Sterilizace potravin není jen o ohřátí produktu na určitou teplotu. U potravin s vysokou viskozitou je skutečnou výzvou, zda teplo dokáže účinně proniknout do produktu a zajistit, aby každá jeho část dosáhla požadovaného sterilizačního stavu. I když teplota zařízení dosáhne nastavené hodnoty, špatný přenos tepla uvnitř produktu může stále ovlivnit konečný výsledek sterilizace. V posledních letech, s rychlým růstem produktů, jako jsou hotová jídla, omáčky, mokré krmivo pro domácí zvířata, nápoje "ptačí hnízdo" a ovocné pyré, se potraviny s vysokou viskozitou v potravinářském průmyslu stávají stále běžnějšími. Ve srovnání s běžnými nápoji nebo kapalinami s nízkou viskozitou se tyto produkty obtížněji sterilizují kvůli pomalejšímu pronikání tepla a nerovnoměrnému rozložení teploty. To klade vyšší nároky jak na návrh procesu, tak na sterilizační zařízení.

Proč je obtížnější sterilizovat potraviny s vysokou viskozitou?

Během tepelného zpracování se teplo přenáší hlavně dvěma způsoby: konvekcí a vedením. U produktů s nízkou viskozitou, jako jsou džusy a mléko, vytváří pohyb kapaliny přirozenou cirkulaci během ohřevu. To pomáhá rychleji a rovnoměrněji rozvádět teplo v celém produktu. Potraviny s vysokou viskozitou však mají špatný pohyb kapaliny. Vnitřní konvekce je omezená, což znamená, že teplo se musí pomalu pohybovat zvenčí směrem ke středu vedením. Čím je produkt silnější a čím vyšší je obsah pevných látek, tím je tento efekt zřetelnější. V důsledku toho může za stejných sterilizačních podmínek vnější oblast produktu s vysokou viskozitou již dosáhnout cílové teploty, zatímco střed zůstává na mnohem nižší teplotě. Tento rozdíl v rozložení teploty je hlavním důvodem, proč je obtížnější sterilizovat potraviny s vysokou viskozitou.

Chladné místo je nejdůležitější oblastí k monitorování

Během sterilizace potravin je jedním z klíčových konceptůchladné místoChladné místo označuje oblast uvnitř produktu, která se zahřívá nejpomaleji a vyžaduje nejvíce času k dosažení požadované úrovně sterilizace. U potravin s vysokou viskozitou se tento bod obvykle nachází blízko středu obalu nebo v nejtlustší části produktu. Zda produkt dosáhne komerční sterility, není určeno nejvyšší teplotou zobrazenou na zařízení. Místo toho záleží na tom, zda je chladné místo dostatečně tepelně ošetřeno. Pokud chladné místo nesplňuje požadované podmínky zpracování, může produkt stále čelit potenciálním mikrobiálním rizikům. Proto se při vývoji sterilizačních procesů výrobci potravin více zaměřují na to, jak dlouho trvá, než se teplo dostane na chladné místo, než na pouhé zvýšení teploty zpracování.

Vyšší teplota není vždy nejlepším řešením

Ve výrobě se někteří výrobci snaží řešit problémy s pomalým ohřevem zvýšením teploty sterilizace nebo prodloužením doby zdržení. Tento přístup sice zvyšuje příkon tepla, ale může také vytvářet nové výzvy. Nadměrné tepelné zpracování může způsobit ztmavnutí omáček, snížit čerstvou chuť ovocných pyré nebo ovlivnit texturu produktů typu „ptačí hnízdo“, masných výrobků a krmiv pro domácí zvířata. U prémiových potravin nadměrné zpracování nejen zvyšuje spotřebu energie, ale může také snížit kvalitu produktu. Moderní sterilizace potravin se proto posouvá směrem k...přesné řízení procesůCílem je dosáhnout požadavků na bezpečnost potravin a zároveň minimalizovat zbytečné tepelné poškození a zachovat původní vlastnosti produktu.

Jak lze zlepšit účinnost pronikání tepla?

Zlepšení pronikání tepla vyžaduje komplexní přístup zahrnující produkt, proces a zařízení. Zaprvé, výrobci musí provádět testy pronikání tepla na základě složení produktu, viskozity, velikosti balení a objemu náplně. Identifikací skutečného studeného místa uvnitř produktu mohou stanovit vhodné parametry teploty a času sterilizace. Zadruhé, různé formáty balení vyžadují různá sterilizační řešení. Flexibilní sáčky, skleněné lahve, kovové plechovky a plastové tácky mají všechny různé charakteristiky přenosu tepla a odolnosti vůči tlaku. Proto nelze parametry sterilizace univerzálně použít na všechny typy balení. Důležitou roli hraje také metoda přenosu tepla sterilizačního zařízení. Retorty s ponořením do vody, retorty s rozprašováním vody a rotační retorty mají své vlastní výhody v závislosti na požadavcích na produkt. U některých potravin s vysokou viskozitou může rotační sterilizace pomoci zlepšit výměnu tepla jemným otáčením produktů během zpracování. Zároveň stabilní cirkulace horké vody a přesná regulace teploty a tlaku pomáhají snižovat teplotní rozdíly mezi produkty a zlepšovat konzistenci šarží.

Pronikání tepla určuje kvalitu produktu

U potravin s vysokou viskozitou není největší výzvou sterilizace to, jak vysoké teploty může zařízení dosáhnout, ale to, zda teplo může do produktu vstoupit rovnoměrně a konzistentně. Bezpečné sterilizace lze dosáhnout pouze tehdy, když studené místo dosáhne požadovaných podmínek pro zpracování. Zároveň zamezení nadměrnému zahřívání pomáhá udržet barvu, chuť a texturu produktu. S neustálým růstem trhu s hotovými potravinami, krmivy pro domácí zvířata a prémiovými potravinářskými výrobky se výrobci přesouvají od pouhého „dosažení sterilizace“ k „dosažení přesné sterilizace“. Zlepšení účinnosti pronikání tepla, snížení teplotních rozdílů a optimalizace metod tepelného zpracování budou pro potravinářské společnosti, které se snaží zlepšit kvalitu produktů a efektivitu výroby, stále důležitější.