کنسرو سازی یا استریلیزاسیون تولیدات گوشتی

اصول کنسرو کردن مواد غذایی
بر خلاف تولیدات گوشتی پخته پاستوریزه که بقای میکروارگانیزم های مقام در برابر حرارت در آنها تصدیق می شود ، هدف استریلیزاسیون تولیدات گوشتی از بین بردن همه باکتری های فاسد کننده از جمله هاگ های آنها می باشد . مراقبت حرارتی چنین محصولاتی باید آنقدر شدید باشد که میکروارگانیزم های باکتریایی بسیار مقاوم در برابر حرارت ، که هاگ های باسیلوس و دوکسانان هستند ، را غیر فعال یا نابود کند . در عمل ، تولیدات گوشتی پر شده در ظروف محکم بسته شده در معرض دماهای بالای ۰C100 ، که معمولا بسته به نوع محصول بین۰C 121 – ۱۱۰ می باشد . باید به درون محصول رسیده باشد . تولیدات برای یک دوره زمانی مشخص در سطوح دمایی لازم برای استریلیزاسیون ، بسته به نوع محصول و اندازه قوطی ، نگهداری می شوند .

اگردر اجناس کنسرو شده هاگ ها به طور کامل غیر فعال نشوند ، میکروارگانیزم های گیاهی به محض اینکه شرایط دوباره مطلوب شود از هاگها رشد خواهند کرد . در مورد گوشت کنسرو شده حرارت داده شده ، شرایط مطلوب هنگامی وجود دارد که مراقبتهای حرارتی کامل می شود و محصولات تحت دمای محیط ذخیره می شوند . میکروارگانیزم های زنده می توانند یا تولیدات گوشتی ذخیره شده را فاسد کنند یا سم هایی ایجاد کنند که باعث مسمومیت غذایی مصرف کنندگان شوند .

در میان دو گروه هاگ تولید کننده میکروارگانیسم ها ، دوکسانان بیشتر از باسیلوس در مقابل حرارت مقاوم است . دماهای۰C 110 در یک مدت کوتاه اکثر هاگ های باسیلوس را از بین می برد . در مورد دوکسانان دماهای بالای۰C 121نیاز است تا در یک زمان نسبتا کوتاه هاگها ازبین بروند .

برای غیر فعال کردن ( در چند دقیقه ) هاگهای ، با سیلوس یا دوکسانان دماهای استریلیزاسیون بالا نیاز هستند . این هاگها در دماهای کمی پایین تر هم از بین می روند ، اما در چنین مواردی باید برای رسیدن به همان تاثیر فوری مراقبت حرارتی دوره های مراقبت حرارتی طولانی تر به کار برده می شود .
از نظر میکروبی ، به کار بردن مراقبت حرارتی شدیدی که خطر هر میکروارگانیزم زنده ای را از بین ببرد ، مطللوب خواهد بود . با این وجود اکثر تولیدات گوشتی کنسرو شده بدون آسیب نمی توانند در معرض چنین فشار حرارتی شدیدی قرار گیرند :

← تنزل کیفیت حسی آنها مثل بافت خیلی نرم ، جدا سازی ماده ژلاتینه و چربی ، بی رنگی ، طعم نامطلوب حاصل از گرمایی
← کاهش ارزش غذایی ( نابودی ویتامین ها و ترکیبات پروتئینی )
به منظوربر آوردن جنبه های بالا ، برای حفظ استریلیزاسیون حرارتی بسیار شدید برای ایمنی میکروبیولوژیکی محصولات و تا حد امکان متعادل به خاطر کیفیت محصول باید به توافق رسید .

یک روش با سنجش و تعیین میزان فشرده مراقبت حرارتی که محصول کنسرو شده در طول کل فرآیند استریلیزاسیون و معرض آن میباشد ، برای چنین توازنی بین شرایط ایمنی غذا و شرایط کیفیتی غذا توسعه یافت .

مقدار مراقبت گرمایی بکار رفته برای یک محصول گوشتی می تواند با استفاده از مفهوم ارزش F سنجیده شود . این مفهوم در گیاهان کنسرو شده ، به خصوص بعنوان بخشی از سیستم HACCP بکارمیرود . تولید کنندگان کوچکی که برای بکار بردن ارزش F مجهز نیستند ، از تولید درست اجناس کنسروی استریلیزه شده مستثنی نمی شوند . در این موارد پارامترهای مرجع تکنیکی رسمی دماها وزمانهای استریلیزاسیون برای نوع تولید و اندازه کنسروها می تواند بکار برده شود . اندازه و قالب قوطی ها از اهمیت بسیاری برای سرعت نفوذ گرما برخوردار است . دماهایی که باید در نقطه سردی کنسرو ، که در آن گرما به آخر میرسد ، بدست آید در قوطی های کوچکتر به خاطر فاصله کوتاهتر با منبع حرارت سریعتر از قوطی های بزرگ بدست می آیند .

هنگام مقایسه کنسروهایی که با ته یکسان ( mm 99 ) اما بلندی متفاوت ( mm 36 ، ۶۳ و ۱۱۳ ) ، نفوذ حرارت به نقطه سردی کنسرو بلند دو برابر زمان مورد نیاز برای کوتاهترین قوطی زمان می برد . اینها ارزشهای تقریبی ای هستند که میتوانند بسته به موارد داخل قوطی ها کمی متفاوت باشند . هنگام مقایسه کنسروهایی با حجم یکسان اما قالب متفاوت ، نفوذ گرما نفوذ به نقطه سرد قوطی های صاف سریعتر از قوطی های مربعی فشرده صورت می گیرد هر چند حجم این قوطی ها یکسان است .

فرآیندها و تجهیزات
فرآیند استریلیزاسیون در محصول کنسرو شده میتواند مجددا به سه مرحله تقسیم شود . به وسیله یک رسانگر گرما دهنده ( آب یا بخار ) دمای محصول از دمای محیط تا دمای لازم برای استریلیزاسیون افزایش می یابد ( مرحله ۱ = مرحله گرما دهی ) . این دما برای یک زمان مشخص حفظ می شود . ( مرحله ۲ = مرحله نگهداری ) . ( مرحله ۳ = مرحله خنک سازی ) دما درقوطی با ریختن آب سرد درون اتوکلاو کاهش می یابد .
اتو کلاو ها و قرع ها

به منظور دستیابی به دماهای بالای۰C 100 ( استریلیزاسیون ) ، مراقبت حرارتی باید تحت فشار در دیگهای زود پز که اتوکلاو و یا قرع نامیده می شوند ، انجام شود .
در اتوکلاوها ( قرع ) دماهای بالا یا با تزریق مستقیم بخار ایجاد می شود یا با گرم کردن آب تا دماهای بالای۰C 100 یا با حرارت بخار و آب ترکیب شده . اتوکلاو باید با یک دما سنج ، فشارسنج ، شیر آرام سازی فشار ، هواگیر برای پخش دستی فشار ، شیر اطمینان که بخار را هنگام رسیدن به یک فشار خاص پخش می کند ، شیر آبرسانی و شیر بخار رسانی متناسب شود . شیر بخار رسانی زمانی قابل کاربرد است که اتوکلاو با بخار بعنوان یک رسانگر استریلیزاسیون پر می شود یا زمانی که برای گرم کردن آب رسانگر استریلیزاسیون از بخار استفاده می شود .

اتوکلاو های کوچک ساده معمولا اتوکلاو های عمودی با سرپوشی در بالا هستند . از طریق سرپوش باز شده اجناسی که باید استریلیزه شوند در اتوکلاو نهاده می شوند . کنسروها معمولا در سبدهای فلزی قرار داده می شوند . سبدها یا یکی یکی یا دسته ای روی یکدیگر در اتوکلاو قرار می گیرند . قبل از شروع استریلیزاسیون ، سرپوش باید محکم به بدنه اتو کلاو بسته شود . اتوکلاو و سرپوش باید برای مقاومت دربرابر فشارهای بالای ۰/۵طراحی شوند . این نوع اتوکلاو ها برای عملکردهای کوچکتر بسیارمناسب هستند چون به خطوط پیچیده عرضه و ذخیره نیاز ندارند و باید با قیمتهای قابل خرید موجود باشند .

اتوکلاو های بزرگتر معمولا افقی هستند و از طریق یک سرپوش در جلو پر می شوند . اتوکلاوهای افقی می توانند با یک سیستم یک ظرفه یا دو ظرفه ساخته شوند . سیستم های دو ظرفه این مزیت را دارند که آب در ظرف بالایی تا دمای استریلیزاسیون گرم می شود و به طرف پایین ریخته می شود ، زمانیکه آن پرمی شود و به طور محکم بسته می شود با استفاده از یک سیستم دو ظرفه مراقبت گرمایی می تواند فورا بدون گرم شدن طولانی ظرف پردازش شروع شود و آب می تواند بعدا برای استفاده فوری در چرخه استریلیزاسیون بعدی بازیافت شود .

اگر به جای آب ، بخار بعنوان یک رسانگر استریلیزاسیون استفاده شود ، تزریق بخار به اتوکلاو یک ظرفه فورا دمای مطلوب اتوکلاو برای فرآیند را بوجود می آورد .
تکنولوژی بکار رفته دیگر اتوکلاو و چرخشی است که درآنها سبد حاوی قوطی ها طی استریلیزاسیون می چرخد . این روش برای قوطی های حاوی محتوی مایع و نیمه مایع مفید است چون آن یک تاثیر مخلوط کننده اجناس مایع و نمیه مایع ، که به نفوذ فزاینده گرما می انجامد ، را بدست می آورد . فرآیند استریلیزاسیون می تواند کوتاهتر حفظ شود و کیفیت حسی بهتر اجناس تضمین می شود .

در مرحله نهایی فرآیند استریلیزاسیون محصولات باید تا امکان سریع خشک شوند . این عملکرد در اتوکلاو با ریختن آب سرد انجام میشود . تماس آب سرد با بخار باعث می شود که بخار با فشار سریع تقطیر شود و در قرع بچکد . با این وجود فشار زیادی که طی مراقبت حرارتی در قوطی ها ، شیشه ها یا کیسه ها ایجاد میشود ، برای دوره خاصی باقی می ماند . طی این مرحله ، وقتی فشار بیرون کم باشد امافشار درون ظرف هنوز به خاطر دماهای بالای آنجا زیادباشد ، تفاوت فشار ممکن است موجب کجی همیشگی ظروف شود .

بنابراین از تفاوت فشار بالا بین اتوکلاو و فشار گرمایی در ظروف باید اجتنابشود . این معمولا با دمش هوای متراکم به درون اتوکلاو و در مرحله اولیه خنک سازی حاصل میشود . فشار هیدروستاتیک کافی آب سرد افزوده شده نیز می تواند طوری فشار مخالف ایجاد کند که در موارد خاص ، مخصوصا جایی که کنسروهای فلزی بسیار مقاوم استفاده می شوند ، فشار آب بتواند کافی باشد و به هوای متراکم نیاز نباشد . برای تثبیت کنسروهای فلزی ، لبه های تثبیت می توانند به شکل سرپوش ، ته و بدنه ها قالب گیری شوند .

انواع ظروف برای کنسروهای مراقبت شده از نظر حرارتی
ظروف برای مواد غذایی گرم کنسرو شده باید کیپ و محکم بسته شوند تا از آسودگی توسط خردگیاهان زیست محیطی جلوگیری شود . اکثرمحصولات کنسرو شده با حرارت ، در ظروف فلزی ( قوطی ها ) هستند . بقیه در ظروف شیشه ای یا پلاستیکی / آلومینیومی چندلایه بسته بندی می شوند .
اکثر ظروف فلزی کنسرو ها یا قوطی های حلبی که از ورق حلبی درست می شوند ، هستند . آنها معمولا استوانه هستند . با این وجود اشکال دیگری مثل قوطی های مستطیلی یا گلابی شکل نیز وجود درند . ورق حلبی شامل صفحه فولادی است که بطور الکترولیزی در دو طرف با حلب پوشانده می شود . بدنه فولادی معمولا دارای ضخامت ۲۲ % تا mm 28 % می باشد . لایه حلب بسیار نازک است . بعلاوه درون قوطی ها با یک آمیزه مصنوع ترکیبی آستر می شود تا از هر واکنش شیمیایی ورق حلبی با غذای محصور شده جلوگیری شود .

قوطی های حلبی شامل دو یا سه عنصر می شوند . در مورد قوطی های فولادی سه تکه ، آنها متشکل از بدنه و انتها ( ته و سرپوش ) هستند . بدنه از یک قطعه فولاد باریک ، ساخته می شود و دو انتهای آن به شکل استوانه ای به یکدیگر متصل می شوند . قوطی های مدرن القایی متصل می شوند و محل اتصال از درون با یک پوشش باریک برای حفاظت و پنهان کردن درز پوشانده می شود . استفاده از کنسروهای غذایی با سرب متصل شده دهه ها قبل متوقف شد . بنابراین خطر ورود سرب سمی به مواد غذایی کنسرو شده دیگر وجود ندارد .

قوطی های فولادی دو تکه یک سرپوش مشابه قوطی های سه تکه دارند اما ته و بدنه از یک تکه تشکیل می شود که از یک تله فلز مسطح به شکل یک جام قالب گیری می شوند . بخش های جام شکل می توانند کم عمق ( با جدار کناری کوتاه ) یا عمیق ( با جدارکناری بلند ) باشند . با این وجود بلندی جدار کناری از طریق قابلیت قالب گیری پایین فولاد محدود می شود . ( مثلا قوطی تن ماهی mm 52/42 ، قطر جدار کناری = ۲/۱ )

آلومینیوم اغلب برای کنسروهای کوچکتر و راحت باز شونده استفاده می شود . کنسروهای آلومینیومی معمولا قوطی های دو تکه عمیقی می باشند ، مثلا ، بخش بدنه و ته یک تکه شکل می گیرند و تنها بخش بالایی بعد از عمل پرسازی متصل می شود . مزایای قوطی های آلومینیومی در مقایسه با قوطی های حلبی ظرفیت بهتر عمیق شدن ، وزن کم ، مقاومت در برابر پوسیدگی ، رسانایی حرارتی خوب وقابلیت بازیافت می باشد. آنها کمتر از قوطی های صفحه استیل سفت و سخت هستند اما از آنها گرانتر می باشند .

ظروف شیشه ای گاهی اوقات برای تولیدات گوشتی استفاده میشوند اما به خاطر شکنندگیشان رایج نیستند . آنها از بدنه شیشه ای و سرپوش فلزی تشکیل می شوند . قالب اتصال سرپوش فلزی آستری از مواد مصنوع ترکیبی دارد . سرپوش هایی از طریق یک حلقه لاستیکی روی شیشه کار گذاشته می شوند .
کیسه های قابل قرع ، که ظروفی هستند که یا از مواد ترکیبی چند لایه یا از کاغذهای آلومینیومی چند لا با مواد ترکیبی ساخته شده اند ، از اهمیت فزاینده ای در کنسرو سازی حرارتی غذا برخوردارهستند . تولیدات غذایی تثبیت شده با حرارت چند لا ، لایه برچسبی ای دارند که معمولا PP ( پروپن ) یا پلیمر PP-PE ( پلی اتیلن ) هستند و لایه های برونی معمولا از پلی استر یا نایلون بوجود می آیند . آنها می توانند برای سوسیس های دودی درآب نمک ، ظروف گوشت آماده خوردن و غیره استفاده شوند . برای مثال از کیسه های پلاستیکی چند لای خاص ، پلی استر پلی اتیلن یا پلی آمید / پلی اتیلن می توان ظروف نسبتا محکم معمولا عمیق ساخت . آنها برای تکه های ژامبون دودی یا انواع دیگر گوشتهای کنسرو شده استفاده می شوند. ظروف گرد قوطی مانند کوچک از کاغذ

آلومینیوم و پلی اتیلن یا پروین چند لا ساخته می شوند و بطور وسیعی برای مقادیر کم به خصوص مخلوط سوسیس استفاده می شوند . PE و PP درزگیری حرارتی سرپوش ساخته شده از مواد چند لای درون این ظروف ، که بعدا می تواند در معرض مراقبت حرارتی شدید۰C 125 یا بالاتر از آن قرارگیرد را میسر می ساز د . یک مزیت ظروف چند لا / کیسه های قابل قرع رسان پذیری حرارتی خوب آنهاست که می تواند بطور قابل توجهی زمان مراقبت حرارتی لازم را کاهش دهد و در نتیجه برای کیفیت حسی محصول نیز سودمند است .

تمیز کردن ظروف قبل از پر سازی
ظروف محکم ( قوطی ها ، شیشه ها ) باز به کارخانه کنسرو گوشت فرستاده می شوند . مثلا با سرپوش جدا . طی انتقال و انبار گردو غبار می توانند درون قوطی ها قرار گیرند که باید قبل از پر سازی قوطی ها از بین بروند . این می تواند تا حد کمی با شستن دستی قوطی ها با آب گرم انجام شود . خطوط تولید صنعتی کنسرو به تسهیلات تمیز کردن با بخار مجهز هستند که در آن سیستم بخار قبل از پر سازی به درون قوطی ها دمیده می شود .