Analyse des Sterilisationsprozesses von Retorten

Retorten, auch Sterilisationspfannen oder Sterilisatoren genannt, sind die Kernausrüstung der Lebensmittelindustrie für die Hochtemperatursterilisation verpackter Lebensmittel. Ihr Sterilisationsprozess umfasst mehrere wichtige Parameter und Schritte. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse dieses Sterilisationsprozesses.

I. Sterilisationsprinzip

Retorten erzeugen eine Umgebung mit hohen Temperaturen und hohem Druck, um die Proteinstruktur mikrobieller Zellen aufzubrechen. Dadurch denaturieren und koagulieren diese, verlieren ihre biologische Aktivität und erreichen das Ziel der Sterilisation. Der konkrete Prozess läuft wie folgt ab:

Heizstufe: Nachdem die zu sterilisierenden Lebensmittel in einen speziellen Behälter gefüllt wurden, wird dieser in die Retorte gegeben und verschlossen. Die Erhitzung erfolgt durch Dampf oder andere Wärmequellen, wodurch der Druck in der Retorte allmählich ansteigt und die Temperatur entsprechend steigt.

Isolationsstufe: Sobald die vorbestimmte Sterilisationstemperatur erreicht ist, halten Sie Temperatur und Druck für einen bestimmten Zeitraum konstant, um sicherzustellen, dass Mikroorganismen vollständig abgetötet werden.

Kühlstufe: Nach der Sterilisation erfolgt eine Kühlung durch das Kühlsystem, um zu verhindern, dass die Lebensmittel durch Überhitzung verderben.

II. Sterilisationsmethoden

Je nach Wärmeübertragungsmethode können die Sterilisationsmethoden von Retorten in die folgenden Kategorien unterteilt werden:

1. Heißwasserzirkulationssterilisation

Prinzip: Das Lebensmittel wird vollständig in heißes Wasser eingetaucht und das heiße Wasser zirkuliert in der Retorte, um eine gleichmäßige Erwärmung zu erreichen.

Eigenschaften: Die Wärmeverteilung ist gleichmäßig und es eignet sich für verschiedene Verpackungsformen von Lebensmitteln.

2. Wassersprühsterilisation

Prinzip: Um eine umfassende, schnelle und stabile Erwärmung zu erreichen, wird heißes Wasser durch Düsen oder Sprührohre auf die Oberfläche der Lebensmittel gesprüht.

Eigenschaften: Die Temperatur ist gleichmäßig ohne tote Ecken und die Heiz- und Kühlgeschwindigkeiten sind schnell, besonders geeignet für weich verpackte Lebensmittel.

3. Dampfsterilisation

Prinzip: Zur Erhöhung der Temperatur wird Dampf direkt eingeführt und die latente Wärme des Dampfes wird zur Sterilisation genutzt.

Eigenschaften: Die Heizgeschwindigkeit ist hoch, aber die Wärmeverteilung kann ungleichmäßig sein und es gibt kalte Stellen.

4. Dampf-Luft-Mischsterilisation

Prinzip: Dieses Verfahren kombiniert Dampfsterilisation und luftunterstützte Erwärmung. Druckluft kann in die Retorte eingespeist werden, und ein spezieller Turbinenlüfter rotiert, um kalte Luftmassen aufzubrechen und das Dampf-Luft-Gemisch in der Retorte zirkulieren zu lassen.

Eigenschaften: Dampf wird nicht benötigt, um kalte Luft abzuführen. Es gibt keine absolut kalten Stellen, und die Wärmeverteilung während der Sterilisationsphase wird auf ±0,5 °C genau geregelt. Der Ventilator der Belüftungsturbine leitet das Dampf-Luft-Gemisch von einem Ende der Retorte zum anderen, um alle Produkte optimal abzudecken und Probleme mit der Instabilität des Belüftungssystems zu vermeiden. Dadurch werden mehr als 15 % Dampf eingespart.

III. Prozessparameterkontrolle

Die Sterilisationswirkung von Retorten wird von mehreren Prozessparametern beeinflusst, vor allem von den folgenden Aspekten:

1. Temperatur

Die Sterilisationstemperatur ist ein entscheidender Faktor für die mikrobielle Letalitätsrate und muss je nach Lebensmittelart und Verpackungsform genau kontrolliert werden.

Im Allgemeinen über 121 °C, mit Unterschieden bei verschiedenen Lebensmitteln.

2. Druck

Der Druck beeinflusst die Sättigungstemperatur des Dampfes und die Wärmeübertragungseffizienz der Lebensmittel.

Um eine gleichmäßige Temperatur zu gewährleisten, muss ein konstanter Druck aufrechterhalten werden.

3. Zeit

Die Sterilisationszeit muss anhand von Faktoren wie der Hitzedurchdringung der Lebensmittel und dem Grad der mikrobiellen Kontamination bestimmt werden.

Eine zu kurze Zeit kann zu einer unvollständigen Sterilisation führen und eine zu lange Zeit kann die Qualität der Lebensmittel beeinträchtigen.

4. Kontrollmethode

Die Steuerungsmethoden von Retorten werden in manuelle, elektrische halbautomatische, computergestützte halbautomatische und computergestützte vollautomatische Steuerung unterteilt.

Der vollautomatische Computersteuerungstyp kann den Sterilisationsprozess genau speichern und die Temperaturkontrollgenauigkeit kann ±0,1 °C erreichen, wodurch die Standardisierung und Einheitlichkeit des Sterilisationseffekts sichergestellt wird.

IV. Anwendung in der Lebensmittelsterilisation

Autoklaven werden in der Lebensmittelindustrie häufig eingesetzt, beispielsweise zur Sterilisation von Konserven, weich verpackten Lebensmitteln und Snacks. Unterschiedliche Lebensmittelarten und Verpackungsformen erfordern unterschiedliche Sterilisationsmethoden und Prozessparameter. Zum Beispiel:

Konserven: Um eine gleichmäßige Erwärmung der Lebensmittel in der Dose zu gewährleisten und ein Aufquellen der Dose zu vermeiden, wird häufig eine Dampfsterilisation oder eine Heißwasserzirkulationssterilisation verwendet.

Weich verpackte Lebensmittel: Die Sterilisation erfolgt meist durch Sprühwasser. Düsen oder Sprührohre sorgen für eine gleichmäßige Erwärmung, um ein Reißen der Beutel zu verhindern.

Snacks: Die Sterilisationsmethode wird entsprechend den Eigenschaften des Lebensmittels und der Verpackungsform ausgewählt, um die Nährstoffe und den Geschmack des Lebensmittels zu gewährleisten.

V. Auswahl und Wartung von Retorten

1. Auswahl

Wählen Sie je nach Produktionsmaßstab, Lebensmittelart und Verpackungsform ein geeignetes Retortenmodell und eine geeignete Sterilisationsmethode aus.

Berücksichtigen Sie Faktoren wie die Steuerungsmethode des Geräts, die Genauigkeit der Temperaturregelung und die Sicherheitsleistung.

2. Wartung

Überprüfen Sie regelmäßig die wichtigsten Komponenten der Retorte, wie beispielsweise Dichtheit, Druckmesser und Sicherheitsventil.

Reinigen Sie die Retorte von Abwasser und Schmutz, um die Ausrüstung sauber und trocken zu halten.

Befolgen Sie die Betriebsverfahren, um Geräteausfälle oder Sicherheitsunfälle durch falsche Bedienung zu vermeiden.

Der Sterilisationsprozess von Retorten ist ein wichtiges Bindeglied zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit. Durch die genaue Kontrolle von Prozessparametern wie Temperatur, Druck und Zeit sowie die Kombination verschiedener Sterilisationsmethoden können Mikroorganismen in Lebensmitteln effektiv abgetötet, die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängert und die Gesundheit der Verbraucher gewährleistet werden.