Sterilisering af fødevarer handler ikke blot om at opvarme et produkt til en bestemt temperatur. For fødevarer med høj viskositet er den virkelige udfordring, om varmen effektivt kan trænge ind i produktet og sikre, at alle dele når den krævede steriliseringstilstand. Selv hvis udstyrets temperatur når den indstillede værdi, kan dårlig varmeoverførsel inde i produktet stadig påvirke det endelige steriliseringsresultat. I de senere år, med den hurtige vækst af produkter som færdigretter, saucer, vådfoder til kæledyr, fuglerededrikke og frugtpuréer, er fødevarer med høj viskositet blevet mere og mere almindelige i fødevareindustrien. Sammenlignet med almindelige drikkevarer eller væsker med lav viskositet er disse produkter vanskeligere at sterilisere på grund af langsommere varmeindtrængning og ujævn temperaturfordeling. Dette stiller højere krav til både procesdesign og steriliseringsudstyr.

Hvorfor er højviskose fødevarer vanskeligere at sterilisere?

Under termisk behandling overføres varme primært gennem to metoder: konvektion og ledning. For produkter med lav viskositet, såsom juice og mælk, skaber væskebevægelse naturlig cirkulation under opvarmning. Dette hjælper med at fordele varmen hurtigere og jævnere i hele produktet. Højviskose fødevarer har dog dårlig væskebevægelse. Intern konvektion er begrænset, hvilket betyder, at varmen skal bevæge sig langsomt udefra mod midten gennem ledning. Jo tykkere produktet er, og jo højere faststofindholdet er, desto mere tydelig bliver denne effekt. Som følge heraf kan det ydre område af et højviskositetsprodukt under de samme steriliseringsforhold allerede nå den ønskede temperatur, mens midten forbliver på en meget lavere temperatur. Denne forskel i temperaturfordeling er hovedårsagen til, at højviskose fødevarer er mere udfordrende at sterilisere.

Koldpunktet er det vigtigste område at overvåge

Under sterilisering af fødevarer er et nøglebegrebkoldt punktKoldpunktet refererer til det område inde i produktet, der opvarmes langsomst og kræver længst tid at nå det krævede steriliseringsniveau. I fødevarer med høj viskositet er dette punkt normalt placeret nær midten af ​​emballagen eller den tykkeste del af produktet. Om et produkt opnår kommerciel sterilitet bestemmes ikke af den højeste temperatur, der vises på udstyret. I stedet afhænger det af, om koldpunktet modtager tilstrækkelig varmebehandling. Hvis koldpunktet ikke opfylder de krævede forarbejdningsbetingelser, kan produktet stadig være udsat for potentielle mikrobielle risici. Derfor fokuserer fødevareproducenter, når de udvikler steriliseringsprocesser, mere på, hvor lang tid det tager for varmen at nå koldpunktet, end blot at øge forarbejdningstemperaturen.

Højere temperatur er ikke altid den bedste løsning

I produktionen forsøger nogle producenter at løse problemer med langsom opvarmning ved at øge steriliseringstemperaturen eller forlænge holdetiden. Selvom denne tilgang øger varmetilførslen, kan den også skabe nye udfordringer. Overdreven varmebehandling kan få sauceprodukter til at blive mørkere, reducere den friske smag af frugtpuréer eller påvirke teksturen af ​​fugleredeprodukter, kødprodukter og kæledyrsfoder. For premiumfødevarer øger overbehandling ikke kun energiforbruget, men kan også reducere produktkvaliteten. Derfor bevæger moderne fødevaresterilisering sig mod...præcis processtyringMålet er at opfylde kravene til fødevaresikkerhed, samtidig med at unødvendig varmeskade minimeres og produktets oprindelige egenskaber bevares.

Hvordan kan varmeindtrængningseffektiviteten forbedres?

Forbedring af varmepenetration kræver en omfattende tilgang, der involverer produkt, proces og udstyr. For det første skal producenter udføre varmepenetrationstest baseret på produktformulering, viskositet, emballagestørrelse og fyldningsvolumen. Ved at identificere det faktiske kolde punkt inde i produktet kan de fastsætte passende steriliseringstemperatur- og tidsparametre. For det andet kræver forskellige emballageformater forskellige steriliseringsløsninger. Fleksible poser, glasflasker, metaldåser og plastbakker har alle forskellige varmeoverførsels- og trykmodstandsegenskaber. Derfor kan steriliseringsparametre ikke anvendes universelt på tværs af alle emballagetyper. Endelig spiller steriliseringsudstyrets varmeoverførselsmetoder også en vigtig rolle. Vandimmersionsretorter, vandsprayretorter og roterende retorter har hver deres egne fordele afhængigt af produktkravene. For nogle fødevarer med høj viskositet kan rotationssterilisering bidrage til at forbedre varmeudvekslingen ved forsigtigt at rotere produkterne under forarbejdning. Samtidig hjælper stabil varmtvandscirkulation og præcis temperatur- og trykkontrol med at reducere temperaturforskelle mellem produkter og forbedre batchkonsistensen.

Varmeindtrængning bestemmer produktkvaliteten

For fødevarer med høj viskositet er den største udfordring med sterilisering ikke, hvor høj udstyrets temperatur kan nå, men om varme kan trænge jævnt og ensartet ind i produktet. Først når det kolde punkt når den krævede forarbejdningstilstand, kan der opnås sikker sterilisering. Samtidig hjælper det at undgå overdreven opvarmning med at bevare produktets farve, smag og tekstur. Med den fortsatte vækst af færdigretter, kæledyrsfoder og premiumfødevarer skifter producenterne deres fokus fra blot at "opnå sterilisering" til at "opnå præcisionssterilisering". Forbedring af varmeindtrængningseffektiviteten, reduktion af temperaturforskelle og optimering af termiske forarbejdningsmetoder vil blive stadig vigtigere for fødevarevirksomheder, der ønsker at forbedre produktkvaliteten og produktionseffektiviteten.