Стерилизация компотов в стеклянной таре СКО 1-82-1000 со ступенчатым нагревом и охлаждением в статическом состоянии Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

664.8.036.62

СТЕРИЛИЗАЦИЯ КОМПОТОВ В СТЕКЛЯННОЙ ТАРЕ СКО 1-82-1000 СО СТУПЕНЧАТЬМ НАГРЕВОМ И ОХЛАЖДЕНИЕМ В СТАТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ

А.Ф. ДЕМИРОВА, Т. А. ИСМАИЛОВ, М.Э. АХМЕДОВ

Дагестанский государственный технический университет,

367015, г. Махачкала, просп. И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 62-37-61, факс: (8722) 62-37-97, электронная почта: [email protected]

Представлен способ ступенчатой стерилизации компотов в стеклянной таре СКО 1-82-1000 в горячей воде с последующим ступенчатым водяным охлаждением при статическом состоянии банок. Способ обеспечивает сокращение продолжительности процесса, экономию тепловой энергии и охлаждающей воды, повышение качества готовой продукции.

Ключевые слова: консервирование продуктов, ступенчатая стерилизация, стерилизация в автоклавах.

ферийного слоев консервов «Компот из яблок» в стеклянной таре 1-82-1000 при стерилизации в автоклаве

25-30-25 118 Г11 по режиму-------------118 [1].

Одним из основных видов консервирования пищевых продуктов является тепловая стерилизация.

Стерилизацию консервов проводят по определенным режимам, научное обоснование которых представляет собой комплексное исследование микробиологических, теплофизических и химических факторов, в результате которого найденное сочетание времени и температуры стерилизации позволяет получить продукты высокого качества, в максимальной степени сохранившие полноценность природных пищевых веществ исходного сырья.

В настоящее время стерилизация консервов в основном осуществляется в автоклавах, сущность процесса в которых заключается в том, что подготовленные банки с продуктом после расфасовки, заливки сиропом и закатки подвергают тепловой стерилизации в автоклаве по установленным режимам. Процесс стерилизации в автоклавах обладает рядом общеизвестных недостатков.

Нами исследована возможность интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов с применением ступенчатого нагрева и последующего ступенчатого водяного охлаждения консервов.

На первом этапе было экспериментально исследовано температурное поле компотов при их стерилизации в автоклавах по режимам действующей технологической инструкции.

На рис. 1 показаны кривые прогреваемости (1, 2) и фактической летальности (3, 4) центрального и пери-

100

Кривые прогреваемости свидетельствуют, что температурная разница между центральным и периферийным слоем в статическом состоянии банки достигает 8-10°С. Соответственно и фактические летальности этих слоев имеют разные значения: центральный слой имеет фактическую летальность 261 усл. мин, а периферийный 357 усл. мин. Коэффициент крайней неравномерности тепловой обработки [2] для данного режима составляет Кк.н = 357/261 = 1,3.

Это указывает, что периферийные слои получают излишнюю тепловую обработку в отличие от центральных, наименее прогреваемых слоев продукта, что сказывается на его качественных показателях.

Аналогичные исследования были проведены для консервов «Компот из черешни» и «Компот из абрикос» при стерилизации в автоклавах по режимам действующей технологической инструкции. Было выявлено, что и для этих консервов имеет место явно выраженная неравномерность тепловой обработки и большая продолжительность. Однако наиболее существенным недостатком процесса стерилизации консервов в автоклавах являются большие расходы тепловой энергии и охлаждающей воды, которые обусловлены тем, что после каждого процесса стерилизации воду в автоклаве охлаждают до 40 °С с последующим нагревом до

■&

CD

S

>5

О

'І

СО

0

І5

о.

10

Время, мин

20 30

Время, мин

40

50

Рис. 1

Рис. 2

■8-

■8-

С

Время, мин

Время, мин

Рис. 3

Рис. 4

температуры стерилизации, соответственно тепловая энергия расходуется не только на нагрев продукта, но и на периодический нагрев воды.

Сущность разработанного нами способа стерилизации заключается в следующем. Банки с компотом после герметизации устанавливают в носитель, обеспечивающий механическую герметичность (предотвращение срыва крышек в процессе тепловой обработки), и помещают последовательно в ванны с горячей водой температурой 60-70, 85 и 100°С на определенное время. По истечении этого времени банки охлаждаются в последовательно установленных ваннах с температурой воды соответственно 80, 60 и 40°С.

Нами исследована прогреваемость консервов «Компот из черешни» в банке СКО 1-82-1000 со ступенчатым нагревом в горячей воде с последующим ступенчатым водяным охлаждением по режиму

5 5 15 7 7 7

60° С 80° С 100° С 80° С 60° С 40° С.

Как видно из рис. 2 (нумерация кривых здесь и в дальнейшем аналогична рис. 1), режим обеспечивает промышленную стерильность консервов, так как величины фактической летальности в наименее и наиболее прогреваемых точках удовлетворяют значениям, обеспечивающим промышленную стерильность готовой продукции, которые для данного режима соответственно равны 230 и 195 усл. мин. Коэффициент неравномерности тепловой обработки для предлагаемого режима 1,18. Это свидетельствует о том, что по предлагаемому режиму периферийные и центральные слои продукта получают более равномерное тепловое воздействие, чем по режиму действующей технологической инструкции.

На рис. 3 представлены кривые прогреваемости и фактической летальности консервов «Компот из абрикос» в банке СКО 1-82-1000 при ступенчатой стерилизации компота со ступенчатым водяным охлаждением по режиму

5 5 15 7 7 7

70° С ' 85° С ' 100° С ' 80° С ' 60° С ' 40° С.

Как видно из рисунка, данный режим обеспечивает требуемую летальность консервов. Для периферийных слоев фактическая летальность равна 252 усл. мин, а для центральных слоев 211 усл. мин. Коэффициент крайней неравномерности Кк.н = 252/211 = 1,19. Следовательно, компоты прогреваются равномерно, продолжительность процесса стерилизации по сравнению с действующими режимами сокращается на 29 мин.

На рис. 4 приведены кривые прогреваемости и фактической летальности в наименее и наиболее прогреваемых точках консервов «Компот из яблок» при стерилизации их путем ступенчатого нагрева в аппаратах непрерывного действия по режиму

5 5 15 7 7 7

70° С 85° С 100° С 80° С 60° С 40° С'

Сравнив стерилизующие эффекты наиболее про -греваемых (240 усл. мин) и наименее прогреваемых (207 усл. мин) слоев и рассчитав значение Кк.н = = 240/207 = 1,1, можно сделать вывод о целесообразности использования ступенчатого нагрева, так как продолжительность тепловой обработки по сравнению с автоклавным режимом сокращается, при этом улучшается качество готового продукта с одновременной экономией тепловой энергии и охлаждающей воды.

Наряду с этим, предлагаемый способ по сравнению со способом стерилизации, предусмотренным действующей технологической инструкцией, обеспечивает возможность создания непрерывного технологического процесса, а также повышение качества готовой продукции благодаря сокращению продолжительности тепловой обработки. Предлагаемый способ также несколько снижает неравномерность тепловой обработки консервов за счет периодического механического перемешивания при переносах носителей с банками из одной ванны в другую.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сборник технологических инструкций. Т. 2. - М.: Пищевая пром-сть, 1977.

2. Демирова А.Ф. Изыскание параметров непрерывной ро -тационной стерилизации консервов в стеклянной таре: Дис. ... канд. техн. наук. - Махачкала, 2000.

Поступила 21.12.09 г.

STERILISATION OF COMPOTES IN GLASS CONTAINER SKO 1-82-1000 STEP HEATING

AND COOLING IN A STATIC CONDITION

A.F. DEMIROVA, T.A. ISMAILOV, ME. AKHMEDOV

Daghestan State Technical University,

70, Imam Shamilprosp., Mahachkala, 367015; ph. : (8722) 62-37-61, fax: (8722) 62-37-97, e-mail: [email protected]

The way of step sterilisation of compotes in glass container SKO 1-82-1000 in hot water with the subsequent step water cooling is presented at a static condition of pots. The way provides reduction of duration of process, economy of thermal energy and cooling water, and as finished goods improvement of quality.

Key words: conservation of products, step sterilisation, sterilisation in autoclaves.

663.551.4

ПОВЫШЕНИЕ КА ЧЕСТВА И ВЫХОДА ПИЩЕВОГО СПИРТА ПРИ ДОБАВЛЕНИИ ИЗОПРОПАНОЛЬНОЙ КОЛОННЫ В СХЕМУ БРАГОРЕКТИФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ

Х.Р. СИЮХОВ

Майкопский государственный технологический университет,

352700, г. Майкоп, ул. Первомайская, 191; электронная почта: ророуа@.таукор.ги

Исследована работа брагоректификационной установки, снабженной дополнительной изопропанольной колонной для переработки сивушного спирта. Рекомендовано в качестве изопропанольной использовать колонну с 80 тарелками. Изопропанольная колонна позволяет повысить выход спирта при содержании 2-пропанола в нем менее 1 мг/дм3. Ключевые слова: сивушное масло, сивушный спирт, тарелка отбора фракции сивушных масел, изопропанольная колонна, брагоректификационная установка.

В настоящее время требования ГОСТ Р 51652-2000 к пищевому спирту марок Экстра и Люкс по содержанию сивушных масел (не более 6 мг/дм3 в пересчете на безводный спирт) не удовлетворяют условиям рынка. Надежный сбыт имеет спирт с содержанием сивушных масел менее 1 мг/дм3. Представляет интерес определить, как изменяются показатели работы типовой брагоректификационной установки (БРУ) косвенного действия при переходе от выпуска спирта марки Люкс к выпуску спирта с содержанием сивушных масел менее 1 мг/дм3. С этой целью методами математического моделирования сложной химико-технологической системы определены оптимальные режимы работы БРУ производительностью 3000 дал/сут спирта по двум вариантам (табл. 1).

По первому варианту в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51652-2000 суммарное содержание сивушных масел составило 4,77 мг/дм3, по второму в соответствии с требованиями рынка - 0,73 мг/дм3. Из результатов моделирования следует, что в обоих вариантах максимальное содержание сивушных масел в ректификованном спирте определяется в основном одним трудноотделимым примесным компонентом - 2-пропанолом. Рассмотрим, как рапределяется 2-пропанол между продуктами ректификации. Наибольшее его количество уходит с эфироальдегидной фракцией (ЭАФ), сивушным спиртом и ректификованным спиртом. Из табл. 1 видно, что при переводе установки на получение пищевого ректификованного спирта более высокого качества его количество уменьшается на 29%, т. е. примерно на 800 дал/сут. При этом при получении ректифико-

ванного спирта по ГОСТ Р 51652-2000 выход этанола от его потенциального содержания в бражном дистилляте составляет 96,6%. Таким образом, при производстве спирта в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51652-2000 показатели работы БРУ являются удовлетворительными. При производстве же спирта повы-

Таблица 1

Количество компонента в потоках БРУ

Потоки БРУ Этанол 1-Пропа- 2-Пропа- Изобута-

нол нол нол

Первый вариант (сивушных масел менее 6 мг/дм3)

Бражной дистиллят, дал/сут 3020 1,48 0,024 2,70

ЭАФ, дал/сут 46,4 0,040 0,003 0,146

ФСС, дал/сут 54,6 1,37 4,32 • 10-3 2,40

ФСМ, дал/сут 0,688 0,072 2,76 • 10-5 0,159

Спирт-ректификат, дал/сут 2918,1 1,14 • 10-3 0,017 7,58 • 10-5

мг/дм3 0,313 4,438 0,021

Лютер, дал/сут 0,141 1,77 • 10-4 2,21 • 10-7 1,19 • 10-4

Второй вариант (сивушных масел менее 1 мг/дм3)

Бражной дистиллят, дал/сут 3020 1,48 0,024 2,70

ЭАФ, дал/сут 394,5 0,038 0,012 1,13

ФСС, дал/сут 544 1,09 9,97 • 10-3 1,56

ФСМ, дал/сут 0,689 0,006 6,17 • 10-6 9,18 • 10-3

Спирт-ректифи - кат, дал/сут 2080,7 4,23 • 10-5 1,90 • 10-3 2,29 • 10-6

мг/дм3 0,016 0,716 0,001

Лютер, дал/сут 0,141 1,46 • 10-5 4,86 • 10-8 6,65 • 10-6