Установки для асептического консервирования полуфабрикатов

Различают установки для асептического консервирования соков- полуфабрикатов в герметизированных танках и установки для консервирования пасто- и пюреобразных полуфабрикатов в стационарно установленных или передвижных герметизированных цистернах. В зависимости от мощности консервных заводов установки для асептического консервирования подразделяют на два типа: для крупных предприятий и предприятий малой и средней мощности.

Перед началом работы все входящее в установки оборудование, коммуникации и тару (танки, цистерны) проверяют на герметичность, подвергают санитарной обработке моющими растворами, горячей водой и стерилизуют паром для полного уничтожения жизнеспособных микроорганизмов, могущих вызвать порчу консервированного полуфабриката. Дополнительно в установках для асептического консервирования соков танки после стерилизации заполняют под небольшим избыточным давлением (до 0,05 мПа) обеспложенным от микроорганизмов воздухом или стерильным газом. При впуске в танки стерильного воздуха по окончании их паровой стерилизации и создания избыточного давления из танков одновременно воздухом выдавливают конденсат через сливной штуцер. Во всех отечественных установках обеспечивается автоматическое регулирование температуры стерилизации полуфабриката. В установках МНИИПП и ВНИИКОП регулируется подача пара, а в установках ВЗИППа — подача продукта, что позволяет исключить его рециркуляцию в пусковой период и в случаях нарушений режимов стерилизации.

Установка ВНПО "Нектар". Асептическое консервирование

плодово-ягодных соков-полуфабрикатов на крупных консервных и соковых предприятиях проводится в установках ВНПО "Нектар" (рис. 12.1). Производительность установки 5...10 т/ч при пастеризации виноградного и яблочного соков-полуфабрикатов при температуре 92 °С в течение 20 с при подогреве и охлаждении по 25 с. Вместимость танков до 50 т.

На схеме показан только один узел пастеризации — охлаждения сока, обычно же их монтируют два-три, в том числе один рабочий, один резервный и еще один на случай одновременной переработки европейских и гибридных сортов винограда. Цистерн показано две, а их устанавливают несколько десятков в зависимости от потребности в соке-полуфабрикате.

Каждый из пластинчатых теплообменников имеет секцию водяного охлаждения, одну-три секции регенеративного подогрева и охлаждения соком и секцию парового подогрева. Резервуары для хранения сока имеют по четыре штуцера: для подачи пара, стерильного воздуха и сока, для вывода конденсата и сока, для отвода воздуха и для манометрического контроля. Резервуары моют с помощью передвижного устройства ММ-4. На стерильных коммуникациях используется термостойкая аппаратура. Продуктовые трубопроводы разборные, маркированные, с фланцами или накидными гайками. Бактериологический фильтр - общий на всю установку, оснащен ультратонким волокнистым материалом ФП.

При работе установки сепарированный сок поступает в сборник 1, снабженный разделителем потока, предотвращающим образование воздушной воронки. Сок из сборника насосом 2 подается в пластинчатый подогреватель 3. Во избежание гидравлических ударов перекачивание сока проводят при открытом вентиле на обводном трубопроводе. Вентиль закрывают медленно, в течение 10...15 с, после чего включают автоматическое управление процессом кратковременной пастеризации.

Во время прогрева сока и вывода установки на режим открывается клапан после пластинчатого подогревателя 3 на рециркуляционном продуктопроводе. По достижении 92 °С, т. е. заданной температуры стерилизации сока, клапан автоматически переключается в положение "розлив", и сок поступает в выдерживатель 5, пластинчатый охладитель 6 и далее на фасовочный пост 11. Отсюда стерильный и охлажденный сок по стерильной сборной коммуникации поочередно подается в предварительно стерилизованные и заполненные на посту // стерильным воздухом цистерны 15. По мере заполнения цистерн соком воздух из них постепенно вытесняется при постоянно выдерживаемом давлении 0,02...0,03 МПа. Для устранения возможности окисления воздухом поверхностных слоев сока цистерны заполняют до полной вместимости.

За несколько минут до окончания заполнения цистерны соком из отводной трубки 16 отбирают пробы воздуха для бактериологического контроля, а при появлении из этой трубки сока отбирают пробы его также для бактериологического и технохимического контроля. По окончании заполнения цистерн остаток сока из загрузочной коммуникации трубопроводов удаляют путем продувки паром. Загрузочное устройство переставляют на другую цистерну и повторно стерилизуют. В штуцер наполнительной головки первой цистерны вкладывают ватный тампон, пропитанный спиртом, поджигают его и под пламенем ставят заглушку. После этого и предварительного закрытия вентиля на отводной трубке цистерна считается готовой к хранению сока в асептических условиях. Температура в хранилище с цистернами, обычно в целях экономии площади установленными в два яруса, не должна быть ниже 1...5 и выше 20...25 °С. Контроль за хранением сока в асептических условиях в герметизированных цистернах выполняют по показаниям мановакуумметров, которые реагируют на начальную стадию брожения сока, содержание спирта в котором не превышает 0,5 % и еще не может быть достаточно точно определено химическими методами. В случае повышения давления в цистернах более чем на 0,02 МПа по сравнению с исходным находящийся на хранении сок направляют на внеочередную переработку.

К достоинствам установки ВНПО "Нектар" относятся возможность стерильного розлива соков в крупные стерильные цистерны, наличие в сборнике сока устройства, предотвращающего образование воздушной воронки, наличие на цистернах сигнализаторов уровня применение в бактериологических фильтрах материала ФП; к недостаткам - значительное количество запорных устройств, разъемных трубопроводов, по которым проходит стерильный охлажденный сок и запорных устройств перед бактериологическими фильтрами, что в совокупности затрудняет герметизацию и обслуживание установки.

Установка ВНИИКОП. Установка предназначена для асептического консервирования томата-пасты и других пюреобразных полуфабрикатов в стационарно установленных цистернах (рис. 12.2) и включает аппараты и устройства для пароконтактной поточной стерилизации пюреобразных полуфабрикатов предварительно очищенным паром без повышения давления сверх 0,3 МПа, вакуумного охлаждения полуфабриката за несколько секунд с последующей фасовкой в стерильные вертикальные цистерны вместимостью 15...25 т. Производительность установки 1,5 т/ч при стерилизации томата-пасты при температуре 124 °С в течение 4 мин. Конструкция цистерн обеспечивает частичную выгрузку полуфабриката и отбор проб без нарушения стерильности и асептических условий хранения оставшейся части продукта.

При работе установки свежеизготовленная томатная паста температурой 50...55 °С из сборника 2 насосом 1 подается в смеситель- подогреватель 6 и оттуда через систему клапанов поступает в выдерживатель 11, затем через систему клапанов передается самотеком за счет разности давлений в вакуум-охладитель 15. В случаях нарушений режима стерилизации в пусковой период томат-паста из смесителя-подогревателя 6 автоматически передается в рециркуляционный сборник 3, из которого затем подается на повторную стерилизацию в сборник 2. В вакуумохладителе 15 полуфабрикат в результате перепала давлений охлаждается до 35...40 °С и одновременно подвергается самоэмульгированию за счет разрывов остаточных клеточных структур. Разрежение в вакуумохладителе 15 создается пароэжекторным вакуум-насосом 16. Отработанная вода из конденсаторов пароэжекторного насоса отводится водяным насосом 17. Охлажденный полуфабрикат насосом 14 по коммуникациям с соединениями 22 через загрузочно-разгрузочные устройства 21 передается в герметизированные цистерны 18 с бактериологическими фильтрами 19. Наличие индивидуальных бактериологических фильтров на каждой из цистерн и трехходовых кранов с паровой зашитой позволяет осуществлять частичную выгрузку полуфабриката.

Установка FMC. В установке FMC для асептического консервирования томата-пасты в стационарных условиях в цистернах вместимостью 300 т (рис. 12.3) томат-паста, приготовленная из стерильной пульпы, подается в резервирующий сборник, из которого она винтовым насосом перекачивается в трехсекционный нагреватель, где в три ступени нагревается до 104 °С, а затем поступает в емкостный выдерживатель. В нем томат-паста дополнительно подогревается

очишенным паром и выдерживается в течение 4 мин при 104 °С. Из выдерживателя стерилизованная паста за счет перепада давления передается в вакуум-охладитель, где почти мгновенно охлаждается до 35...37 °С. Разрежение в вакуум-охладителе создается паровым эжектором в комплекте с барометрическим конденсатором, оборудованным сливным резервуаром. Охлажденная стерильная томат-паста попеременно по разъемному продуктопроводу подается герметизированным кулачковым насосом в стерильную цистерну, предварительно подготовленную путем распылительной мойки и обработки раствором йодоформа также распылением. Каждая из шести цистерн заключена в толстостенную цилиндрическую опалубку, в верхней части которой имеется люк, а в нижней - дверь. На верхнем днище цистерны установлен бактериологический фильтр, а на нижнем — запорное устройство. При работе установки цистерны попеременно подсоединяются к разъемному продуктопроводу с помощью накидных штуцеров.

Преимущества установки состоят в размещении цистерн на открытом воздухе и незначительной удельной площади, используемой на единицу полуфабриката. Недостатком установки являются большое число запорных устройств, применение химической стерилизации, сложность обслуживания и трудность ежегодного восстановления защитного покрытия на внутренней поверхности цистерн.

Установка ВЗИПП. Установка для асептического консервирования

томата-пасты и других пюреобразиых продуктов в передвижных цистернах, разработанная Всесоюзным заочным институтом пищевой промышленности (рис. 12.4), имеет производительность 2...3 т/ч при стерилизации томата-пасты при температуре 121...122 °С в течение 60 с. Конструкция установки обеспечивает почти полное отсутствие продуктовых трубопроводов. Вместимость передвижных цистерн 1...1.5 т в зависимости от сменной потребности предприятия в полуфабрикате.

Установка включает узел кратковременной пароконтактной стерилизации. состоящий из подогревателя и трубчатого выдержива тел я, смонтированных в одном агрегате, исключающем возникновение профильных скоростей продукта: двухступенчатый атмосферно-вакуумный охладитель, сокращающий на 1/3 расход механической энергии; гидростатический компенсатор разрежения, исключающий установку насосов на стерильной коммуникации и дополнительной вакуумной системы. которая обеспечивает создание разрежения в передвижных цистернах. как в обычных консервных банках.

При работе установки свежеприготовленная томат-паста насосом из сборника подается в подогреватель с двойным барботажем откуда попадает в трубчатый выдерживатель, где подвергается стерилизации при температуре 121...122 С. Из выдерживателя за счет разности давлений полуфабрикат через дросселирующий клапан поступает самотеком в атмосферный охладитель с бактериологическим фильтром и предохранительным клапаном (тоже с бактериологическим фильтром), где почти мгновенно, за несколько секунд, охлаждается до 100 0С. Из охладителя полуфабрикат также самотеком поступает в вакуумный охладитель, где почти мгновенно, за несколько секунд, охлаждается до 36...38 °С. Вследствие перепада давления полуфабрикат проходит через гидростатический конденсатор и попеременно самотеком попадает в передвижные цистерны, соединенные накидными герметизирующими устройствами с продуктовой и вакуумной коммуникациями установки. В то время как одна цистерна заполняется полуфабрикатом, а стерильный воздух и пар удаляются из нее в вакуумную коммуникацию, снабженную устройством для регулирования разрежения, вторая цистерна подвергается паровой стерилизации. Благодаря наличию обводных трубопроводов и системы клапанов при перебоях в подаче пара, воды или продукта установка может работать на холостом ходу.

В описанной установке по сравнению с установками для консервирования полуфабрикатов в стационарно установленных цистернах отсутствует перекачивание стерильного продукта, исключена возможность образования в выдерживателе профильных скоростей, требующих более жестких режимов стерилизации, разгрузочных устройств на цистернах, которые применяются только при необходимости частичных разгрузок; используется более экономичное двухступенчатое охлаждение; почти полностью отсутствуют продуктовые трубопроводы, а также возможность использования любых складских помещений и хранения передвижных цистерн в течение продолжительного времени на открытом воздухе. Кроме того, конструкция передвижных цистерн обеспечивает относительно малую поверхность соприкосновения полуфабриката с воздухом в сочетании с вакуумизацией при заполнении, что дополнительно способствует улучшению качества продукции.