Фасование, эксгаустирование и укупоривание консервов

После сортировки банки с транспортера загрузки подаются на аккумулятор и стол загрузки, затем в гнезда носителей. Носители основного транспортера с банками входят в первую водяную отмочную ванну, температура воды в которой 40-45°С.

На петле перехода из первой ванны во вторую происходит вылив воды из банок в первую ванну, а затем погружение в моющий раствор второй ванны (температура 80-85 °С). В дальнейшем носители с банками движутся вверх по наклонной направляющей и дважды шприцуются моющим раствором.

Выйдя на верхний прямой участок, тара подвергается в трех позициях внутреннему и в двух позициях наружному шприцеванию оборотной водой температурой 40-45 °С. Затем по 2 раза шприцуется внутри и снаружи чистой водой, температура которой 50-55 °С.

При дальнейшем движении носителей происходит стекание остатков воды с внутренней и наружной поверхностей банок. Вымытые банки выталкиваются механизмом выгрузки на транспортер.

Процесс мойки стеклянной тары в банкомоечных и бутылко-моечных машинах происходит в результате комплексного воздействия различных физико-химических факторов: отмочки, при которой происходят смачивание, набухание, пектизация и эмульгирование веществ, загрязняющих поверхность стекла; температуры моющих жидкостей, активности моющих веществ; гидродинамического воздействия моющих жидкостей на поверхность обрабатываемых банок.

Отмочка банок. За цикл мойки в моечных машинах стеклянные банки проходят через отмочные ванны и подвергаются многократной струйной обработке потоком моющих жидкостей, часть загрязнений при каждой операции переходит с очищаемых поверхностей в моющие жидкости.

Процесс удаления загрязнений с поверхности стеклянных банок при отмочке условно можно считать протекающим в две стадии. На первой стадии происходит взаимодействие твердого тела с жидкостью, которое завершается созданием на поверхности удаляемого вещества насыщенного раствора или концентрированной суспензии; на второй стадии растворенное или суспензированное вещество переносится в моющую жидкость путем диффузии. На поверхности водорастворимого или щелочерастворимого загрязнения образуется слой растворенного вещества большей плотности по сравнению с плотностью жидкости. В процессе мойки происходит замена этих слоев жидкости: более плотный слой перемещается вниз, освобождая место для свежих порций моющей жидкости.

Гидродинамическое воздействие моющих жидкостей. Стеклянные банки после отмочки загрязнений подвергают струйной обработке моющей жидкостью. Для этого машины отмочно-шприцевального типа оснащены фильтрами для моющей жидкости и насосами, которые нагнетают ее из ванны и сборников к насадкам шприцевых устройств.

Струя моющей жидкости в момент контакта со стенкой банки активно воздействует на ее поверхность с силой, прямо пропорциональной плотности моющей жидкости, площади сечения и скорости струи. По мере удаления от центра струи площадь потока жидкости увеличивается, а скорость и толщина его уменьшается.

Таким образом, при анализе процесса обработки стеклянных банок путем шприцевания следует учитывать наличие двух стадий операции: первой — непосредственного воздействия струи жидкости (в результате чего происходит наиболее активный процесс удаления загрязнений) и второй, когда загрязнения на поверхности банок только смываются потоком жидкости, и в этом случае интенсивность мойки поверхности стеклянных банок значительно меньше. Это и лимитирует эффективность всего процесса струйной мойки.

Кроме того, при второй операции струйной обработки интенсивность смыва загрязнений определяется характером движения моющей жидкости, ее свойствами и скоростью, размерами обрабатываемой поверхности.

Технический уровень моечной машины для мойки банок, предназначенных для фасования в них пищевых продуктов, оценивается прежде всего по показателю, характеризующему ее моющую способность, т. е. полноту удаления загрязнений как с внутренней, так и с наружной поверхности стеклянных банок (бутылок).

Таким образом, сравнивая машины по показателям моющего действия основных операций и моющей способности в целом, легка установить преимущества одной машины перед другой.

Немаловажное значение имеют и другие технические показатели: производительность, габариты, металлоемкость, энергоемкость, потребление воды, пара и др.

Моющие средства для мойки тары. В зависимости от степени загрязненности банок используются растворы различных составов (табл. 13). Для мойки 100 банок используется 10 дм³ раствора. Расход моющих средств определяется в зависимости от сменной производительности. Например, производительность моечной машины 6000 банок в час, в смену — 42 000 банок. Так как для 100 банок используется 10 дм³ раствора, то за смену потребуется 4200 дм³ раствора.

При использовании, например, смеси № 1 расход моющих средств составит (в кг): едкий натр 6,5-4,2=27,3; тринатрийфосфат (3-4,2) =12,6; жидкое стекло 0,5-4,2=2,1.

Концентрация моющего раствора устанавливается и контролируется по концентрации щелочи. Минимальная концентрация моющего раствора не должна быть меньше 80% номинальной, указанной в таблице.

Требования к воде при мойке банок. Во всех случаях для мойки стеклянной тары используется вода, отвечающая требованиям ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая».

Жесткость водопроводной воды, применяемой для окончательного шприцевания, должна быть не более 3,5 мг-экв./л. При жесткости воды более 3,5 мг-экв./л на поверхности банок может образовываться налет от выпадающих солей. Для частичного предотвращения осаждения солей, выделяемых на банках, при применении жесткой воды добавляется в моющий раствор 0,1% жидкого стекла.

Таблица Рецептуры моющих растворов
№ смеси	Область применения раствора	Состав смеси рабочего раствора, г/дм3
		Едкий натр	Сода кальцини- рованная	Тринатрий фосфат	Жидкое стекло	Суль- фанол	Мета- силикат натрия	Поверхностно- активные вещества	Сульфат «Прогресс»	Триполи-фосфат натрия
1 2 3 4 5 6 7	Для смывания нежирных загрязнений Для смывания жирных загрязнений То же » » » »	6,5 - 30,0 - 1,5-30,0 - 25,0	- - - 7,5 - 8,0 3,0	3,0 5,0 10,0 3,75 - - 4,0	0,5 - 20,0 - - - -	- - - - - 2,0 -	- 5,0 - - - 5,0 -	- - - 3,75 - - 2,0	- 2,5 - - - - -	- - - - - 10,0 -

Дезинфекция вымытой тары. В случаях, когда мойка тары не обеспечивает требуемой бактериальной чистоты, в моечной машине необходимо дополнительно дезинфицировать тару, погружая ее на 1-2 мин в растворы хлорной извести, хлорамина, подогретые до 50 °С. Содержание активного хлора в растворах не ниже 100 мг/л. Для дезинфекции можно использовать и другие препараты, разрешенные органами здравоохранения для этих целей.

Устройство для дезинфекции стеклянной тары представляет собой ванну, в которую погружаются обрабатываемые банки. Ванна должна иметь транспортирующее устройство, перемещающее банки со скоростью, необходимой для получения указанной выше экспозиции.

Допускается применение дезинфекционных ванн периодического действия. Над ванной должен быть установлен вытяжной зонт, так как с повышением температуры увеличивается испаряемость дезинфицирующего раствора. Дезинфекция тары осуществляется в моечном отделении. После дезинфекции банки обрабатываются путем шприцевания горячей водой температурой 90-95 °С до полного удаления дезинфицирующего вещества.

При соблюдении технологического регламента мойки банок в специализированных моечных машинах типа СП в большинстве случаев отпадает необходимость в дополнительной дезинфекции банок.

Обработка паром вымытой тары. После мойки осуществляют обработку банок острым паром в следующих случаях: если процесс Мойки не обеспечивает требований к бактериальной чистоте тары, во избежание термического боя при фасовании горячей продукции.

Минимальное время обработки 1 мин. Температура банки после прошпаривания должна быть не ниже 80 °С.

При фасовании горячей продукции для предотвращения термического боя шпарочная аппаратура устанавливается на расстоянии не более 2 м от наполнителя. Разница температур стеклотары и продукции при фасовании должна быть не более 30 °С.

При подготовке новой тары ограничиваются мойкой ее горячей оборотной водой (75-85 °С) в течение 2-3 мин и ополаскиванием горячей (90-95 °С) чистой водой в течение 0,7-1 мин и прошпариванием паром. Контроль за качеством вымытых банок осуществляется так же, как и для оборотной тары.

Инспекция подготовленной тары. Тара из моечного отделения в цех производства консервов подается специальными транспортерами. Конструкции транспортера должны обеспечивать предупреждение повторного загрязнения внутренней поверхности банок, поэтому использование штырьевых транспортеров не рекомендуется.

После мойки все банки должны проходить визуальную инспекцию. Контролер проверяет чистоту банок в потоке и отбраковывает плохо промытую тару, банки с наличием осколков стекла, щербин, подпрессовкой на венчике горла и другими дефектами.

Для контроля качества санитарной обработки отбирают десять банок непосредственно перед наполнителем: пять для определения физической чистоты, три для установления бактериальной загрязненности и две для проверки наличия остатков моющих и дезинфицирующих средств.

Физическая чистота внутренней поверхности банок определяется следующим образом. В банку заливается 10-50 см³ красящего раствора (10 г фенола, 10 см³ глицерина, 2 г основного фуксина на 800 см3 дистиллированной воды). Раствор равномерно распределяется по внутренней поверхности банки.

Банка считается удовлетворяющей требованиям физической чистоты, если после нанесения красящего раствора на внутренней поверхности остается сплошная пленка раствора. Частота проверки 4 раза в смену.

Бактериальная загрязненность банок устанавливается по бактериологическому анализу.

Моечные машины должны обеспечивать удаление микроорганизмов с внутренней поверхности вымытой тары, и при этом остаточная микробиальная обсемененность не должна превышать 500 клеток на внутренней поверхности.

Для фасования томатного сока и других продуктов, стерилизуемых в потоке или фасуемых методом горячего розлива, на внутренней поверхности тары допускается не более 10 клеток бацилл типа субтилис. Дрожжи, плесневые грибы и неспорообразующие бактерии не допускаются.

Отсутствие следов щелочи устанавливается пробой фенолфталеином, который не должен давать окрашивания при нанесении на внутреннюю поверхность банки. Частота проверки 1 раз в смену.

Отсутствие хлора устанавливается качественной реакцией с отолидином: 10 см³ смывной воды смешивается с 1 см³ 0,135%-ного раствора солянокислого о-толидина (ч. д. а.). В результате смешивания не должно появляться желтое окрашивание раствора, свидетельствующее о наличии хлора в пробе. Частота проверки 1 раз в смену.

Полностью подготовленная стеклянная тара и прошедшая соответствующий контроль подается к фасовочным автоматам.

Подготовка крышек. Металлические крышки с резиновыми кольцами разбраковывают, укладывают вразброс в металлические сетки внешней стороной вверх, промывают теплой водой и кипятят в воде в течение 2-3 мин. Крышки, предназначенные для укупоривания консервов, фасуемых горячим розливом, моют в горячей воде, затем кипятят в воде или обрабатывают горячим паром при температуре 100 °С непосредственно перед употреблением. Продолжительность обработки устанавливается опытным путем. После обработки на крышке не допускается наличие более 10 клеток бацилл типа субтилис.

Крышки для банок типов II и III кипятят в воде или обрабатывают острым паром при 100 °С в течение 1-2 мин. Крышки с комбинированными прокладками и прокладками из полимерных материалов обрабатывают сухим паром в течение 15-20 мин.

Подготовка металлической тары. Крупная металлическая тара после отбраковки дефектных экземпляров подвергается выборочно проверке на герметичность на водяном или воздушном тестере. Мелкая тара проверяется полностью.

Перед наполнением банки шприцуются горячей водой при температуре 70-80 °С и прошпариваются острым паром давлением 0,10-0,15 МПа.

Требования к качеству мойки металлической тары аналогичны требованиям к стеклянной таре.

Фасование

Фасование продукта осуществляется на автоматических и полуавтоматических машинах. Однако в некоторых случаях фасование консервов, состоящих из нескольких компонентов, или фасование густых масс в крупную тару осуществляют вручную.

Для наполнения цилиндрических консервных банок жидкими пищевыми продуктами применяются наполнительные и дозировочно-наполнительные автоматы по ГОСТ 21253—75. Они выпускаются трех типов: ДН1 — для заполнения свободного объема банок продуктами вязкостью до 0,4 Н-с/м² (соки, напитки, залива и т. п.), ДН2 — для объемного дозирования и наполнения банок продуктами вязкостью до 4 Н-с/м² (пюре, соки с мякотью и т. п.), ДНЗ — для объемного дозирования и наполнения банок продуктами вязкостью от 3 до 8 Н-с/м² (паста, повидло, джемы и т. п.).

Автоматы типа ДН1 не должны допускать наполнение банок с разницей уровня продукта в них более 3 мм, типов ДН2 и ДН3 не должны допускать наполнение банок продуктом с отклонениями от заданной дозы более ±3% для доз от 100 до 1000 см3 и ±2% для доз от 1000 до 10 000 см³.

Точность дозирования по уровню следует определять замером разности между максимальным и минимальным расстояниями от торца горловины банки до зеркала продукта.

Для установления точности дозирования продукта банки, наполненные в непрерывном потоке, отбирают в количестве, равном утроенному числу дозаторов (патронов). При несоответствии точности дозирования норме вывод делают по результатам повторного контроля.

Эксгаустирование

Эксгаустированием называется процесс удаления воздуха из заполненных продуктом банок перед укупоркой. Воздух поступает вместе с плодами и заливкой. Чем ниже температура фасования, тем больше воздуха содержит продукт. Наличие воздуха в банке отрицательно сказывается на качестве готового продукта. Ценные питательные вещества консервов под действием кислорода воздуха подвергаются химическим превращениям, приводя к изменению цвета, аромата и вкуса. Наличие кислорода ускоряет процессы коррозии металлической тары и металлических крышек. Ввиду пористости лакового и оловянного покрытия жесть имеет оголенные точки железа. Продукт соприкасается не только с оловом, но и с железом. Органические кислоты реагируют с металлом, выделяя ионы водорода, которые реагируют с кислородом воздуха, и процесс коррозии продолжается. При этом происходит накопление в банке водорода. Кислород, находящийся в банке, может также способствовать развитию остаточной микрофлоры, т. е. спор микроорганизмов, не уничтоженных при стерилизации, что может вызвать порчу готового продукта. Присутствие кислорода воздуха в консервах снижает устойчивость их к микробиологической порче при хранении. Кроме того, наличие воздуха в банке способствует повышению давления в ней при стерилизации. Известно, что давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в отдельности.

Внутри банки при приближении температуры содержимого к температуре стерилизации возникает такое же давление, как и давление водяного пара в автоклаве, к которому прибавляются давление оставшегося воздуха в банке и давление за счет расширения продукта.

Величину давления в банке можно уменьшить путем теплового и механического эксгаустирования.

При тепловом эксгаустироваиии банки с продуктами и с незакатанными крышками пропускают через специальный аппарат — эксгаустер, где в течение 8-10 мин они обрабатываются паром. После эксгаустера банки немедленно укупориваются на закаточных машинах. Перспективно использование эксгаустеров с инфракрасным нагревом. Разновидностью теплового эксгаустирования является фасование предварительно подогретыми до требуемой температуры продуктами (такими, как томатная паста, овощная икра и т. д.) или заполнение банок с продуктом горячей заливкой — сиропом, соусом, рассолом (для компотов, натуральных овощных и других консервов).

Механическое эксгаустирование осуществляется путем создания вакуума при укупоривании на вакуум-закаточных машинах. Механическое эксгаустирование применяется большей частью для тех продуктов, температура фасования которых сравнительно невысока. При высоких температурах продукта и механическом вакууме наблюдается вскипание продукта в вакуумной камере закаточной машины. В таких случаях используется эксгаустирование путем вдувания пара под крышку перед укупоркой. Остаточное давление в байках обычно колеблется от 68 до 42 кПа, в отдельных случаях — до 15 кПа.

Укупоривание

Одним из наиболее ответственных технологических процессов производства консервов является укупоривание банок с продукцией. Полная герметичность обеспечивает возможность проведения стерилизации и предотвращение попадания микроорганизмов внутрь банки при хранении.

Способ герметизации металлических банок (образование двойного закаточного шва) такой же, как и при закатывании донышка при изготовлении сборных металлических банок (см. гл. 3). Герметизация стеклянных банок показана на рис. 5.

Для герметизации банок с продуктом применяются автоматические и полуавтоматические закаточные машины (для металлических банок и стеклянных банок типа I) и укупорочные машины (для стеклянных банок типа II, III, РТ, «Омния»).

Мойка укупоренных банок. Закатанные банки направляют на мойку для удаления следов жира и других наружных загрязнений.

Если консервы не содержат жира (натуральные консервы, маринады, компоты, соки), то банки обмывают горячей водой под душем или в специальных машинах.

Если на поверхности банок остается жир и его не удалить, то при стерилизации он разлагается, выделяя при этом свободные кислоты. Соединяясь с солями металлов — железа, кальция, магния, содержащимися в автоклавной воде или влажном паре, эти кислоты образуют нерастворимые мыла, прочно пристающие к поверхности жести.

Для удаления жира банки моют в машинах типа МЖУ-125 или МЖУ-250 0,5%-ным раствором щелочи, к которому иногда добавляется жидкое калийное мыло. Для ускорения омыления раствор следует подогреть до температуры 70-80 °С. После щелочной мойки банки обмывают водой.

Возможно использование в качестве моющего средства тринат-рийфосфата, синтетических моющих веществ.

Маркирование. На готовой фасованной продукций должна быть нанесена маркировка. Маркирование потребительской тары включает в себя художественное оформление, текст на этикетке или поверхности тары и условные обозначения.

Художественное оформление должно производиться полиграфическим способом и осуществляться наклеиванием бумажной этикетки или литографированием непосредственно на поверхности тары.

Текст на этикетке или поверхности потребительской тары должен содержать наименование предприятия-изготовителя, его товарный знак и подчиненность, наименование продукции, обозначение нормативно-технической документации на продукцию, массу нетто или объем, сорт, розничные цены по поясам, условия хранения и другие данные, предусмотренные нормативно-технической документацией.
На лакированные крышки металлических банок должны наноситься последовательно условные обозначения, указывающие ассортиментный номер продукции (3 цифры), номер смены или бригады (1-2 цифры), число выработки (2 цифры), месяц выработки (2 цифры), год выработки (2 последние цифры текущего года), индекс системы, в которую входит объединение или предприятие-изготовитель (1-2 буквы), номер предприятия-изготовителя (1-3 цифры). Например, на банки с продукцией под ассортиментным номером 37, выработанной 12-й бригадой 23 марта 1986 г. консервным заводом № 45, входящим в систему плодоовощной подотрасли Госагропрома СССР наносится следующее условное обозначение:

На крышки стеклянной и полимерной тары, литографированных металлических банок и алюминиевые тубы должны наноситься условные обозначения, указывающие номер смены или бригады (1-2 цифры), число выработки (2 цифры), месяц выработки (2 цифры), год выработки (2 последние цифры года). Допускается наносить номер предприятия-изготовителя (1-3 цифры). Условные обозначения наносятся в две или три строки. В настоящее время маркирование банок большей частью осуществляется путем выдавливания знаков маркирующим устройством закаточной машины. Выдавливание знаков имеет недостаток, так как при этом происходит нарушение лакового покрытия. При длительном хранении эти места являются центром начала коррозии, поэтому в настоящее время на консервных заводах начал внедряться новый прогрессивный метод — маркирование быстросохнущей несмываемой краской.