Ранее уже упоминалось о том, что при расфасовке продукта в банки попадает воздух. Возможные пути попадания воздуха в банку при производстве овощных закусочных консервов следующие:
воздух, абсорбированный продуктом, поступает в банку вместе с продуктом при ее наполнении;
воздух остается в банке при недостаточно плотной укладке продукта;
воздух поступает в банку с заливкой, причем его тем больше, чем ниже температура заливки.
Присутствие воздуха и особенно кислорода в содержимом банки отрицательно отражается на качестве продукта. Витамин С в присутствии кислорода переходит в нестойкую дегидроформу и легко разрушается при длительном нагревании (например, при тепловой стерилизации). Кислород воздуха отрицательно действует на провитамин А - каротин, который в результате окисления теряет свои витаминозные свойства. Наличие в банке кислорода способствует также увеличению коррозии жестяной тары, так как кислород является активатором коррозионных процессов, особенно в слабокислой среде, характерной для большинства овощных закусочных консервов.
Наконец, воздух, оставшийся в банке с продуктом после закатки (укупорки), способствует повышению давления в ней при стерилизации, что может вызвать деформацию и нарушение герметичности банки.
Следовательно, удаление из банки воздуха, перед ее герметизацией, а вместе с ним и кислорода, является важным технологическим процессом консервного производства, способствующим сохранению ценных питательных веществ, входящих в состав консервируемых продуктов (витаминов, жиров), уменьшающим коррозию тары, повышающим устойчивость консервов против микробиологической порчи и создающим вакуум в банке во время ее охлаждения после стерилизации. Процесс удаления воздуха из банки получил название эксгаустирование.
В консервной промышленности применяют тепловой и механический способы эксгаустирования.
Тепловое эксгаустирование осуществляется под атмосферным давлением либо путем наполнения банок предварительно нагретым продуктом с немедленной последующей закаткой (укупоркой) банок, либо путем нагрева острым паром наполненных продуктом банок в специальных аппаратах - эксгаустерах.
Простейшим видом теплового эксгаустирования наполненных продуктом банок является заливка их горячим соусом. Нагревая до некоторой степени продукт, горячий соус способствует выделению части воздуха, абсорбированного продуктом, а также вытеснению и удалению воздуха из пустот, образовавшихся при неплотной укладке в банки твердых частей содержимого.
Однако применение этого способа не обеспечивает необходимой степени удаления воздуха из банки, так как фаршированные и обжаренные овощи чаще всего попадают на расфасовку в банки с недостаточной температурой (25-30°С), и поэтому заливка уложенных в банку подготовленных овощей даже самым горячим томатным соусом не в состоянии поднять температуру содержимого банки к моменту закатки (укупорки) до 85-95° С, как это было бы необходимо для удаления основного количества воздуха.
Для лучшего удаления воздуха из банки при заливке ее горячим томатным соусом технологическая инструкция рекомендует применять томатный соус, нагретый до температуры не ниже 85° С, и заливку соуса в банки производить в два приема: первую порцию горячего соуса наливать на дно банки, затем уложить подготовленные овощи и поверх уложенных овощей налить оставшуюся часть соуса. При таком порядке наполнения воздух полнее удаляется из банок благодаря лучшему проникновению горячего томатного соуса в толщу уложенных овощей, а также устраняется возможность образования заполненных воздухом пустот (воздушных мешков) между отдельными частями продукта.
В некоторых случаях (например, при укладке в банки фаршированных овощей или овощей, нарезанных кружками) целесообразно перед заливкой в банку первой порции томатного соуса налить на дно банки горячее прокаленное растительное масло в количестве, предусмотренном рецептурой. Горячее масло также способствует вытеснению воздуха из банки и несколько повышает температуру содержимого банки при закатке.
Различные способы теплового эксгаустирования расфасованных в банки продуктов перед герметизацией банок (заливка горячим томатным соусом, расфасовка горячего продукта) способствуют образованию вакуума в банках при охлаждении их после стерилизации вследствие разности температур охлаждения и герметизации. Поэтому для увеличения вакуума в банке необходимо стремиться к тому, чтобы на закатку (укупорку) поступали банки с возможно более высокой температурой.
Между температурой содержимого банки при герметизации и величиной остаточного давления в ней при охлаждении после стерилизации существует зависимость, которая, по Биттингу, характеризуется соотношениями, указанными в табл. 41.
Таблица 41
Температура при закатке, °С | Остаточное давление, кПа |
21,1 | 97,5 |
54,4 | 84,4 |
60,0 | 77,4 |
65,5 | 74,0 |
71,1 | 72,7 |
76,7 | 67,4 |
82,8 | 57,4 |
87,8 | 46,0 |
Механическое эксгаустирование или вакуумизация заключается в отсасывании воздуха из банки, наполненной холодным или нагретым продуктом во время ее герметизации на вакуум-закаточной или вакуум-укупорочной машине.
С уменьшением давления при герметизации банки понижается температура вскипания жидкой части продукта, поэтому необходимо следить, чтобы парциальное давление водяных паров продукта в банке, соответствующее температуре продукта, не оказалось выше давления в камере вакуум-закаточной машины, иначе произойдет мгновенное вскипание продукта с выбросом части его из банки и резкое его охлаждение, что недопустимо.
Следует отметить, что величина вакуума в банках, укупоренных на вакуум-закаточных (укупорочных) машинах, значительно снижается против первоначально достигнутой уже через 20-30 мин после закатки (укупорки).
Объясняется это тем, что за короткий период, в течение которого производится вакуумизация банки в камере вакуум-закаточной (укупорочной) машины, воздух не успевает полностью выйти из продукта и выходит из него уже после герметизации банки, увеличивая давление в ней и, соответственно уменьшая величину вакуума. При использовании одного механического эксгаустирования можно фактически добиться величины остаточного давления в банке 75-80 кПа.
Помимо описанных способов удаления воздуха из банки в промышленности применяется еще один способ вакуумизации банок - при атмосферном давлении в процессе укупорки банок на паровакуумных закаточных машинах. При герметизации в зону укупорки и в незаполненное пространство банки подается пар, вытесняющий находящийся там воздух. Одновременно с этим банка автоматически накрывается крышкой и укупоривается. При охлаждении банки после стерилизации пар, попавший в банку, конденсируется и остаточное давление в банке при укупорке на автоматической паровакуумной машине АЗМ-ЗР конструкции Г. X. Молдавского составляет 40-50 кПа, на автоматической закаточной машине КЗ-1 Одесского завода «Продмаш» - 29-57 кПа.
Так как вакуумизация банок проходит при атмосферном давлении, при этом способе не требуется значительной герметизации зоны укупорки, упрощается конструкция машины, повышается надежность укупорки и достигается высокая производительность.