Автоклав непрерывного действия, работающий при избыточном давлении
Рис. 1. Автоклав непрерывного действия, работающий при избыточном давлении
В свое время мы подробно исследовали один такой продукт, полученные нами результаты схематически представлены на графике (рис. 1).
Поскольку находящийся между водяными столбами столб воздуха имеет довольно плохую теплопроводность, повышение температуры в банке, как показывает кривая 3, не носит плавного характера, но совершает в этой зоне излом.
На практике это означает, что в этой части автоклава температура внутри стерилизуемой банки возрастает очень медленно. Сглаженная в такой степени кривая неизбежно наводит каждого специалиста на серьезные размышления, ибо в такой зоне отнюдь не редко складываются идеальные условия для роста бактерий.
В результате неминуемо приходится считаться с тем, что исходное количество микроорганизмов в продукте поначалу повышается, а это логически должно удлинять его последующее пребывание непосредственно в зоне стерилизации.
Думается, что больше на этом вопросе пока что останавливаться не стоит. Более подробно мне бы хотелось сейчас рассмотреть характеристики давления в стерилизаторах непрерывного действия.
Возьмем сначала кривые 1 и 1′, показывающие изменения давления в гидростатических аппаратах. Характер этих кривых говорит о том, что, с одной стороны, следуя статическим закономерностям, давление в аппарате подвержено изменениям, но что, с другой стороны, его протекание во времени связано жесткими рамками. Однако сравнив это давление с изменениями давления внутри банки (кривая 4), легко убедиться, что существенный перепад возникает уже на начальной стадии прогрева.
Если повышение давления в водяной шахте протекает линейно, то давление внутри банки растет по параболической кривой, сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. Чем выше вязкость продукта и больше объем банки, тем более плоский характер обретает соответствующая кривая. Другими словами, разница между внешним и внутренним давлением соответственно возрастает. Практически это обстоятельство означает, что в гидростатических башенных установках нельзя стерилизовать банки с алюминиевыми легкооткрывающимися крышками, тару из тончайшей жести, синтетической пленки и т.п. А ведь нам хорошо известно, что рынок продовольственных товаров не может отказаться от этих товаров.
Снижение давления в автоклаве соответственно кривой 1′, а именно в такой степени, чтобы при температуре 120 ℃ внешнее и внутреннее давление оказались в состоянии равновесия, с одной стороны, правда, снижает перепад при нагреве, но, с другой, еще более усиливает отрицательные факторы при охлаждении.
При написании статьи были использованы материалы доклада инженера Клауса Лёпера, руководителя проектного бюро фирмы LUBECA Maschinen und Anlagen GmbH, зачитанного на техническом симпозиуме в Ленинграде 3 марта 1981 г.