analiza constructiv functionala a instalatiilor pentru sterilizare si pasteurizare

11
Analiza constructiv functionala a instalatiilor pentru pasteurizare si sterilizare Pasteurizarea este operaţia care are drept scop distrugerea majorităţii microorganismelor şi, in particular, a bacteriilor patogene nesporulate prezente in produs, cu cea mai mică pierdere posibilă a calităţilor senzoriale ale acestuia. Pasteurizarea produce şi o inactivare a enzimelor responsabile de modificări biochimice nedorite cu scopul de a asigura produsului alimentar o stabilitate, in timp, biologică şi biochimică. Pasteurizarea este o metoda de conservare inventata de Louis Pasteur, care consta in incalzirea alimentelor la o temepatura sub 100°C, de obicei pana la 60-70°C, urmata de o racire brusca a acestora la 4-6°C, astfel distruge flora patogena a produselor, pastrand intacte insusirile alimentului. Principalii factori care influențează eficiența procesului sunt temperatura și timpul de pasteurizare. În alegerea valorilor acestor doi parametri, trebuie să se facă un compromis optim între distrugerea microflorei și minimizarea efectelor secundare nedorite, urmărindu-se menținerea valorii alimentare și a structurii normale. Metode de pasteurizare: încălzire la temperatura de 62 °C, timp de 6 minute, urmată de o răcire bruscă la 4 °C, sau încălzire la temperatura de 72 °C, timp de 8-12 secunde, urmată deasemenea de o răcire bruscă la 4 °C. Există și o metodă de pasteurizare înaltă (UHT / Ultra High Temperature) sau instantanee, care se face la 80-95 °C pentru laptele de consum, iar pentru produsele lactate acide la 85 °C timp de 30 de minute sau 90 °C timp de 3 minute Sterilizarea are drept scop distrugerea tuturor microorganismelor, atat a formelor vegetative, cat şi a celor sporulate. Prin sterilizare se distrug şi o parte din toxinele

Upload: mihai

Post on 11-Apr-2016

312 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

lucrare de laborator

TRANSCRIPT

Page 1: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

Analiza constructiv functionala a instalatiilor pentru pasteurizare si sterilizare

Pasteurizarea este operaţia care are drept scop distrugerea majorităţii microorganismelor şi, in particular, a bacteriilor patogene nesporulate prezente in produs, cu cea mai mică pierdere posibilă a calităţilor senzoriale ale acestuia. Pasteurizarea produce şi o inactivare a enzimelor responsabile de modificări biochimice nedorite cu scopul de a asigura produsului alimentar o stabilitate, in timp, biologică şi biochimică.

Pasteurizarea este o metoda de conservare inventata de Louis Pasteur, care consta in incalzirea alimentelor la o temepatura sub 100°C, de obicei pana la 60-70°C, urmata de o racire brusca a acestora la 4-6°C, astfel distruge flora patogena a produselor, pastrand intacte insusirile alimentului.

Principalii factori care influențează eficiența procesului sunt temperatura și timpul de pasteurizare. În alegerea valorilor acestor doi parametri, trebuie să se facă un compromis optim între distrugerea microflorei și minimizarea efectelor secundare nedorite, urmărindu-se menținerea valorii alimentare și a structurii normale.

Metode de pasteurizare: încălzire la temperatura de 62 °C, timp de 6 minute, urmată de o răcire bruscă la

4 °C, sau încălzire la temperatura de 72 °C, timp de 8-12 secunde, urmată deasemenea de o

răcire bruscă la 4 °C.

Există și o metodă de pasteurizare înaltă (UHT / Ultra High Temperature) sau instantanee, care se face la 80-95 °C pentru laptele de consum, iar pentru produsele lactate acide la 85 °C timp de 30 de minute sau 90 °C timp de 3 minute

Sterilizarea are drept scop distrugerea tuturor microorganismelor, atat a formelor vegetative, cat şi a celor sporulate. Prin sterilizare se distrug şi o parte din toxinele microbiene şi se inactivează enzimele tisulare şi microbiene dintr-un produs alimentar.

Sterilizarea se produce prin încălzirea la temperaturi mai mari de 100°C ,se distrug microorganismele si sporii acestora şi se inactivează enzimele.

Sterilizarea constă în încălzirea produselor, introduse în prealabil în recipiente care se închid ermetic, la temperaturi mai mari decât punctul de fierbere a apei cuprinse între 100 şi 125°C.

Prin sterilizare se realizează conservarea produselor agroalimentare pentru perioade mari dar şi diversificarea sortimentală. Sterilizarea asigură conservarea şi în acelaşi timp valorifică materiile prime, rezultând produse noi, cu proprietăţi şi utilităţi diferite.

Produsele cu aciditate mare (fructele şi legumele acide) se sterilizează la temperaturi deasupra dar în apropierea punctului de fierbere al apei (100°C), legumele la temperaturi mai mari, până la 115°Ciar conservele de carne, peşte sau mixte (din carne şi legume) ce conţin grăsimi (factori de protecţie a microorganismelor), la temperaturi de până la 120…125°C.

Page 2: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

Regimul de termosterilizare se desfăşoară în trei faze: a) încălzirea produsului şi creşterea presiunii până se atinge temperatura de

sterilizare;b) sterilizarea propriu-zisă la temperatura necesară;c) reducerea temperaturii şi presiunii din autoclave şi recipiente.Dacă la închiderea recipientelor se înlătură aerul, iar prin sterilizare se asigură

distrugerea microorganismelor sub formă vegetativă sau sporulată şi a enzimelor, se opresc toate procesele de degradare, inclusiv cele de oxidare.

Teoretic, sterilizarea poate fi considerată un procedeu de conservare pe perioade nedeterminate. Practic, în produsele sterilizate pot avea loc procese lente de degradare a unor componenţi, se pot desfăşura procese oxidative provocate de oxigenul remanent, procese microbiologice prin activarea sporilor în timpul păstrării, procese de interacţiune între componenţi, între componenţii produsului şi ambalaje, recipientele îşi pierd ermeticitatea şi ca urmare, stabilitatea conservelor sterilizate este limitată.

În afară de regimul de sterilizare, calitatea şi stabilitatea produselor sterilizate sunt influenţate în mare măsură de starea de prospeţime sau gradul de infectare ale materiilor prime şi modul de conducere a operaţiunilor pregătitoare.

Prin sterilizare, în produse au loc modificări importante. Are loc o precipitare ireversibilă a coloizilor, favorizându-se procesul de asimilare, se formează caracteristici organoleptice noi, apropiate de cele ale produselor fierte sau prăjite şi se reduce substanţial conţinutul în vitamine (circa 30-60%).

Alterarea conservelor sterilizate se poate face cu bombaj când procesele de degradare sunt producătoare de gaze şi fără bombaj în cazul modificărilor oxidative ale componenţilor sau a proceselor microbiologice negazogene.

Instalaţii pentru pasteurizarea şi sterilizarea produselor în vrac

Page 3: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare
Page 4: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

Instalaţii de pasteurizare tip vană

Page 5: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

Instalaţii de pasteurizare şi sterilizare cu schimbătoare de căldura cu plăci

Page 6: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

Instalaţii pentru sterilizarea indirectă UHT

Instalatii de pastaurizare sl sterilizare discontinue

Utilajele pentru pasteurizare si sterilizare discontinua poarta denumirea generica de autoclave. Ele prezinta avantajul ca se pot utiliza pentru diferite marimi de recipiente si pot fi folosite pentru diferite regimuri de temperatura - timp, dar consumul de abur si apa este mai mare în comparatie cu instalatiile cu

Page 7: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

functionare continua.Autoclava verticala este un vas cilindric confectionat din tabla de otel, cu fund

bombat, prevazuta cu capac rabatabil. Capacul este prins de corpul autoclavei cu balamale si strâns pentru asigurarea închiderii cu butoane rabatabile legate de corp si strânse cu piulite tip fluture.

Etanseitatea dintre capac si corpul autoclavei este asigurata printr-o garnitura de azbest sau bumbac, îmbibata în ulei. Pentru usurinta manevrarii capacului, acesta este prevazut cu contragreutati.

La partea inferioara a vasului este montat un barbotor prin care se aduce aburul în autoclava. Barbotorul poate avea diferite forme: inelar (cu orificii de 3 mm înclinate la 45° fata de verticala în sus si în jos) sau cu alimentare centrala cu 4 sau 6 ramificatii. Aerul necesar crearii suprapresiunii în autoclava se introduce tot prin barbotor.

La fundul autoclavei se gaseste racordul pentru scurgerea apei, care este în legatura cu conducta de preaplin, de la partea superioara. În partea inferioara a capacului se gaseste o serpentina perforata pentru alimentarea cu apa, legata la retea printr-un furtun de cauciuc.

Pe conductele de abur, apa si aer, între ventile si autoclava, se monteaza clapete de retinere, care lasa sa treaca fluidul într-o singura directe, de la ventil la autoclava.

Page 8: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

Autoclava verticala:

1 - corp cilindric; 2 - capac rabatabil; 3 - fund; 4 - cos; 5 - barbotor; 6 - inel - suport; 7 - racord evacuare apa; 8 - conducta stropire apa; 9 - racord apa de racire; 10 - brat; 11 - contragreutate; 12 - balama; 13 - bulon rabatabil; 14 - piulita tip fluture; 15 - inel sudat; 16 - garnitura de etansare; 17 - placa sudata; 18 - buzunar 19 - conducta de legatura; 20 - termometru; 21 - manometru; 22

- supapa de siguranta; 23 - ventil de aerisire; 24 - ventil cu 3 cai; 25 - racord preaplin.

Instalatii de pasteurizare si sterilizare cu functionare continua

În aceste instalatii produsele, ambalate în borcane, butelii de sticla, cutii metalice sau ambalaje din material plastic trec continuu prin mai multe sectoare termice în care are loc. preîncalzirea, pasteurizarea, sterilizarea si racirea produsului, uneori urmata si de uscarea ambalajului, conform unei diagrame temperatura - timp bine stabilita, functie de natura produsului.

Avantajele instalatiilor de pasteurizare si sterilizare cu functionare continua sunt:

- capacitate mare de productie, cu consum minim de utilitati;

Page 9: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

- siguranta maxima în functionare; ,

- posibilitatea efectuarii tratamentului termic pentru toate tipurile de amba-laje, cu diferite sisteme de închidere, eventual posibilitatea tratarii concomitente a doua sau mai multe tipuri de recipiente;

- consumul redus de manopera.

Instalatiile cu functionare continua pot fi de tip tunel, rotative, hidrostatice sau cu închidere mecanica.

Pasteurizatoare/steritizatoare tip tunel. În principiu, sunt construite dintr-o carcasa în forma de tunel în care recipientele se deplaseaza de la un capat la altul cu ajutorul unui mijloc de transport, pe un singur nivel sau pe mai multe niveluri si sunt caracterizate prin functionarea la presiune atmosferica. Deci, chiar atunci când se numesc sterilizatoare, pentru ca efectul tratamentului termic este de sterilizare; temperatura este < 100°C (este cazul produselor cu aciditate medie si ridicata, cu pH < 4,5).

Agentul termic utilizat este aburul sau apa calda, iar agentul de racire este apa rece. Numarul sectoarelor termice este cuprins între 5 si 3 în functie de temperatura initiala a produsului, temperatura de pasteurizare/sterilizare, temperatura finala a produsului si natura ambalajului. Primele sectoare urmaresc aducerea produsului de la temperatura initiala la temperatura de pasteurizare/sterilizare si pot fi în numar de 1-3, sau pot lipsi, atunci când umplerea recipientelor s-a facut la cald la o temperatura apropiata de temperatura de pasteurizare/sterilizare. Urmatorul sector, de obicei cel central, are rolul de a mentine produsul la temperatura de pasteurizare/sterilizare, iar ultimele sunt destinate racirii treptate a recipientelor cu produs. În cazul borcanelor si a buteliilor de sticla, care nu rezista la socuri termice, încalzirea si racirea trebuie sa se faca În trepte limitate de temperatura. Astfel, se recomanda ca la încalzire saltul termic sa fie mai mic de 25°C, În timp de 5 minute, iar la racire caderea de temperatura sa nu depaseasca 33°C pentru acelasi interval de timp.

La folosirea apei ca agent termic, transferul de caldura se poate face prin imersarea recipientelor în baie de apa, prin stropire cu ajutorul duzelor de pulverizare sau prin inundatie continua, când se folosesc bazine cu funduri perforate. Sistemul de captare si recirculare a apei de stropire este constituit din bazine de colectare, pompe, conducte, dusuri sau bazine perforate. Bazinele de colectare pot fi amplasate dedesubt sau lateral de tunel. Temperatura apei se regleaza automat prin barbotare de abur sau cu schimbatoare de caldura cu abur în bazinele centrale de colectare si prin recircularea apei între bazinele de la intrare si cele de la iesire, în scopul recuperarii caldurii, prin formarea unor zone conjugate.

Page 10: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare

În functie de sistemul de transport al recipientelor în interiorul instalatiei, acestea se împart în urmatoarele categorii:

- instalatii cu casete mobile;

- instalatii cu gratare pasitoare, actionate mecanic, pneumatic sau hidraulic (pas de pelerin);

- instalatii cu benzi transportoare actionate mecanic.

Instalatiile de pasteurizare/steriiizare tip tunel se utilizeaza pentru tratamentul termic al produselor lichide ca, de exemplu: bere, vin, sucuri, bauturi racoritoare (carbonatate sau nu), sosuri, cât si pentru produse vâscoase, semisolide sau cu continut de solid în lichid ca, de exemplu: pasta de tomate, gemuri, budinci.

Diagrama variatiei temperaturii în timpul pasterurizarii

Page 11: Analiza Constructiv Functionala a Instalatiilor Pentru sterilizare si pasteurizare