Процесс стерилизации в автоклавах непрерывного действия
Находящиеся в банконосителях консервные банки при прохождении через водяную шахту высотой 10 – 12 метров погружаются в воду, а затем, поступая из первой водяной шахты во вторую, испытывают давление воздуха, порядка 1 – 1,1 бар.
После прохождения через вторую шахту развивается избыточное давление порядка 2 – 2,2 бар, и дальнейший нагрев берет на себя полностью насыщенный водяным паром воздух. Под таким воздухом мы подразумеваем паровоздушную смесь, состоящую из объемных долей 1,12 кг/м³ пара и 0,9 кг/м³ воздуха при температуре 120 ℃ и давлении 2 бара.
Вместо обычной в таких случаях водяной бани, для переноса тепла мы имеем другую, не столь благоприятную с точки зрения теплопередачи, греющую среду. При этом логически приходится ожидать существенных осложнений при регулировании температуры. Когда влажный воздух отдает тепло более холодным консервным банкам, вместе с конденсацией парового компонента неизбежно повышение удельного веса. Отдав тепло, воздух опускается вниз, чтобы снова нагреться обогревательным паром температурой 133 ℃ при давлении 2 бара. Избегать, с одной стороны, явного перегрева, а с другой – возникновения холодных участков можно только при постоянном интенсивном перемешивании и обновлении насыщенного воздуха.
Вышедшие из зоны собственно стерилизации консервы, — чтобы уравнять их давление с атмосферным воздухом, — снизу вверх пропускают через две других, наполненных водой шахты. Благодаря постоянному обновлению нагревающейся здесь воды в этой зоне начинается охлаждение продукта.
К утверждению некоторых заводов-изготовителей, что эту непрерывно нагревающуюся воду из шахт, предшествующих зоне стерилизации, можно дополнительно использовать для предварительного прогрева продукта, к сожалению, следует относится крайне скептически.
Опыт эксплуатации таких стерилизаторов показывает, что в результате боя стеклянной тары, внешнего загрязнения консервных банок и т.п. вода в последних шахтах аппарата оказывается настолько грязной, в том числе и бактериологически, что ее ни в коем случае нельзя повторно пускать в оборот. Отсюда все подобные утверждения можно рассматривать только как желание представить энергетический баланс таких стерилизаторов в более благоприятном свете, чем это бывает на практике.
Но даже если принять в расчет и повышенную степень загрязненности, и чрезмерное присутствие микроорганизмов в греющей среде, то, с другой стороны, нельзя забывать, что очень большое число консервируемых мясопродуктов – таких, как паштеты, готовые мясные блюда и т.п., расфасовываются в банки в горячем виде. А это означает, что их предварительный нагрев горячей водой из зоны охлаждения автоклава не представляется возможным.
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.