Analisi del processo di sterilizzazione delle autoclavi
Le autoclavi, note anche come vaschette di sterilizzazione o sterilizzatori, sono le attrezzature principali nell'industria alimentare per la sterilizzazione ad alta temperatura di alimenti confezionati. Il loro processo di sterilizzazione coinvolge molteplici parametri e fasi chiave. Di seguito è riportata un'analisi dettagliata di questo processo di sterilizzazione.
I. Principio di sterilizzazione
Le storte creano un ambiente ad alta temperatura e alta pressione per scomporre la struttura proteica delle cellule microbiche, causandone la denaturazione e la coagulazione, perdendo così la loro attività biologica e raggiungendo l'obiettivo della sterilizzazione. Il processo specifico è il seguente:
Fase di riscaldamento: Dopo aver caricato il cibo da sterilizzare in un contenitore speciale, questo viene posto nella storta e sigillato. Il riscaldamento avviene tramite vapore o altre fonti di calore, facendo aumentare gradualmente la pressione nella storta e di conseguenza anche la temperatura.
Fase di isolamento: Una volta raggiunta la temperatura di sterilizzazione prestabilita, mantenere temperatura e pressione costanti per un certo periodo di tempo per garantire la completa eliminazione dei microrganismi.
Fase di raffreddamento:Dopo la sterilizzazione, il raffreddamento avviene tramite il sistema di raffreddamento per evitare che il cibo si deteriori a causa del surriscaldamento.
II. Metodi di sterilizzazione
In base ai diversi metodi di trasferimento del calore, i metodi di sterilizzazione delle autoclavi possono essere suddivisi nelle seguenti categorie:
1. Sterilizzazione a circolazione di acqua calda
Principio: Il cibo viene immerso completamente nell'acqua calda, che poi circola nella vasca per ottenere un riscaldamento uniforme.
Caratteristiche: La distribuzione del calore è uniforme ed è adatta a diverse forme di confezionamento degli alimenti.
2. Sterilizzazione a spruzzo d'acqua
Principio: L'acqua calda viene spruzzata sulla superficie degli alimenti tramite ugelli o tubi spruzzatori per ottenere un riscaldamento completo, rapido e stabile.
Caratteristiche: La temperatura è uniforme, senza angoli morti, e le velocità di riscaldamento e raffreddamento sono elevate, particolarmente adatte per alimenti morbidi confezionati.
3. Sterilizzazione a vapore
Principio: Il vapore viene introdotto direttamente per aumentare la temperatura e il calore latente del vapore viene utilizzato per la sterilizzazione.
Caratteristiche: La velocità di riscaldamento è elevata, ma la distribuzione del calore potrebbe non essere uniforme e potrebbero esserci punti freddi.
4. Sterilizzazione con miscelazione vapore-aria
Principio: Questo metodo combina la sterilizzazione a vapore e il riscaldamento assistito dall'aria. L'aria compressa può essere iniettata nella storta e un'esclusiva ventola a turbina ruota per rompere le masse di aria fredda, forzando la miscela di vapore e aria a circolare nella storta.
Caratteristiche: Non c'è bisogno di vapore per scaricare aria fredda. Non ci sono punti freddi assoluti e la distribuzione del calore durante la fase di sterilizzazione è controllata entro ±0,5°C. Il ventilatore della turbina di ventilazione forza la miscela di vapore e aria da un'estremità all'altra della storta, coprendo perfettamente tutti i prodotti ed evitando problemi di instabilità del sistema di ventilazione, risparmiando più del 15% di vapore.
III. Controllo dei parametri di processo
L'effetto sterilizzante delle autoclavi è influenzato da molteplici parametri di processo, tra cui principalmente i seguenti aspetti:
1. Temperatura
La temperatura di sterilizzazione è un fattore chiave che influenza il tasso di letalità microbica e deve essere accuratamente controllata in base al tipo di alimento e alla forma di confezionamento.
Generalmente superiore a 121°C, con differenze a seconda degli alimenti.
2. Pressione
La pressione influenza la temperatura di saturazione del vapore e l'efficienza del trasferimento di calore degli alimenti.
Per garantire una temperatura uniforme è necessario mantenere una pressione costante.
3. Tempo
Il tempo di sterilizzazione deve essere determinato in base a fattori quali la penetrazione del calore negli alimenti e il grado di contaminazione microbica.
Un tempo troppo breve può portare a una sterilizzazione incompleta, mentre un tempo troppo lungo può danneggiare la qualità del cibo.
4. Metodo di controllo
I metodi di controllo delle autoclavi si dividono in controllo manuale, elettrico semiautomatico, computerizzato semiautomatico e computerizzato completamente automatico.
Il tipo di controllo completamente automatico del computer può memorizzare con precisione il processo di sterilizzazione e la precisione del controllo della temperatura può raggiungere ±0,1°C, garantendo la standardizzazione e l'unità dell'effetto di sterilizzazione.
IV. Applicazione nella sterilizzazione degli alimenti
Le autoclavi sono ampiamente utilizzate nell'industria alimentare, ad esempio per la sterilizzazione di cibi in scatola, cibi morbidi confezionati e snack. Diversi tipi di cibo e forme di confezionamento richiedono diversi metodi di sterilizzazione e parametri di processo. Ad esempio:
Cibo in scatola:La sterilizzazione a vapore o la sterilizzazione mediante circolazione di acqua calda vengono spesso utilizzate per garantire un riscaldamento uniforme del cibo nella scatola ed evitare che la scatola si gonfi.
Morbido - Cibo confezionato: La sterilizzazione mediante nebulizzazione d'acqua è quella più utilizzata. Il riscaldamento uniforme è ottenuto tramite ugelli o tubi di nebulizzazione per evitare la rottura del sacchetto.
Snack Cibi: Il metodo di sterilizzazione viene selezionato in base alle caratteristiche dell'alimento e alla forma di confezionamento per garantire il valore nutrizionale e il sapore degli alimenti.
V. Selezione e manutenzione delle storte
1. Selezione
Selezionare un modello di sterilizzatore e un metodo di sterilizzazione adatti in base alla scala di produzione, al tipo di alimento e al formato di confezionamento.
Bisogna considerare fattori quali il metodo di controllo dell'attrezzatura, la precisione del controllo della temperatura e le prestazioni di sicurezza.
2. Manutenzione
Controllare regolarmente i componenti principali della sterilizzatrice, come la tenuta, il manometro e la valvola di sicurezza.
Pulire i liquami e lo sporco nella camera di sterilizzazione per mantenere l'attrezzatura pulita e asciutta.
Seguire le procedure operative per evitare guasti alle apparecchiature o incidenti di sicurezza causati da operazioni non corrette.
Il processo di sterilizzazione delle autoclavi è un collegamento importante per garantire la sicurezza alimentare. Controllando accuratamente i parametri di processo come temperatura, pressione e tempo e combinando diversi metodi di sterilizzazione, i microrganismi negli alimenti possono essere uccisi in modo efficace, la durata di conservazione degli alimenti può essere estesa e la salute dei consumatori può essere garantita.
