.).

3. ОПИС ТЕХНІК, МЕТОДІВ І ОБЛАДНАННЯ

Зазвичай при стерилізації продукт консервують або розливають у пляшки, а потім термічно обробляють у стерилізаторі. Стерилізатори можуть бути періодичними або безперервними. У процесах термічної обробки можуть застосовуватися різні комбінації часу/температури, залежно від властивостей продукту та вимог терміну придатності

(Операції в харчовій промисловості - веб-видання, R. L. EARLE, 1983)

Стерилізація вологим теплом:

При стерилізації вологим теплом температури, як правило, коливаються від 110 до 130 ° C, а час стерилізації становить від 20 до 40 хвилин. Наприклад, консервовані продукти стерилізують в автоклаві приблизно при 121 ° C протягом 20 хв. Більш високі температури та коротший час можуть мати подібні наслідки, наприклад 134 ° C протягом 3 хв. Однак, якщо умови не дозволяють проростати спори, також можуть застосовуватися більш низькі температури та коротший час. Наприклад, з кислими фруктовими соками, варенням або десертами зазвичай достатньо нагрівання до 80-100 ° C протягом 10 хв.

Стерилізація сухим теплом:

Для знищення бактеріальних ендоспор сухим теплом потрібні триваліші періоди впливу (наприклад, до 2 годин) і більш високі температури (наприклад, 160 - 180 ° C), ніж при вологому теплі.

Стерилізація хімічними засобами:

Також можуть застосовуватися хімічні засоби. Оксид етилену використовується для стерилізації продуктів харчування, пластмас, посуду та іншого обладнання. [87, Ullmann, 2001]

(Операції в харчовій промисловості - веб-видання, R. L. EARLE, 1983)

UHT обробка означає дуже коротку термічну обробку при температурі приблизно 140 ° C (135-150 ° C) протягом всього декількох секунд. Це призводить до стерилізації продукту з мінімальним нанесенням шкоди властивостям продукту. УВЧ-обробка можлива лише в проточному обладнанні. Таким чином, продукт стерилізують перед тим, як переносити його в стерилізовані контейнери в стерильній атмосфері. Для цього потрібна асептична обробка. Існує два основних методи лікування УГТ:

Пряме нагрівання:

Продукт нагрівається при прямому контакті з парою питної або кулінарної якості. Головною перевагою прямого нагрівання є те, що виріб витримується при підвищеній температурі протягом коротшого періоду часу. Для термочутливого продукту (наприклад, молока) це означає менший збиток. Існує два методи прямого нагрівання: (а) ін’єкція та (б) інфузія.

Рисунок 1: Ін’єкції та інфузії для прямого нагрівання при лікуванні УВТ ЛІТЕРАТУРА: http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/home.html

(а) Інжекція: Пар високого тиску впорскується в попередньо нагріту рідину за допомогою парового інжектора, що призводить до швидкого підвищення температури. Після: витримки продукт охолоджується у вакуумі, щоб видалити воду, еквівалентну кількості використаної конденсованої пари. Цей метод: забезпечує швидке нагрівання та охолодження та видалення летких речовин, але підходить лише для деяких продуктів. Він енергоємний і: оскільки продукт контактує з гарячим обладнанням, існує можливість пошкодження смаку. (b) Інфузія: потік рідкого продукту перекачується через розподільну насадку в камеру пари високого тиску. Ця: система характеризується великим об'ємом пари та малим об'ємом продукту, розподіленим у великій площі поверхні продукту.: Температура виробу точно контролюється тиском. Додатковий час витримки може бути досягнуто за допомогою пластинчастих або трубчастих теплообмінників з подальшим швидким охолодженням у вакуумній камері. Цей метод має ряд переваг: миттєве: нагрівання та швидке охолодження, відсутність локального перегріву чи вигоряння та підходить для продуктів з низькою та високою в'язкістю.

Непряме нагрівання:

Нагрівальне середовище та виріб не контактують безпосередньо, а розділяються поверхнями контакту обладнання. Застосовуються декілька типів теплообмінників: (а) пластинка, (б) трубчаста, (в) скребкована поверхня та (г) подвійний конус.

4. КОНКУРЕНТНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕГАЮЧІ ПОТЕНЦІАЛИ

Стерилізація фільтрацією: (Операції з харчової промисловості - веб-видання, R. L. EARLE, 1983)

Розчини, що містять термолабільні сполуки, можна стерилізувати фільтруванням через середовища, такі як нітроцелюлозні мембрани, кизельгур, фарфор, азбест (див. Також мембранні процеси).

Стерилізація ультрафіолетовим випромінюванням: (Операції в харчовій промисловості - веб-видання, R. L. EARLE, 1983)

УФ-опромінення використовується для збереження приміщень частково стерильними. Бактерії та їх суперечки швидко гинуть, але спори грибів лише помірно чутливі до випромінювання. Іонізуюче випромінювання (рентгенівське, гамма-випромінювання) використовується для стерилізації продуктів харчування та інших компактних матеріалів.

б) Зміни в системі розподілу енергії