В последние годы на ряде консервных заводов появились новые, более совершенные конструкции автоклавов отечественного и импортного производства.
Аппараты с бессеточной загрузкой банок предусматривают подачу их насыпью, непосредственно в горячую воду. Такой способ загрузки позволяет в несколько раз сократить затраты труда, ускорить процессы загрузки и выгрузки, уменьшить расход пара и необходимую производственную площадь.
Работает аппарат следующим образом. Банки по транспортеру подаются к загрузочному люку и падают в горячую воду. Когда автоклав загружен, воду из него вытесняют в следующий автоклав, где она также используется только на период загрузки. Таким образом, вода для загрузки используется по замкнутому циклу, а подогревается в имеющейся емкости. Стерилизация консервов производится паром, охлаждение — водой с применением воздушного противодавления. Вода для охлаждения консервов в автоклаве также используется многократно по замкнутому циклу. Емкость для воды имеет систему охлаждения.
Все операции работы автоклава автоматизированы. Программирующее устройство — перфокарта — представляет собой диск, на котором перфорационными дорожками закодированы операции наполнения горячей водой и регулировки ее уровня и слива, подачи пара, удаления конденсата, уравнивания давления до атмосферного, подачи холодной воды и воздуха, циркуляции холодной воды без давления, слива холодной воды, циркуляции холодной воды под давлением, открытия и закрытия верхней дверцы, сигнала «конец цикла» и остановки программирующего устройства. Электромагнитные вентили, регулирующие процессы, имеют номера, аналогичные номерам дорожек. Продолжительность их работы ограничена длиной дорожек.
Несмотря на ряд удачных конструктивных решений, позволяющих механизировать операции по загрузке и выгрузке банок без помощи сеток, использовать автоматическое проведение многочисленных этапов процесса стерилизации и охлаждения консервов по заданной программе, в работе бессеточного автоклава имеются и негативные стороны. Дело в том, что подача пара в автоклав производится сверху, а холодной воды — снизу. Из-за этого прогрев консервов не удается осуществить достаточно равномерно. Банки, находящиеся в конусной части аппарата у нижней дверцы, прогреваются хуже всего, так как они наиболее удалены от места подачи пара и первыми охлаждаются по окончании периода собственно стерилизации. В цилиндрической же зоне, особенно у места входа пара, консервы получают больший стерилизующий эффект. Но так как прогрев консервов в бессеточном автоклаве происходит значительно быстрее, чем в обычных вертикальных корзиночных аппаратах, то даже те банки, которые находятся в худших теплофизических условиях, стерилизуются с гораздо большей жесткостью, чем это требуется по норме. Банки же в цилиндрической части автоклава получают еще большую (вдвое) дозу летальности. Однако эти недостатки в работе бессеточного автоклава можно устранить, внеся соответствующие коррективы в регулирующие дорожки перфокарт и изменив технику создания противодавления в период охлаждения (только сжатым воздухом и водой).
Имеются также вертикальные двухсеточные автоклавы Б6-ИСА отечественного производства, в которых автоматизированы процессы собственно стерилизации, охлаждения с противодавлением и слива воды. Аппарат оснащен устройствами для механизации открывания, закрывания и уплотнения крышки с корпусом посредством гидропривода и байонетного затвора. Корзины для банок представляют собой разъемный перфорированный цилиндр, собранный из двух полуцилиндров (ковшей), шарнирно соединенных между собой в верхней части с помощью траверсы. При погружении корзины в разгрузочную ванну с водой имеющиеся в нижней части корзины ролики входят в специальные направляющие каналы, и корзина раскрывается. Вместимость одной корзины составляет 1250 банок 3.
Фирма «Любека» (ФРГ) поставляет на рыбоконсервные заводы нашей страны четырехкорзиночный горизонтальный стерилизационный аппарат периодического действия с программным управлением процесса. Ведение режима стерилизации осуществляется в воде. Заданные параметры температуры и давления поддерживаются автоматически. Особенностью автоклава «Любека» являются две горизонтально расположенные емкости: стерилизационная камера и смонтированный над ней котел —бойлер (резервуар для горячей воды). Подготовка автоклава к стерилизации заключается в том, что в бойлере подогревают воду до температуры стерилизации, а затем перепускают ее в стерилизационную камеру, загруженную консервами. При перепускании воды температура ее несколько понижается, но восстанавливается очень быстро, примерно в течение 4 мин. Наличие бойлера позволяет, таким образом, начать процесс сразу с периода собственно стерилизации, минуя фазу подогрева. Это значительно интенсифицирует тепловой процесс.
Ротационные автоклавы «Ротомат» фирмы «Мнттельхаузер унд Вальтер» (ФРГ) во многом сходны с автоклавами фирмы «Любека», но позволяют осуществлять стерилизацию с применением вращения банок с регулируемой частотой в пределах 4—32 об/мин.
Полуавтоматический стерилизатор «Ротомат» периодического действия, снабженный программирующим устройством, предназначен для стерилизации различных консервов при рабочем давлении до 0.6 МПа и температуре до 140°С. В 4 корзины «Ротомата» помещается: жестяных банок 12 — 1152 шт. (662 кг продукта), банок 14 — 300 шт. (896 кг продукта), банок 15 — 108 шт. (918 кг продукта).
Стерилизатор состоит из двух горизонтально расположенных котлов. В нижнем котле производится стерилизация консервов. Здесь расположен перфорированный барабан, вращение которого происходит на специальных направляющих роликах. Внутри котла установлены датчики контактного термометра — задатчика температуры стерилизации, самописцы, показывающие изменение температуры в зависимости от времени и этапов процесса стерилизации.
Над нижним котлом смонтирован теплоизолированный бойлер, где аккумулируется нужная для стерилизации горячая вода.
На передней стенке аппарата расположен щит управления процессом стерилизации.
В задней части аппарата смонтирована система исполнительных механизмов: насосы, автоматически работающие моторные клапаны, двигатель вращения барабана, который снабжен вариатором для создания различной частоты вращения барабана.
Подготовка аппарата к работе начинается с подачи воды в бойлер. После заполнения бойлера на 2/3 водой регулируют давление по паровому редуктору и открывают паровой вентиль. Далее включают питание щита управления, на щите на соответствующих приборах задают время стерилизации (время прогрева + время собственно стерилизации), время охлаждения, температуру в бойлере и в нижнем котле, давление в системе.
Закончив подогрев воды в бойлере до нужной температуры, включают самописцы температуры и давления. Ручку управления автоматического цикла стерилизации устанавливают в положение «Старт».
Банки, загруженные в сетки, устанавливаются на специальные тележки. После каждого ряда банок прокладывается лист перфорированной стали. После загрузки четырех сеток в автоклав их прижимают специальным устройством, затем закрывают крышку автоклава, прижимая ее плотно к прокладке с помощью штурвала (при этом загорается сигнальная лампа).
Процесс стерилизации осуществляется автоматически. Перекачка воды из верхнего бойлера в нижний котел (загорается вторая сигнальная лампа) длится примерно 5—7 мин. Затем включается вращение, постоянное или маятниковое и начинается процесс стерилизации (загорается третья сигнальная лампа). Вращение банок происходит «с донышка на крышку».
По истечении времени стерилизации начинается перекачка горячей воды из нижнего котла в бойлер (загорается четвертая сигнальная лампа). Затем в нижний котел начинает поступать холодная вода (загорается пятая сигнальная лампа) и одновременно автоматически открывается вентиль сброса излишка воды в канализацию.
После окончания охлаждения ручка управления автоматически переводится в положение «Старт» и загорается первая сигнальная лампа. Примерно через 5—7 мин после начала сброса давления можно открыть крышку автоклава, предварительно открыв воздушный краник на крышке нижнего котла и убедившись, что в автоклаве нет воды. Сетки с помощью багра вытаскиваются на подставленные тележки.
Во время охлаждения и разгрузки автоклава идет подготовка воды в бойлере к последующей стерилизации. После выгрузки банок автоклав вновь готов к работе.
Горизонтальные ротационные автоклавы обладают высокими теплотехническими характеристиками, резко сокращают длительность процесса, позволяют стерилизовать консервы в крупной таре, обеспечивают равномерный прогрев продукта во всем объеме тары, дают возможность добиться очень высокого качества продукции. В то же время они требуют больших площадей для размещения, чем вертикальные аппараты, дороги, операции загрузки и выгрузки их не механизированы.
В заключение необходимо отметить, что несмотря на ряд существенных недостатков (неравномерность температурного поля, небольшая производительность. трудоемкость операций по обслуживанию, периодичность работы, нерациональное расходование теплоты, потребность в больших площадях для размещения), автоклавы периодического действия, и прежде всего вертикальные аппараты типа АВ-2 и АВ-4, по-видимому, еще долгое время будут широко применяться в консервном производстве благодаря простоте устройства и обслуживания, дешевизне и универсальности в отношении типов и размеров тары, надежности в работе. В то же время повышение мощностей консервных заводов и углубление их специализации настоятельно требуют создания высокопроизводительных автоматизированных стерилизационных аппаратов непрерывного действия.
Источник: Б.Л. Флауменбаум, С.С. Танчев, М.А. Гришин. Основы консервирования пищевых продуктов. Агропромиздат. Москва. 1986