СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КОНСЕРВОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТАРЕ
METHOD FOR COOLING PRESERVES IN METAL CONTAINER

Изобретение относится к консервной промышленности и может быть использовано при охлаждении консервов в металлической таре после тепловой обработки при стерилизации.
Известны способы охлаждения консервов в металлической таре в автоклаве при неподвижном состоянии банок, в непрерывно действующих аппаратах с вращением банок холодной водой.
Недостатком известных способов охлаждения является большой расход воды (1,6÷2 кг/кг продукта).
Целью изобретения является сокращение расхода холодной воды на ед. стерилизованной продукции при охлаждении консервов.
w
Поставленная цель достигается тем, что продукт в металлической таре охлаждается в потоке увлажненного воздуха со скоростью 2÷6 м/с с мелкодисперсной влагой в количестве X=0,02÷0,03 кг/кг сухого воздуха, при этом металлические банки с продуктом вращаются вокруг своей продольной оси.
Такое выполнение способа охлаждения консервов в металлической таре позволяет значительно сократить (более 20 раз) расход воды на ед. стерилизованной продукции за счет наличия капельной влаги в воздушном потоке и вращения банки, при этом образующаяся пленка воды на поверхности банки за счет капелек жидкости в воздушном потоке быстро испаряется и обдувается воздушным потоком, ускоряя процесс теплообмена между банкой и воздушным потоком.
Для изучения влияния количества мелкодисперсной влаги и скорости воздушного потока на продолжительность процесса был исследован процесс охлаждения томатного сока, фруктовых соков с мякотью и сахаром и компотов в металлической таре №13 с вращением ее вокруг продольной оси.
На фиг.1 представлены кривые охлаждения томатного сока в потоке воздуха со скоростью 4,6 м/с при различных содержаниях мелкодисперсной влаги и душеванием холодной водой при различных состояниях банки:
кривая 1 - охлаждение сока в потоке воздуха при неподвижном состоянии банки (n=0);
кривая 2 - охлаждение сока при душевании холодной водой температурой 20-22°С и n=0;
-1
кривая 3 - охлаждение сока в потоке воздуха с вращением банки частотой n=1,83 с;
w
-1
кривая 4 - охлаждение сока в потоке увлажненного воздуха с содержанием мелкодисперсной влаги X=0,0086 кг/кг сухого воздуха и вращением банки частотой n=1,83 с;
w
-1
кривая 5 - охлаждение сока в потоке увлажненного воздуха с содержанием мелкодисперсной влаги X=0,02 кг/кг сухого воздуха и вращением банки частотой n=1,83 с;
-1
кривая 6 - охлаждение сока при душевании холодной водой с вращением банки n=1,83 с.
w
Как видно из фиг.1, при n=0 и X=0 при воздушном охлаждении продолжительность процесса охлаждения томатного сока от 100°С до 40°С составляет 62,5 мин (кривая 1), а душеванием водой при n=0-20 мин (кривая 2), т.е. сокращается продолжительность почти на 68%. Однако охлаждение консервов душеванием водой в неподвижном состоянии банки нельзя считать эффективным, так как велики расход воды и продолжительность процесса (20 мин).
-1
-1
-1
-1
w
w
w
При вращении банки вокруг продольной оси частотой 1,83 с продолжительность процесса охлаждения резко сокращается: так при охлаждении в потоке атмосферного воздуха (X=0) при скорости 4,6 м/с продолжительность равна 16-17 мин (кривая 3), в потоке увлажненного атмосферного воздуха со скоростью 4,6 м/с с мелкодисперсной влагой X=0,00869 кг/кг с частотой вращения банки 1,83 с продолжительность равна 13 мин (кривая 4), в потоке увлажненного воздуха со скоростью 4,6 м/с с мелкодисперсной влагой X=0,02 с частотой вращения 1,83 с продолжительность равна 8-9 мин (кривая 5), а при душевании водой с вращением банки частотой 1,83 с - 2,1 мин (кривая 6).
Таким образом, охлаждение консервов в металлической таре в потоке увлажненного воздуха с мелкодисперсной влагой с вращением банок вокруг продольной оси эффективно.
Чтобы можно было использовать этот способ охлаждения в процессе стерилизации консервов, необходимо было установить оптимальное содержание мелкодисперсной влаги в потоке увлажненного воздуха.
-1
Для этой цели был исследован процесс теплообмена при охлаждении банки в потоке увлажненного воздуха при различных количествах мелкодисперсной влаги в 1 кг сухого воздуха при постоянной частоте вращения банки n=0,5 с.
w
На фиг.2 приведены кривые зависимости коэффициента теплоотдачи «α» от количества мелкодисперсной влаги (X) в 1 кг сухого воздуха при различных скоростях воздушного потока:
кривая 1 - при скорости воздушного потока 4,6 м/с;
кривая 2 - при скорости воздушного потока 3,3 м/с;
кривая 3 - при скорости воздушного потока 2,5 м/с;
кривая 4 - при скорости воздушного потока 1,6 м/с.
Как видно из фиг.2, с увеличением количества мелкодисперсной влаги при постоянной скорости воздушного потока коэффициент теплоотдачи «α» сначала возрастает резко, а потом после достижения определенного расхода мелкодисперсной влаги (0,02÷0,03 кг/кг) коэффициент теплоотдачи возрастает незначительно.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что оптимальным содержанием мелкодисперсной влаги в увлажненном потоке воздуха можно считать 0,02÷0,03 кг/кг сухого воздуха.
Таким образом, способ охлаждения консервов в металлической таре в потоке увлажненного воздуха со скоростью 2÷5 м/с с мелкодисперсной влагой 0,02÷0,03 кг/кг сухого воздуха с вращением тары вокруг своей продольной оси, позволяющий значительно сократить продолжительность процесса и расход воды (более 20 раз), эффективен.
Литература
1. Аминов М.С., Мурадов М.С., Аминова Э.М. Технологическое оборудование консервных и овощесушильных заводов. - М.: Колосс, 1996 г.
2. Фан-Юнг А.Ф., Флауменбаум Б.Л. и др. Технология консервированных плодов, овощей, мяса и рыбы. - М.: Пищевая промышленность, 1980 г.