Kỹ thuật gia nhiệt bình kín

Quá trình gia nhiệt đồ hộp không chỉ đòi hỏi khả năng gia nhiệt và làm nguội hiệu quả mà còn khả năng giảm đến mức tối thiểu sức căng hộp. Gia nhiệt có kiểm soát áp suất và nhiệt độ chính là chức năng của kỹ thuật tiệt trùng trong bình kín hiện đại. Hình 1.1. Sơ đồ quá trình gia nhiệt bằng hơi nước. Cho đồ hộp vào thùng chứa, vách thùng chứa hoặc lớp vật liệu ngăn cách giữa đồ hộp và thiết bị có thể cho nhiệt thẩm thấu qua được. Chức năng lớp vật liệu ngăn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật gia nhiệt bình kín Kỹ thuật gia nhiệt bình kín Quá trình gia nhiệt đồ hộp không chỉ đòi hỏi khả năng gia nhiệt và làm nguội hiệu quả mà còn khả năng giảm đến mức tối thiểu sức căng hộp. Gia nhiệt có kiểm soát áp suất và nhiệt độ chính là chức năng của kỹ thuật tiệt trùng trong bình kín hiện đại. Hình 1.1. Sơ đồ quá trình gia nhiệt bằng hơi nước. Cho đồ hộp vào thùng chứa, vách thùng chứa hoặc lớp vật liệu ngăn cách giữa đồ hộp và thiết bị có thể cho nhiệt thẩm thấu qua được. Chức năng lớp vật liệu ngăn cách giúp truyền nhiệt và giảm thiểu làm hỏng đồ hộp do bị mài mòn và đôi khi là do hiệu ứng điện phân của thùng chứa. Sau khi chất đầy đồ hộp vào thùng chứa, đóng cửa thiết bị và bật van hơi. Ban đầu dùng dòng nước nâng nhiệt lên trên 1000C, sau đó sử dụng hơi nước gia nhiệt trung bình. Hơi nước là lựa chọn gia nhiệt trung bình tuyệt vời nhất bởi khả năng đọng nước trên bề mặt hộp giúp giải phóng lượng ẩn nhiệt lớn. Rủi ro chính của kỹ thuật này la van đóng sử dụng hơi bão hòa đuổi không khí, đặc biệt là không khí nằm ở những khoảng hẹp giữa các hộp. Kể cả một lượng không khí nhỏ cũng gây ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ. Ví dụ, 10% thể tích không khí sẽ làm nhiệt độ giảm khoảng 30C dẫn đến chất lượng sản phẩm tiệt trùng kém. Có nghĩa là ngoài việc gia nhiệt đồng nhất và hiệu quả thì cần phải đuổi không khí đi hay còn gọi là “xả không khí” trước khi bắt đầu quá trình gia nhiệt. Trong ngành công nghiệp đồ hộp, “xả không khí” bằng cách dùng hơi nước tốc độ cao đi vào thiết bị. Hơi đi qua đường ống và thoát ra ngoài qua van đối diện thiết bị. Nếu là thiết bị dạng thùng đứng cổ điển thì dòng hơi đi vào dưới đáy thiết bị và thoát ra ngoài phía trên nắp. Dòng hơi chiếm chỗ không khí qua đường ống và khi tốc độ dòng đáng kể có thể rút không khí trong thùng chứa bởi hiệu ứng Venturi. Có thể gia tăng hiệu quả quá trình này bằng cách cho dòng hơi băng qua van chính giúp gia tăng tốc độ dòng và rút ngắn thời gian đuổi không khí. Thực tế, hiệu quả gia nhiệt được điều khiển bằng cách đo đạc xác định nhiệt độ ở những vị trí khác nhau trong thiết bị và thời gian đuổi không khí xác định do kinh nghiệm. Kết thúc quá trình xả không khí, van xả đóng lại và mở áp suất thiết bị cho đến khi đạt nhiệt độ mong muốn. Ở Mĩ, áp suất xả khí cũng như thời gian cũng thường được xác định cụ thể mặc dù trong trường hợp van đủ lớn tương ứng với dòng hơi, thì điều này cũng không đáng kể. Ngành công nghiệp nồi hơi sử dụng van xả khí tự động thông qua toàn bộ quá trình bằng cách bật van dò dòng không khí nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, điều này không cho tốc độ dòng cao giúp đuổi không khí ở trung tâm thùng chứa đồ hộp. Trong quá trình giữ nhiệt, hơi đọng thành nước thất thoát ra ngoài thiết bị khiến đồ hộp ở vị trí thấp nhất trong thiết bị sẽ không được tiệt trùng hiệu quả. Hơi nước thất thoát trong thiết bị có thể xác định bằng dòng hơi tự do. Trong quá trình giữ nhiệt, yêu cầu nhiệt độ ổn định và không thay đổi trong khoảng rộng. Tốt nhất là chỉ thay đổi trong khoảng 0,50C đối với tất cả các hệ thống thiết bị gia nhiệt mặc dù rất khó thực hiện điều này ở một số thiết bị. Sự kiểm soát dao động nhiệt độ thường do hệ thống điều khiển tự động hoạt động do phản ứng cảm biến nhiệt trong hộp đo nhiệt độ của thiết bị.