Что такое стерилизация продуктов и для чего ее осуществляют 5 класс

Обновлено: 30.06.2024

Стерилизация – полное освобождение какого-либо вещества или предмета от микроорганизмов путем воздействия на них физическими или химическими факторами.

Стерилизацию изделий медицинского назначения проводят с целью умерщвления на них всех патогенных и непатогенных микроорганизмов, в том числе их споровых форм.

Стерилизация изделий медицинского назначения должна обеспечить гибель микроорганизмов всех видов на всех стадиях развития. Поскольку к преобладающему большинству средств стерилизации (за исключением ионизирующего излучения) наибольшую устойчивость проявляют споры микроорганизмов, то стерилизующими являются методы, обладающие спороцидным действием.

Используются следующие методы стерилизации:

• термические: паровой, воздушный, гласперленовый;

• химические: газовый, химические препараты;

• радиационный (установки с радиоактивным источником излучения для промышленной стерилизации изделий однократного применения);

• плазменный и озоновый (группа химических средств).

Выбор того или иного метода стерилизации конкретных изделий зависит от свойств объекта и самого метода — его достоинств и недостатков.

Изделия в упаковке стерилизуют при децентрализованной или централизованной системах, а также на промышленных предприятиях, выпускающих изделия медицинского назначения однократного применения. Изделия без упаковки стерилизуют только при децентрализованной системе в ЛПУ.

Паровой и воздушный методы стерилизации — самые распространённые в ЛПУ.

Паровой метод — надёжный, нетоксичный, недорогой, обеспечивает стерильность не только поверхности, но и всего изделия. Его осуществляют при сравнительно невысокой температуре, он обладает щадящим действием на обрабатываемый материал, позволяя стерилизовать изделия в упаковке, благодаря чему предупреждается опасность повторного обсеменения микроорганизмами.

Стерилизующий агент при этом методе — водяной насыщенный пар под избыточным давлением.

Стерилизацию осуществляют в паровых стерилизаторах – автоклавах.

Стерилизацию проводят при следующих режимах:

• При температуре 132 С давлении 2 АТМ экспозиция -20 минут;

• При температуре 120 С давлении 1,1 АТМ экспозиция -45 минут;

в паровых стерилизаторах нового поколения:

• 141± 1°С под давлением 2,8 Бар — 3 мин;

• 134±1 °С под давлением 2,026 Бар — 5 мин;

• 126±1 °С под давлением 1,036 Бар — 10 мин.

Паровым методом стерилизуют изделия из коррозионно-стойких металлов, стекла, изделия из текстильных материалов, резин, при температуре 120 0 С изделия из резин, латекса, отдельных видов пластмасс.

В качестве упаковки используют стерилизационные коробки (биксы), пергамент, обёрточные бумаги (мешочную непропитанную, мешочную влагопрочную, упаковочную высокопрочную, двухслойную крепированную).

Срок хранения стерильного материала зависит от вида упаковки.

Срок сохранения стерильности изделий , простерилизованных

- в стерилизационной коробке без фильтра, в двойной мягкой упаковке - 3 суток,

- в пергаменте, бумаге мешочной непропитанной, бумаге мешочной влагопрочной, бумаге упаковочной высокопрочной, бумаге крепированной, стерилизационной коробке с фильтром - 20 суток.

Кратность использования пергамента, бумаги мешочной непропитанной, бумаги мешочной влагопрочной и бумаги крепированной - 2 раза, бумаги упаковочной высокопрочной - 3 раза.

Чтобы пар хорошо проникал в различные точки стерилизационной камеры, между изделиями и внутрь изделий из текстиля, очень важно соблюдать нормы загрузки как стерилизатора, так и бикса.

Паровой метод имеет и существенные недостатки, как-то: вызывает коррозию инструментов из нестойких металлов; превращаясь в конденсат, увлажняет стерилизуемые изделия, тем самым ухудшая условия их хранения и увеличивая опасность повторного обсеменения микроорганизмами.

Воздушный метод. Стерилизующий агент — сухой горячий воздух. Отличительная особенность метода — не происходит увлажнения упаковки и изделий, и связанного с этим уменьшения срока стерильности, а также коррозии металлов. Недостатки метода:

- медленное и неравномерное прогревание стерилизуемых изделий;

- необходимость использования более высоких температур;

- невозможно использовать для стерилизации изделий из резины, полимеров;

- неосуществимость использовать все имеющиеся упаковочные материалы.

Воздушным методом стерилизуют медицинские инструменты, шприцы с пометкой 200 0 С, изделия из силиконовой резины (изделия из металла, стекла и резины на основе силиконового каучука).

Режимы воздушной стерилизации на новых типах аппаратов:

1) температура 200±3°С, время 30 мин;

2) температура 180±3 0 С, время 40 мин;

3) температура 160±3 0 С, время 120 мин.

на старых типах аппаратов:

1) температура 180±2 0 С, время 60 мин;

2) температура 160±2 0 С, время 150 мин.

Изделия, подлежащие стерилизации, загружают в количестве, допускающем свободную подачу воздуха к стерилизуемому предмету. Изделия укладывают в один слой. Загрузку и выгрузку изделий проводят при температуре в стерилизационной камере 40-50 0 С. Отсчет времени стерилизации следует проводить с момента достижения температуры стерилизации, в зависимости от выбранного режима.

Эффективность воздушной стерилизации во многом зависит от равномерного проникновения горячего воздуха к стерилизуемым изделиям, что достигается принудительной циркуляцией воздуха со скоростью 1 м/с и соблюдением норм загрузки стерилизатора.

Срок сохранения стерильности изделий, простерилизованных в бумаге мешочной влагопрочной, бумаге упаковочной высокопрочной, бумаге крепированной - 20 суток. Кратность использования бумаги мешочной влагопрочной, бумаги крепированной - 2 раза, бумаги упаковочной высокопрочной - 3 раза.

Изделия, простерилизованные без упаковки должны быть использованы непосредственно после стерилизации в течение одной рабочей смены (6 часов) в асептических условиях.

Паровой и воздушный методы стерилизации экологически чистые.

Газовый метод проводят при 18—80 °С. Изделия стерилизуют в упаковках.

При газовой стерилизации используют этилен-оксид и его смеси, формальдегид.

В газообразном состоянии этилен-оксид не вызывает коррозии металлов, не портит изделий из кожи, шерсти, бумаги, пластмасс. Он является сильным бактерицидным, спороцидным и вирулицидным средством. Газ хорошо приникает в обрабатываемый материал.

Недостаток этилен-оксида — его токсичность для персонала и взрывоопасность при нарушении техники безопасности. Процесс стерилизации имеет продолжительный цикл. Он редко используется в ЛПУ.

Формальдегид по своим качествам не уступает, а по некоторым показателям превосходит этилен-оксид. Для стерилизации, как правило, используют пары 40% спиртового раствора формалина. Стерилизующим агентом может быть формальдегид, испаряющийся из формалина.

Стерилизацию газовым методом осуществляют в стационарных газовых стерилизаторах, разрешенных к применению в установленном порядке в соответствии с метод. указаниями.

Стерилизация - это процесс уничтожения всех видов микробной флоры, в том числе их споровых форм, и вирусов с помощью физических или химических воздействий. Принято считать медицинское изделие стерильным, если вероятность его бионагрузки равна или менее 10 в степени -6. Стерилизации должны подвергаться медицинские изделия, контактирующие с кровью пациента, контактирующие с раневой поверхностью и соприкасающиеся со слизистой оболочкой и могущие вызвать нарушение ее целостности. Стерилизация -сложный процесс, для успешной реализации которого необходимы следующие требования:

- соответствующие упаковочные материалы;

- соблюдение правил упаковки медицинских изделий;

- соблюдение правил по загрузке стерилизатора упаковками с медицинскими изделиями;

- адекватное качество и количество стерилизуемого материала; соответствующая работа оборудования;

- соблюдение правил хранения, обращения и транспортировки простерилизованного материала.

Процесс стерилизации медицинских инструментов и изделий от момента окончания операции и до стерильного хранения или следующего применения включает в себя выполнение мероприятий в определенной последовательности. Все этапы должны быть строго соблюдены для обеспечения стерильности и длительного срока жизни инструментов. Схематично это можно представить следующим образом:

Отложить инструменты после использования Дезинфекция -> Механическая очистка инструмента -> Проверить на повреждения -> Промыть инструменты Сушка -> Упаковать в стерилизационную упаковку -> Стерилизация -> Стерильное хранение/применение. При применении стерилизационной упаковки (бумага, фольга или стерилизационные контейнеры) инструменты могут храниться в стерильном виде и позднее использоваться от 24 часов до 6 месяцев.

В лечебно-профилактических учреждениях применяется несколько форм организации стерилизации: децентрализованная, централизованная, осуществляемая в ЦСО, и смешанная. В амбулаторной стоматологической практике чаще применяется децентрализованная стерилизация (особенно в частных клиниках). Централизованная стерилизация характерна для районных стоматологических поликлиник и больших частных клиник. Децентрализованная стерилизация имеет ряд существенных недостатков, влияющих на ее эффективность. Предстерилизационная обработка изделий выполняется чаще всего вручную и при этом качество очистки изделий оказывается низким. Контроль за соблюдением технологии проведения стерилизации, правил упаковки, загрузки изделий в стерилизаторы и за эффективностью работы оборудования в условиях децентрализованной стерилизации затруднен. Все это приводит к снижению качества стерилизации. При применении централизованной формы стерилизации удается достичь более высоких результатов стерилизации за счет совершенствования существующих и внедрению новейших методов стерилизации (механизация мойки инструментов и медицинских изделий, облегчение работы среднего медицинского персонала и др.). В централизованном стерилизационном отделении выделяют: моечную, дезинфекционную, упаковочную и подразделение для стерилизации и раздельного хранения стерильных предметов. Температура воздуха во всех подразделениях должна быть от 18°С до 22°С, относительная влажность - 35-70%, направление потока воздуха - от чистых к относительно загрязненным зонам.

Методы стерилизации

Преимущества и недостатки различных методов стерилизации представлены в таблице.

Таблица. Преимущества и недостатки различных методов стерилизации

Все изделия перед стерилизацией подвергаются предстерилизационной очистке.

При стерилизации физическими методами (паровым, воздушным) изделия, как правило, стерилизуют упакованными в упаковочные материалы, разрешенные в установленном порядке к промышленному выпуску и применению в России. При паровом методе могут применяться стерилизационные коробки без фильтров и с фильтром. При воздушном методе, а также при паровом и газовом методах допускается стерилизация инструментов в неупакованном виде.

Паровой метод стерилизации

Таблица. Режимы и контроль паровой стерилизации

Воздушный метод стерилизации

Стерилизация при воздушном методе осуществляется сухим горячим воздухом температурой 160°, 180° и 200°С (табл.).

Таблица. Режимы и контроль стерилизации сухим горячим воздухом

Воздушным методом стерилизуют медицинские изделия, детали приборов и аппаратов из коррозионностойких металлов, стекла с пометкой 200°С, изделия из силиконовой резины. Перед стерилизацией воздушным методом изделия подвергаются предстерилизационной очистке и обязательно высушиваются в сушильном шкафу при температуре 85°С до исчезновения видимой влаги. Полный цикл составляет до 150 минут. Преимущество стерилизации горячим воздухом по сравнению с паровым методом состоит в низкой себестоимости оборудования. Недостатками являются: длинный полный цикл стерилизации (не менее 30 мин), опасность повреждения инструментов высокими температурами, невозможность стерилизации тканей и пластмасс, только один контрольный параметр - температура, высокие энергозатраты.

Гласперленовая стерилизация

Гласперленовая стерилизация осуществляется в стерилизаторах, стерилизующим средством в которых является среда нагретых стеклянных шариков при рабочей температуре 190-330°С. При стерилизации сухие инструменты помещают в среду раскаленных стеклянных гранул на глубину более 15 мм. Этим методом могут быть простерилизованы только инструменты, размер которых не превышает 52 мм, они должны быть целиком погружены в камеру на 20-180 с в зависимости от размера. После стерилизации изделия используются сразу по назначению. Высокая рабочая температура и невозможность полного погружения инструментов в стерилизующую среду ограничивают возможность стерилизации широкого ассортимента медицинских изделий.

Стерилизация газовым методом

Для газового метода стерилизации применяют смесь окиси этилена и бромистого метила в весовом соотношении 1 : 2,5 соответственно (ОБ), окись этилена, пары раствора формальдегида в этиловом спирте, озон. Стерилизацию смесью ОБ и окисью этилена осуществляют при температуре не менее 18°С, 35°С и 55°С, парами раствора формальдегида в этиловом спирте при температуре 80°С. Перед газовой стерилизацией изделия после предстерилизационной очистки подсушивают до исчезновения видимой влаги. Удаление влаги из полостей изделий производят с использованием централизованного вакуума, а при его отсутствии с помощью водоструйного насоса, подсоединенного к водопроводному крану. При стерилизации ОБ и окисью этилена удаляют воздух до давления 0,9 кгс/см2. При использовании портативного аппарата после окончания стерилизации его выдерживают в вытяжном шкафу на протяжении 5 часов.

Озоном, вырабатываемым в озоновом стерилизаторе С0-01 -СПБ, стерилизуют изделия простой конфигурации из коррозионностойких сталей и сплавов, в неупакованном виде при температуре не более 40°С. Цикл стерилизации (выход на режим, стерилизация, дезактивация) составляет 90 минут. После стерилизации инструменты используют по назначению сразу без дополнительного проветривания. Срок сохранения стерильности изделий 6 часов, при соблюдении правил асептики. При упаковке в стерильную двухслойную х/б ткань срок стерильности составляет 3 суток, а при содержании в камере с бактерицидными облучателями - 7 суток.

Инфракрасное воздействие

Новые методы стерилизации нашли свое отражение в стерилизаторе инфракрасной стерилизации, предназначенном для стерилизационной обработки металлических медицинских инструментов в стоматологии, микрохирургии, офтальмологии и других областях медицины.

Высокая эффективность ИК-стерилизующего воздействия обеспечивает полное уничтожение всех исследованных микроорганизмов, в том числе таких как: S. epidermidis, S. aureus, S. sarina flava, Citrobacter diversus, Str. pneumonia, Bacillus cereus.

Быстрый, в течение 30 секунд, выход на режим 200±3°С, короткий цикл стерилизационной обработки - от 1 до 10 минут, в зависимости от выбранного режима, наряду с низкой энергоемкостью, несравнимы по эффективности ни с одним из применяемых до настоящего времени методов стерилизации. Стерилизатор ИК-стерилизации прост в эксплуатации, не требует специально обученных операторов, а сам метод относится к экологически чистым технологиям. В отличие от паровой, воздушной или гласперленовой стерилизации, при ИК-стерилизации отсутствует агрессивное воздействие стерилизующего агента (инфракрасного излучения) на режущий инструмент.

Ионизирующее излучение

Активно действующими агентами являются гамма-лучи. В ЛПУ ионизирующее излучение не используется для дезинфекции. Его используют для стерилизации изделий однократного применения при производстве в заводских условиях.

Стерилизация растворами химических средств

Данный метод применяют для стерилизации изделий, материалы которых не являются термоустойчивыми, и применение других официально рекомендуемых методов невозможно. Недостатком данного метода является то, что изделия нельзя стерилизовать в упаковке и по окончании стерилизации их необходимо промыть стерильной жидкостью (водой или 0,9% раствором натрия хлорида), что при нарушении правил асептики может привести к вторичному обсеменению микроорганизмами простерилизованных изделий. Для химических средств применяют стерильные емкости из стекла, термостойких пластмасс, выдерживающих стерилизацию паровым методом, металлов, покрытых эмалью. Температура растворов, за исключением специальных режимов применения перекиси водорода и средства Лизоформин 3000, должна быть не менее 20°С для альдегидсодержащих средств и не менее 18°С для остальных средств (табл.).

Таблица. Стерилизация растворами химических средств

Разъемные изделия стерилизуют в разобранном виде. Во избежание нарушения концентрации стерилизационных растворов, погружаемые в них изделия должны быть сухими. Цикл обработки составляет 240-300 минут, что является существенным недостатком метода. Кроме того, недостатком является высокая стоимость дезинфектантов. Преимущество - нет специального оборудования. Промытые стерильные изделия после удаления жидкости из каналов и полостей используют сразу по назначению или после упаковки в двухслойную стерильную х/б бязь, помещают в стерильную коробку, выложенную стерильной простыней, на срок не более 3 суток.

Все работы по стерилизации изделий проводятся в асептических условиях в специальных помещениях, подготавливаемых как операционный блок (квар-цевание, генеральная уборка). Персонал использует стерильную спецодежду, перчатки, очки. Ополаскивание изделий проводится в 2-3 сменах стерильной воды, по 5 минут в каждой.

Контроль эффективности стерилизации

Контроль эффективности стерилизации осуществляется физическими, химическими и бактериологическими методами.

К физическим методам контроля относятся: измерение температуры, давления и времени применения стерилизации.

К 1 классу отнесены индикаторы внешнего и внутреннего процесса, которые размещаются на наружной поверхности упаковки с медицинскими изделиями или внутри наборов инструментов и операционного белья. Изменение цвета индикатора указывает на то, что упаковка подверглась процессу стерилизации.

Ко 2 классу относят индикаторы, которые не контролируют параметры стерилизации, а предназначенные для применения в специальных тестах, например, на основании таких индикаторов оценивают эффективность работы вакуумного насоса и наличие воздуха в камере парового стерилизатора.

К 3 классу относятся индикаторы, при помощи которых определяется один параметр стерилизации, например, минимальная температура. Однако они не дают информации о времени воздействия температуры.

К 5 классу относят интегрирующие индикаторы, реагирующие на все критические параметры метода стерилизации.

Все операции с индикаторами - выемка, оценка результатов - осуществляются персоналом, проводящим стерилизацию.

Оценку и учет результатов контроля проводят, оценивая изменения цвета начального состояния термоиндикаторной метки каждого индикатора, сравнивая с цветовой меткой Эталона сравнения.

Если цвет конечного состояния термоиндикаторной метки всех индикаторов соответствует цветовой метке Эталона сравнения, это свидетельствует о соблюдении требуемых значений параметров режимов стерилизации в стерилизационной камере.

Допускаются различия в интенсивности глубины окраски термоиндикаторной метки индикаторов, обусловленные неравномерностью допустимых значений температуры в различных зонах стерилизационной камеры. Если термоиндикаторная метка хотя бы одного индикатора полностью или частично сохранила цвет, легко отличимый от цвета эталонного состояния, это свидетельствует о несоблюдении требуемых значений параметров режимов стерилизации в стерилизационной камере.

Индикаторы и Эталоны сравнения должны совпадать по номерам партий. Запрещается оценивать результаты контроля стерилизации, используя индикаторы разных партий.

Оценку соответствия изменения цвета термоиндикаторной метки в сравнении с Эталоном проводят при освещенности не менее 215 лк, что соответствует матовой лампе накаливания 40 Вт, с расстояния не более 25 см. Для проведения бактериологического контроля в настоящее время применяются биотесты, имеющие дозированное количество спор тест-культуры. Существующая методика позволяет оценивать эффективность стерилизации не ранее чем через 48 часов, что не позволяет применять уже простерилизованные изделия до получения результатов бактериологического контроля.
Биологический индикатор представляет собой препарат из патогенных споро-образующих микроорганизмов с известной высокой устойчивостью к данному типу стерилизационного процесса. Задачей биологических индикаторов является подтверждение способности стерилизационного процесса убивать устойчивые микробные споры. Это наиболее критичный и достоверный тест стерилизационного процесса. Применяются биологические индикаторы в качестве контроля загрузки: если результат положительный (микробный рост), то использовать данную загрузку нельзя и необходимо отозвать все предыдущие загрузки до последнего отрицательного результата. Для получения достоверного биологического ответа следует использовать только те биологические индикаторы, которые соответствуют международным стандартам ЕК 866 и ISO 11138/11135. При использовании биологических индикаторов возникают определенные трудности - необходимость наличия микробиологической лаборатории, обученного персонала, продолжительность инкубации многократно превышает длительность стерилизации, необходимость карантина (невозможность использования) простерилизованных изделий до получения результатов. Из-за указанных выше трудностей в применении биологического метода в амбулаторной стоматологической практике обычно используется физический и химический метод контроля эффективности стерилизации.

Источник: Особенности дезинфекции и стерилизации в амбулаторной стоматологии, Мороз Б.Т., Мироненко О.В. 2008г.

С самых давних времён люди задумывались о том, как сохранить пищу достаточное количество времени. Для овощного сырья это квашение , для ягодного и фруктового - изготовление сухофруктов , переработка их в джемы и варенья , и даже желетирование .

Но что делать с мясными продуктами? Разумеется, здесь нужна тепловая обработка. То есть когда в условиях избыточной температуры и давления в закрытых стеклянных или жестяных банках происходит стерилизация продукта. Важным фактором при консервации также является пастеризация продукции.

В чем же отличие двух этих довольно сложных процессов и какое оборудование потребуется для увеличения срока годности продукта? Начнём с того, что без таких процессов, как пастеризация или стерилизация, невозможно ни одно современное производство.

Пастеризацией называется обеззараживание пищевых продуктов при консервировании путём нагревания до температур, не достигающих 100°С.
Такой вид однократного нагревания чаще используют для жидких масс. Первым предложил эту технологию в середине девятнадцатого века французский микробиолог Луи Пастер, его именем и был назван данный способ.

Различают длительную (при температуре 63-65°С в течение 30-40 минут), короткую (при температуре 85—90°C в течение 0,5—1 минуты) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98°C в течение нескольких секунд). При нагревании продукта на несколько секунд до температуры выше 100°С принято говорить об ультрапастеризации.

Эффективность данного способа напрямую зависит от условий хранения, поскольку при пастеризации в продукте погибают не все формы микроорганизмов и при определённых условиях оставшиеся споры начинают активно размножаться, поэтому пастеризованные продукты (пиво, молоко) рекомендовано хранить при пониженных температурах определённое количество времени.

Пастеризация не может применяться при консервировании продуктов в таре, так как герметично закрытый продукт в банке является благоприятной средой для прорастания спор анаэробной микрофлоры.

Стерилизация — это тепловая обработка продукта при температуре выше 100°С и, при которой подавляются термофильные микроорганизмы, вызывающие пищевые отравления. Режимы стерилизации зависят от рН (кислотности) среды продукта, его консистенции, объема, вида тары. Кислые продукты стерилизуют при более низких температурах (105°С), чем менее кислые (120°С).

Проводится такая обработка в установке под названием автоклав . Это агрегат без сомнений можно назвать самым основным элементом консервной линии , когда речь идёт о производстве мясных, рыбных и многих других видах консервов.

История появления данного аппарата берёт свои корни в 1795 году во Франции, когда Аппер Франсуа- кондитер создал первый бытовой автоклав. Промышленный аппарат был придуман его соотечественником и использовался исключительно в медицинской практике (для стерилизации медицинских инструментов).

В наши дни автоклав является аппаратом, который изготовляют в виде герметичной камеры. Он используется для обработки продукции под давлением выше атмосферного. Благодаря таким условиям реакция процессов ускоряется и обеспечивается выход более качественного продукта.
Промышленный автоклав может комплектоваться самыми разнообразными приборами: теплообменниками разной конструкции (пластинчатыми, кожухотрубными, спиральными), перемешивающими устройствами (роторными, встряхивающими), а так же различными регуляторами и приборами для измерения давления, температуры и контрольными (измерительными) датчиками, в том числе замеряющими параметры самого продукта в таре.

Хочется подчеркнуть, что это только малая часть различий оснащения автоклавов, которая при подборе имеет такую же важность как рабочий объём, величина давления, максимально-возможная температура, устройство крышки, назначение по типу. Во всем мире ежедневно работают около 2-х миллионов промышленных автоклавов.

Преимущества предлагаемых аппаратов для стерилизации:

- автоматизация и модернизация производственных процессов;
- обеспечение идеальной стерильности – микроорганизмы и инфекции полностью уничтожаются;
- экономия электрической энергии;
- возможность эксплуатации в различных сферах и с самыми разнообразными материалами;
- высокое качество и надежность стерилизации;
- автономность и безопасность процесса.

Компания "БЕСТЕК-Инжиниринг" предлагает широкий выбор надёжных аппаратов, которые станут неотъемлемой частью Вашего производства и позволят выпускать продукцию только самого лучшего качества.

Большинство микроорганизмов лучше всего развивается при температурах от 15 до 40 °С. При более высокой температуре они погибают. Однако степень устойчивости микроорганизмов к тепловому воздействию неодинакова.

Наиболее устойчивы бактерии ботулинус, которые выделяют чрезвычайно ядовитый токсин.
Стерилизующий эффект при консервации зависит не только от температуры, но и от кислотности клеточного сока сырья или заливки. В кислой среде микроорганизмы погибают быстрее и при более низкой температуре. Поэтому для плодов, ягод и овощей (томаты, щавель, ревень), клеточный сок которых имеет кислую реакцию, стерилизующий эффект достигается при нагревании до 100°С. Этот способ назван пастеризацией. Для овощей с пресным клеточным соком требуется стерилизация, то есть прогревание при температуре 100°С и выше. Режим тепловой обработки зависит также от вида продукции, размера тары. Консервы с твердой продукцией прогреваются дольше, чем с жидкой. Поэтому для каждого вида консервов определяют свой режим тепловой обработки.

Пастеризация является одним из самых лучших методов консервирования плодов и овощей в домашних условиях. Она дает возможность свести к минимуму потери витаминов и нежелательные изменения вкуса и внешнего вида продукции. Кроме того, продукт становится частично или полностью готовым к употреблению без дополнительной кулинарной обработки.

Пастеризацию в домашних условиях проводят в водяной бане, для чего берут бак или кастрюлю с широким дном, в которые можно поместить несколько бутылок или банок одного размера.

На дно кладут дополнительное деревянное или металлическое дно (высотой 2,5-3 см) с отверстиями, сверху покрывают его полотном. Можно воспользоваться толстой прокладкой из сложенного в 3—4 слоя полотна.

Затем в водяную баню наливают воду. Уровень ее зависит от способа укупорки. Если банки укупоривают металлическими крышками, то воду наливают с таким расчетом, чтобы уровень ее соответствовал уровню продукта в банках. Таким же образом поступают и с бутылками. Банки, укупоренные крышками с зажимами, могут быть целиком погружены в воду.
В одной кастрюле пастеризуют консервы в емкостях только одного размера. Нужно помнить также, что банки и бутылки не должны

Прогревание консервов (в банках с жестяными крышками)

соприкасаться между собой и с металлическими частями кастрюли (бака).

Чтобы стеклянная посуда не лопнула, температура воды не должна быть выше температуры консервов. Для сокращения времени нагревания воды до температуры пастеризации и быстрого уничтожения ферментов плоды и овощи заливают горячим сиропом или заливкой на 1—2 см ниже краев горловины.

Банки сразу накрывают простерилизованными крышками и устанавливают в водяную баню. Пробки вкладывают в горлышки бутылок и слегка укрепляют проволокой или тонким и прочным шпагатом.

Если используют крышки с зажимами, то сразу укупоривают ими банки. Сначала накладывают резиновое кольцо, проверяют плотность его прилегания к краям горлышка, затем прикрывают крышкой и надевают специальный металлический зажим. Зажимы накладывают осторожно, чтобы не нарушить положение резинового уплотнительного кольца. Если зажимы недостаточно эластичны, то лучше использовать два, устанавливая их крест-накрест.

Процесс пастеризации в водяной бане должен быть по возможности быстрым, чтобы не допустить переваривания продукции. Воду нагревают до температуры пастеризации, указанной в соответствующем рецепте, и выдерживают при этой температуре установленное время, не прекращая подогревание. Считается, что продолжительность подогрева воды не должна превышать 15 минут для полулитровых банок и бутылок, 20 минут для одно- и двухлитровых, 25 минут для трехлитровых баллонов.

Продолжительность пастеризации и стерилизации при консервировании отсчитывается с момента достижения установленной температуры воды. Для измерения температуры используют термометр, помещенный в пробную бутылку.

После окончания процесса пастеризации или стерилизации банки и бутылки вынимают из воды специальным зажимом. Если используют обжимные металлические крышки, то укупоривают ими банки с помощью ручной закаточной машинки. Укупоренные банки несколько раз прокатывают по столу и устанавливают вверх дном до полного охлаждения.

Особый вид тепловой стерилизации — горячий розлив. Продукт прогревают до кипения, немедленно разливают в стерильную прогретую тару и укупоривают. В таре достаточной вместимости (2—3 л) запаса тепла в горячем продукте хватает для получения эффекта пастеризации.

Когда банки остынут, снимают зажимы и проверяют плотность укупорки. Если внутрь банки через прокладку входит воздух, то слышно характерное шипение. Поблизости от места проникновения воздуха в банку образуется пенка. Через некоторое время такие крышки легко открываются. В этом случае устанавливают и устраняют причину дефекта.

Если крышка открылась после охлаждения, консервы пастеризуют вторично, но на 5 минут меньше, чем указано в рецептуре. При быстром обнаружении дефекта укупорку можно провести без пастеризации, используя метод горящего алкоголя. Для этого резиновую прокладку протирают спиртом и накладывают на края горловины. В сухую крышку наливают немного спирта, поджигают, переворачивают, накрывая банку, и проверяют герметичность упаковки.

Бутылки укупоривают после окончания пастеризации и легкого охлаждения: пробки обвязывают крепким и тонким шпагатом, а затем головку бутылки окунают в расплавленный сургуч.

Полиэтиленовые крышки предварительно выдерживают несколько минут в кипящей воде, а затем закрывают ими стеклянные банки в горячем виде.

Охлаждение после стерилизации. Чтобы плоды и ягоды после стерилизации не размякли, их нужно быстро охладить. Для этого банки вынимают из стерилизатора и переносят в большую кастрюлю, куда налито немного кипящей воды. Осторожно приливают холодную воду, потом всю воду сливают и наливают только холодную. Все эти операции выполняют осторожно, чтобы банки не лопнули от резкой смены температуры.

Хранение продуктов переработки. Продукты переработки в герметичной упаковке сохраняют в домашних условиях при плюсовой температуре, лучше всего при 4—8° С. Это оптимальная температура для сохранения качества консервов: они не плесневеют и не забраживают. Нельзя допускать падения температуры ниже 0° С - стеклянные банки могут лопнуть, в консервах произойдут нежелательные изменения.

Консервы хранят в темном месте — это предохраняет продукт от изменения цвета и разрушения некоторых витаминов.

Особые требования к условиям хранения предъявляют квашеные и соленые овощи, моченые плоды и ягоды. Длительное хранение их возможно лишь при температуре около О °С.

Во время хранения периодически просматривают заготовки — не испортились ли. Употребление порченых продуктов может привести к тяжелым пищевым отравлениям.

Основной задачей, стоящей перед предприятиями пищевой отрасли, является выпуск качественной продукции, соответствующей по физико-химическим, микробиологическим и органолептическим показателям действующей нормативно-технической документации.

При производстве молока, пива, вина, соков и других пищевых продуктов проблемы сохранения их качества имеют первоочередное значение. Предотвращению порчи продуктов, увеличению сроков их хранения способствует своевременная термообработка, при которой под воздействием высокой температуры уничтожается болезнетворная микрофлора. Поэтому без таких процессов, как пастеризация или стерилизация невозможно ни одно современное производство.

В последние годы разработан ряд как малой, так и большой производительности экономичных пастеризаторов молока, пива, вина, соков, сливок, меланжа и других жидких и вязких пищевых продуктов, применение которых гарантирует потребителю большую экономическую выгоду.

Пастеризация осуществляется при температурах ниже точки кипения продукта (от 65 до 95 С). Выбор температурно-временных комбинаций режима пастеризации зависит от вида вырабатываемого продукта и применяемого оборудования, обеспечивающих требуемый бактерицидный эффект (не менее 99,98%), и должен быть направлен на максимальное сохранение первоначальных свойств молока, его пищевой и биологической ценности.

Цели пастеризации следующие:

уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного для потребителя в санитарно-гигиеническом отношении;
снижение общей бактериальной обсемененности, разрушение ферментов сырого продукта, вызывающих порчу пастеризованного продукта, снижение его стойкости в хранении;
направленное изменение физико-химических свойств продукта для получения заданных свойств готового продукта, в частности, органолептических свойств, вязкости, плотности сгустка и т.д.

Стерилизация продукта проводится в целях получения безопасного в санитарно-гигиеническом отношении продукта и обеспечения его длительного хранения при температуре окружающей среды без изменения качества.

Из известных способов стерилизации (химический, механический, радиоактивный, электрический, тепловой) наиболее надежным, экономически выгодным и нашедшим широкое применение в промышленности является тепловой. Сущность тепловой стерилизации заключается в тепловой обработке продукта при температуре выше 100 град.С с выдержкой в целях уничтожения в нем всех бактерий и их спор, инактивации ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности. Эффективность стерилизации находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия.

Объемы продуктов, подлежащих пастеризации и стерилизации, огромны. Поэтому приоритетными направлениями работ по совершенствованию и созданию новых пастеризационно-охладительных установок являются снижение энергоемкости теплообменных процессов, минимизация их геометрических параметров, снижение стоимости.

Существуют различные исполнения пастеризаторов: трубчатые, скребковые, пластинчатые, с инфракрасным нагревом, емкостные и т.д. Самыми эффективными с точки зрения снижения энергоемкости и времени обработки являются пластинчатые пастеризационно-охладительные установки.

По классическим схемам на данных установках в пластинчатом теплообменном аппарате три секции: пастеризации, рекуперации и охлаждения. Благодаря секции рекуперации, выходящий горячий продукт в потоке отдает тепло поступающему холодному продукту, что позволяет экономить как минимум 85…90% электроэнергии, потребляемой для пастеризации. Соответственно выходящий продукт перед попаданием в секцию охлаждения частично охлажден и не требует больших энергозатрат холодопроизводителей. Так как, процессы нагрева и охлаждения осуществляются в закрытом потоке, то это исключает возможность повторного обсеменения. Время обработки продукта в пластинчатых пастеризационно-охладительных установках в несколько раз меньше по сравнению с емкостными.

Наибольшее распространение получили пастеризаторы и стерилизаторы модели ПМР-02-ВТ (небольшой производительности: 500…2000л/ч) с роторным нагревателем.

Схема технологического процесса:

Продукт из накопительной емкости подается в приемный бак. Из приемного бака продукт посредством насоса поступает в секцию рекуперации теплообменника, где подогревается встречным потоком пастеризованного продукта. Из секции рекуперации продукт поступает в роторные нагреватели. В роторном нагревателе, при вращении на больших оборотах, продукт, проходя зоны расширения и сужения, нагревается до температуры пастеризации. Далее он прокачивается через клапан возврата, выдерживатель, секцию рекуперации, секцию охлаждения и направляется в емкость для сбора и хранения. Если в автоматическом режиме работы температура продукта ниже заданной, то клапан возврата срабатывает и направляет продукт на вход в секцию рекуперации для повторного нагрева.

При этом срабатывает световая и звуковая сигнализация, предупреждая о том, что посредством регулирующего крана необходимо уменьшить производительность. Температура пастеризации продукта индицируется и регистрируется на приборах в шкафу управления. Пастеризованный продукт из секции рекуперации поступает в секцию охлаждения, где охлаждается хладоносителем до заданной температуры и поступает в емкость для сбора и хранения. Температура выхода продукта индицируется на приборах в шкафу управления.

Примечание: Роторный нагреватель нагревает на небольшую дельту температуры.(7…9 С) Основной нагрев осуществляется в секции рекуперации, поэтому работа роторного нагревателя корректна только в составе пастеризационно-охладительной установки, совместно с пластинчатым теплообменником. Мощность нагревателей и их количество определяет производительность установки. Нагреватель является вихревой гидродинамической машиной, обладающей свойствами насоса.

Основные преимущества установок с роторным нагревателем:

В пастеризаторе с роторным нагревателем нагрев продукта происходит напрямую, без применения промежуточных теплоносителей, в связи с чем коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую в 1,5…2 раза выше по сравнению с тэновыми нагревателями, что позволяет экономить как минимум 50% электроэнергии, потребляемой для пастеризации продуктов. Так, потребление электроэнергии на пастеризацию 1200 л/час составляет всего 7…8 кВт.
Отсутствие секции пастеризации в ПМР-02-ВТ с роторными нагревателями исключает возможность пригорания продукта и отложения камня, накипи. По фракционному составу белок пастеризованного молока идентичен белку исходного сырого молока. Содержание жира после пастеризации не меняется.
Отсутствие секции пастеризации значительно упрощает и удешевляет конструкцию установки (уменьшается теплообменный аппарат; нет насоса теплоносителя, системы подготовки горячей воды (ТЭНы/пар), бака теплоносителя и расширительного бака, трубопроводной обвязки).
В роторных нагревателях происходит частичная гомогенизация (16…20%), улучшая вкусовые качества продукта. Благодаря "объёмному" воздействию на продукты в роторном нагревателе созданы условия для полного подавления микрофлоры, что позволяет существенно увеличить сроки сохранения их качества.
Использование данных установок не требует оборудования для получения пара (наличия котельной или электротэнов).
Нагреватель является вихревой гидродинамической машиной, обладающей свойствами насоса.Это облегчает проход более густых продуктов.
На базе роторного нагревателя, выполненного из нержавеющей стали, разработаны и изготовлены пастеризаторы ПМР-02-ВТ (стерилизаторы), обеспечивающие нагрев продукта в пределах 70…125 С при малой потребляемой мощности. Так, потребление электроэнергии на высокотемпературную пастеризацию продукта, производительностью1500 л/час и температурой 120 С, составляет всего 12…13 кВт.

Ведутся работы по созданию литого роторного нагревателя нового образца (из нержавеющей стали) для установок большей производительности. Данные нагреватели позволят совершить прорыв в области экономии потребляемой электроэнергии. Опытные образцы показали феноменальные результаты. Та,к для пастеризации продукта при 80 С, производительностью 3000 л/ч, потребуется всего 20…25кВт. Данная установка имеет возможность стерилизовать продукт (до температуры 120…135 С).

Читайте также: