Репутация вашего бренда зависит только от качества вашей продукции. Производство наилучшего качества — это одно; совсем другое — убедиться, что ваше производство осуществляется с высочайшим уровнем эффективности и при все более низких затратах. Чтобы эффективно удовлетворить новые потребности потребителей, тенденции в сфере упаковки и возможности рынка, вам нужна система обработки, которую можно адаптировать или расширить и в то же время предложить вам лучшее экономическое предложение. Стерилизаторы идеально адаптированы к вашей конкретной продукции, производственным мощностям и требованиям рынка, что позволяет вам оставаться впереди конкурентов. В этом информационном документе мы более подробно рассмотрим предлагаемую технологию стерилизации в контейнерах.
Спрос на продукты длительного хранения растет. Изменение образа жизни потребителей привело к тому, что потребители, ограниченные во времени, стали искать удобные и быстрые в приготовлении решения для еды. В развитых странах, где спрос на полуфабрикаты растет, расфасованные продукты питания составляют еще большую долю в общих расходах потребителей на продукты питания. Современные потребители отказываются от продуктов, прошедших глубокую обработку, в пользу продуктов, которые кажутся свежими и натуральными.
Продукты питания, в которых используются химические консерванты, высокое содержание соли или кислоты, а также сильно нагретые обработанные пищевые продукты, находятся под особым давлением из-за изменения потребительских предпочтений. Потребители также требуют более широкого ассортимента здоровых, питательных и ароматных продуктов в различных типах тары. Стальные банки, ретортные пакеты, пластиковые миски и бутылки, стеклянные бутылки и банки, а также пластиковые банки и лотки теперь предлагают предприятиям пищевой промышленности широкий спектр возможностей для создания новых и уникальных брендов.
Розничные торговцы с энтузиазмом реагируют на этот спрос и расширяют ассортимент своей продукции, призывая производителей к увеличению сроков хранения и расширению предложения удобных типов тары. Внешний вид и форма упаковки играют важную роль в поиске маркетингом путей и средств сделать быстроходные потребительские товары более привлекательными для потребителей и розничных продавцов. В конечном счете, именно предприятия пищевой промышленности должны обеспечить высокое качество продукции и обеспечить постоянный и последовательный контроль безопасности. Под вопросом возникает потребность в гибкости обработки, а также потребность в стабильном качестве продукции и безопасности пищевых продуктов при производстве с наименьшими затратами на единицу продукции.
Стерилизация в контейнере
Стерилизация с помощью тепла является одной из многих технологий, применяемых для сохранения качества пищевых продуктов и увеличения срока годности упакованных пищевых продуктов, стимулируя спрос на длительный срок службы, стабильное качество продукции и безопасность пищевых продуктов. Альтернативные методы включают ультрапастеризованную обработку и асептический розлив (для жидких продуктов), а также охлаждение и замораживание (для жидких и/или твердых продуктов). Стерилизованные линии по производству пищевых продуктов подразделяются на два основных подхода: асептические линии и внутриконтейнерные линии. В асептической линии стерильный контейнер наполняется стерильным продуктом в стерильной среде. Это непрерывный процесс, обычно ограничивающийся жидкими продуктами с мелкими частицами или без них. Асептические продукты можно найти в охлажденном или неохлажденном отделе супермаркета. С другой стороны, стерилизация в контейнере является еще одной проверенной технологией, которая обеспечивает стабильность при хранении пищевых продуктов с низким содержанием кислоты (pH > 4,5). Нестерильный контейнер заполняется и запечатывается нестерильным продуктом в нестерильной среде. Затем продукт стерилизуется внутри контейнера, когда он проходит через технологическую линию стерилизации.
Включаем тепло
Хотя рецептура продукта играет важную роль в автоклавированных продуктах, именно термический процесс в конечном итоге влияет на качество готового продукта. Точный расчет термического процесса для вашего конкретного продукта является отправной точкой в поиске наиболее подходящего стерилизатора, отвечающего вашим конкретным требованиям к продукту.
Проектирование теплового процесса
Безопасность продукта прежде всего. Целью ретортной обработки является достижение коммерческой стерилизации путем применения тепла. Хотя термический процесс предназначен для уничтожения или обезвреживания организмов, вызывающих порчу, некоторые бактерии могут пережить этот процесс, поэтому продукт безопасен при нормальных условиях хранения, но не обязательно стерильный. Для обеспечения коммерческой стерильности вся пищевая масса в таре должна подвергаться необходимой температуре в течение необходимого времени. Однако длительное воздействие тепла влияет на качество готового продукта. Чем выше температура, тем выше скорость уничтожения микроорганизмов и, следовательно, тем короче необходимое время воздействия. Для большинства ретортированных продуктов лучше использовать высокотемпературный и кратковременный процесс.
Еще одна перспектива, которую следует учитывать, — это передача тепла внутри контейнера с продуктом; то есть время, необходимое для достижения температуры термической обработки (время достижения) в самой холодной точке контейнера. Само собой разумеется, что разные формы и типы контейнеров требуют разных тепловых расчетов. В процессе автоклава тепло должно передаваться продукту через стенку контейнера. Различные типы упаковки также имеют разные значения теплопроводности: металлическая имеет самый высокий показатель, а пластиковый – самый низкий.
Другими важными факторами, которые следует учитывать, являются свободное пространство в контейнере, вязкость продукта и начальная температура продукта перед входом в автоклав. Наконец, нужно ли перемешивать продукт? Действительно, для некоторых продуктов перемешивание во время термического процесса полезно для улучшения конвекционного нагрева и лучшей защиты продукта, ближайшего к внешней стороне, от «горения» при более высоких температурах.
Перемешивание может ускорить передачу тепла в текущих продуктах за счет перемещения через них пузырьков воздуха, создаваемых свободным пространством. Без этого пузыря преимущество в использовании системы перемешивания для твердых упакованных пищевых продуктов практически отсутствует. В заключение отметим, что в определении оптимального теплового процесса есть два аспекта: мы понимаем сопротивление конкретного организма, чтобы определить количество тепла, необходимое для его уничтожения; и мы должны определить, сколько тепла передается продукту в контейнере в ходе термического процесса. Объединение двух точек зрения дает нам необходимый тепловой процесс.
Проектирование термического процесса: запланированный процесс температуры/давления.
В процессе стерилизации давление внутри контейнера с продуктом увеличивается из-за расширения продукта, увеличения давления пара и нагрева воздуха в свободном пространстве. Для сохранения целостности контейнера это явление необходимо компенсировать избыточным давлением на стадиях подогрева, варки и охлаждения.
Хорошо работающая система стерилизации в контейнере основана на передовом принципе обработки с уникальной системой контроля стерилизации, которая обеспечивает последовательную, оптимальную и эффективную систему термической обработки под полным контролем управления. Нашими руководящими принципами в этом вопросе являются стабильное качество продукции и абсолютная безопасность пищевых продуктов при минимальных затратах на переработку единицы продукции. Клиенты достигают этого набора ценностей благодаря различным техническим разработкам, присущим стерилизаторам.
Автоклавный стерилизатор периодического действия или стерилизатор непрерывного действия?
Существует два типа линий стерилизации: автоклавные стерилизаторы периодического действия и стерилизаторы непрерывного действия. Автоклавные стерилизаторы периодического действия обрабатывают контейнеры с продуктами в корзинах или ящиках. Равномерный поток контейнеров поступает на накопительный стол к корзино-загрузчику. Наполненные корзины образуют ряд продуктов и перемещаются в автоклав для термической обработки. По завершении цикла корзины покидают автоклав и выгружаются на конвейер для дальнейшей обработки. Автоклавы можно легко настроить для работы с большим количеством типов емкостей и обработки широкого спектра рецептур продуктов. Автоклавные стерилизаторы периодического действия обеспечивают высокую гибкость в использовании продуктов и контейнеров, поскольку автоклавы управляются рецептами для каждого цикла. Современные автоклавы периодического действия можно настроить для запуска нескольких процессов, что обеспечивает максимальную гибкость предприятиям пищевой промышленности.
С другой стороны, ротационные стерилизаторы под давлением непрерывного действия и гидростатические стерилизаторы непрерывного действия непрерывно обрабатывают постоянный устойчивый поток контейнеров. Эта система обеспечивает непрерывную подачу, обработку и выгрузку контейнеров с продуктом. С помощью направляющих контейнеры перемещаются через ряд кожухов или башен для предварительного нагрева, приготовления, охлаждения под давлением и охлаждения каждого отдельного контейнера в системе.
Стерилизаторы непрерывного действия обычно используются для продуктов большого объема в контейнерах аналогичного типа или размера. Эти стерилизаторы обеспечивают кратковременное приготовление пищи при высокой температуре и быстрое и эффективное охлаждение в автоматическом непрерывном режиме. Каждый контейнер готовится и охлаждается одинаковым образом и подвергается одинаковой термической обработке для обеспечения стабильного качества продукта. Сокращение времени обработки помогает сохранить натуральный вкус, питательные вещества и внешний вид продукта.
Вообще говоря, стерилизаторы непрерывного действия обеспечивают повышенную воспроизводимость и стабильность результатов при более низких затратах на единицу продукции. С другой стороны, автоклавный стерилизатор периодического действия часто обеспечивает большую гибкость продукта, контейнера и процесса.
Обеспечение стабильного качества продукции и доказанной безопасности пищевых продуктов
Автоклавы можно легко настроить для работы с широким спектром типов емкостей и обработки широкого спектра рецептур продуктов. Автоклавы периодического действия обеспечивают высокую гибкость в использовании продуктов и емкостей, поскольку для каждого цикла в автоклавах используются рецептуры. Партия № 1 может представлять собой горох в банке, партия № 2 — соус в пакете, а партия № 3 — напиток в стеклянной бутылке. Современные автоклавы периодического действия можно настроить для запуска нескольких процессов, что обеспечивает максимальную гибкость предприятиям пищевой промышленности.
Автоматизация размещения корзин, доставки и загрузки/выгрузки приводит к использованию автоматизированной системы периодического автоклава (ABRS). Из загрузчика ящиков заполненные ящики транспортируются в зону порционной загрузки, где формируется полная загрузка автоклава. Затем челночный вагон доставляет эту загрузку в один из автоклавов, и загрузка автоматически переносится в нее. После завершения цикла стерилизации грузы помещаются обратно в челночную тележку и затем транспортируются в зону разгрузки партий. При такой установке системы управления отдельными функциями автоклавной линии синхронизируются с помощью усовершенствованной системы связи.
Автоматизированные автоклавные помещения могут снизить затраты на рабочую силу и увеличить производительность. Использование считывателей корзин для отслеживания корзин позволяет системе отслеживать статус стерилизации каждой партии продуктов и облегчает ведение цифрового учета для контроля качества и проверки со стороны регулирующих органов. Давайте подробнее рассмотрим технические разработки JBT, устанавливаемые на автоклавные стерилизаторы периодического действия.
Процесс
Технология распыления пара и воды стандартно устанавливается на статические и перемешивающие автоклавы периодического действия. Пар впрыскивается непосредственно в нижнюю часть автоклава для быстрого и равномерного повышения температуры. Водяные струи, бегущие по всей длине корпуса, интенсивно перемешивают пар и воду и создают однородное распределение температуры. Ключом к функциональности распыления паровой воды является возможность перекачивать технологическую воду и турбулентно распылять ее по всему автоклаву. Вода возвращается в корпус через специально разработанные форсунки, которые распыляют ее на очень мелкие капли или пар. Форма распыла форсунок имеет коническую форму, что создает перекрывающиеся формы распыления по всему автоклаву и практически не оставляет мертвых зон.
Эта технология обеспечивает равномерную термическую обработку всех контейнеров, обеспечивая при этом эффективный противовес давлению, создаваемому внутри упаковки. Высокочувствительные датчики температуры и давления, высококачественные пропорциональные регулирующие клапаны и контуры управления P&ID обеспечивают точный контроль процесса в течение всего цикла стерилизации. Для максимальной безопасности продукта автоклава в стандартной комплектации оснащены измерителем абсолютного расхода и аналоговым датчиком контроля уровня воды. Процесс распыления пара и воды обеспечивает микроохлаждение.
Этот контролируемый и плавный переход от стерилизации к охлаждению позволяет избежать термического шока или неконтролируемого падения давления. Для некоторых конкретных типов продуктов опция турбоохлаждения увеличивает мощность охлаждения, что приводит к сокращению времени охлаждения и повышению производительности. Автоклавы периодического действия JBT, оснащенные технологией распыления пара и воды, считаются наиболее универсальными для всех типов упаковки.
Системы рекуперации энергии
Автоклавы могут быть оснащены системами энергосбережения для экономии воды, химикатов для очистки воды и энергии. Уменьшенный объем технологической воды. Чтобы уменьшить объем технологической воды, автоклав может быть оснащен дополнительной всасывающей трубой, позволяющей снизить уровень воды во время обработки. Это существенно уменьшает количество технологической воды и, следовательно, снижает расход пара и нагрузку на градирню. Предварительный нагрев технологической воды Еще одна дополнительная система предварительного нагрева технологической воды экономит энергию и обеспечивает стабильную технологическую подачу более теплых продуктов горячего розлива. Как это работает? Тепло горячей охлаждающей воды рекуперируется для предварительного нагрева холодной технологической воды перед началом процесса стерилизации. Косвенный нагрев через пароводяной теплообменник. Вместо прямого впрыска пара рециркулирующая технологическая вода проходит через пароводяной теплообменник. Это позволяет собирать конденсат и возвращать его в котел, избегая дорогостоящей подпитки и предварительного нагрева питательной воды котла.