В соответствии с правилами «герметично запечатанный контейнер» означает контейнер, который спроектирован и предназначен для защиты от проникновения микроорганизмов и сохранения коммерческой стерильности его содержимого после обработки. Контейнер является важным фактором сохранения продуктов при консервировании. После стерилизации консервов именно контейнер защищает консервы от порчи путем повторного заражения микроорганизмами. В таком случае для успеха консервирования наиболее важно использовать качественные, надежные контейнеры и правильно отрегулированные укупорочные машины. Таким образом, изготовленные швы и затворы будут соответствовать требованиям, необходимым для предотвращения доступа микроорганизмов в контейнер во время операции охлаждения и в течение срока годности продукта.
Жестяные банки
Сегодня выбор делается из:
(i) корпус и торцы из жести,
(ii) корпус и один конец из жести, алюминиевый удобный торец,
(iii) трехсекционная алюминиевая банка (редко, но доступна и используется). , с клейким боковым швом, для алкогольных коктейлей),
(iv) сталь, не содержащая олова, с наконечником из жести, конец из стали, не содержащий олова, конец из алюминия или их комбинация,
(v) корпус из стали, не содержащий олова,
(vi) сторона, соединенная клеем шов,
(vii) сварной боковой шов,
(viii) вытянуть и проутюжить двухсекционную алюминиевую банку,
(ix) обычный верхний утор,
(x) верхний фланец с горловиной так, чтобы колокол был на одном уровне с корпусом,
(xi) вытянуть и утюжить стальные баллоны, состоящие из двух частей, отсутствуют в продаже, за исключением аэрозольных баллончиков небольших размеров.
Двухкомпонентные банки
Все крупные и второстепенные фирмы, производящие оборудование для изготовления банок и оборудования для их обработки, производят двухкомпонентные вытяжки и железные банки. Одна из значительных коммерческих банок представляет собой очень маленькую упаковку весом 28–57 г (1–2 унции). Очевидно, что стальная банка, состоящая из двух частей, позволит исключить длинный шов и один двойной шов и, таким образом, исключить два источника потенциальной утечки. Количество используемого металла будет уменьшено ниже, чем для трехсекционной конструкции. Стальные банки, состоящие из двух частей, обладают преимуществами алюминиевых банок, состоящих из двух частей, по более низкой цене.
Банки из трех частей
Трехкомпонентные «санитарные банки», состоящие из корпуса банки и двух концевых частей, используются для герметичного укупоривания термически стерилизованных пищевых продуктов, а также для других пищевых продуктов, таких как порошки, сиропы и кулинарные масла. В настоящее время банки, состоящие из трех частей, широко используются, и их постепенно заменяют другие банки, такие как банки из двух частей, алюминиевые банки и другие гибкие контейнеры.
Алюминиевые банки
Основное применение алюминиевых банок заключается в том, где можно реализовать присущие им преимущества по сравнению с жестью, такие как более низкие расходы на транспортировку, отсутствие пищевых продуктов, изменение цвета или ржавчины из-за черного сульфида, более легкое открытие проколом и где желательны специальные функции легкого открытия. Стальные банки настолько хорошо зарекомендовали себя в консервной промышленности, что необходимы исключительно веские причины, прежде чем рассматривать возможность замены материала.
Будущее использование алюминия для изготовления консервных банок и пищевых продуктов в значительной степени зависит от цены, по которой он может быть продан потребителям по сравнению с ценой эквивалентной стальной банки. Алюминиевые банки предлагают преимущества качества продукции и экономичности при консервировании определенных пищевых продуктов. Использование легко открывающихся крышек также является важным моментом, имеющим большую привлекательность. Алюминиевые банки не ржавеют, а их всегда яркий внешний вид может стать важным аргументом при продаже. Важным преимуществом алюминиевых банок является то, что они не содержат свинца. Тем не менее, алюминиевые банки легко вмятин, истираются и не являются взаимозаменяемыми со стальными банками.
Складные трубы
Алюминий также может использоваться в виде складных туб для упаковки пищевых продуктов. Разработаны стерилизованные продукты питания, упакованные в разборные тубы, для питания космонавтов и авиаторов-высотников. Алюминиевая трубка с пластиковой ложкой с полой ручкой, которую можно прикрепить к горлышку трубки, должна стать желательной и удобной упаковкой для кормления младенцев или лежачих пациентов.
Композитные банки
Еще одной разработкой является банка из фольги/волокна, чаще называемая композитной банкой. Раньше его использовали для охлажденного бисквитного теста. Этот материал сейчас используется для производства замороженного концентрированного апельсинового сока. Композитная спиральная банка изготовлена из волокна/полиэтилена/алюминиевой фольги и занимает основную долю при консервировании замороженного концентрата соков и сокосодержащих напитков. Композитные банки успешно применяются для шортенинга и с поливинилиденхлоридным покрытием для вакуумной упаковки жареного и молотого кофе. Широко освещалось использование композитов для пива, горячих розливов, пастеризованных и даже автоклавированных пищевых продуктов.
Стеклянные контейнеры и металлические затворы
Химические и физические свойства стекла делают его идеальным материалом для упаковки консервированных продуктов. Это химически стабильный материал. Однако при длительном хранении в водных растворах и особенно в кислых пищевых продуктах из стекла может экстрагироваться очень небольшое количество щелочи, а в некоторых случаях и меньшие количества SiO2 или кремнезема. Эти материалы обычно встречаются во всех пищевых продуктах; поэтому стеклянная тара считается достаточно инертной и не является добавкой при упаковке большинства, если не всех, пищевых продуктов. Он не поддерживает и не способствует росту микробов на своей поверхности и, как и металл, непроницаем для газов, жидкостей, бактерий и запахов.
Одной из очевидных характеристик стеклянной тары является ее прозрачность. Хотя видимость содержащегося продукта привлекательна для потребителя, она накладывает ограничения на консервный завод в отношении внешнего вида продукта. Коммерческие стеклянные банки изготовлены и спроектированы так, чтобы выдерживать термические удары, обычно встречающиеся в процессе консервирования. Максимальный температурный шок, измеряемый по разнице температур, обычно составляет 45°C. Однако они могут выдерживать более широкие перепады температур, но при определенных условиях. Они также спроектированы так, чтобы противостоять механическим ударам, которые обычно возникают на хорошо спроектированных и обслуживаемых линиях розлива и упаковки. Их устойчивость к вертикальному давлению позволяет применять различные методы укупорки и штабелирования.
Металлические затворы (колпачки)
При консервировании пищевых продуктов используются различные металлические крышки [68]: (i) откручивающиеся или Eurotwist, (ii) Eurocap и EurocapX, (iii) отрывные, (iv) откручивающиеся при нажатии (PT) и ( в) глубокий пресс (ДП). Металлическая застежка вместе с герметиком разработана специально для каждого типа отделки стекла, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение и эффективное закрытие. Для транспортировки и хранения нештабелируемые крышки упаковываются в картонные коробки с пластиковым вкладышем или без него, а штабелируемые крышки — в рулонах. Картонные коробки укладываются на поддоны и либо запаковываются, либо обвязываются ремнями. На каждой коробке должна быть маркировка с указанием содержимого и производственной партии. Для закрытия коробок не следует использовать скобы, поскольку они могут загрязнить крышки.
Ретортируемые пакеты
Термически обработанные ламинированные конструкции оформляются в виде ретортных пакетов. Срок годности, прочность, устойчивость к проколу и способность выдерживать высокие температуры являются одними из важных характеристик при выборе материалов для гибких контейнеров. Ретортный пакет был разработан как упаковка, обеспечивающая стабильность при хранении консервированных продуктов с качеством замороженных продуктов. Конфигурация материала этой упаковки была улучшена за последние несколько лет, чтобы еще больше приблизить сумку к этой цели. Обычно ретортный пакет состоит из полиэфирной пленки толщиной 0,5 мил, ламинированной алюминиевой фольгой толщиной 0,000035 или 0,0007 дюйма.
Он, в свою очередь, ламинируется модифицированной полипропиленовой пленкой толщиной 3 мил. Каждая из этих трех подложек играет важную роль в готовой упаковке. Снаружи полиэстер обеспечивает прочность, устойчивость к неправильному обращению и пригодность для печати. На упаковке возможна цветная печать: от простой с двухцветной инструкцией до полноцветных виньеток пищевого продукта. Фактическая печать наносится на «обратную» сторону полиэфирной пленки, удерживая чернила между ламинатами для защиты от истирания. Посередине алюминиевая фольга является ключом к тому, чтобы ретортный пакет был полностью устойчивой при хранении пищевой упаковкой, не требующей дорогостоящего замораживания или охлаждения. Алюминий является самым дешевым барьером для света, влаги, кислорода и микроорганизмов.
Внутри полипропиленовая пленка выполняет две важные функции: во-первых, она инертна и не вступает в реакцию с пищевыми продуктами, поэтому практически весь спектр обработанных пищевых продуктов можно упаковать в этот основной материал. Во-вторых, он обеспечивает исключительно прочные термосварки, которые могут выдерживать давление и температуру автоклавирования и способствуют сроку хранения, по крайней мере, равному сроку хранения банок.
Преимущества реторт-пакетов
Реторт-пакет – неотъемлемый компонент системы распределения пищевых продуктов, обеспечивающий качество пищевых продуктов и удобство упаковки. Тонкий профиль и увеличенная площадь поверхности ретортного пакета обеспечивают быстрое проникновение тепла и гораздо более эффективную обработку, чем при использовании банок. Типичная экономия времени в цикле варки в автоклаве составляет до 40%. Такое снижение воздействия тепла приводит к улучшению качества пищевых продуктов — улучшению вкуса, цвета и текстуры по сравнению с аналогичными продуктами, обработанными в банках. Существует также потенциал для получения питательных преимуществ, особенно когда речь идет о термочувствительных питательных веществах. Упаковка продуктов питания в ретортный пакет приводит к улучшению вкуса продукта
Преимущества для потребителя
С точки зрения потребителя, реторт-пакет, безусловно, является самой удобной упаковкой для пищевых продуктов. Продукты длительного хранения, упакованные в реторт-пакеты, можно хранить в шкафу вместе с другими сухими продуктами. Продукты, упакованные в ретортные пакеты, стерилизуются и готовы к употреблению. Перед употреблением продукты можно нагревать до температуры подачи. Этого можно легко добиться, нагревая в кипящей воде в течение примерно 5 минут. Таким образом, можно удобно готовить разнообразные блюда одновременно, не вытирая грязные кастрюли и сковородки.
С появлением микроволновой печи настоящее удобство приготовления пищи в кипящей воде стало менее востребованным. Все, что кипящая вода делает с пищевым продуктом, упакованным в реторт-пакет, — это его нагревание; поскольку температура кипящей воды достаточно постоянна, пакет может оставаться в кастрюле в течение 6–8 минут и при этом обеспечивать удовлетворительный результат, в то время как потребитель занят в другом месте. Кроме того, продукты, упакованные в реторт-пакеты, легко приготовить в микроволновых печах. Содержимое выливают на сервировочную тарелку и нагревают около 1–2 мин. Дополнительная жесткость алюминиевой фольги позволяет легко вскрыть ретортный пакет с помощью предусмотренных выемок. Утилизация пустых пакетов после использования чрезвычайно удобна, так как они легко расплющиваются и не содержат опасных острых краев. Это особенно важно в сфере общественного питания, где № 10 занимает больше места.
Преимущества производителя
Реторт-пакеты дают переработчикам важные преимущества за счет экономии средств. Стоимость упаковочных материалов для ретортных пакетов ниже, чем для стальных банок (по сравнению с общей стоимостью упаковки пакета и внешней коробки по сравнению со стальной банкой, состоящей из трех частей, крышкой и этикеткой). Рулон реторт-пакетов занимает на 85 % меньше места, чем эквивалентное количество пустых банок, что обеспечивает экономию складских площадей на начальном этапе упаковочной операции. Реторт-пакеты позволяют сэкономить на доставке, поскольку они легче других упаковок. Например, 1000 штук стальных банок по 225 г (8 унций) весят примерно 50 кг (109 фунтов) по сравнению с чуть более 6 кг (12 фунтов) для эквивалентных пакетов. Благодаря меньшему весу упаковки можно отправить больше пищевых продуктов на одну загрузку в грузовиках без рефрижераторов. Одним из основных преимуществ реторт-пакета является то, что размер упаковки соответствует пищевому продукту, а не наоборот, как в случае банок. Таким образом, там, где жидкость или рассол не являются необходимыми для пищевого продукта, большую их часть можно исключить, обеспечивая еще большую экономию затрат и транспортных расходов.
Преимущества для розничного продавца
Реторт-пакеты можно продавать в любом месте магазина, рядом с кассой или на витринах в конце прохода. Первоначально продукты, упакованные в реторт-пакеты, продавались в картонных коробках для защиты от проколов и демонстрации продукта. Вскоре пакеты можно будет продавать без картонных коробок, с полноцветными иллюстрациями и продавать на перфорированных досках или специальных полках.
Другие преимущества
Исследование воздействия на окружающую среду показало, что ретортный пакет, от производства упаковки до использования потребителем, требует меньше энергии, чем консервированные продукты (в банках или стакане) или замороженные продукты. Мешок также внес более пассивный вклад в системы утилизации отходов, чем другие упаковки.
Технология ретортных пакетов
Краткое описание состояния технологии ретортных пакетов и ее различных аспектов можно объяснить под следующими заголовками:
(i) Пленки — для температурного диапазона 116–124 °C, полиэстер 9–25 микрон/9– Можно использовать фольгу толщиной 25 микрон/полиолефин 75 микрон (модифицированный полиэтилен или сополимеры и смеси этилена и пропилена). Для температур до 138°C можно использовать полиэстер толщиной 12 микрон/фольгу 9 микрон/ориентированный нейлон 15 микрон и полипропилен 6/50 микрон.
(ii) Продукты — более 100, от товарных овощей до «готовых блюд».
(iii) Дизайн упаковки — плоская упаковка с четырьмя швами размером от 10 до 100 мм _ 5 до 175 _ 20 мм для содержимого 150–300 г (5–10 унций) до 300 мм _ 450 мм _ 25 до 12 мм для институциональных упаковок. , для содержимого 2,5–3,5 кг (5–7 фунтов). Со складной картонной коробкой или полимерным пакетом поверх обертки.
(iv) Оборудование для упаковки в пакеты — из рулонного материала, упаковщик периодического действия на 25–60 пакетов в минуту с промывкой паром и запечатыванием крышек или может включать поточную вакуумную запечатку без передачи на отдельную машину. Из рулонного материала, упаковщик непрерывного действия на 250 пакетов в минуту. Из предварительно сформированных пакетов можно использовать упаковщики-наполнители со скоростью 25–60 в минуту с помощью сжимающего действия или промывки паром для удаления воздуха.
(v) Автоклавы – горизонтальное периодическое приготовление в воде или паровоздушном режиме, модифицированное для обеспечения равномерного распределения нагревательной среды; использование ретортных стеллажей с отдельным баком-аккумулятором теплоносителя; подходит для приготовления блюд при высокой температуре (135°C). Также можно использовать горизонтальные или вертикальные реторты непрерывного действия для воды или пара-воздуха.
(vi) Картонирование – стандартное оборудование для складывания картонных коробок.
Энергетические аспекты консервирования
Энергетический анализ работы установки для стерилизации пищевых продуктов полезен в двух отношениях. Во-первых, он предоставляет количественную информацию о потребностях в использовании энергии при проектировании системы производства и доставки энергии; и во-вторых, он оценивает способы потери энергии. Информация, полученная в результате энергетического анализа, может быть использована для количественной оценки практики энергосбережения. Энергия, необходимая для производства, транспортировки и переработки, была оценена для двух альтернативных систем (линия консервирования и линия ретортных пакетов), каждая из которых способна производить около 45 метрических тонн обработанного шпината за 8-часовую смену. Были сделаны следующие выводы.
(i) Производство контейнеров требовало более 80% энергии, необходимой в каждой системе.
(ii) Линия по производству пакетов будет иметь гораздо более высокие требования к электричеству, чем сопоставимая линия по консервированию. Однако затраты, связанные с использованием электроэнергии, невелики по сравнению с общими затратами.
(iii) Общая потребность в энергии для системы упаковки в реторт-пакеты значительно меньше, чем для системы упаковки в банки.
(iv) Затраты на контейнеры и электроэнергию для системы упаковки в реторт-пакеты значительно ниже, чем для сопоставимой системы упаковки в банки.
(v) Прежде чем принять решение о применении технологии переработки ретортных пакетов, необходимо провести комплексный экономический анализ. Доминирующим фактором, влияющим на общее потребление энергии в консервной промышленности, является потребность в тепле при стерилизации пищевых продуктов. Варочные котлы непрерывного действия, используемые на консервных заводах, обычно более энергоэффективны, чем периодическая обработка в ретортах.
Проведено сравнение показателей энергопотребления при работе различного стерилизационного оборудования. Были оценены энергетические потребности вращающейся реторты под давлением, ротационной атмосферного автоклава и пламенного стерилизатора, общий КПД нагрева составил 47,7%, 31,2% и 27,5% соответственно. Приведены сравнительные затраты тепла, необходимого для стерилизации консервированной продукции на различном оборудовании (табл. 24.2). Был исследован баланс тепловой энергии стационарного автоклава. Лишь 16,7% подаваемого пара использовалось на нагрев банок и содержимого, а остальная часть терялась при вентиляции (36,4%), нагреве автоклава и ящиков (16,4%) вместе с конденсатом на дне реторты (11,2%). %) и через радиацию (19,3%).
Исследование указывает на значительную потерю пара во время вентиляции. Данные, полученные с разных консервных заводов, показали, что расход пара при автоклавировании вполне постоянен и составляет в среднем 3 кг/мин пара на 24 количества банок № 2. Во время вентиляции пик потребления пара может варьироваться от 1135 до 2720 кг/ч для стандартного автоклава на 3–4 ящика, в зависимости от размера линии подачи пара. Пиковая потребность падает до рабочей потребности 45–68 кг/ч после того, как выпускной клапан закрывается и автоклав достигает рабочей температуры.
Новый автоклав с псевдосжиженным слоем предполагает нагрев и охлаждение банок в псевдосжиженном слое песка или другого сыпучего материала высокой плотности. Экономия топлива может быть значительной при использовании автоклава с псевдосжиженным слоем, поскольку теплоноситель (обычно воздух) не претерпевает фазового перехода, а рециркуляция теплоносителя повышает энергоэффективность оборудования.