Процесс разогрева пищевых продуктов имеет большое значение для потребителей, поскольку считается одним из способов консервирования пищевых продуктов. При использовании этих методов продукты могут храниться или быть съедобными в течение длительного периода времени. Одним из способов, требующих термической обработки, является процесс стерилизации. В двадцатом веке наиболее широко применялась термическая стерилизация расфасованных консервированных продуктов в автоклавах. Обычно этот метод заключается в нагревании пищевых контейнеров в автоклавах под давлением при заданных температурах в течение заданного периода времени (Тейшейра и Такер, 1997). Продолжительность обработки консервов указывается в зависимости от степени бактериальной инактивации в каждой упаковке в соответствии со стандартами общественного здравоохранения или безопасности пищевых продуктов. Кроме того, это позволит свести к минимуму вероятность порчи продуктов.
С тех пор были разработаны и широко используются традиционные методы расчета или валидации тепловых процессов, такие как методы Ball и Stumbo. Однако они требовали ввода таблиц в автономном режиме и, следовательно, выполнения ряда этапов расчета, что могло привести к слишком длительному или слишком короткому процессу нагрева. В настоящее время доступно множество коммерческих программ, которые можно использовать как для оперативного, так и для автономного анализа достаточности термообработки или летальности процесса (Fo), таких как CAN-CALC, CALSoft™ и т.д. Balaban (1996), цитируемый Teixeira et al., 1999), описал, что программное обеспечение CAN-CALC необходимо для получения fh (коэффициента скорости нагрева) и jh (коэффициента задержки нагрева) из теста на проникновение тепла, прежде чем можно будет прогнозировать температуру внутренней поверхности изделия в зависимости от любой динамической граничной температуры для изделий любой формы и размер, как показано на рисунках.
Следовательно, если предположить, что выбранная банка находится в точке с самым медленным нагревом в автоклаве, можно также получить имитацию системы Fo для пищевых продуктов, которые нагреваются за счет любой комбинации теплопроводности или конвекции. Однако производительность программного обеспечения была подчеркнута его способностью справляться с технологическими отклонениями, такими как отключение и повторное включение подачи пара. Программное обеспечение CALSoft™ (Anonymous, 2011) было разработано специально для проведения испытаний на проникновение тепла и распределение температуры, оценки собранных данных, расчета теплового процесса или графика вентиляции/времени выхода из строя, а также оценки отклонений от технологического процесса. Предполагалось, что он будет использоваться с регистратором данных CALPlex™ и заявлен как наиболее широко используемое коммерческое программное обеспечение для термической обработки.
Многие исследователи (Лаппо и Поуви, 1986; Рынецки и Джайас, 1993) использовали накопленную летальность процесса для разработки системы управления процессом парового автоклава периодического действия. К банкам было подключено несколько термопар. Средняя температура в центре этих банок использовалась для расчета летальности процесса в режиме реального времени. Датта и др. (1986) использовали численное решение задачи двумерного теплообмена в конечном цилиндре как часть программного обеспечения для принятия решений в компьютерной системе управления автоклавом. Фактическая температура в автоклаве считывалась непосредственно с датчиков, расположенных в автоклаве, и постоянно обновлялась с каждой итерацией численного решения.
Нагревание продолжалось до тех пор, пока накопленная летальность не достигала определенного целевого значения, и процесс всегда завершался требуемым уровнем стерилизации. Однако их решение модели имеет некоторые ограничения, поскольку моделировались консервы, нагреваемые исключительно с помощью теплопроводности. Позже многие исследовательские работы (Bichier et al., 1995; Teixeira, 1992) были выполнены без этих ограничений. Пакет компьютерного моделирования Visual Basics для расчета тепловых процессов был разработан Ченом и Рамасвами (2007). Эта программа с графическим интерфейсом пользователя (GUI) была разработана для обучения и тестирования искусственных нейронных моделей, а также для изучения процесса проектирования или других исследовательских целей.
Он применим для термической обработки в различных автоклавах различных видов пищевых продуктов, таких как твердые, жидкие и содержащие частицы жидкости, в контейнерах различной формы и размера. Температура в контейнере определялась с помощью метода конечных разностей, а для расчета продолжительности процесса и сохранения качества использовался метод численного интегрирования. Было предпринято несколько попыток разработать подходы к управлению тепловым процессом при консервировании пищевых продуктов. Традиционно она заключается в поддержании заданных рабочих условий, которые были определены на основе теста на теплопроводность продукта или процесса. Первой стратегией управления было использование данных о теплопроводности в режиме реального времени для интеллектуального онлайн-контроля термообработанных пищевых продуктов.
Это был самый эффективный способ справиться с отклонениями в технологическом процессе. Однако перед началом термообработки ряд контейнеров с продуктами оснащаются датчиками температуры, затем заполняются и закатываются. Эти контейнеры подключаются к регистратору данных с помощью проводов. Таким образом, компьютер получает доступ к данным из регистратора данных в режиме реального времени и выполняет расчет достигнутого уровня стерилизации в самом холодном месте контейнера. Рассчитанный уровень стерилизации постоянно сравнивается с заданным значением, требуемым в конце нагрева. Эта стратегия обеспечивает очень точный расчет летальности процесса и позволяет устранять отклонения от технологического процесса без вмешательства оператора и без какой-либо ненужной чрезмерной обработки.
Наиболее ценной особенностью этой стратегии контроля является то, что она практически надежна, поскольку выявляется и учитывается все, что могло пойти не так на ранних этапах подготовки продукта. Однако очевидным недостатком такого типа стратегии контроля были бы непомерно высокие затраты (Simpson et al., 2007). Другая стратегия управления автоклавами, над которой работали многие исследователи, заключается в оперативной коррекции технологических отклонений, которая включает в себя сбор данных о температуре автоклава в режиме реального времени, корректирующий коэффициент в режиме реального времени и математическую модель теплопередачи температуры банки (Teixeira and Manson, 1982; Datta et al., 1986; Тейшейра и Такер, 1997). Однако стратегия, которая станет трендом будущего, — это система управления автоклавами на базе микроконтроллеров или просто оперативное измерение температуры автоклава с помощью портативного компьютера.
Когда рассчитанная летальность достигает заданного целевого значения, компьютер автоматически отключает или включает клапаны (Симпсон и др., 2007). Awuah и др. (2007) рассказали, что программное обеспечение для моделирования процессов Can-Calc также было протестировано на работоспособность и в дальнейшем интегрировано в компьютерную систему оперативного управления Noronha и др. (1995) и Teixeira и др. (1999). В целом, цель разработки программного обеспечения и аппаратного управления была основана на том факте, что продукты не следует перегревать, поскольку это отрицательно сказывается на качестве продуктов, а также приводит к потере энергии и воды. Таким образом, нагрев должен быть минимальным или применяться по мере необходимости.
Для осуществления вышеупомянутого процесса важно иметь соответствующую машину или устройства, связанные с методом анализа, для оценки эффективности процесса, включающего тепловую обработку любого из консервированных продуктов и распределение тепла в стерилизующем устройстве. Однако в Таиланде большая часть оборудования и программного обеспечения, доступного в настоящее время, импортируется. В основном они разрабатываются либо для последующей оценки (после полного разогрева продуктов), либо для предварительного разогрева. К настоящему времени было предпринято больше усилий для разработки интеллектуальной системы управления автоклавами в режиме реального времени, которая способна быстро оценивать, корректировать в режиме реального времени и печатать документацию. Разработка местных устройств или программного обеспечения для таких целей в Таиланде по-прежнему встречается редко. Таким образом, целью исследования является разработка компьютерного программного обеспечения Visual basic для интеграции сбора данных в режиме реального времени. Оценка эффективности стерилизации или летальности процесса (Fo), а также распределения тепла в автоклаве были выполнены во время нагревания. Программное обеспечение также может использоваться в качестве учебного пособия для изучения термической обработки.
Оперативный сбор данных и оценка эффективности стерилизации (Fo)
Программа Quick Basics была разработана для получения данных взаимодействия с платы PCL 812PG (многофункциональная плата сбора данных) вместе с платами PCLD-889 (плата усилителя/мультиплексора с формированием сигнала и схемой обнаружения холодного перехода), как показано на рисунке. К заполненным банкам можно было прикрепить до 8 термопар и подключить их к автоклаву. Они использовались для измерения температуры на аналоговых входах из разных мест в автоклаве, а затем преобразовались в цифровые данные о температуре с помощью интерфейсной платы PCL-812PG A/D. Таким образом, данные о времени и температуре в тестируемых банках и некоторые данные о температуре в автоклаве записывались и отображались графически каждые 4,5 секунды в разработанной программе в виде графического интерфейса пользователя, закодированного в Visual Basic 6.0.
Перед тестированием все датчики измерения температуры были откалиброваны в диапазоне температур окружающей среды до 140oC путем сравнения. к показаниям надежного портативного цифрового термометра, измеряющего горячее масло. Разработанная компьютерная программа способна получить доступ к записанному файлу данных Quick-Basic, который предоставляет информацию о времени и температуре в банках и автоклавах в режиме реального времени и рассчитывает их для определения летального исхода каждые 4,5 секунды по правилу численного интегрирования Симпсона, чтобы динамически получать результаты во время стерилизации. Чтобы оценить точность этой программы, хронологические данные о времени и температуре были также протестированы с помощью F-СЛОЖЕНИЯ, которое представляет собой компьютерную программу для расчета Fo, разработанную Rouweler (2000).
Минимальное значение Fo, полученное из всех результатов каждого исследования, вычисляется как системное значение Fo и одновременно сравнивается с целевым значением Fo, необходимым для завершения процесса за минимальное время. Блок-схема алгоритма для оценки Fo в режиме реального времени показана на рисунке 5. Этот подход был признан, несомненно, наиболее эффективным и, безусловно, самым безопасным для оперативной коррекции при возникновении отклонений в технологическом процессе (Teixeira and Tucker, 1997; Simpson et al., 2007), поскольку термопары использовались для оперативного измерения температуры не только в автоклаве, но и в банках.
Эффективность распределения тепла в автоклаве
Для испытания была изготовлен небольшой вертикальный автоклав диаметром 38,8 см и электрический котел, как показано на рисунке 4. Были собраны устройства сопряжения — интерфейсные платы, термопары, разъемы, компьютерное и периферийное оборудование — вертикальный автоклав и электрический котел. Один из щупов термопары (зонд № 1) был подсоединен к торцевому наконечнику ртутного термометра в автоклаве, а другой (зонд № 8) — к центру банки, которую в горячем виде наполняли дистиллированной водой и затем закатывали. Остальные из них (6 зондов) были соответствующим образом распределены внутри автоклава, как показано на рисунке 6. Во время нагрева в режиме реального времени отображалась температура, измеряемая с помощью 8 датчиков-термопар. Кроме того, в процессе нагрева были указаны датчики #, которые обеспечивают минимальную и максимальную температуру, а также максимальную разницу температур. Температура стерилизации 110 и 121°С была выбрана для изучения распределения тепла в автоклаве.
Технологический процесс и минимальное накопление тепла в консервированных продуктах
Накопление тепла в консервированных продуктах во время стерилизации может быть исследовано либо по их профилям теплопроводности, либо по достигнутым значениям Fo. Таким образом, три датчика термопар были подсоединены к банкам и поместили их (3 банки) в корзину, поскольку эти 3 места, как правило, являются точками охлаждения системных датчиков № 3, 4 и 5, прикрепленных к банкам, расположенным в положениях 1, 3 и 5 в корзине соответственно и зонд № 6, на который непосредственно воздействует температура нагревательной среды в автоклаве. Банки были заполнены концентрированным ананасовым соком в горячем виде, затем закатаны и помещены в корзину в определенных местах в автоклаве, как указано выше.
Автоклав был полностью загружен оставшимися банками. Заданная величина стерилизации была выбрана в соответствии с характеристиками продукта в окне графического интерфейса пользователя. Информацию о заданном значении стерилизации можно было добавить в файл, нажав кнопку обновить. Впоследствии стерилизация была начата путем удаления воздуха из автоклава и замены его паром. Кнопка «Пуск» в графическом интерфейсе определения температуры была нажата, чтобы начать запись данных о времени и температуре через устройства сопряжения до тех пор, пока минимальное значение достигнутого значения температуры (системного значения температуры) не достигнет заданного целевого значения температуры.
Таким образом, график процесса записывался автоматически и отображался графически. Несмотря на то, что концентрированный ананасовый сок является кислой пищей (рН > 4,0), обычно достаточно легкой стерилизации, и поэтому его можно использовать. В этом случае указанный целевой интервал времени был бы выбран равным 10 F121.1 = 0,6-0,8 минуты (Rouweler, 2000). Однако, чтобы продемонстрировать технологию процесса с помощью этого учебного пособия, эксперименты проводились при температуре хранения во время стерилизации, выбранной на уровне 110°С и 120°С.
Самое холодное место в контейнере
Чтобы проверить работоспособность программы, когда она использовалась для поиска самого холодного места в контейнере, интерфейсные устройства были собраны, как и раньше. К одной из банок были прикреплены 2 датчика-термопары: зонд № 4 на расстоянии 1/4 центральной оси от дна банки и зонд № 5 на половине центральной оси, как показано на рисунке 8, в то время как зонд № 6 предназначался для измерения температуры среды в автоклаве. Эта банка была заполнена детскими мозолями в физиологическом растворе, который был твердым в жидких консервах, а затем закатан. Положение, в котором эта банка помещалась в автоклав, было самым медленным при нагревании в этом оборудовании. После того, как автоклав был полностью загружен банками, процесс стерилизации, как и прежде, проводился при температуре 121°С в течение определенного периода времени, из которого можно было получить минимальное количество результатов.
Портативные обучающие инструменты для компьютерной оценки работы стерилизационной установки в автономном режиме
Целью этой части было разработать компьютерную программу для оценки летальности процесса на основе взаимодействия с информационной системой через плату USB-A/D. Таким образом, драйвер и программа сопряжения для регистратора данных National Instrument USB-9211A, 4-канальный 24-разрядный (рис. 9) были установлены на компьютер note book. Коммерческое программное обеспечение для сопряжения считывало сигнал напряжения с помощью от 1 до 4 термопар типа T и преобразовало его в цифровые данные, хранящиеся в записной книжке компьютера (рис. 10).
Образцы воды Tab в банках размером 300*407 были подготовлены для полной загрузки в вертикальный коммерческий автоклав (HA-240MII/-300MII, Япония). Три банки были подключены к датчикам термопары № 2-4 в самой холодной точке банок (рис. 11) и расположены в точке, возможно, самого медленного нагрева в автоклаве. Поэтому одна из банок, прикрепленных к датчику № 3, была расположена в корзине в центре нижнего слоя, где, вероятно, температура нагревалась медленнее всего. Однако одна термопара (датчик № 1) была выставлена в автоклаве, что указывало на измерение температуры среды во время стерилизации. Для демонстрации условий стерилизации была выбрана температура 121°C в течение 15 минут.
Температуры по 4 каналам записывались и сохранялись в текстовом файле (*.txt) каждые 2 секунды после запуска автоклава до завершения процесса охлаждения. QuickCalFo (Чамчонг и др., 2008) — это программное обеспечение, разработанное для проведения оценки летальности в автономном режиме с использованием программы Visual Basic 6.0. Входные данные о температуре и времени во время стерилизации были извлечены из сохраненного текстового файла, в то время как целевая температура для каждого продукта с определенным размером банки была предварительно введена и сохранена в программе или выбрана из списка доступных данных перед началом анализа для системной температуры.
В результате можно было бы отобразить данные о температуре и времени в развернутом виде, а также кривые проникновения тепла и профили летального исхода. Значения Fo для каждого температурно-временного профиля рассчитывались по общему методу Симпсона, и минимальное значение отображалось в поле со списком рядом с системным Fo или выполненным Fo. Точность расчета Fo с помощью этого программного обеспечения, как и прежде, была подтверждена путем сравнения с результатами, полученными с помощью программы добавления F, разработанной Rouweler (2000).
Компьютерная оценка эффективности стерилизации в режиме реального времени
Программный комплекс для проектирования процесса был разделен на 3 части: (1) главное окно графического интерфейса пользователя для получения входного параметра, который является целевым значением стерилизации. Пользователь может выбрать это значение из выпадающего списка или добавить / удалить и обновить, чтобы иметь больше возможностей для последующего использования (рис. 12). (2) Графическое окно температурных и временных профилей с 8 соответствующими текстовыми полями для отображения значений стерилизации, полученных максимум от 8 зондов. Внизу есть текстовое поле для отображения значения стерилизации системы, которое является минимальным значением из всех значений, полученных при стерилизации каждого датчика.
Значение стерилизации системы увеличивается в процессе нагрева и охлаждения и в конечном итоге достигает заданного целевого значения стерилизации. Затем программа отображает текстовое сообщение в нижней части графического интерфейса, чтобы оператор прекратил приготовление на пару, а общее время процесса во время нагрева отображается в текстовом поле в правом верхнем углу. Данные о температуре и времени можно использовать для проектирования процесса или в качестве документации в системе обеспечения качества. (3) График зависимости температуры и времени, записанный с помощью 8 датчиков-термопар, который может отображать минимальную и максимальную температуру, а также максимальную разницу температур (max-min) в каждом временном интервале на протяжении всего процесса нагрева.
Распределение тепла в автоклаве
Перед проведением оценки эффективности процесса стерилизации следует провести практическое распределение тепла в автоклаве, чтобы определить самую низкую температуру нагрева. Таким образом, распределение тепла в автоклаве (как описано в части 3, упомянутой выше) наблюдалось на основе данных о температуре в режиме реального времени, полученных из разных мест расположения этого оборудования. Для стерилизации при температуре 110oC в небольшом автоклаве распределение тепла можно определить по значениям температуры в позициях 1-8 в автоклаве, соответствующим датчику № 1-8.
Кроме того, показания термопары, которая была подсоединена к банке и находилась в точке с наименьшим нагревом, позволили определить минимальное значение температуры нагрева для системы. Затем это можно было использовать в качестве индикатора прекращения приготовления на пару. Таким образом, дисплей смог обеспечить минимальное распределение тепла при нагревании. Самая холодная точка системы должна находиться в банке, к которой подключена термопара и которая расположена в положении 8, или на верхнем ярусе банок и в центре корзины. Чтобы обеспечить достаточную термообработку продуктов, необходимо провести проверку распределения тепла после установки машины или модификации процесса/продукта.
Для этого же автоклава было обнаружено, что при умеренной температуре стерилизации при 110oC распределение тепла было более равномерным, чем при 121oC. Разница температур между максимальной и минимальной при любом времени выдержки или отклонении температуры составляла от 1,8 до 3,1°С (1,6-2,8%) при температуре стерилизации 110°С, но от 5 до 14°С (4,1-11,6%) при температуре стерилизации 121°С. Это было возможно, поскольку нагревание при температуре 121°С требовало более высокой скорости нагрева. Однако при этом появлялось больше точек застоя или «мертвых ножек». Согласно схеме движения пара в этом автоклаве, зонды, расположенные в положениях 3 (на верхней части банки, которая находилась в центре корзины) и 6 (верхний слой и между банками), оказались точками застоя и показали минимальную конвективную теплоотдачу в каждом цикле при более высокой температуре стерилизации.
Однако было обнаружено, что минимальная точка нагрева для более низкой температуры стерилизации была изменена на положение 5 или 2 (верхняя часть автоклава) на ранней стадии поддержания температуры в период стерилизации, а затем изменена на положение 3 на оставшееся время выдержки. Это стало возможным благодаря тому, что чем большее количество пара использовалось при нагревании при температуре 121oC, тем уже была зона застоя. Кроме того, при использовании меньшего количества пара при температуре стерилизации 110°C датчики в позициях 5 и 2 в верхнем слое банок первоначально будут контактировать с паром медленнее, чем в любых других местах.
После нагревания при такой температуре в течение некоторого времени нагрев доходил до верхней части автоклава. Температура в положениях 5 и 2 больше не была минимальной. Однако выход пара происходил снизу. Всякий раз, когда паровой клапан открывался не полностью, термопары в нижнем слое подвергались воздействию или нагревались в первую очередь. Таким образом, готовая жидкость, полученная из банки в центральном верхнем слое корзины, подходила для использования в системе, поскольку температура, измеряемая датчиком, расположенным рядом (датчик 3), показала минимальное количество получаемого тепла.
Разработка технологического процесса или графика и минимальное накопление тепла в консервированных продуктах
Схема технологического процесса приготовления кислых пищевых продуктов, таких как концентрированный ананасовый сок, приведена в таблице 2. Полученное время стерилизации кислых пищевых продуктов при температуре 110 и 120oC составило 10 и 4,5 минуты без учета периода охлаждения соответственно. При более высокой температуре стерилизации (120oC) время стерилизации было короче, чем при более низкой температуре (110oC), поскольку оба варианта были рассчитаны на основе одного и того же заданного целевого времени (0,7 минуты) или одинаковой площади под кривой проникновения тепла перед прекращением приготовления на пару.
Хотя указанная целевая продолжительность стерилизации для такого продукта была выбрана равной 0,7 минуты, но для стерилизации при температуре 110 и 120oC время работы системы составило 1,29 и 0,94 минуты соответственно. Это было связано с тем, что при расчете учитывалось время приготовления, выдержка и охлаждение. Таким образом, при каждом запуске могла происходить небольшая перегрузка, поскольку при охлаждении происходило медленное отведение тепла. Усовершенствованная и правильная конструкция системы охлаждения в автоклаве обеспечила бы лучшее качество продукта с точки зрения органолептических свойств.
Самое холодное место в контейнере
Значения температуры стерилизации в двух разных точках могут быть использованы в качестве индикатора для определения наиболее холодного места в контейнере во время процесса стерилизации. Как показано на рисунке 8, банка была оснащена двумя датчиками-термопарами и подключена к автоклаву. Зонд № 4 находился на расстоянии 1/4 центральной оси от дна банки, а зонд № 5 — на половине центральной оси, в то время как зонд № 6 предназначался для измерения температуры в автоклаве. Было обнаружено, что повышение и понижение температуры в датчиках №4 и 5 были почти идентичными, и их было трудно отличить.
Кроме того, во время стерилизации различались 3 основных периода времени – время приготовления, выдержка при температуре стерилизации и охлаждение. Можно было варьировать скорость прогрева банки в разное время и в разных местах банки. Таким образом, практически самая холодная точка в банке может быть не всегда одной и той же. Однако необходимо знать минимальный уровень аккумулированного тепла в банке, поскольку он использовался в качестве критической точки для оценки достаточности термообработки в процессе.
Таким образом, минимальное значение времени стерилизации было полезным и достоверным для представления минимальной накопленной температуры нагрева в банке. Из таблицы видно, что значения времени стерилизации, соответствующие датчикам № 4, 5 и 6, составляли 3,69, 2,85 и 9,54 минуты соответственно. В соответствии с показателем степени стерилизации, полученным в процессе, было выбрано самое холодное место из минимального значения (2,85). Таким образом, для этого вида продуктов, таких как кукурузные хлопья в солевом растворе, теплоотдача была самой медленной на половине центральной оси контейнера.
Портативные обучающие инструменты для компьютерной оценки состояния стерилизационной установки в автономном режиме
Данные о температуре и времени в режиме онлайн отображались, как показано на рисунке 16, но они были получены в автономном режиме в виде текстового файла, показанного на рисунке 17. Затем на основе этих данных, полученных с помощью датчиков-термопар, подсоединенных к трем банкам, одна из которых была подвергнута воздействию нагревательной среды в автоклаве, был рассчитан Fo. Из QuickCalFo, как показано на рисунке 18, было видно, что самая медленная точка нагрева в автоклаве была связана с датчиком термопары № 3, который был прикреплен к банке, расположенной в центре нижнего слоя корзины в автоклаве.
Таким образом, время стерилизации, или время работы системы, было выбрано из минимального значения, равного 12,81 минутам, из всех 4-х термопарных датчиков. В рамке для анализа в правом нижнем углу в сообщении после анализа указано, был ли продукт подвергнут достаточной термической обработке или нет. Чтобы отобразить температуру и время в виде таблицы в левой части этого рисунка, сначала в нижней части был выбран временной интервал между данными каждые 1, 2 или 5 минут.
Затем температура и время отображались в графическом интерфейсе только в этот конкретный интервал. Профили теплопродукции и летального исхода от всех 4 зондов также отображались в графическом виде. Значения x и y на этих двух графиках корректировались автоматически в зависимости от температуры процесса и используемого периода времени. Кроме того, эту форму visual basic можно распечатать для документов по безопасности пищевых продуктов.
Вывод
На языке MS Visual Basic 6.0 была разработана компьютерная программа для оперативного сбора данных и оценки выполненных работ. Это компьютеризированное онлайновое устройство было способно определять самую холодную точку банки в автоклаве и динамически рассчитывать летальность процесса или неисправность системы во время стерилизации. При проектировании процесса или составлении графика можно было избежать чрезмерного или недостаточного объема обработки благодаря интеграции такого устройства для оперативного определения результатов во время предварительной обработки.
В случае использования новых продуктов, процессов или оборудования потребуется настройка аппаратного и программного обеспечения для компьютерной оценки стерилизационной установки в режиме реального времени. Всегда существует неравномерное распределение тепла в автоклаве. Разработанная программа позволяла проводить оценку распределения тепла путем регистрации и отображения максимального/минимального отклонения температуры в различных местах автоклава в процессе поддержания температуры в процессе стерилизации.
Более низкая температура стерилизации при 110oC приводила к меньшему отклонению температуры (1,6-2,8%) в автоклаве при температуре выдержки по сравнению с 4,1-11,6% при 121oC. Таким образом, более низкая температура приводила к меньшему отклонению. Наиболее холодное место в банке во время процесса стерилизации можно определить с помощью значения температуры стерилизации (Fo). Минимальное из этих значений соответствует точке в банке, в которой накапливается наименьшее количество тепла.
Было подтверждено, что самое холодное место в банке с детскими кукурузными хлопьями в физиологическом растворе во время стерилизации находилось на половине центральной оси банки при минимальном значении Fo. Необходимо было иметь в наличии портативные или удобные учебные инструменты для процесса стерилизации, поскольку большинство процессов могут выполняться в обычном режиме по одному и тому же технологическому графику. Полученный результат может быть использован для обеспечения контроля безопасности пищевых продуктов.