Sterylizacja konserw w słojach w domowym autoklawie

[DZIADEK]

Sterylizacja konserw w słojach twist- off

                w domowych autoklawach

 Moje spostrzeżenia dotyczą wybranych wątków w procesie produkcji konserw w słojach. Napisane na podstawie materiałów dostępnych w internecie i na podstawie własnych doświadczeń

1. Napełnianie słoi.

Wytyczne  w publikacjach zalecają by wolna przestrzeń w słoju nie była mniejsza jak 6 % objętości słoja, polecana to 9%.  Przy współczynniku wypełnienia  0,9  ciśnienie w słoju  w czasie sterylizacji może dochodzić do   3,33 Bar.  Warto zaznaczyć że w puszkach  metalowych przy tych samych parametrach  ciśnienie jest mniejsze i może wynosić   2,35 Bar.                            Ja stosuję wolną przestrzeń  w słojach  300 g , między farszem a przykrywką 10- 12mm. Farsz w czasie podgrzewania rozszerza się zwiększając swoją objętość, dlatego  przepełnienie słoi farszem może powodować wypływanie farszu spod przykrywek, wypchanie ich, nie zamknięcia  lub pęknięcia słoi itd. Większa wolna przestrzeń  zmniejsza ciśnienie w słojach .

2. Wypełnienie autoklawu

Sterylizacja konserw w słojach według zaleceń technologicznych powinna odbywać się w wodzie z nadciśnieniem w autoklawie. Ogrzewanie dużej ilości wody następuje wolniej,  jest jednak  pewniejsze równomierne podnoszenie   temperatury  w autoklawie i przez to sterylizacja jest pewniejsza  w przeciwieństwie do ogrzewania parą przy odpowietrzonym autoklawie. Wszystkie słoje powinny znajdować się  w wodzie. Wody powinno być co najmniej 2 cm wyżej  ponad słoje.

 W jednej z publikacji o sterylizacji wyczytałem -Cytat  (W przypadku sterylizacji w hermetycznie zamkniętych pojemnikach wytwarza się nadciśnienie, którego wielkość zależy od stopnia wypełnienia. Należy więc pamiętać, by był on wypełniony w  nie więcej niż 85%, gdyż może nastąpić rozerwanie pojemnika, gdy roztwór zajmuje ponad 90% pojemności. Należy również strzec się przed wyjmowaniem zawartości autoklawu tuż po jego otwarciu, kiedy jeszcze temperatury płynu i komory urządzenia nie są wyrównane.)

 Bardzo trafna informacja rozwiązująca problem-  ile wody powinno być w autoklawie?  Możemy wyliczyć jaką wolną  przestrzeń od góry autoklawu powinniśmy pozostawić na nadciśnienie. Bardzo łatwo wyliczyć jest tą wolną przestrzeń  w moim autoklawie, który jest w formie walca o wymiarach  wys.- 36 cm ,szer. – 26 cm . W obliczeniach należy doliczyć jeszcze rozszerzalność wody którą wlejemy  do autoklawu ,- wynosi  według danych  z opracowań w granicach  3 -5 %.  średnio  przyjmujemy 4%.

Wdając się w wyliczenia

Pojemność  mojego autoklawu  - ok. 19,11 L wody,

85 %  = 0k. 16,24 L wody.

Rozszerzalność wody – ok. 0,65 L

16,24L – 0, 06 L= ok. 15,64L wody.

Z  teoretycznych wyliczeń wynika że najbardziej bezpieczne będzie wypełnienie autoklawu  wodą  w ilości ok. 15.64L .

 Wyliczenia dotyczą wypełnienia autoklawu samą wodą, w autoklaw wkładamy słoje  i objętość jaką stanowią, zmniejszy nam potrzebną ilość wody którą wypełnimy autoklaw.  Można to obliczyć,  słój ok. 300 g  objętościowo zajmuje  ok. 38,318 cm3 co w przeliczeniu na litry = 0,38318 x 21 słoi = 8,046 L.  Obliczyć teraz można jaką ilością wody trzeba zalać słoje w autoklawie

16,24 L – 8,046 = 8,194 L  trzeba jeszcze  uwzględnić rozszerzalność wody

 8,194 x 4% = 0,327L  odejmując tą ilość od  8,194 L - 0,327  L = 7,867 L .               Z wyliczeń wynika  że 7,867 L wody  jest ilością wystarczającą

Jak to uprościć w praktyce by nie bawić się w obliczenia objętości słoi. Myślę że wystarczy w moim autoklawie obliczyć ile stanowi 85 % wysokości autoklawu co stanowi 30,06 cm , odejmiemy tą wartość od wysokości to nam daje 

36 cm. – 30,06 cm. = 5.94 cm  doliczając rozszerzalność wody  możemy przyjąć ze  wolna przestrzeń nie wypełniona wodą w autoklawie powinna stanowić ok. 5.61  cm.  licząc od góry autoklawu. Co daje nam pojemność  wolnej przestrzeni ok. 2,98 L.  Porównując   wyliczenia  troszeczkę się różnią , ale jest to tak mała różnica że mieści się w tolerancji . Pierwsze wyliczenie   15,64 L wody

 drugie uproszczone  15, 84 L wody  różnica 0.20L  tj. 0,98 % .

3.    Nadciśnienie w autoklawie .

A).    Wiemy że podczas sterylizacji konserw w zamkniętych puszkach lub słojach panuje większe ciśnienie niż w autoklawie .Większe ciśnienie w puszkach może je zdeformować,  w słojach może wypychać  z słoi płynną zawartość  w większym lub mniejszym stopniu a nawet wypychać przykrywki.  Aby zniwelować to zjawisko wytwarzamy w autoklawie nadciśnienie. W domowym autoklawie nadciśnienie wywołamy wpompowanym do autoklawu powietrzem. Ilość  wpompowanego powietrza  zrównoważy ciśnienie w słojach i autoklawie. Przypatrując się naszym sąsiadom jak oni to robią, Oglądając ich filmiki można zaobserwować ich technikę sterylizacji konserw. Po zalaniu wodą i  zamknięciu  autoklawu wpompowują powietrze przeważnie do wartości 1 Bar. Podgrzewają do temperatury wody 120-121 st C.  Podgrzanie wody i powietrza  do tej temperatury powoduje wzrost ciśnienia w autoklawie do wskazania manometru 4 Bar. Skąd się bierze tak wysokie ciśnienie w autoklawie?.  Rozbiorę to na czynniki pierwsze . Wiemy że  podgrzana  woda  w zamkniętym autoklawie do 121 st C   wytworzy  ciśnienie 1 Bar. Wpompowane powietrze na zimny autoklaw o wartości  1Bar po podgrzaniu zwiększa ciśnienie o 2 Bar , co stanowi razem  4 Bar – Sumując 1 Bar to podgrzana woda do temp.120-121  st .C. + 1Bar to  wpompowane powietrze + 2 Bary z podgrzania wpompowanego powietrza. Ten sposób sterylizacji  różni  się trochę od naszych zaleceń . Ich konserwy to przeważnie mięsa w sosie własnym . Wyrób gotowy do własnych celów nie ma określonych cech jakości lub wydajności. Po prostu jaki wyjdzie taki jest dobry . Konserwy nie są od razu schładzane tylko pozostawiane do wystygnięcia do następnego dnia. Temperatura wody obniża  się powoli.  Powietrze wpompowane tworzące nadciśnienie również schładza się powoli obniżając swoją objętość do początkowej wartości  a tym samym obniża się nadciśnienie. W takim systemie sterylizacji po wyłączeniu ogrzewania autoklawu  nie potrzeba już nic robić, tylko czekać na wystygnięcie. Tak wysokie nadciśnienie może wynikać że zależnie od wypełnienia, ciśnienie w słojach może wynosić w czasie sterylizacji  ok. 3,0 - 4,0  Bar. 

Nasze przepisy technologiczne zalecają natychmiastowe schładzanie konserw w puszkach i powolniejsze w słojach.

B).    Mój sposób sterylizacji konserw w słojach.

                                Mój  domowy autoklaw.

Korzystając z różnych publikacji  i opisu  procesów przemysłowych produkcji konserw sterylizowanych , opracowałem własny sposób ciągle udoskonalany. Pierwszym etapem było zdobycie autoklawu i dostosowanie jego najprostszymi  sposobami by spełniał dobrze wymagania co do bezpieczeństwa jak również procesu technologicznego . Brak w nim przepływu wody do chłodzenia konserw. Ten problem odpuściłem bo w moich warunkach lokalowych jest to nie możliwe do zrobienia.  Uważam że przy tym oprzyrządowaniu pomiarowym można z dość dużą dokładnością kontrolować proces sterylizacji  konserw. W autoklawie zamontowałem drugi zapasowy termometr mierzący temperaturę wody gdyby elektroniczny nawalił  (co się zdarzyło ), zamontowany na termometr pojemniczek   ochrania termometr przed wysoką temperaturą. Termometr do mierzenia temperatury w konserwie wkładany jest do zaślepionej rurki która  uszczelniona w przykrywce wchodzi do słoja  i wychodzi uszczelnionym otworem na zewnątrz autoklawu. Termometr można w każdej chwili wyjąc i włożyć drugi  . Przed wentylem jest zawór kulowy, który zamknięty nie upuszcza powietrza w czasie nakładania lub zdejmowania końcówki od pompki.

W jednym z artykułów można wyczytać –

Cytat – ( Skuteczne usunięcie powietrza można osiągnąć poprzez bezpośredni wtrysk żywej pary, która wypierając powietrze z  przestrzeni dylatacyjnej napełnionych opakowań i następnie skraplając się powoduje wytworzenie podciśnienia rzędu 0,04 - 0,07 MPa (= 0,4-0,7 Bar) w momencie zamykania odpowietrzonych opakowań (zamykanie w strumieniu pary). Proces odpowietrzania napełnionych opakowań szklanych typu Twist - Off można osiągnąć w autoklawie sterując odpowiednio procesem obróbki. Sterylizację należy wówczas prowadzić do osiągnięcia temperatury wsadu 85°C pod ciśnieniem nie przekraczającym 0,1 MPa.(= 1 Bar)  Wzrost ciśnienia w autoklawie powinien następować dopiero po uzyskaniu przez wsad obrabianych konserw temperatury 70°C. Samo odpowietrzaniu się słoi poddawanych obróbce w autoklawie sprzyja prowadzenie procesu w  przeciwciśnieniu nie przekraczającym wartości 0,17 MPa.)=  (1,7 Bar )

Wzorując się na tym artykule stosuję odpowietrzanie słoi    przy otwartym autoklawie w temp. wody  ok. 100 st C do temperatury 70st C w produkcie wewnątrz słoja. Można to porównać do typowej pasteryzacji . Następnie zamykam autoklaw Wpompowuję powietrze do autoklawu korzystając  częściowo z treści tego  artykułu

Cytat – (Właściwa wielkość przeciwciśnienia podczas procesu sterylizacji umożliwia więc skuteczność przeprowadzenia całego procesu eliminując występowanie niekorzystnych uszkodzeń opakowań, ich rozhermetyzowanie, a  zarazem gwarantuje skuteczne i  szczelne zamknięcie słoi Twist - Off. Kształtuje się ono w  zależności od rodzaju opakowań, stanu termicznego wsadu, jego konsystencji oraz stopnia odpowietrzenia na poziomie wynoszącym 160 - 350 kPa= (1,6 – 3.5 Bar)

Problemem  jest określenie ilości wpompowanego powietrza do autoklawu . Nasi wschodni sąsiedzi nie mają z tym problemu ponieważ wpompowują powietrze w zimny autoklaw i ono nie zmienia swojej objętości do czasu podgrzania. 

W przypadku  wpompowywaniu powietrza do  gorącego autoklawu, na wskutek ciepła zwiększa  on swoją objętość w autoklawie już w czasie pompowania . Wskazania manometru pokazują ciśnienie jakie wytwarza już podgrzane powietrze . W dalszym czasie podczas podgrzewania wody i powietrza ciśnienie będzie się zwiększało  o ile to trzeba wyliczyć orientacyjnie i polegać na wskazaniach manometru.  Bo zbyt niska wartość przeciwciśnienia w  autoklawie może być przyczyną deformacji opakowań metalowych oraz ubytków   zawartości z  niektórych  opakowań np. słoje Twist - Off .  Wyliczyć należy do jakiej wartości wskazań  manometru będzie wpompowywane powietrze . Zakładam że 1 Bar to potrzebne ciśnienie potrzebne do uzyskania przez wodę w autoklawie temperatury 121 st. C. Startujemy od zerowego wskazania manometru przy temp. wody w autoklawie ok.100st C,  wpompujemy  powietrza do 1.6 -1,8 Bar. Podgrzana woda do temp. 121stC podniesie ciśnienie o 1 Bar. Wskazania manometru powinny w czasie właściwego czasu sterylizacji wskazywać  ok. 2.8  Bar.

Jaką wartość ciśnienia wpompowanego powietrza wskaże nam manometr po schłodzeniu autoklawu ?.

 Opierając się na wskazaniach wzrostu ciśnienia w czasie podgrzewania w autoklawach u naszych sąsiadów, zimne powietrze o ciśnieniu 1 Bar zwiększyło ciśnienie o 2 Bar . Jak wpompujemy  na gorący autoklaw powietrze do wskazań manometru 1,8  Bar, tą wartość należy podzielić  przez 3  co odpowiada  wynikowi 0.6 Bar, Przy schłodzonym autoklawie te 0,6  Bar,  jest przeciwciśnieniem i  powinno to wystarczyć by zapobiec ubytkowi zawartości ze słoi i innym skutkom.

4.     Schładzanie konserw.

 

Cytat-  (Proces chłodzenia konserw w  autoklawie należy prowadzić tak,

aby zniwelować ciśnienie panujące w  opakowaniach. Eliminuje to niekorzystne odkształcenia w postaci wyboczeń (bombaże techniczne) oraz wgięcia opakowań (denka, wieczka, płaszcze puszek). Jednak schładzanie konserw do pożądanej temperatury ze stałym przeciwciśnieniem w  całym okresie może wywierać niekorzystne oddziaływanie na opakowanie z powodu postępującej redukcji w nich ciśnienia. Może to prowadzić do deformacji opakowań (wgniecenia)).

 

Jest to trudny etap w produkcji konserw sterylizowanych .

 

 Cytat- (Aby nie dopuścić do naruszenia szczelności zamknięć po zakończo­nej sterylizacji, należy pamiętać o konieczności utrzymania ciśnienia na zewnątrz opakowań aż do chwili ochłodzenia konserw. Chłodzenie więc musi się odbywać przy zachowaniu takiego samego ciśnienia, jakie by­ło w czasie sterylizacji.. Utrzymanie przeciwciśnienia w początkowej fazie chłodzenia umoż­liwia stosowanie sterylizacji z poduszką powietrzną. Poduszka powietrz­na jest to przestrzeń nad konserwami w autoklawie wypełniona powie­trzem. Otrzymuje się ją przez nieodpowietrzanie autoklawu. Przestrzeń ta nie może być wypełniona parą, gdyż w czasie chłodzenia para uleg­łaby skropleniu, co spowodowałoby znaczne zmniejszenie się jej objętoś­ci, a tym samym gwałtowny spadek ciśnienia. Chociaż obniżone ciśnie­nie trwałoby krótko, bo tylko do czasu wprowadzenia wody na miejsce po skondensowanej parze, wystarczyłoby to jednak na zerwanie wieczek, zwłaszcza w opakowaniach szklanych. Sterylizacja z poduszką powietrzną i przeciwciśnieniem w czasie chło­dzenia należy do zabiegów obowiązkowych przy utrwalaniu konserw w opakowaniach szklanych.

Najtrudniejszy i najbardziej niebezpieczny  okres chłodzenia jest  w obrębie temperatury sterylizacji 121stC  do temperatury wody 70 st C.  W zakresie tych temperatur następują największe naprężenia mogące spowodować ubytki ze słoi lub  pękanie słoi. Aby temu zapobiec  należy obniżanie temperatury wody w autoklawie prowadzić tak by spadek temperatury  nie przekraczał 2-3 st. C na minutę . Z tego wynika że  schłodzenie konserw  od temperatury  115 -120 st C do temp. 40 st C. odbyć się powinno w czasie ok. 37-40 minut. Mając podgląd na temp. wewnątrz konserwy możemy ustalić orientacyjnie według tej temperatury jakie jest ciśnienie w konserwie . Znając już po przeliczeniu wartość ciśnienia w konserwie możemy  sprawdzać na bieżąco i regulować w razie potrzeby nadciśnienie wpompowując  powoli lub upuszczać powietrze.

Mój sposób chłodzenia polega na wstawieniu gorącego autoklawu do naczynia z zimną wodą. Woda natychmiast robi się gorąca. Stosowałem  bieżący przelew  wody, zrezygnowałem  z tego  by zmniejszyć zużycie wody .Gorącą wodę spuszczam przez kranik w naczyniu . Zamykam kranik i wlewam  zimną wodę.

Poziom wody w naczyniu nie może być ponad poduszkę powietrzną  w autoklawie stanowiącą przeciwciśnienie,   również nie wolno na początku chłodzenia do temp. wewnątrz słoja  ok 80- 90 st  C  polewać z góry autoklaw zimną wodą .

 Gorące powietrze stanowiące poduszkę powietrzną w autoklawie na skutek zimnej wody natychmiast się schładza zmniejszając swoją objętość a tym samym zmniejsza przeciwciśnienie . Efektem tego jest zakłócenie równowagi ciśnień,  co może zepsuć nam cały proces sterylizacji w ostatnim etapie produkcji.  Myślę że Można by było polewać zimną wodą stosując jednoczesne dopompowywanie powietrza, obserwując wskazania manometru . Po osiągnięciu temperatury  wewnątrz słoi 80-90 st C  likwiduję nadciśnienie  w autoklawie  spuszczając powietrze, otwieram autoklaw i chłodzę konserwy do                  temp. 30- 40st C dalej wlewając zimną wodę do autoklawu .

Orientacyjne wartości ciśnienia  podczas podgrzewania, Obliczone kalkulatorem na podstawie temperatury w autoklawie  W drugiej kolumnie odjęto ciśnienie atmosferyczne i dostosowano wartości  ciśnienia do wskazań manometru . Znając te wartości można sterować nadciśnieniem w autoklawie.  Zwłaszcza gdy znamy temperaturę wewnątrz konserwy.

 

Edited January 31, 2021 by Maxell

[Krzysiek W]

Jak zrobiona jest sonda do mierzenia temperatury wewnatrz sloika? czym uszczelniona jest rurka, ze trzyma cisnienie? Temperatura wewnatrz konserwy to chyba najwazniejszy pomiar.

[Dodano: 30 sty 2021 - 22:30]

Chcialbym dospawac z dolu wlew na zimna wode, z szybkozlaczka. Tylko niewiem, czy generalnie, moznabyloby juz przy 1,3 Bara (takie mam cisnienie przy 121 stopniach) wpuszczac od dolu zimna wode i wypuszczac gora, tak zeby trzymac cisnienie. Chyba byloby to najszysze rozwiazanie na chlodzenie konserw. 

[Bagno]

 

 

Chcialbym dospawac z dolu wlew na zimna wode, z szybkozlaczka. Tylko niewiem, czy generalnie, moznabyloby juz przy 1,3 Bara (takie mam cisnienie przy 121 stopniach) wpuszczac od dolu zimna wode i wypuszczac gora, tak zeby trzymac cisnienie. Chyba byloby to najszysze rozwiazanie na chlodzenie konserw.

Dla własnego bezpieczeństwa nie przerabiaj autoklawu.

Bezpieczne chłodzenie to:

-pozostawienie autoklawu w temp. otoczenia lub niższej 

-wstawienie do pojemnika z zimną wodą ( poziom wody w pojemniku nie powinien być wyższy niż poziom wody w autoklawie).

[DZIADEK]

Poszukaj w moich postach

https://wedlinydomowe.pl/forum/topic/15532-domowe-puszkowanie-konserw/page-13

[DZIADEK]

Moje domowe autoklawy. Ten mniejszy to najnowszy nabytek wykonany do mniejszych produkcji .Wysokość i szerokość po 26 cm.

[Maykel]

Ja właśnie zakupiłem autoklaw ukraińskiej firmy UTEHO na allegro. Widać ,że specjalizują się w tym i dają gwarancję i pełny opis jak co robić a wiadomo ,że oni sie na tym znają. Własny kanał na YouTube z przepisami a na stronie wszystkie przepisy ,które można w łatwy sposób przetłumaczyć.