CCF20110131005

Rysunek 1,3 przedstawia ideowy schemat wymiany ciepła w wymienniku rurowym. Z jednej strony jest wprowadzany czynnik ogrzewany (sok, mleko czy półprodukt o znacznie większych wartościach lepkości). Materiał przepływa przez zestaw rur, na zewnątrz których (w płaszczu zewnętrznym) jest wprowadzany czynnik ogrzewający. Kierunek przepływu materiału ogrzewanego i ogrzewającego następuje w przeciwprądzie.

Droga produktu ogrzewanego może być prosta lub może on przepływać przez powierzchnię pofałdowana,, co zwiększa powierzchnię wymiany ciepła. Rodzaje rur (ich średnica i wewnętrzne wyprofilowanie) są dostosowane do rodzaju ogrzewanego produktu.

Wymienniki rurowe są wykorzystywane zarówno do pasteryzacji, jak i sterylizacji półproduktów. Tradycyjnymi sterylizatorami są autoklawy działające pod zwiększonym ciśnieniem. W autoklawach czynnikiem przenoszącym ciepło jest zazwyczaj para wodna.

Rodzaje sterylizacji

Sterylizację można podzielić na trzy poniżej wyszczególnione podgrupy.

Cl Sterylizacja produktu zapakowanego (apertyzacja)

Jest to najstarsza metoda sterylizacji. Produkt pakuje się w opakowania hermetyczne (puszki metalowe lub słoje) i poddaje ogrzewaniu.

"1 Sterylizacja produktu niez.apakowanego i aseptyczne pakowanie

Metoda ta jest stosowana od niedawna i cały czas jest udoskonalana (jej zalety i wady zostały opisane w dalszej części rozdziału).

O Sterylizacja dwustopniowa

Proces ten polega na wstępnej sterylizacji produktu bez opakowania, zapakowaniu w wyjałowione opakowania i końcowej, dodatkowej sterylizacji. Sterylizację dwustopniową przeprowadza się z następujących względów: apertyzacja powoduje znaczne straty składników odżywczych ze względu na konieczność długotrwałego oddziaływania wysokiej temperatury - w przypadku sterylizacji produktu niezapakowanego czas ogrzewania jest krótszy (lepiej zostają zachowane składniki odżywczej; sterylizacja produktu niezapakowanego i aseptyczne pakowanie jest trudne ze względów technologicznych - przy niewłaściwie przeprowadzonym procesie może nastąpić wtórne zakażenie produktu podczas napełniania opakowań. Stąd sterylizacja dwustopniowa daje gwarancję uzyskania pełnej jałowości wyrobu o w miarę dobrze zachowanych składnikach odżywczych, bez konieczności zapewniania aseptycznych warunków przy pakowaniu.

Obliczenie czasu sterylizacji - F    ..............

Określenie czasu sterylizacji niezbędnego do skutecznego wyjałowienia środowiska w określonej temperaturze jest istotą procesu w warunkach przemysłowych (oczywiście także w praktyce laboratoryjnej). Czas ten jest oznaczany symbolem F i wylicza się go ze wzoru:

F = D- ln-^Ł [min],

N

gdzie:

D - czas dziesięciokrotnej redukcji w określonej temperaturze sterylizacji.

Zazwyczaj znany jest czas D dla T = 121,1°C;

No - początkowa liczba mikroorganizmów w jednostkowej masie surowca;

N-końcowa liczba mikroorganizmów (szczątkowa ilość drobnoustrojów).

Ze wzoru wynika, że w celu dokładnego wyznaczenia czasu sterylizacji oprócz czasu dziesięciokrotnej redukcji D należy znać początkowe zanieczyszczenie środowiska No (dla drobnoustroju krytycznego) oraz prawdopodobieństwo zakażenia końcowego lub inaczej dostatecznie małą ilość końcową (szczątkową) drobnoustrojów, którą chcemy uzyskać po procesie (N).

Wartość F zależy od kwasowości utrwalanych produktów. Produkty słabo kwaśne do uzyskania pełnej trwałości mikrobiologicznej wymagają zastosowania wysokich wartości F (długiego czasu sterylizacji).

W praktyce przemysłowej czas sterylizacji, w celu uzyskania pełnej trwałości mikrobiologicznej produktu oraz odpowiedniego zachowania wartości odżywczych, powinien być wyznaczony doświadczalnie dla danego środowiska.

Tabela 13. Przykładowe czasy sterylizacji (F) w temperaturze 121,1°C dla wybranych grup produktów

Produkt	Czas sterylizacji [mini
Mleko	5-8
Marchew	3,5-10,4
Fasola	3-6,3
Groch	4,3-6
Szparagi	2,8-3,3
Soki warzywne	4-10
Ziemniaki	3-10,8
Przetwory mięsne	3,9-8
Przetwory mięsne dla strefy tropikalnej	15-30

Źródło: Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym (pod. red. Z. Żakowskiej i H. Stobińskiej), 2000; Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź.

— 19 —