температура в промышленном автоклаве
Автоклавы для стерилизации и консервирования еды
Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!
Автоклав для стерилизации. Источник: kz.tradechina.com
Применение
Автоклавы используются в:
История создания автоклава
-> Все началось еще в 17-м веке. Прообразом автоклава считают паровой герметичный котел, в котором при варке мяса использовалось давление, полученное при нагревании. Его изобрел французский физик Дени Папен в 1679 году.
Варочный котел Папена. Источник: ru.wikipedia.org
-> В 1953 году появился первый промышленный текстильный автоклав, созданный французской компанией Lagarde.
-> В 1972 году эта же компания разработала первый автоклав для стерилизации продуктов.
-> В 80-х годах появились автоклавы для домашнего консервирования.
-> Первые автоклавы для консервирования продуктов были электрические, позже появились газовые.
-> В России первый автоклав для консервирования появился в 1991 году в Тольяти.
Устройство автоклава
Вертикальный автоклав для стерилизации стеклянной тары. Устройство. Источник: tehpribory.ru
В общем виде автоклав состоит из:
Также автоклав может быть снабжен:
Принцип работы
Принцип работы автоклава заключается в нагревании воды до температуры свыше 100 градусов. В обычных условиях этого не достичь, т.к. при достижении такой температуры вода не нагревается дальше, а просто испаряется.
Посмотрите видео о процессе стерилизации продуктов в автоклаве
В автоклаве происходит следующее:
Этапы стерилизации
Этапы стерилизации. Источник: teletap.org
Время и температура, необходимые для стерилизации, зависят от объема и вида продуктов, а также от упаковки. Например, для приготовления консервированных овощей нужно меньше времени, чем на готовку рыбных и мясных блюд. Твердые вещества стерилизуются дольше, чем жидкие.
Для производства мясных консервов требуется особые условия.
Виды автоклавов
Автоклавы бывают замкнутые и оснащенные крышкой.
По способу нагрева:
Газовый (слева) и электрический (справа) автоклавы. Источник: autoclav.com.ua
Преимущества газовых автоклавов:
Преимущества электрических автоклавов:
По типу теплоносителя:
Преимущества паровых автоклавов:
В пищевой промышленности, как правило, используют горизонтальные и вертикальные автоклавы, как статические, так и вращающиеся (например, ротационные).
Вертикальные автоклавы
Вертикальные автоклавы. Источник: elf4m.ru
Горизонтальные автоклавы
Горизонтальный автоклав. Источник: gvp.com.ua
Помимо традиционных автоклавов периодического действия существуют модели непрерывного действия, а также оригинальные безсеточные автоклавы, в которых продукция загружаются россыпью, без корзин и контейнеров.
Также автоклавы отличаются друг от друга в зависимости от материала (углеродистая или нержавеющая сталь), мощности, объема, степени автоматизации и т.д.
Процессы, используемые в автоклаве
Паровоздушный процесс. Источник: russiar.com
В автоклаве для стерилизации используются три основных процесса:
В каждой категории процессов существует несколько типов.
Чаще всего при производстве консервов используют дождевой и паровоздушный процессы.
Каскадный (дождевой) процесс. Источник: steriflow.com
Паровоздушный процесс (форсунчатое орошение) более эффективен для полужесткой (ламистеры) и гибкой упаковки (реторт-пакеты).
Дождевой процесс (струйное орошение) подходит как для обработки жестяной и стеклянной банки, так и для реторт-пакетов.
Каждому виду упаковки соответствуют определенные контейнеры и тип загрузки.
Реторт-упаковка. Особенности стерилизации
Реторт-пакеты обладают преимуществами перед жестяной и стеклянной тарой. Поэтому многие производители постепенно переходят на производство реторт-еды.
Для стерилизации реторт-пакетов применяются горизонтальные автоклавы, специальный тип корзин и элементы-разделители, чтобы пар хорошо обработал каждую упаковку.
Готовая еда стерилизованная в автоклаве
Основные преимущества реторт-упаковки:
Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!
О чём надо знать, выбирая
промышленный автоклав-стерилизатор
Многочисленные предприятия консервной промышленности выпускают сотни видов продуктов, упакованных в самые разные виды тары: стеклобанка, жестебанка, полужёсткая упаковка типа ламистер, мягкая упаковка типа дой-пак (см. наш фасовочно-упаковочный агрегат УФ-4.5) и т.д.
Вне зависимости от вида упаковки и вида продукта, все консервированные продукты объединяет то, что все они подвергаются стерилизации (пастерзации). Суть процесса стерилизации заключается в том, что продукт, подлежащий хранению, герметично укупоривается в тот или иной вид тары и затем подвергается термической обработке с целью уничтожения бактерий внутри герметичного объёма. Самым распространённым способом стерилизации (пастерзации) является автоклавирование продукции.
При этом, некоторые виды продуктов фасуются в тару до герметизации уже практически готовыми к употреблению и автоклавирование решает в основном задачу уничтожения микробов. Однако большая часть продуктов попадает в упаковку в «сыром» виде, а в процессе автоклавирования происходит «варка» продукта и одновременно уничтожаются бактерии.
В любом случае суть технологического процесса автоклавирования заключается в нагреве продукта до заданной температуры стерилизации, выдержке продукта при этой температуре заданное время с последующим охлаждением до нормальных (комнатных) температур.
Cтерилизуемый (пастерзуемый) продукт должен быть нагрет до температуры стерилизации по всему объёму, после этого должен быть выдержан при температуре Tc заданное время tc, которое называется временем стерилизации (пастерзации).
Автоклав является сложной и дорогой установкой, которая должна быть достаточно проста в эксплуатации, надёжна, долговечна, обеспечена сервисной поддержкой. Высокая стоимость этого оборудования заставляет потребителя задуматься – за что он платит деньги?
В нашей практике было несколько случаев, когда у заказчика мы монтировали и вводили в эксплуатацию автоклавы нашего производства, (мы выигрывали конкурс), которые были установлены в одном цехе с автоклавами «от кутюр» – итальянскими PANINI, французскими STERIFLOW.
Конечно, «их» автоклавы вызывают безусловное уважение классом исполнения, эргономикой – это как попасть в собор Ватикана – там сами стены заставляют с уважением относиться к Истории.
Однако, вот в чём курьёз. «Итальянец», цена которого минимум в два раза выше нашего автоклава, выполняет стерилизацию точно такой же продукции, что и наши автоклавы серии АГ-1200. При этом с полной ответственностью можем утверждать, что зелёный горошек, приготовленный в нашем автоклаве, абсолютно идентичен продукции, выданной «итальянцем». Интеллектуальная система управления, подбор оптимальной схемы теплопередачи в автоклавах АГ-1200 позволяет им успешно справляться не только с «зелёным горошком», но и с множеством других продуктов от молока до тушёнки.
Так как правильно выбрать автоклав для конкретного производства?
Как только вы начнёте искать варианты покупки автоклава – предложений будет много. Великолепные автоклавы PANINI, STERIFLOW – итальянцы и французы с вековой историей. Тут же на горизонте образуются предложения китайских производителей, не останутся в стороне и турки. В России найдутся «умельцы», скупающие бывшие в употреблении бочки на предприятиях Европы и дающие им вторую жизнь…много чего найдёте с помощью всеобщего друга – ИНТЕРНЕТА.
Рынок есть рынок. Что делать потребителю? Как правильно выбрать автоклав?
Конечно, надо исследовать предложения.
Для этого, обращаясь к любому производителю или поставщику автоклавов, заранее подготовьтесь к разговору и к тем вопросам, которые будут задавать вам. Ну и приготовьте вопросы, на которые вы должны получить ответ.
О чём будет спрашивать вас сторона, предлагающая автоклав:
Ответы на эти вопросы позволят производителю автоклавов предложить вариант поставки для вашего производства: то есть, для обеспечения требуемой производительности, вам должны предложить поставку требуемого количества автоклавов соответствующего типоразмера (вместимости), варианты размещения оборудования на ваших производственных площадях, привязку оборудования к энергоустановкам и сетям вашего предприятия.
Кроме самих автоклавов, для предприятий с достаточно большими объёмами продукции, также актуален вопрос механизации процессов загрузки/выгрузки продукции – ведь речь может идти о десятках и сотнях тысяч банок в смену. Тут будущий владелец автоклавов вправе ожидать от поставщика предложений по поставке оборудования для механизации процессов загрузки/выгрузки автоклавов.
Какие вопросы вы должны задать поставщику автоклавов:
После того, как будет ясность с типом и количеством требуемого оборудования, его энергообеспеченностью и привязкой к вашим производственным площадям, обязательно должны быть решены вопросы по организации и производству монтажных и пусконаладочных работ, обучению персонала. (При поставке оборудования от ООО «УралЦентрКомплект» обязательным условием Договора поставки являются обязательства Поставщика по шефмонтажу, наладке и обучению персонала заказчика вплоть до оформления Акта о завершении этих работ).
Автоклав – это сложная технологическая установка, классифицируемая изначально, по закону, как опасный производственный объект. Поэтому ещё на этапе выбора и покупки оборудования должна быть полная ясность с поставкой запасных частей, расходных материалов, сроками поставки, а также сроками выполнения ремонтных работ в гарантийный период, организация сервиса оборудования в послегарантийный период.
Представьте ситуацию, когда вам нужно срочно получить из Китая или Турции любую запчасть, без которой автоклав неработоспособен. Многолетний опыт работы показывает, что это решается внутри России в считанные дни, а иногда и часы. В процессе эксплуатации оборудования неизбежно будут возникать различные вопросы, касающиеся как технической части, так и программного обеспечения системы управления. Это жизнь. Мы, как производители автоклавов, ощущаем это каждый день в постоянном диалоге с потребителем. Бывают случаи, когда вопросы возникают у опытных пользователей, которые эксплуатируют оборудование не первую пятилетку.
Не забывайте и о том, что у вас на предприятии должен быть подготовлен специалист, ответственный за безопасный ввод в эксплуатацию и дальнейшую эксплуатацию опасного производственного объекта, аттестованный по соответствующей программе в Ростехнадзоре.
Закон обязывает руководителя предприятия поставить на учет в Ростехнадзоре любое оборудование, работающее под давлением (хотя оборудование становится поднадзорным Ростехнадзору только в том случае, если произведение объём сосуда (м 3 ) на расчётное давление (МПа), больше 1).
Ну вот. Начали про стерилизацию – а приплыли к Ростехнадзору…
Хотя вы, безусловно, должны помнить, что безопасность эксплуатации опасного производственного объекта обеспечивается на всех стадиях его жизненного цикла – от проектирования, до утилизации. Мы, как производители, делаем все, чтобы безопасность нашей продукции была гарантирована и фактически и документально.
Если вы обращаетесь к нам, то будьте готовы к тому, что мы постараемся детально разобраться в том, что вы хотите сделать и постараться предложить оптимальный вариант решения. Став потребителем нашей продукции, вы получаете нашу поддержку как в период гарантии на оборудование, так и в постгарантийный период.
Нам, как производителям, всегда важно знать ваше мнение о нашей продукции – только ваше мнение является главным критерием добротности того, что мы делаем.
Принимая решение о выборе дорогостоящего оборудования, имейте ввиду сказанное выше, а также помните, что:
Будем рады и ваш флажок разместить на этой карте!
Зачем нужен автоклав в консервном производстве
Автоклав в линиях производства консервов
Автоклавы в составе консервной линии
Ядром технологии по производству консервированных продуктов питания с длительным сроком хранения является процесс автоклавирования, осуществляемый с помощью промышленных автоклавов.
Типы автоклавов
Автоклавы бывают: горизонтальные, вертикальные, вращающиеся, качающиеся, колонные и представляют собой сосуд либо замкнутый, либо с открывающейся крышкой.
При необходимости снабжаются внутренними, наружными или выносными теплообменниками, механическими, электромагнитными, либо пневматическими перемешивающими устройствами и контрольно-измерительными приборами для измерения и регулирования давления, температуры, уровня жидкости и т.п.
Конструкция и основные параметры промышленного автоклава разнообразны, ёмкость от нескольких десятков см³ до сотен м³, предназначаются для работы под давлением до 150 МПа (1500 кгс/см²) при температуре до 500°C.
В пищевой промышленности используются вертикальные и горизонтальные автоклавы широкого спектра разновидностей, размеров и принципов действия.
Например, в горизонтальных автоклавах для пищевой промышленности может создаваться необходимое противодавление по отношению к каждой отдельно взятой упаковке с продуктом, что позволяет проводить стерилизацию продуктов не только в жёсткой таре (стеклобанка, жестебанка), но и в мягкой и полужёсткой упаковке. Массовое применение автоклавы получили именно в пищевой промышленности. Современные автоклавные кулинарные системы оснащены многоступенчатыми механизмами защиты, специальными замками и системами автоматического отключения. На сегодняшний день для этих целей во всем мире постоянно используется около 1,5 млн автоклавов.
Как работает автоклав
Ранее автоклавный способ приготовления пищи считался очень взрывоопасным. В настоящее же время современные автоклавные системы оснащаются различными механизмами защиты — специальными замками, клапанами, системами автоматического отключения и т.п. При обычных условиях нагрев жидкости выше точки кипения невозможен. Как только температура воды достигает 100 °C, вода становится паром и уходит из зоны нагрева. Интенсивное образование пара в ёмкости с жидкостью и называется кипением. Если вода кипятится долго, то она переходит в пар полностью.
Когда вода кипятится в автоклаве, повышается температура кипения. Это происходит так: по мере того, как температура воды приближается к 100°C, испарение воды усиливается. Водяной пар, являясь, по сути, газом, создаёт в автоклаве избыточное давление, что приводит к уменьшению дальнейшего испарения, и в итоге давление поднимается настолько, что кипение останавливается, и нагретая выше 100 °C вода продолжает
оставаться жидкой. Чем выше температура, тем выше давление в системе. Более высокое тепло, да ещё и при повышенном давлении, оказывает более мощный эффект как на приготовление продуктов, так и на разрушение микроорганизмов.
Подобный процесс легко достижим при приготовлении твёрдых непещеристых продуктов. В случае приготовления губкообразных, пещеристых продуктов, следует выбирать систему с глубоким вакуумированием ёмкости. Остаточное содержание газов может способствовать защите бактерий от разрушения, создавая термоизоляцию для их оболочек.
Существуют автоклавы, которые используют фракционное вакуумирование, которое удаляет газы в несколько циклов, обеспечивая 100 % проникновение тепла в процессе стерилизации и гомогенизации продукта.
При применении автоклавов их владелец обязан обеспечить должное состояние сосудов и условия их работы. В этих целях назначается прошедший обучение ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов, работающих под давлением.
Персонал, на который возложены обязанности по обслуживанию сосудов, должен вести тщательное наблюдение за порученным ему оборудованием путём его осмотра, проверки действия арматуры, КИП, предохранительных и блокировочных устройств и поддержания сосудов в исправном состоянии. Результаты осмотра и проверки должны записываться в сменный журнал.
Как видите, процесс автоклавирования является достаточно сложным, как и, собственно, само оборудование. Обратитесь в нашу компанию, и наши эксперты подберут именно то оборудование, которое эффективно будет выполнять поставленные перед ним задачи.
Как приготовить тушенку в промышленном автоклаве
Ценность мясных консервов обусловлена длительным сроком хранения с сохранением питательных и вкусовых качеств. Любители туризма и активного отдыха по достоинству оценят консервированную тушенку из свинины и говядины во время походов и поездок на природу. Что же остается “за кадром”, действительно ли эта продукция полезна и удобна, как она готовится и с помощью каких агрегатов? Давайте разберемся!
До того, как консервы попадут к вам в руки, продукт должен пройти стерилизацию в автоклаве для консервирования.
Производственные автоклавы заслуживают отдельного внимания. Конечно, в домашних условиях также можно сделать тушенку, но технология приготовления будет отличаться. В заводских условиях применяются промышленные автоклавы. Во внутренней камере устройства создается высокое давление, и помещенная внутрь продукция нагревается для того, чтобы:
Консервированная пища была устойчива к негативным воздействиям извне.
Продукция имела большой срок годности.
Готовые блюда сохраняли вкусовые качества и питательные свойства.
Промышленные автоклавы помогают оптимизировать работу, обрабатывать крупные партии консервированных продуктов, соблюдая требования ГОСТ, других нормативов и стандартов.
Принцип работы промышленного автоклава
По внешнему виду промышленные автоклавы напоминают резервуар больших размеров. В нем происходят все процессы обработки. В зависимости от запросов и потребностей производства, можно найти агрегаты нужного размера для эксплуатации на заводе и даже в домашних условиях.
Производственные автоклавы бывают:
В домашних условиях используют более компактные модели автоклавов с небольшим объемом до 18 литров. В производственных условиях вместимость агрегата может достигать нескольких сотен квадратных метров.
Принцип работы промышленных и домашних автоклавов заключается в том, чтобы довести температуру воды до уровня выше 100 градусов, чего невозможно достичь при обычной тепловой обработке (например, с помощью домашней консервации). После этого вода перестает нагреваться и начинает испаряться, следуя законам физики. Внутри автоклава происходят следующие процессы:
Вода достигает температуры испарения, но пар не имеет возможности выйти наружу, так как устройство на 100% герметично.
Влага преобразуется в газообразное состояние, что приводит к избыточному давлению, и испарение останавливается.
По мере роста давления внутри автоклава растет температура воды.
Стерилизация продуктов питания запускается при температуре от 120 градусов. Это приводит к уничтожению вредоносных бактерий и грибков.
Отличия промышленного автоклава от домашнего
Отличий не так много:
Степень автоматизации производственных автоклавов выше, как и точность настройки различных параметров. Поэтому качество консервов, сделанных на заводе, превосходит домашние заготовки.
Как приготовить тушенку в автоклаве: этапы приготовления консервов
Прежде всего заготовки из продукции закладываются в автоклав в сыром виде. В качестве сырья можно использовать мясо разных животных. Это может быть мясо птицы, свинина, баранина, говядина и так далее. Важно соблюдать технологию, соотношение продуктов и специй согласно рецепту и нормативам ГОСТ, иначе консервы будут горчить или иметь неприятный привкус.
Рассмотрим основные этапы приготовления тушенки:
1) Загрузка продукта со специями в необходимом количестве в соответствующую тару, предварительно прошедшую контроль (жестяные, стеклянные банки или современные реторт-пакеты).
Погружение продукта в предварительно подготовленную тару.
2) Погружение консервов в автоклав. После загрузки продукции в аппарат, его герметично закрывают и создают давление до 1 бара;
Погружение консервов в автоклав.
3) Аппарат нагревается, при этом соблюдается необходимая температура, в зависимости от вида мяса. Давление планомерно увеличивается до 4 бар. Важно соблюдать температурный режим, чтобы конечная продукция была полностью готова к употреблению и не содержала вредоносных микроорганизмов.
Нагревание промышленного автоклава.
4) После установления нужной температуры согласно рецепта, начнется стерилизационный процесс. Он требует соблюдения стабильной температуры на протяжении некоторого времени.
Стерилизация консервов в автоклаве.
5) На последнем этапе нужно сбросить уровень давления в аппарате и охладить продукцию. Только после этого открывается крышка, чтобы достать консервы.
Остывание продукта после стерилизации.
Домашние автоклавы
Отметим еще раз, что автоклав можно использовать в домашних условиях. Он позволяет создать полноценный “консервный завод на кухне” и готовить широкий спектр разных блюд:
Соки, компоты и так далее.
Все это без долгого процесса варки и стерилизации. Если сравнивать процесс с традиционными способами, время заготовки сокращается, как минимум, в 2 раза. Также, благодаря интенсивности обработки, уничтожаются все бактерии и болезнетворные организмы. Процесс следующий:
выбор прочной посуды, стойкой к высоким температурам;
этап загрузки в автоклав посуды с продукцией в воду;
консервация при заданных температурах;
остывание аппарата, выгрузка готовых консервов.
У многих любителей домашней тушенки возникает вопрос — сколько же времени нужно готовить ее в бытовом автоклаве? Все зависит от рецепта, используемого мяса и аппарата. В среднем это занимает 30-60 минут.
Каким должно быть давление и температура в домашнем автоклаве
Чтобы избавиться от большинства бактерий, достаточно прокипятить продукт при 100°С 20-30 минут. Однако некоторые виды, например, ботулинус, выживают при таких температурах. Автоклав же помогает добиться таких условий, при которых даже самые живучие организмы погибнут.
Но тут есть и оборотная сторона – если консервы передержать или превысить необходимую температуру готовки, они просто сгорят в автоклаве.
При домашнем консервировании очень важно четко выдерживать ту температуру и давление, когда все организмы в продукте погибнут, но продукт при этом останется цел.
Зависимость температуры воды от давления в автоклаве
Температура и давление в автоклаве – взаимосвязанные понятия. Нагреваем автоклав, повышаем температуру – повышается и давление.
Выше приведены показания зависимости температуры от АБСОЛЮТНОГО значения давления. Манометр же меряет ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ значения давления. В этом и заключается главная путаница.
Относительным считают давление, превышающее давления окружающей среды, которое в нормальных условиях составляет 1 Атм. Поэтому если смотреть по таблице, значение 2 атм будет соответствовать реальным показаниям манометра в 1 атм и 120°С на термометре.
Но и тут не все так гладко. В автоклаве, помимо воды, есть воздух, который при нагреве расширяется гораздо быстрее. Поэтому при 120°С в автоклаве будет больше, чем 1 атмосфера.
Точно определить реальную зависимость давления от температуры довольно сложно. Поэтому мы бы советовали при готовке ориентироваться на показания термометра. Как только заметили, что на термометре в автоклаве температура приближается к 120 – убавляйте нагрев и продолжайте готовить в соответствии с рецептом.
Время приготовления консервов
Что касается цифр на счет времени готовки, то они довольно сильно разнятся в зависимости от вида продукта. Но в общем виде это выглядит примерно так:
Температуры (100 – 120°С)
Фрукты (варенье, джем). 3-8 мин
Важно! Время приготовления указано с того момента, как автоклав выйдет на рабочий режим.
Более подробно про температурные режимы готовки разных продуктов можете прочитать в нашей статье «Принцип работы домашнего автоклава».