1. OBIECTIV


Tratamentul termic al produselor este una dintre principalele tehnici din industria alimentară pentru conservarea alimentelor. Tratamentul termic oprește activitatea bacteriană și enzimatică; prevenind astfel o pierdere de calitate și menținând alimentele neperisabile (BAT în industria alimentară, a băuturilor și a laptelui, iunie 2005).

  • Sterilizare: (BAT în industria alimentară, a băuturilor și a laptelui, iunie 2005)
Sterilizarea este un proces de încălzire controlat utilizat pentru a elimina complet toate microorganismele vii, inclusiv sporii termorezistenți din lapte sau alte alimente. Poate fi realizat prin căldură umedă, căldură uscată, filtrare, iradiere sau prin metode chimice. Comparativ cu pasteurizarea, se aplică un tratament termic de peste 100 ° C pentru o perioadă suficient de lungă pentru a duce la o perioadă de valabilitate stabilă a produsului.
  • UHT Sterilizare (ultra-înaltă temperatură): (BAT în industriile alimentelor, băuturilor și laptelui, iunie 2005)
Sterilizarea UHT (Ultra-High Temperature) are un tratament termic de peste 100 ° C în perioade foarte scurte; se aplică în special produselor lichide cu vâscozitate scăzută. Baza UHT, sau temperatură ultra ridicată, este sterilizarea alimentelor înainte de ambalare, apoi umplerea în recipiente pre-sterilizate într-o atmosferă sterilă.

2. DOMENIU DE APLICARE


Sterilizarea este utilizată pentru tratarea tuturor tipurilor de produse alimentare. Acestea includ lapte, sucuri, bere și multe altele. Sterilizarea UHT este utilizată pentru produse lichide cu vâscozitate redusă (lapte, sucuri, smântână, vin, sosuri pentru salate), alimente cu particule discrete (alimente pentru bebeluși, produse de tomate, sucuri de fructe și legume, supe) și particule mai mari (tocană) Industriile alimentelor, băuturilor și laptelui, iunie 2005).

3. DESCRIEREA TEHNICILOR, METODELOR ȘI ECHIPAMENTELOR


În general, în sterilizare, produsul este conservat sau îmbuteliat și apoi tratat termic într-un sterilizator. Sterilizatoarele pot fi discontinue sau continue. În procesele de tratare termică, pot fi aplicate diverse combinații de timp/temperatură, în funcție de proprietățile produsului și de cerințele de valabilitate

(Operațiuni în procesarea alimentelor - ediția web, R. L. EARLE, 1983)

  • Sterilizare cu căldură umedă:
La sterilizarea cu căldură umedă, temperaturile variază în general de la 110 la 130 ° C, cu timpi de sterilizare de la 20 - 40min. De exemplu, conservele sunt sterilizate într-o autoclavă la aproximativ 121 ° C timp de 20 de minute. Temperaturi mai ridicate și timpi mai scurți pot avea efecte similare, de ex. 134 ° C timp de 3 minute. Cu toate acestea, dacă condițiile nu permit germinarea sporilor, se pot aplica și temperaturi mai scăzute și timpi mai scurți. De exemplu, în cazul sucurilor de fructe acide, gem sau deserturi, încălzirea la 80 - 100 ° C timp de 10 minute este în mod normal suficientă.
  • Sterilizare cu căldură uscată:
Pentru uciderea endosporilor bacterieni prin căldură uscată, sunt necesari timpi de expunere mai mari (de exemplu, până la 2 ore) și temperaturi mai ridicate (de exemplu, 160 - 180 ° C) decât cu căldură umedă.
  • Sterilizarea prin mijloace chimice:
Se pot aplica și mijloace chimice. Oxidul de etilenă este utilizat pentru sterilizarea alimentelor, materialelor plastice, sticlăriei și a altor echipamente. [87, Ullmann, 2001]

(Operațiuni în procesarea alimentelor - ediția web, R. L. EARLE, 1983)

Tratamentul UHT înseamnă un tratament termic foarte scurt la o temperatură de aproximativ 140 ° C (135 - 150 ° C) pentru doar câteva secunde. Acest lucru are ca rezultat un produs sterilizat cu deteriorări minore ale căldurii asupra proprietăților produsului. Tratamentul UHT este posibil numai în echipamentele de curgere. Produsul este astfel sterilizat înainte de a fi transferat în recipiente pre-sterilizate într-o atmosferă sterilă. Acest lucru necesită prelucrare aseptică. Există două metode principale de tratament UHT:

  • Încălzire directă:
Produsul este încălzit prin contact direct cu abur de calitate potabilă sau culinară. Principalul avantaj al încălzirii directe este că produsul este ținut la temperatura ridicată pentru o perioadă mai scurtă de timp. Pentru un produs sensibil la căldură (de exemplu lapte), aceasta înseamnă mai puține daune. Există două metode de încălzire directă: (a) injecție și (b) perfuzie.

industria

Figura 1: Injecție și perfuzie pentru încălzirea directă în tratamentul UHT LITERATURĂ: http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/home.html

(a) Injecție: aburul de înaltă presiune este injectat în lichidul preîncălzit de un injector de abur ducând la o creștere rapidă a temperaturii. După: menținere, produsul este răcit rapid în vid pentru a îndepărta apa echivalentă cu cantitatea de abur condensat utilizată. Această metodă: permite încălzirea și răcirea rapidă și îndepărtarea volatilă, dar este potrivită doar pentru unele produse. Consumă multă energie și: deoarece produsul intră în contact cu echipamente fierbinți, există potențialul de deteriorare a aromei. (b) Infuzie: fluxul de produs lichid este pompat printr-o duză de distribuție într-o cameră de abur de înaltă presiune. Acest: sistem se caracterizează printr-un volum mare de abur și un volum mic de produs, distribuit pe o suprafață mare a produsului.: Temperatura produsului este controlată cu precizie prin presiune. Timpul suplimentar de menținere poate fi realizat prin utilizarea de schimbătoare de căldură cu placă: sau tubulare, urmate de răcirea cu bliț în camera de vid. Această metodă are mai multe avantaje: instantanee: încălzire și răcire rapidă, fără supraîncălzire localizată sau arsură și potrivită pentru produse cu viscozitate scăzută și mai mare.

  • Încălzire indirectă:
Mediul de încălzire și produsul nu sunt în contact direct, ci sunt separate de suprafețele de contact ale echipamentului. Sunt aplicabile mai multe tipuri de schimbătoare de căldură: (a) placă, (b) tubulară, (c) suprafață răzuită și (d) con dublu.

4. TEHNOLOGII COMPETITIVE ȘI POTENȚIALE DE SALVARE A ENERGIEI

  • Sterilizarea prin filtrare: (Operațiuni în procesarea alimentelor - ediția web, R. L. EARLE, 1983)
Soluțiile care conțin compuși termolabili pot fi sterilizate prin filtrare prin medii cum ar fi membrane de nitroceluloză, kieselguhr, porțelan, azbest (vezi și Procese cu membrană).

  • Sterilizarea prin radiații UV: (Operații în procesarea alimentelor - ediția web, R. L. EARLE, 1983)
Iradierea UV este utilizată pentru a menține încăperile parțial sterile. Bacteriile și sporii lor sunt uciși rapid, dar sporii fungici sunt doar moderat sensibili la radiații. Radiațiile ionizante (raze X, radiații gamma) sunt utilizate pentru sterilizarea alimentelor și a altor materiale compacte.

b) Modificări ale sistemului de distribuție a energiei