استریل کردن مواد غذایی صرفاً گرم کردن یک محصول تا دمای مشخص نیست. برای غذاهای با ویسکوزیته بالا، چالش واقعی این است که آیا گرما میتواند به طور مؤثر به داخل محصول نفوذ کند و اطمینان حاصل شود که هر قسمت به شرایط استریلیزاسیون مورد نیاز میرسد یا خیر. حتی اگر دمای تجهیزات به مقدار تعیین شده برسد، انتقال حرارت ضعیف در داخل محصول ممکن است همچنان بر نتیجه نهایی استریلیزاسیون تأثیر بگذارد. در سالهای اخیر، با رشد سریع محصولاتی مانند غذاهای آماده، سسها، غذای مرطوب حیوانات خانگی، نوشیدنیهای لانه پرندگان و پورههای میوه، غذاهای با ویسکوزیته بالا به طور فزایندهای در صنعت فرآوری مواد غذایی رایج شدهاند. در مقایسه با نوشیدنیهای معمولی یا مایعات با ویسکوزیته پایین، استریل کردن این محصولات به دلیل نفوذ کندتر گرما و توزیع ناهموار دما دشوارتر است. این امر تقاضای بیشتری را برای طراحی فرآیند و تجهیزات استریلیزاسیون ایجاد میکند.
چرا استریل کردن غذاهای با ویسکوزیته بالا دشوارتر است؟
در طول فرآیند حرارتی، گرما عمدتاً از طریق دو روش منتقل میشود: همرفت و رسانایی. برای محصولات با ویسکوزیته پایین مانند آبمیوه و شیر، حرکت مایع در طول گرمایش باعث گردش طبیعی میشود. این امر به توزیع سریعتر و یکنواختتر گرما در سراسر محصول کمک میکند. با این حال، غذاهای با ویسکوزیته بالا حرکت سیال ضعیفی دارند. همرفت داخلی محدود است، به این معنی که گرما باید به آرامی از خارج به سمت مرکز از طریق رسانایی حرکت کند. هرچه محصول غلیظتر و محتوای جامد آن بیشتر باشد، این اثر آشکارتر میشود. در نتیجه، تحت شرایط استریلیزاسیون یکسان، ناحیه بیرونی یک محصول با ویسکوزیته بالا ممکن است از قبل به دمای هدف رسیده باشد در حالی که مرکز در دمای بسیار پایینتری باقی میماند. این تفاوت در توزیع دما دلیل اصلی این است که چرا استریل کردن غذاهای با ویسکوزیته بالا دشوارتر است.
نقطه سرد مهمترین منطقه برای نظارت است
در طول استریلیزاسیون مواد غذایی، یک مفهوم کلیدی این است کهنقطه سردنقطه سرد به ناحیهای در داخل محصول اشاره دارد که با کمترین سرعت گرم میشود و برای رسیدن به سطح استریلیزاسیون مورد نیاز، به بیشترین زمان نیاز دارد. در غذاهای با ویسکوزیته بالا، این نقطه معمولاً در نزدیکی مرکز بستهبندی یا ضخیمترین قسمت محصول قرار دارد. اینکه آیا یک محصول به استریلیزاسیون تجاری دست مییابد یا خیر، با بالاترین دمای نمایش داده شده روی تجهیزات تعیین نمیشود. در عوض، به این بستگی دارد که آیا نقطه سرد، عملیات حرارتی کافی را دریافت میکند یا خیر. اگر نقطه سرد شرایط فرآوری مورد نیاز را نداشته باشد، محصول ممکن است همچنان با خطرات میکروبی بالقوه مواجه شود. بنابراین، هنگام توسعه فرآیندهای استریلیزاسیون، تولیدکنندگان مواد غذایی بیشتر بر مدت زمان رسیدن گرما به نقطه سرد تمرکز میکنند تا صرفاً افزایش دمای فرآوری.
دمای بالاتر همیشه بهترین راه حل نیست
در تولید، برخی از تولیدکنندگان سعی میکنند با افزایش دمای استریلیزاسیون یا افزایش زمان نگهداری، مشکلات گرمایش آهسته را حل کنند. اگرچه این رویکرد باعث افزایش ورودی گرما میشود، اما میتواند چالشهای جدیدی نیز ایجاد کند. عملیات حرارتی بیش از حد ممکن است باعث تیره شدن محصولات سس، کاهش طعم تازه پورههای میوه یا تأثیر بر بافت محصولات لانه پرندگان، محصولات گوشتی و غذاهای حیوانات خانگی شود. برای محصولات غذایی مرغوب، فرآوری بیش از حد نه تنها مصرف انرژی را افزایش میدهد، بلکه ممکن است کیفیت محصول را نیز کاهش دهد. بنابراین، استریلیزاسیون مدرن مواد غذایی به سمت ...کنترل دقیق فرآیندهدف، دستیابی به الزامات ایمنی مواد غذایی و در عین حال به حداقل رساندن آسیبهای حرارتی غیرضروری و حفظ ویژگیهای اصلی محصول است.
چگونه میتوان راندمان نفوذ گرما را بهبود بخشید؟
بهبود نفوذ گرما نیازمند یک رویکرد جامع شامل محصول، فرآیند و تجهیزات است. اول، تولیدکنندگان باید آزمایشهای نفوذ گرما را بر اساس فرمولاسیون محصول، ویسکوزیته، اندازه بستهبندی و حجم پر شدن انجام دهند. با شناسایی نقطه سرد واقعی درون محصول، میتوانند پارامترهای دمای استریلیزاسیون و زمان مناسب را تعیین کنند. دوم، قالبهای مختلف بستهبندی به راهحلهای استریلیزاسیون متفاوتی نیاز دارند. کیسههای انعطافپذیر، بطریهای شیشهای، قوطیهای فلزی و سینیهای پلاستیکی همگی دارای ویژگیهای انتقال حرارت و مقاومت فشار متفاوتی هستند. بنابراین، پارامترهای استریلیزاسیون را نمیتوان به طور جهانی در همه انواع بستهبندی اعمال کرد. در نهایت، روش انتقال حرارت تجهیزات استریلیزاسیون نیز نقش مهمی ایفا میکند. دستگاههای تقطیر غوطهوری در آب، دستگاههای تقطیر اسپری آب و دستگاههای تقطیر چرخشی هر کدام بسته به نیاز محصول مزایای خاص خود را دارند. برای برخی از غذاهای با ویسکوزیته بالا، استریلیزاسیون چرخشی میتواند با چرخاندن آرام محصولات در حین پردازش به بهبود تبادل گرما کمک کند. در عین حال، گردش پایدار آب گرم و کنترل دقیق دما و فشار به کاهش اختلاف دما بین محصولات و بهبود ثبات دسته کمک میکند.
نفوذ گرما کیفیت محصول را تعیین میکند
برای غذاهای با ویسکوزیته بالا، بزرگترین چالش استریلیزاسیون این نیست که دمای تجهیزات چقدر میتواند بالا برود، بلکه این است که آیا گرما میتواند به طور یکنواخت و مداوم وارد محصول شود یا خیر. تنها زمانی که نقطه سرد به شرایط فرآوری مورد نیاز برسد، میتوان استریلیزاسیون ایمن را به دست آورد. در عین حال، اجتناب از گرمایش بیش از حد به حفظ رنگ، طعم و بافت محصول کمک میکند. با رشد مداوم غذاهای آماده، غذای حیوانات خانگی و محصولات غذایی ممتاز، تولیدکنندگان تمرکز خود را از «دستیابی به استریلیزاسیون» به «دستیابی به استریلیزاسیون دقیق» تغییر میدهند. بهبود راندمان نفوذ گرما، کاهش اختلاف دما و بهینهسازی روشهای پردازش حرارتی برای شرکتهای غذایی که به دنبال بهبود کیفیت محصول و راندمان تولید هستند، به طور فزایندهای اهمیت پیدا خواهد کرد.
زمان ارسال: ۲۳ ژوئیه ۲۰۲۶