Optymalizacja procesu sterylizacji cieplnej konserw rybnych

• Autorzy: Agnieszka Leszczuk-Piankowska , Bogusław Pawlikowski , Piotr Bykowski , Justyna Frankowska

Warianty tytułu

Optimisation of Thermal Sterilisation Process of Canned Fish Products

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy była optymalizacja procesu cieplnej sterylizacji konserw rybnych na podstawie określenia rozkładu temperatury w autoklawach wodno-natryskowych. Testowano autoklawy stosowane w warunkach przemysłowej produkcji konserw rybnych. Pierwszym etapem w procesie optymalizacji jest zbadanie rozkładu temperatury w autoklawach przemysłowych. Podczas tego etapu określa się pole temperaturowe w przestrzeni wewnętrznej zbiornika autoklawu z koszami sterylizacyjnymi zapełnionymi konserwami. Wyznaczenie najwolniej ogrzewającej się strefy autoklawu jest konieczne do dalszego prowadzenia badań penetracji ciepła w konserwach rybnych, a tym samym do wyznaczenia minimalnych czasów prowadzenia procesu sterylizacji w zadanej temperaturze do poziomu bezpiecznej (ze względów mikrobiologicznych) wartości sterylizacyjnej F0 minimum 3 min. Symbol F0 jest przyjętą jednostką działania temperatury referencyjnej 121 ºC w danym czasie procesu sterylizacji cieplnej i jest wskaźnikiem określającym skuteczność inaktywacji mikroorganizmów. W trakcie badań dystrybucji temperatury porównywano czas ogrzewania przestrzeni wewnętrznej poszczególnych typów autoklawów do zadanej temperatury sterylizacji właściwej w najchłodniejszym punkcie zbiornika autoklawu w zależności od temperatury początkowej konserw rybnych. Porównywano także rozkład temperatury w poszczególnych typach autoklawów po 1, 3 i 5 min sterylizacji właściwej. W badaniach rozkładu temperatury przeprowadzonych w dziewięciu różnych autoklawach dowiedziono, że czas potrzebny do osiągnięcia temperatury sterylizacji właściwej ≥ 115 ºC wynosi od 17 do 23 min. W warunkach produkcji przemysłowej, w której konieczne jest organizacyjne zoptymalizowanie procedury sterylizacji i ustanowienie jednego standardu tego procesu dla różnych autoklawów, oznacza to konieczność przyjęcia minimalnego czasu etapu grzania na poziomie 23 min. Podstawowym celem procesu sterylizacji cieplnej jest bowiem zapewnienie bezpieczeństwa mikrobiologicznego produktu spożywczego przy uwzględnieniu najtrudniejszych warunków wymiany ciepła w procesie. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the research study was to optimise the process of thermal sterilisation of canned fish products on the basis of the determination of temperature distribution in water-spray autoclaves. Tested were retorts used under the industrial production conditions of canned fish. The first stage of the optimisation process is to study the temperature distribution in industrial autoclaves. At this stage, the temperature field is determined in the inner space of autoclave vessel with the product-filled sterilisation baskets. It is necessary to determine the slowest heating autoclave zone in order to further conduct heat penetration tests in canned fish and thus to determine the minimum duration times of sterilisation at a set temperature so as to reach a level of safe (microbiologically) sterilisation value of F0 for the minimum 3 min. The F0 symbol is an assumed unit of operation of 121 ºC reference temperature during the given time of thermal sterilisation process and it is an indicator to determine the effectiveness of inactivation of microorganisms. During the temperature distribution analyses, there were compared the duration time of inner space heating in individual autoclaves to the true sterilisation temperature set in the coldest point of a given vessel depending on the initial temperature of canned fish. Also the temperature distribution was compared in the individual autoclaves after the 1, 3 and 5 min of the true sterilization. The temperature distribution analyses were conducted in nine different autoclaves and their results proved that the time needed to reach a true sterilisation temperature ≥115 ºC was 17 to 23 min. This means that a minimum time of 23 min is required for the heating stage duration under the industrial production conditions, where it is necessary to organisationally optimise the sterilisation procedure and to establish one sterilisation process pattern for several autoclaves. Thus the basic objective of the heat sterilisation process is to ensure microbiological safety of a food product having regard to the most difficult conditions of heat exchange during the process. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Przetwórstwo rybne; Bezpieczeństwo mikrobiologiczne; Utrwalanie żywności; Towaroznawstwo żywności

EN

Fish processing; Microbiological safety; Preservation of food; Food commodities

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 28 (2021)
• Numer: nr 3 (128)
• Strony: 46-54

Twórcy

autor

Agnieszka Leszczuk-Piankowska

• Graal S.A.

autor

Bogusław Pawlikowski

• Morski Instytut Rybacki - Państwowy Instytut Badawczy

autor

Piotr Bykowski

• Uniwersytet Morski w Gdyni

autor

Justyna Frankowska

• Graal S.A.

Bibliografia

• [1] Code of Federal Regulation Title 21 - Food and Drug. Part 113 - Thermally processed low-acid foods packaged in hermetically sealed containers.
• [2] Downing D.: A Complete Course in Canning. Vol. 1. Fundamental Information on Canning. 13th ed. CTI Publications Inc., Baltimore, Maryland 1996.
• [3] FAO/WHO: Code of hygienic practice for low and acidified low acid canned foods. CAC/RCP 23- 1979.
• [4] Institute for Thermal Processing Specialists: Guidelines for Conducting Thermal Process Studies. IFTPS, Guelph 2014.
• [5] Great Britain Department of Health: Guidelines for the Safe Production of Heat Preserved Foods. HMSO, London 1994.
• [6] Ismail I.M., Fahmy A., Azab A., Abadir M., Fateen S.: Optimizing the sterilization process of canned food using temperature distribution studies. IOSR J. Agric. Veter. Sci., 2013, 6 (4), 26-33.
• [7] Kołodziejski W., Pawlikowski B.: Przemysłowa sterylizacja konserw rybnych. Morski Instytut Rybacki, Gdynia 2005.
• [8] Smout C., Loey V., Hendrickx M.: Non-uniformity of lethality in retort processes based on heat distributrion and heat penetration data. J. Food Eng., 2000, 45, 103-110.
• [9] Smout C., Loey V., Hendrickx M.: Role of temperature distribution studies in the evaluation and identification of processing condition for static and rotary water cascading retorts. J. Food Eng., 2001, 48, 61-68.
• [10] Varga Sz., Oliveira J., Smout Ch., Hendrickx M.: Temperature distribution analysis of a water cascading retort in rotary and static modes. Int. J. Food Sci. Technol., 2000, 36, 551-562.
• [11] Wedding L.M., Balestrini C.G., Shafer B.D.: Canned Food. Principles of Thermal Process Control, Acidification and Container Closure Evaluation. 7 ed. GMA Science and Education Foundation, Washington 2007.
• [12] Ziemba Z.: Podstawy cieplnego utrwalania żywności. WNT, Warszawa 1980.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2021/128/387