Стерилизацията на храни не е просто нагряване на продукт до определена температура. За храни с висок вискозитет истинското предизвикателство е дали топлината може ефективно да проникне в продукта и да гарантира, че всяка част достига необходимото състояние на стерилизация. Дори ако температурата на оборудването достигне зададената стойност, лошият топлопренос вътре в продукта може все пак да повлияе на крайния резултат от стерилизацията. През последните години, с бързия растеж на продукти като готови за консумация ястия, сосове, мокра храна за домашни любимци, напитки „птичи гнезда“ и плодови пюрета, храните с висок вискозитет стават все по-често срещани в хранително-вкусовата промишленост. В сравнение с обикновените напитки или течности с нисък вискозитет, тези продукти са по-трудни за стерилизация поради по-бавното проникване на топлината и неравномерното разпределение на температурата. Това поставя по-високи изисквания както към проектирането на процеса, така и към оборудването за стерилизация.

Защо храните с висок вискозитет са по-трудни за стерилизация?

По време на термична обработка топлината се пренася главно чрез два метода: конвекция и проводимост. При продукти с нисък вискозитет, като сок и мляко, движението на течността създава естествена циркулация по време на нагряване. Това спомага за по-бързото и равномерно разпределение на топлината в целия продукт. Храните с висок вискозитет обаче имат слабо движение на течността. Вътрешната конвекция е ограничена, което означава, че топлината трябва бавно да се движи отвън към центъра чрез проводимост. Колкото по-дебел е продуктът и колкото по-високо е съдържанието на твърди вещества, толкова по-очевиден става този ефект. В резултат на това, при едни и същи условия на стерилизация, външната област на продукт с висок вискозитет може вече да достигне целевата температура, докато центърът остава на много по-ниска температура. Тази разлика в разпределението на температурата е основната причина, поради която храните с висок вискозитет са по-трудни за стерилизация.

Студената точка е най-важната зона за наблюдение

По време на стерилизацията на храни, една ключова концепция естудено мястоСтудената точка се отнася до зоната вътре в продукта, която се нагрява най-бавно и изисква най-много време, за да достигне необходимото ниво на стерилизация. При храните с висок вискозитет тази точка обикновено се намира близо до центъра на опаковката или в най-дебелата част на продукта. Дали даден продукт постига търговска стерилност не се определя от най-високата температура, показана на оборудването. Вместо това зависи от това дали студената точка е получила достатъчна термична обработка. Ако студената точка не отговаря на необходимите условия за обработка, продуктът все още може да е изправен пред потенциални микробни рискове. Следователно, когато разработват процеси на стерилизация, производителите на храни се фокусират повече върху това колко време е необходимо на топлината да достигне студената точка, отколкото просто върху повишаване на температурата на обработка.

По-високата температура не винаги е най-доброто решение

В производството някои производители се опитват да решат проблемите с бавното нагряване, като повишават температурата на стерилизация или удължават времето на задържане. Въпреки че този подход увеличава вложената топлина, той може да създаде и нови предизвикателства. Прекомерната термична обработка може да доведе до потъмняване на сосовете, да намали свежия вкус на плодовите пюрета или да повлияе на текстурата на продуктите „птичи гнезда“, месните продукти и храните за домашни любимци. При първокласните хранителни продукти прекомерната обработка не само увеличава консумацията на енергия, но може също да намали качеството на продукта. Следователно, съвременната стерилизация на храни се насочва към...прецизен контрол на процесаЦелта е да се постигнат изискванията за безопасност на храните, като същевременно се минимизират ненужните топлинни повреди и се запазят оригиналните характеристики на продукта.

Как може да се подобри ефективността на проникване на топлина?

Подобряването на проникването на топлина изисква цялостен подход, включващ продукта, процеса и оборудването. Първо, производителите трябва да провеждат тестове за проникване на топлина въз основа на формулата на продукта, вискозитета, размера на опаковката и обема на пълнене. Чрез идентифициране на действителната студена точка вътре в продукта, те могат да установят подходящи параметри за температура и време на стерилизация. Второ, различните формати на опаковки изискват различни решения за стерилизация. Гъвкавите торбички, стъклените бутилки, металните кутии и пластмасовите тави имат различни характеристики на топлопреминаване и устойчивост на налягане. Следователно, параметрите на стерилизация не могат да се прилагат универсално за всички видове опаковки. И накрая, методът на топлопреминаване на стерилизационното оборудване също играе важна роля. Ретортите с потапяне във вода, ретортите с водно пръскане и ротационните реторти имат свои собствени предимства в зависимост от изискванията на продукта. За някои храни с висок вискозитет ротационната стерилизация може да помогне за подобряване на топлообмена чрез внимателно завъртане на продуктите по време на обработката. В същото време, стабилната циркулация на гореща вода и точният контрол на температурата и налягането спомагат за намаляване на температурните разлики между продуктите и подобряване на консистентността на партидите.

Проникването на топлина определя качеството на продукта

За храни с висок вискозитет, най-голямото предизвикателство при стерилизацията не е колко висока може да достигне температурата на оборудването, а дали топлината може да навлезе в продукта равномерно и постоянно. Само когато студената точка достигне необходимите условия за обработка, може да се постигне безопасна стерилизация. В същото време, избягването на прекомерно нагряване помага за запазване на цвета, вкуса и текстурата на продукта. С продължаващия растеж на готовите за консумация храни, храните за домашни любимци и първокласните хранителни продукти, производителите изместват фокуса си от просто „постигане на стерилизация“ към „постигане на прецизна стерилизация“. Подобряването на ефективността на проникване на топлина, намаляването на температурните разлики и оптимизирането на методите за термична обработка ще стават все по-важни за хранителните компании, които се стремят да подобрят качеството на продуктите и ефективността на производството.