Analyse du processus de stérilisation des autoclaves

Les autoclaves, également appelés bacs de stérilisation ou stérilisateurs, sont des équipements essentiels de l'industrie agroalimentaire pour la stérilisation à haute température des aliments emballés. Leur processus de stérilisation implique de multiples paramètres et étapes clés. Voici une analyse détaillée de ce processus.

I. Principe de stérilisation

Les autoclaves créent un environnement à haute température et haute pression pour dégrader la structure protéique des cellules microbiennes, provoquant leur dénaturation et leur coagulation, perdant ainsi leur activité biologique et permettant la stérilisation. Le processus spécifique est le suivant :

Étape de chauffageAprès avoir chargé les aliments à stériliser dans un récipient spécial, ils sont placés dans l'autoclave et scellés. Le chauffage est assuré par de la vapeur ou d'autres sources de chaleur, ce qui entraîne une augmentation progressive de la pression et de la température dans l'autoclave.

Étape d'isolation:Une fois la température de stérilisation prédéterminée atteinte, maintenez une température et une pression constantes pendant une certaine période pour garantir que les micro-organismes sont complètement tués.

Étape de refroidissement:Après la stérilisation, le refroidissement est effectué via le système de refroidissement pour éviter que les aliments ne se détériorent en raison d'une surchauffe.

II. Méthodes de stérilisation

Selon les différentes méthodes de transfert de chaleur, les méthodes de stérilisation des autoclaves peuvent être divisées dans les catégories suivantes :

1. Stérilisation par circulation d'eau chaude

Principe:Les aliments sont complètement immergés dans l'eau chaude et l'eau chaude circule dans la cornue pour obtenir un chauffage uniforme.

Caractéristiques:La répartition de la chaleur est uniforme et convient à diverses formes d'emballage des aliments.

2. Stérilisation par pulvérisation d'eau

Principe: De l'eau chaude est pulvérisée sur la surface des aliments à l'aide de buses ou de tuyaux de pulvérisation pour obtenir un chauffage complet, rapide et stable.

Caractéristiques: La température est uniforme sans angles morts et les vitesses de chauffage et de refroidissement sont rapides, particulièrement adaptées aux aliments emballés sous vide.

3. Stérilisation à la vapeur

Principe:La vapeur est directement introduite pour augmenter la température, et la chaleur latente de la vapeur est utilisée pour la stérilisation.

Caractéristiques:La vitesse de chauffage est rapide, mais la répartition de la chaleur peut être inégale et il y a des points froids.

4. Stérilisation par mélange vapeur-air

PrincipeCette méthode combine la stérilisation à la vapeur et le chauffage assisté par air. De l'air comprimé peut être injecté dans l'autoclave, et un ventilateur à turbine unique tourne pour disperser les masses d'air froid, forçant ainsi le mélange vapeur-air à circuler dans l'autoclave.

CaractéristiquesIl n'est pas nécessaire d'utiliser de la vapeur pour évacuer l'air froid. Il n'y a pas de points froids absolus et la répartition de la chaleur pendant la stérilisation est contrôlée à ± 0,5 °C. Le ventilateur à turbine propulse le mélange vapeur-air d'un bout à l'autre de l'autoclave, enrobant parfaitement tous les produits et évitant les problèmes d'instabilité du système de ventilation, permettant ainsi d'économiser plus de 15 % de vapeur.

III. Contrôle des paramètres du processus

L'effet de stérilisation des autoclaves est affecté par de multiples paramètres de processus, notamment les aspects suivants :

1. Température

La température de stérilisation est un facteur clé affectant le taux de létalité microbienne et doit être contrôlée avec précision en fonction du type d'aliment et de la forme de l'emballage.

Généralement supérieure à 121°C, avec des différences selon les aliments.

2. Pression

La pression affecte la température de saturation de la vapeur et l’efficacité du transfert de chaleur des aliments.

Une pression constante doit être maintenue pour assurer une température uniforme.

3. Temps

Le temps de stérilisation doit être déterminé en fonction de facteurs tels que la pénétration de la chaleur des aliments et le degré de contamination microbienne.

Un temps trop court peut conduire à une stérilisation incomplète, et un temps trop long peut endommager la qualité des aliments.

4. Méthode de contrôle

Les méthodes de contrôle des cornues sont divisées en contrôle manuel, semi-automatique électrique, semi-automatique par ordinateur et contrôle entièrement automatique par ordinateur.

Le type de contrôle entièrement automatique de l'ordinateur peut stocker avec précision le processus de stérilisation et la précision du contrôle de la température peut atteindre ± 0,1 °C, garantissant la standardisation et l'unité de l'effet de stérilisation.

IV. Application à la stérilisation des aliments

Les autoclaves sont largement utilisés dans l'industrie agroalimentaire, notamment pour la stérilisation des conserves, des aliments sous emballage souple et des snacks. Chaque type d'aliment et chaque forme d'emballage nécessitent des méthodes de stérilisation et des paramètres de procédé spécifiques. Par exemple :

Aliments en conserve:La stérilisation à la vapeur ou la stérilisation par circulation d'eau chaude est souvent utilisée pour assurer un chauffage uniforme des aliments dans la boîte et éviter le gonflement de la boîte.

Aliments mous emballésLa stérilisation par pulvérisation d'eau est la méthode la plus courante. Un chauffage uniforme est assuré par des buses ou des tuyaux de pulvérisation pour éviter la rupture des sacs.

collations:La méthode de stérilisation est sélectionnée en fonction des caractéristiques de l'aliment et de la forme de l'emballage pour garantir la nutrition et la saveur de l'aliment.

V. Sélection et entretien des cornues

1. Sélection

Sélectionnez un modèle de cornue et une méthode de stérilisation appropriés en fonction de l'échelle de production, du type d'aliment et de la forme d'emballage.

Tenez compte de facteurs tels que la méthode de contrôle de l’équipement, la précision du contrôle de la température et les performances de sécurité.

2. Entretien

Vérifiez régulièrement les composants clés de la cornue, tels que son étanchéité, son manomètre et sa soupape de sécurité.

Nettoyez les eaux usées et la saleté dans la cornue pour garder l'équipement propre et sec.

Suivez les procédures d’exploitation pour éviter les pannes d’équipement ou les accidents de sécurité causés par des opérations incorrectes.

Le processus de stérilisation des autoclaves est un élément essentiel de la sécurité alimentaire. Un contrôle précis des paramètres du processus, tels que la température, la pression et la durée, et la combinaison de différentes méthodes de stérilisation permettent d'éliminer efficacement les micro-organismes présents dans les aliments, de prolonger leur durée de conservation et de garantir la santé des consommateurs.