Введение к работе
Актуальность работы. Стерилизация консервов является.основным м вершающим процессом их производства, имеет своей целью подавление лзнедеятнльности микроорганизмов, опасных для здоровья человека и ли) микроорганизмов, вызывающих порчу продукции, а также инактивацию ерментных систем, действие которых приводит к нежелаемым изменениям ічества продукции. Достижение этих целей должно осуществляться при ус-эвии максимального сохранения органолептических свойств и пищевой цен-ости готовых консервов, их герметичности и нормального внешнего вида.
Важно также стремиться к снижению трудо- и энергозатрат на стери-
изацию консервов,Очевидно, что решение вышеуказанных задач затрудни-
ельно или вообще невозможно без достаточного научно-технического обос-
ования, выполненного с привлечением современных средств вычислитель-
юй техники и приборного оборудования. '
Научно-исследовательские работы по изучению, обоснованию и реа-іизации современных высокоэффективных технологий и оборудования для ггерилиззции консервов проводились во Всероссийском научно-исследова-ельском институте консервной и овощесушильной промышленности Россий-;кой Академии сельскохозяйственных наук под руководством и при негтос-зедственном участии автора. Реализация результатов научно-исследовательских работ осуществлялась с привлечением ученых и специалистов МОКБ "Горизонт", агрегатного завода "Рубин", НПО "Агат", СКТБ "Продмаш", ПО "Балтийский завод", СКБК, "КБ им. академика В.П.Макеева", ПО "Комета", завода им. А.М.Горького, УкрНИИПродмаш и заводов отрасли.
Цель и задачи работы. Цель работы — создание научно-технической базы совершенствования тепловой стерилизации консервов, реализация на этой основе высокоэффективных технологий и оборудования для стерилизации консервов в промышленных условиях, а также обеспечение промышлен-
.ности научно-обоснованными рекомендациями по технологии стерилизацу
и эксплуатации стерилизационного оборудования.
Согласно вышеуказанному решались следующие задачи:
Создание теплофизической и теплотехнологической основы сове|
шенствования процесса стерилизации консервов, в том числе:
разработка методов и приборного обеспечения исследований теї лофизических и реологических характеристик консервов,
проведение исследований теплофизических и реологических хара теристик консервов,
разработка методов расчета температурной кривой наименее прс греваемой точки кондуктивно прогреваемых консервов в автоклавах, стері лизаторах и пастеризаторах непрерывного действия и полей температуры продукте по всему объему с целью оптимизации температурно-временнь; параметров процесса их стерилизации,
Создание нормативно-технической базы отрасли по разработке рб жимов стерилизации консервов , в том числе:
научное обоснование режимов стерилизации консервов;
исследование способов интенсификации процесса стерилизаци консервов за счет повышения температурного уровня процесса, ротации СВЧ-нагрева;
научное обоснование новых схем и конструкций стерилизационнс го оборудования и создание нового поколения такого рода o6opyдoвaния^ ка периодического, так и непрерывного действия.
Научная новизна. На базе развития фундаментальных результатов те ории нестационарной теплопроводности разработаны технологические оснс вы совершенствования тепловой стерилизации консервов. Созданы матемг тические модели процесса теплопереноса при стерилизации консервов п наименее прогреваемой точке при переменных граничных условиях, хара*
ТернЫХ ДЛЯ современного СТерИЛИЗаЦИОННОГО Оборудования, имеющего Д'
15 температурных зон. Модели позволяют прогнозировать технологически! 2
емпературно-временные параметры процесса стерилизации, гарантирующие ромышленную стерильность вырабатываемых консервов и выбирать наибо-ее оптимальные ( с точки зрения энергозатрат ) типоразмеры тары для выра-іотки данного вида консервов, Разработаны алгоритм и программа расчета с юмощью современных ЭВМ полей температуры по объему кондуктивно-про-реваемых консервов, использование которых дает возможность оптимизиро-іать качество консервов по одному или нескольким технологическим показа-елям за счет подбора оптимальной температуры и продолжительности сте-)илизации конкретного вида консервов в данном виде тары. Применение )той программы позволяет прогнозировать влияние технологических режимов подготовки продукции на ее качество после стерилизации с использованием впервые полученных автором данных по теплофизическим и реологиче-:ким характеристикам консервов при повышенных температурах с помощью ;пециально разработанных приборов и установок.
Теоретически и экспериментально обоснованы способы интенсификации процесса стерилизации ( ротация,- высокие температуры, СВЧ-энергопод-вод, поточность). При этом было показано, что при стерилизации консервов в СВЧ-поле отсутствует специфическое воздействие электромагнитного излучения на отмирание микроорганизмов и летальность процесса определяется только тепловым воздействием на микроорганизмы. Для ротационной стерилизации показано, что величина требуемой летальности должна быть выше таковой при статической стерилизации.
Разработана новая двухступенчатая технология стерилизации фруктовых консервов и маринадов с применением СВЧ-энергии.
Впервые создана математическая модель теплотехнологии секции охлаждения пневмогидростатического стерилизатора, состоящей из 7 температурных зон. Модель позволяет определять оптимальные режимы работы сек-' ции охлаждения стерилизатора с точки зрения расходования энергоносителей.
Практическая значимость работы. На основе выполненных иссле/ ваний впервые разработаны и созданы:
система "Август-Р" для микропроцессорного управления проце сом стерилизации консервов в вертикальных автоклавах,
автоклавы с системой "Август-Р" марки Б6-КА2-В-2.МП,
усовершенствованные вертикальные автоклавы с ручным управ/ ниєм (Б6-КА2-В-2.Т, Б6-КА2-В-2.С),
СВЧ - комплекс для пастеризации консервов и маринадов в ст лянной таре,
техническая документация на ротационный автоклав, стерилизаті непрерывного действия СПГ-1, пастеризатор непрерывного действия ПК1-серию горизонтальных автоклавов, универсальную линию стерилизации ко сервов детского питания, автоклав для домашнего консервирования,
инструкция по монтажу, санитарной обработке и эксплуатации ст рилизационного оборудования,
методические материалы по разработке режимов стерилизаці консервов в автоклавах, стерилизаторах и пастеризаторах непрерывного де ствия,
программы по обучению персонала стерилизационных отделений
1900 режимов стерилизации консервов в таре различных типо-ра меров для автоклавов 9 типов,
105 режимов стерилизации консервов в аппаратах непрерывно! действия 12 типов,
нормативно-техническая документация по разработке и внедрени технологии стерилизации консервов,
установки для проведения теплофизических и реологических иссл дований.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на з седаниях секции "Новые методы консервирования" ГКНТ СССР (196' 1975), на Всесоюзной научно-технической конференции по вопросам jeopv
и практики стерилизации и пастеризации пищевых продуктов (Одесса, 1975), на Всесоюзной научно-технической конференции по вопросам теории и практики стерилизации и пастеризации пищевых продуктов (Махачкала, 1981), на Всесоюзной отраслевой научно-технической конференции "Состояние и перспективы работ по улучшению качества и расширению ассортимента рыбных консервов, создание средств механизации" (Калининград, 1986), на координационнм совещании по проблеме "Совершенствование техники и технологии стерилизации консервов из гидрарионтов" (Одесса, 1989), на Республиканской научно-технической конференции "Проблемы энергетики теп-лотехнологии в отраслях АПК, перерабатывающих растительное сырье" (Москва, 1994), на III Международном симпозиуме "Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания" (Москва, 1994), на Международной конференции "Konzervarenske dny" (Brno,1988), на заседаниях Ученого Совета ВНИИКОП (1969—1994 гг.).
Публикация результатов исследований. Основные научные положения диссертации опубликованы в трех книгах, 68 статьях и брошюрах и защищены 4 авторскими свидетельствами.
