С момента своего изобретения реторты для высокотемпературной стерилизации пользуются большим спросом в различных секторах пищевой промышленности. Производители, планирующие приобрести такое оборудование, часто задумываются о том, как выбрать установку, наиболее подходящую для их конкретной продукции, и как интегрировать её в свои технологические процессы. Именно в этом MATTON преуспевает: мы обладаем обширным опытом в отрасли и передовыми технологиями в области производства сосудов под давлением — эти сильные стороны стали залогом нашего огромного успеха как в сфере стерилизационных реторт, так и в сфере лиофилизаторов. Сегодня я хотел бы поделиться своими знаниями в области технологического оборудования и продемонстрировать реальные примеры работы наших машин на предприятиях наших клиентов.
Если вы попали на эту страницу, введя в поиске запросы “как работает автоклав-стерилизатор”, “можно ли стерилизовать в автоклаве бутылки из PETG” или “автоклав на продажу”, вот краткий ответ: автоклав (реторта) стерилизует упакованные продукты питания, удерживая их при температуре 115–135 °C под контролируемым давлением в течение точно заданного времени — достаточно долго, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, такие как *Clostridium botulinum*, не превратив при этом продукт в кашу. Не все упаковочные материалы выдерживают такую температуру — бутылки из ПП и ПНД выдерживают, а из ПЭТГ, как правило, нет — и выбор подходящего оборудования (реторты непрерывного действия, ротационные или с водяным распылением) полностью зависит от того, что вы упаковываете: от консервированного тунца до рисового пудинга и ретортных пакетов. Я много лет работаю с промышленным стерилизационным оборудованием, и чаще всего мне задают не вопрос “работает ли ретортная обработка”, а “какая именно ретортная установка и какая упаковка действительно подходят для моего продукта”. Давайте разберемся в этом.
Что такое автоклавный стерилизатор и как он работает?
Автоклавный стерилизатор — называемый в пищевой промышленности “ретортой” — представляет собой сосуд под давлением, в котором с помощью пара, горячей воды или их комбинации герметичные упаковки с продуктами доводятся до температуры стерилизации и удерживаются в этом состоянии в течение расчетного времени. Цель заключается не просто в том, чтобы “достаточно нагреть”, а в достижении коммерческой стерильности, измеряемой значением F0 (совокупный летальный эффект воздействия тепла на микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов, выраженный в минутах при эталонной температуре 121 °C).
Вот что на самом деле происходит внутри емкости: пар (или смесь пара с воздухом/водой) заполняет камеру, давление повышается, чтобы предотвратить разрыв упаковки или разрушение швов, а температура поднимается до заданного уровня стерилизации. Груз удерживается при этой температуре в течение заданного времени, а затем охлаждается — как правило, с использованием той же схемы регулирования давления, но в обратном порядке, чтобы банки и пакеты не деформировались при падении внутреннего давления.
На результат влияют три переменные, которые в правильно построенной системе находятся под постоянным контролем:
- Температура — как правило, 115–135 °C для консервированных продуктов с низкой кислотностью
- Давление — уравновешивает внутреннее давление самой упаковки, что имеет решающее значение для пакетов и бутылок, которые могут раздуваться или сжиматься
- Время — рассчитывается на основе профиля проникновения тепла продукта, а не является фиксированным значением
Современные автоклавы автоматизируют все три процесса с помощью систем управления на базе ПЛК, поэтому линия реторт компании Matton оснащена электрическими системами управления Siemens — управление одной кнопкой, которое фиксирует температуру, давление и время, благодаря чему результаты остаются воспроизводимыми от партии к партии, а не зависят от субъективного решения оператора.
Какие бывают типы автоклавных стерилизаторов?
Не все реторты работают одинаково, и выбор подходящего типа зависит от формата продукта, его вязкости и упаковки. Компания Matton производит три основные платформы, каждая из которых предназначена для решения определённой задачи в процессе переработки.
Полностью автоматическая ретортная машина непрерывного действия
Это система с сетчатой лентой, предназначенная для высокопроизводительной переработки сыпучих продуктов, таких как замороженная кукуруза. Продукт автоматически подается на сетчатый конвейер, проходит через процесс кратковременной высокотемпературной стерилизации, а затем автоматически выгружается — ручная загрузка или разгрузка между циклами не требуется. Именно такая автоматизация сокращает время оборота рабочей силы и обеспечивает равномерное распределение тепла при обработке больших партий продукции.
Ротационная автоклавная камера с паровой и водяной баней
Разработана специально для упаковки продуктов, в которых твердые частицы тяжелее окружающей жидкости, а также для вязких, легко расслаивающихся начинок — например, рисового пудинга, консервированных супов или густых соусов в жестяных банках или пластиковых мисках. Во время стерилизации автоклав обеспечивает вращение загрузки, что предотвращает расслоение и осаждение, благодаря чему продукт не расслаивается на полке. Пар поступает в емкость напрямую, что ускоряет стерилизацию и снижает расход пара по сравнению с системами непрямого действия.
Автоклав с водяным распылением (серия PLH)
Наиболее гибкий с точки зрения упаковки вариант, использующий непрямой нагрев и охлаждение — охлаждающая вода никогда не вступает в контакт с технологической водой, что предотвращает повторное загрязнение и исключает необходимость в применении химикатов для очистки воды. Вода распыляется под разными углами, в то время как пар и воздух циркулируют по камере, обеспечивая чрезвычайно равномерное распределение температуры. Это оптимальная платформа для производственных линий смешанного формата, на которых на одном и том же оборудовании обрабатываются бутылки, пакеты, банки и стеклянная тара.
| Тип реторты | Лучшее для | Типовая упаковка | Отличительная особенность |
|---|---|---|---|
| Реторта с непрерывной сетчатой лентой | Продукция, поставляемая навалом в больших объемах (например, замороженная кукуруза) | Сыпучий груз на сетчатой ленте | Полностью автоматизированный процесс погрузки и разгрузки, минимальные трудозатраты |
| Ротационная автоклавная камера с паровой и водяной баней | Вязкие или с высоким содержанием твердых частиц наполнители | Жестяные банки, пластиковые миски | Вращение предотвращает расслоение/осаждение |
| Реторта для распыления воды (серия PLH) | Смешанные форматы упаковки | Бутылки из полипропилена (ПП) и полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), пакеты, банки, стекло | Непрямое охлаждение, равномерное распределение тепла, регулирование давления газа |
Ознакомьтесь с полными техническими характеристиками на сайте Ретрорт с распылением воды, Ротационная автоклавная камера с паровой и водяной баней, и Машина для непрерывного ретортного процесса страницы товаров.
Можно ли стерилизовать бутылки из ПЭТГ в автоклаве? Какая упаковка выдерживает высокую температуру в автоклаве?
Краткий ответ: нет, стандартный PETG не подходит для стерилизации в автоклаве, и это ставит в тупик многих покупателей, впервые переходящих с технологии «холодного розлива» на автоклавную обработку. Температура стеклования PETG составляет около 80 °C — это значительно ниже диапазона 115–135 °C, в котором проходят большинство циклов стерилизации в автоклаве. Если подвергнуть PETG стандартному циклу стерилизации, возникает риск размягчения, деформации или полного разрушения бутылки под давлением.
Именно поэтому автоклав с водяным распылением компании Matton разработан с учетом упаковочных материалов, которые действительно рассчитаны на условия автоклавирования. В зависимости от сферы применения оборудования, следующие материалы выдерживают такие условия:
| Упаковочные материалы | Подходит для стерилизатора? | Почему |
|---|---|---|
| Бутылки из ПП (полипропилена) | Да | Обладает термостойкостью, значительно превышающей типичные температуры в реторте |
| Бутылки из ПЭНД | Да | Предназначен для термоциклов, соответствующих требованиям к ретортам |
| Бутылки из ПЭТГ | Нет | Слишком низкая температура стеклования; размягчается/деформируется под воздействием температуры в реторте |
| Алюминиевая фольга / пакеты для стерильной обработки | Да | Гибкий ламинат, предназначенный для приготовления пищи при высоких температурах |
| Жестяные банки / алюминиевые банки | Да | Стандарт для обработки как в ротационных, так и в распылительных автоклавах |
| Стеклянные банки | Да | Совместимо с системами автоклавов с водяным распылением |
Если ваша продукция в настоящее время упакована в ПЭТГ, а вы планируете перейти на термическую обработку, решением проблемы не является принудительная обработка ПЭТГ в автоклаве — а переход на ПП или ПНД для артикулов, подлежащих автоклавной обработке. По этому вопросу я бы посоветовал проконсультироваться с нашей инженерной командой, прежде чем принимать решение об изготовлении пресс-форм. Вы можете связаться с нашей командой, чтобы проверить совместимость вашей конкретной упаковки, прежде чем вкладывать средства в новые пресс-формы.
Как происходит переработка и консервирование тунца с использованием стерилизации в автоклаве?
Консервирование тунца — один из наиболее наглядных примеров из реальной жизни, демонстрирующих, зачем вообще существует стерилизация в автоклаве: консервированный тунец — это продукт с низкой кислотностью, готовый к употреблению и не содержащий никаких консервантов, поэтому термическая обработка и является системой обеспечения безопасности.
Вот общий процесс от вылова до появления на прилавке:
1. Приемка и сортировка — целый тунец поступает на предприятие, сортируется по видам и размеру, а в случае заморозки — размораживается.
2. Предварительная обработка (приготовление на пару) — тунец готовят на пару в больших котлах, чтобы уплотнить мякоть, уменьшить содержание влаги и жира, а также облегчить очистку. Это не этап стерилизации — это подготовка.
3. Очистка и порционирование — удаление кожи, костей, тёмного мяса (кровяных прожилок) и внутренних органов с сохранением чистых рыбных филе или порций. Использование оборудования для разделки рыбы компании MATTON позволяет одновременно удалять кости и внутренние органы, обеспечивая высокий уровень автоматизации.
4. Наполнение — филе, куски или хлопья упаковываются в банки или пакеты с добавлением рассола, масла или воды.
5. Закатка/термосварка — банки закатываются, а пакеты термосвариваются для создания герметичного барьера, предотвращающего повторное загрязнение.
6. Стерилизация в реторте — герметично закрытые банки помещаются в ротационную реторту с паровой или водяной баней (жестяные банки — это именно тот формат упаковки, для которого создана данная установка), где под контролируемыми условиями температуры и давления достигается коммерческая стерильность и заданное значение F0, обеспечивающее стабильность при хранении.
7. Охлаждение и упаковка — Продукт охлаждается при контролируемом давлении для предотвращения деформации банок, после чего проводится наклеивание этикеток, нанесение даты, визуальный контроль, рентгеновский контроль, упаковка и укладка на поддоны.
Вращательное движение во время стерилизации имеет для тунца большее значение, чем можно было бы ожидать — несмотря на то, что сам тунец не обладает такой вязкостью, как, например, рисовый пудинг, равномерное вращение помогает выровнять распределение тепла по плотно уложенным банкам, сокращая цикл без недообработки геометрического центра банки. Для консервных заводов, переходящих на упаковку тунца в пакеты, более актуальной становится функция компенсации давления газа в автоклаве с водяным распылением, поскольку пакеты при нагревании расширяются изнутри.
Как точное регулирование температуры и давления способствует повышению качества продукции?
Именно эта деталь отличает “работоспособную” реторту от той, которая на протяжении тысяч циклов стабильно обеспечивает получение безопасной и высококачественной продукции.
Мониторинг значения F в режиме реального времени. Автоклав Маттона с водяным распылением оснащен четырьмя подвижными температурными датчиками внутри камеры, которые в режиме реального времени отслеживают значение F в центре продукта и распределение тепла внутри автоклава на протяжении всего цикла. Это означает, что вам не нужно оценивать глубину проникновения тепла (время, необходимое для прохождения тепла от поверхности упаковки до её геометрического центра) — вы измеряете её цикл за циклом.
Регулирование давления в газонаполненной и гибкой упаковке. На протяжении всего цикла стерилизации давление в камере непрерывно регулируется с учетом изменений внутреннего давления, происходящих непосредственно внутри самой упаковки. Это имеет огромное значение для пакетов, пластиковых бутылок и любых продуктов, выделяющих газ — без этого упаковка может раздуться, швы — растянуться, а бутылки — деформироваться из-за несоответствия внутреннего и внешнего давления.
Равномерный конвективный нагрев. Поскольку вода распыляется под разными углами и смешивается с паром и воздухом, разница между «горячими» и «холодными» зонами внутри камеры сводится к минимуму — каждая упаковка в партии подвергается практически одинаковой термической обработке, и именно в этом заключается разница между партией, которая является равномерно безопасной, и партией, в которой в углу емкости скрывается несколько недообработанных единиц.
Дополнительные системы предварительного нагрева и системы смягчения воды. В случае продукции, разливаемой в теплом или горячем состоянии, система предварительного нагрева технологической воды обеспечивает плавный переход температуры, не подвергая продукт резким перепадам температуры. Умягченная вода, используемая в цикле стерилизации, также защищает внешнюю упаковку от появления минеральных пятен — это небольшая деталь, но она имеет большое значение для продукции, предназначенной для розничной продажи.
На что следует обратить внимание при покупке автоклава?
Если вы выбираете “автоклав на продажу”, технические характеристики имеют большее значение, чем просто цена. Ниже приведена таблица технических характеристик ретортной линии серии PLH компании Matton с системой распыления воды, чтобы вы могли увидеть, как на самом деле выглядит производительность в разных масштабах:
| Модель | Длина чайника (мм) | Общий объём (м³) | Толщина корпуса (мм) | Установленная мощность (кВт) | Расчетное давление (МПа) | Расчетная температура (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PLH-900 | 1800 | 1.35 | 4 | 1.5 | 0.35 | 147 |
| PLH-1000 | 2200 | 2.06 | 4 | 3 | 0.35 | 147 |
| PLH-1200 | 2400 | 2.16 | 4 | 3 | 0.35 | 147 |
| PLH-1400 | 2700 | 3.70 | 5 | 5.5 | 0.35 | 147 |
| PLH-1500 | 3600 | 4.60 | 5 | 5.5 | 0.35 | 147 |
| PLH-1600 | 4000 | 6.89 | 6 | 11 | 0.35 | 147 |
Для производства с более высокими объёмами также доступны расширенные конфигурации, выходящие за рамки модели PLH-1600 — с длиной котла до примерно 7 250 мм и общей ёмкостью до 15,5 м³, при этом они по-прежнему рассчитаны на то же расчётное давление 0,35 МПа и расчётную температуру 147 °C. Если ваши потребности в пропускной способности превышают стандартные характеристики модели PLH-1600, рекомендуем напрямую проконсультироваться с нашей инженерной командой для подбора емкости нужного размера, а не полагаться на приблизительные оценки по техническим характеристикам.
Помимо технических характеристик, перед покупкой обратите внимание на следующие моменты:
- Совместимость с упаковкой — убедитесь, что именно ваш материал (пластик для бутылок, ламинат для пакетов, тип банки) подходит для использования в данной машине, а не просто “подходит для стерилизации в автоклаве” в общем смысле.
- Система управления — отдавайте предпочтение автоматизации на базе ПЛК (компания Matton использует оборудование Siemens) вместо ручного управления клапанами; именно повторяемость результатов позволяет сохранить показатель F0.
- Качество циркуляционного насоса — всемирно признанный бренд насосов снижает риск простоев оборудования, которое, как ожидается, будет работать в режиме ежедневных циклов на протяжении многих лет.
- Косвенный и прямой нагрев — В системах с косвенным охлаждением исключается перекрестное загрязнение между охлаждающей и технологической водой, что имеет важное значение при экспорте на рынки, где проводятся строгие проверки безопасности пищевых продуктов.
Готовы подобрать реторту, подходящую именно для вашей линейки продукции? Запросить индивидуальное предложение и наша команда подберет мощность, упаковку и систему управления с учетом ваших объемов производства.
Часто задаваемые вопросы
Автоклав — это то же самое, что реторта?
Да, в пищевой промышленности термины “автоклав” и “реторт” используются как синонимы для обозначения сосуда под давлением, в котором происходит стерилизация герметично упакованных пищевых продуктов с помощью тепла, пара и регулируемого давления.
Можно ли стерилизовать бутылки из PETG в автоклаве?
Нет. Температура стеклования PETG составляет около 80 °C, что значительно ниже стандартных температур стерилизации в автоклаве (115–135 °C), поэтому этот материал размягчается и деформируется. Бутылки из полипропилена (PP) и полиэтилена высокой плотности (HDPE) являются стандартными альтернативами, пригодными для стерилизации в автоклаве.
Какая температура используется при стерилизации в автоклаве?
Продолжительность цикла зависит от размера банки, веса наполнения и требуемого значения F0, однако ротационные автоклавы специально используются для консервированного тунца, поскольку вращение способствует более равномерному распределению тепла и позволяет сократить продолжительность цикла по сравнению со статическим автоклавом.
Как выбрать между ретортой непрерывного действия, ротационной ретортой или ретортой с распылением воды?
Все сводится к формату продукции: реторты с непрерывной сетчатой лентой подходят для крупносерийного производства сыпучих продуктов, таких как замороженная кукуруза; ротационные реторты — для вязких или содержащих большое количество твердых компонентов начинок в банках; а реторты с распылением воды — для смешанной упаковки — бутылок, пакетов, банок и банок с крышками — на одной линии.
—
Все еще не можете определиться, какой автоклав подходит для вашей производственной линии? Ознакомьтесь с полным ассортиментом автоклавного оборудования компании Matton (/продукты/) или свяжитесь с нашей инженерной командой (/контакты/) для получения технического задания, разработанного с учетом особенностей вашего продукта и упаковки.
