МЕТОДЫ УСТАНОВЛЕНИЯ РЕЖИМОВ СТЕРИЛИЗАЦИИ
При установлении режимов стерилизации консервов берут за основу следующие показатели:
Скорость прогревания содержимого банок; наиболее теплоустойчивый вид микроорганизмов, свойственный данному продукту;
Летальную температуру и продолжительность нагревания для избранного вида микроорганизма.
Скорость прогревания консервов в процессе стерилизации определяют с помощью дистанционных термометров, термометров сопротивления или термоэлектрических пар (термопар).
Определение скорости прогревания с помощью термопар является наиболее точным, так как позволяет замерять температуру в строго определенных точках продукта. Действие термопары основано на том, что концы двух проводов из металлов, имеющих различные электрические сопротивления (например, медь и константен), спаяны в замкнутую цепь и один из спаев подвергается действию более высокой температуры, чем другой, в результате возникает ток, сила которого зависит от разности температур на спаянных концах. В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются стандартные хромелькопелевые термопары в комплекте с электронным потенциометром, которые чаще всего и применяются для определения скорости прогревания.
Рабочий спай термопары располагают внутри консервной банки в точке наименьшего прогрева продукта. Для продуктов с плотной (консервы из кусков или тушек рыбы) или очень вязкой
131
5*
(паштеты) консистенцией, прогревающихся главным образом путем теплопроводности, эта точка обычно находится в геометрическом центре банок, а для жидких невязких продуктов — вблизи дна по осевой линии банки (на!/з высоты банки).
Температуру содержимого в центре консервной банки при стерилизации можно рассчитать.
Однако, математический расчет температуры продукта в центре банок довольно сложен, особенно в тех случаях, когда куски плотного продукта находятся в жидкой заливке (большинство рыбных консервов), и недостаточно точен. Поэтому на практике в большинстве случаев пользуются прямым замером температуры содержимого банок в процессе стерилизации.
Наиболее ответственной задачей при установлении режима стерилизации консервов является определение летального действия нагревания после достижения продуктом температуры, при которой начинается отмирание микроорганизмов.
Летальное действие нагревания на спорообразующие микроорганизмы в продуктах с небольшой кислотностью теоретически начинается при температуре 93—95° С, но для практических расчетов эту температуру считают равной 100° С.
Основными методами определения летального действия различных режимов стерилизации являются следующие:
Заражение консервов культурами микроорганизмов с последующей опытной стерилизацией их по разным режимам;
Математические расчеты режимов стерилизации с интегрированием величин летального действия нагревания в наиболее слабо прогреваемой точке содержимого консервной банки;
Математические расчеты режимов стерилизации с учетом количества бактерий во всем объеме содержимого банки.
Метод заражения. По этому методу консервы перед стерилизацией заражают спорами наиболее термоустойчивого и опасного вида бактерий, который может быть в данном продукте и способен вызывать порчу стерилизованных консервов.
Герметизированные банки с зараженным продуктом прогревают по различным режимам, после чего проверяют наличие выживших микроорганизмов выращиванием посевов продукта и выдерживанием банок с консервами в термостате.
На основании полученных результатов устанавливают необходимое время и температуру нагревания для уничтожения микрофлоры.
Одной из трудностей этого метода является выбор необходимого количества микроорганизмов или спор, вносимых в банки с консервами. Практически это количество составляет 20 ООО— 30 ООО спор на одну банку № 8.
В качестве термоустойчивых тест-культур в отечественной практике до последнего времени использовали споры Вас. Ьо- (иПпиэ и Вас. теэегйепсиз.
Ориентировка на культуру Вас. ЬоЫНпиэ позволяет получать консервы, достаточно стерилизованные, чтобы гарантировать потребителя от пищевых отравлений, но недостаточно стойкие при хранении, так как в них могут сохраняться более термоустойчивые микроорганизмы, в частности некоторые формы Вас. зрого£епе8. Поэтому в последние годы все чаще используют эту культуру.
Размещение заражающего материала в банке обусловливается видом продукта. В жидкий продукт споры можно помещать в любую точку, а в твердый продукт, в который тепло проникает путем теплопроводности, их помещают в центр банок.
При опытной стерилизации зараженных консервов применяют такой диапазон режимов, при котором в двух партиях образцов, стерилизованных по самым кратковременным режимам, все консервы, испортились, а затем количество испорченных консервов постепенно снижалось и в двух последних партиях достигало пуля. Параллельно с зараженными стерилизуют контрольные банки, причем на каждую пару зараженных банок берут одну контрольную.
Методы математического расчета. Известно несколько таких методов. Эффективность режима стерилизации консервов вычисляют путем графического интегрирования величин, выражающих скорость отмирания микрофлоры в наиболее слабо прогреваемой точке продукта. Данные математических расчетов проверяют путем экспериментального заражения продукта спорами, термоустойчивость которых известна.
Общий математический метод заключается в следующем. Определяют время, необходимое для уничтожения изучаемых микроорганизмов при различных температурах, например от 93 до 125—130° С. На основании полученных данных вычерчивают кривую отмирания микроорганизмов каждого вида па полулогарифмической бумаге (рис. 42). На логарифмическую шкалу бумаги наносят продолжительность, а на линейную—■ температуру прогревания.
По кривой отмирания можно определить летальное время для микроорганизмов при любой заданной температуре стерилизации, так как скорость отмирания представляет собой величину, обратную продолжительности стерилизации (в мин), необходимой для уничтожения микроорганизмов!
Если построить кривую, аналогичную кривой отмирания микроорганизмов, откладывая на шкале температуры скорость отмирания, то получится кривая зависимости скорости отмирания от продолжительности стерилизации.
Режим стерилизации для данного микроорганизма считают правильным, если площадь под, кривой скорости отмирания равна единице измерения (дм2).
При установлении режимов стерилизации определяют температуру в наиболее слабо прогреваемой части продукта, затем по кривой находят скорость отмирания микроорганизмов, соответствующую этой температуре, а по ней — необходимый режим стерилизации.
Описанный метод редко применяется на практике, так как ‘данные, получаемые по этому методу, действительны только в том случае, когда размеры банок, температура среды в автокла-
Температура прогребания, °С Рис. 42. Кривая продолжительности отмирания микробов ботулинуса под действием нагревания, вычерченная на полулогарифмической бумаге. |
Ве и начальная температура содержимого банок, подлежащих стерилизации, аналогичны данным, принятым при построении кривой скорости отмирания микроорганизмов.
Методы, основанные на применении специальных расчетных формул, позволяют определять режимы стерилизации консервов в любых банках и при любых температурах, если кривые отмирания микроорганизмов, построенные на полулогарифмической бумаге, приближаются по форме к прямым линиям.
Недостаток этих методов состоит в том, что результаты их справедливы лишь тогда, когда передача тепла в продукте, находящемся в банке, происходит только путем теплопроводности.
Расчеты по формулам иногда заменяют вычислениями по номограммам. Кривую скорости отмирания микроорганизмов при этом строят на специально графленой бумаге (рис. 43), исключающей необходимость расчета скоростей отмирания.
Метод, учитывающий наличие микроорганизмов во всем объеме содержимого банки. При установлении режимов стерилизации консервов по этому методу ориентируются не только на отмирание микроорганизмов в точке наименьшего прогрева продукта, но и на наличие в содержимом банки зон, в которых могут выжить микроорганизмы. Расчеты выполняют в две стадии: сна-
-115 0,6 1 |
Ю5 |
10 |
С |
1 |