Verlust der Luftdichtheit und Verformung von metallischen Sanitärbehältern im Prozess

Einführung

Als Konserven können alle Lebensmittel bezeichnet werden, die in einem hermetisch verschlossenen Behälter verpackt sind und die eine Wärmebehandlung erhalten haben, die einer kommerziellen Sterilität entspricht, wodurch sie unter normalen Lagerungsbedingungen bei Raumtemperatur, an trockenen und gut belüfteten Orten lange Zeit, sogar Jahre, essbar bleiben.

Nun verleiht die thermische Behandlung den Konserven eine mikrobiologische Langzeitstabilität im Rahmen der Lebensmittelsicherheit, solange die Luftdichtigkeit des Behälters gewährleistet ist. An dieser Stelle können wir feststellen, dass die Haltbarkeit einer Konservenware direkt proportional zur Fähigkeit des Behälters ist, über die Zeit luftdicht zu bleiben. Kommerzielle Lebensmittelkonserven haben ein Verfallsdatum, das je nach dem verwendeten Verfahren und dem verpackten Lebensmittel zwischen zwei und vier Jahren ab dem Produktionsdatum liegt.

Industriell hergestellte Konserven können je nach End-pH-Wert des Lebensmittels pasteurisiert oder sterilisiert werden. Die strengste thermische Behandlung ist die Sterilisation, die in Autoklaven oder Retorten durchgeführt wird und für Lebensmittelkonserven mit niedrigem Säuregehalt (Low Acid Canned Food – LACF) mit einem pH-Wert über 4,6 angewendet wird, wie z. B. Huhn, Thunfisch, Sardinen, Garnelen, Fleisch, Bohnen, Erbsen, Milch und andere. Hier können die Dosen in einer geschlossenen Umgebung mit einem Überdruck von 1 Atmosphäre (15 psi) oder mehr für eine bestimmte Zeit auf 121 °C (250 °F) erhitzt und dann schnell auf Umgebungstemperatur und -druck abgekühlt werden. Der Thermoschock hat eine tödliche Wirkung auf Mikroorganismen, aber es kommt auch zu einer erheblichen Belastung und Ermüdung des Materials, aus dem die Dosen hergestellt sind, sei es ETP-Weißblech, TFS, Aluminium oder andere Legierungen.

Als Nächstes befassen wir uns mit den häufigsten Ursachen, die den Verlust der Luftdichtigkeit bei Lebensmittelkonserven hervorrufen, sowie mit den irreversiblen Verformungen, die in den Behältern auftreten und deren Vermarktung unmöglich machen. Es ist anzumerken, dass alle Ursachen einen physikalischen, chemischen und mikrobiologischen Ursprung haben, oder eine Mischung aus allen, verursacht durch schlechte Produktionsplanung, schlechte vorausschauende Wartung, unvollständige Standardisierung der Autoklavenbank, fehlerhafte Bewertung bei der Annahme von Behältern, mangelnde Schulung und andere, die wir zu gegebener Zeit im weiteren Verlauf behandeln werden.

Überfüllung des Behälters

Die bei der Herstellung von Konserven verwendeten Sanitärcontainer haben ein vom Hersteller deklariertes Nennfassungsvermögen, in der Regel in flüssigen Unzen, und sollten auf keinen Fall zu 100 % gefüllt werden. Es ist wichtig, einen Kopfraum (Headspace) von ca. 4-5 mm zu lassen, damit das Lebensmittel bei der Erhitzung in der Wärmebehandlung einen Freiraum zur Ausdehnung bzw. Expansion hat, da sonst die Möglichkeit besteht, dass der Deckel angehoben wird und sich Klumpen oder Spitzen bilden.

Hohe zylindrische Behälter sollten einen kleineren Kopfraum haben, da sie beim Befüllen in heißem Zustand Gefahr laufen, durch das übermäßige Vakuum im Inneren eingerahmt zu werden.

Unzureichendes Vakuum

Nicht-Vakuumdosen können während der Erhitzung im thermischen Prozess hohe Innendrücke entwickeln, hauptsächlich in konventionellen atmosphärischen Direktdampfretorten. Der Überdruck entsteht durch die normale Ausdehnung der Lebensmittelgase und der Luft im Kopfraum, diese Drücke dehnen die Verschlüsse und wölben die Deckel, was von leichten Aufklappungen bis zu stark gewölbten Deckeln führt.

Es gibt industrielle Verfahren zur Vakuumerzeugung in der kontinuierlichen Produktion von Konserven, wie z. B. das Verpacken der Lebensmittel mit den auf mindestens 80 °C erhitzten Deckelflüssigkeiten oder die Installation des Dampfstromsystems in den Verschließmaschinen, das vor dem Zusammensetzen des Deckels einen Dampfstrahl in den Kopfraum einspritzt und die vorhandene Luft ersetzt.

Die Vakuummessung wird mit Vakuummessgeräten durchgeführt; normalerweise melden zylindrische und hohe Dosen höhere Werte, die bis zu 8-10 inch Hg gehen können. Generell gilt, dass Behälter mit einem größeren Durchmesser oder einer konkaven Deckelfläche geringere Vakuumwerte aufweisen. Ein praktischer Weg, um die Leere in einer Konservenfabrik zu bestätigen, besteht darin, einen Wassertropfen auf die Seite des Deckels an der Senkung (Tiefe des Randes) zu geben; beim Einstechen sollte die Flüssigkeit herausgesaugt werden.

Außerhalb der Spezifikation liegende Befestigungselemente

Die Erzeugung von Fehlverschlüssen bei der Produktion von Konserven ist die häufigste Ursache für den Verlust der Luftdichtigkeit von Konserven und führt zu einem aggressiven mikrobiologischen Verderb der Lebensmittel. Dieses Ereignis kann ein Risiko für die öffentliche Gesundheit darstellen. Aus diesem Grund betrachten die Werke in ihrem HACCP-Plan den Verschluss oder die Platzierung des Deckels als kritischen Kontrollpunkt (CCP), und die Grenzwerte oder Maßnahmen für den Deckelhaken, die Falten, den Körperhaken, die Verschlusshöhe, die Überlappung usw., die für die Bewertung des Doppelverschlusses berücksichtigt werden, werden vom Qualitätssicherungspersonal mit Standardparametern, die von den Herstellern der Sanitärcontainer bereitgestellt werden, streng kontrolliert.

Die Inspektion der doppelten Dichtung ist in Konservenfabriken sehr gut implementiert, mit zerstörerischen und visuellen Auswertungen, aber was ein größeres Risiko und wichtige wirtschaftliche Verluste bringt, ist die schlechte Montage des Deckels, die erzeugt, Schrägen, Sturz der Dichtung, Ve, scharfe Dichtung, interne Fraktur, Rutschen oder Rutschen, falsche Dichtung, geschnittene Dichtung und andere, die nicht leicht zu erkennen sind, auch durch elektronische Geräte, wenn Linien über 600 Dosen pro Minute laufen; Defekte Dosen landen in den Fertigwarenlagern und verunreinigen alles um sie herum, hier spielt die vorausschauende Wartung eine wichtige Rolle.

Anfängliche Verschlechterung

D er beginnende Verderb des Lebensmittels ist ein Produkt des allmählichen mikrobiologischen Wachstums, das bei der Herstellung von Konserven entsteht, insbesondere wenn zwischen dem Verschließen und dem Beginn der Pasteurisierung oder Sterilisierung eine zu lange Wartezeit liegt. Dieser Verfall bringt die Bildung von Gasen wie CO2, flüchtigen Aminen und anderen mit sich, die durch den bakteriellen Stoffwechsel produziert werden und sich, wenn sie in der Dose eingeschlossen und erhitzt werden, ausdehnen und den Deckel des Behälters verformen.

Diese Qualitätsabweichung ist eine Folge schlechter Produktionsplanung und wirkt sich auch auf die organoleptischen Eigenschaften der Lebensmittel aus, wie z. B.: Farbe, Geruch, Geschmack und Textur. Es ist klar, dass ein korrektes Gleichgewicht des Rohmaterials in allen Produktionsphasen und ohne Engpässe diese beginnende Verschlechterung, die sich in der heißen Jahreszeit verschlimmert, vermeiden würde.

Autoklav-Kühlzyklus Störung im Autoklaven

Nach der Wärmebehandlung werden Lebensmittelkonserven normalerweise mit chloriertem Wasser gekühlt. Eine der häufigsten Ursachen für die Verformung der Behälter ist der plötzliche Druckabfall im Inneren des Autoklaven, am Ende der Pasteurisierung oder Sterilisierung und zu Beginn der Kühlung; In diesem Moment erreicht das Lebensmittel in der Dose seine maximale Ausdehnung durch die Wärme und auch der Behälter in der Dose erreicht seinen maximalen Innendruck, der bis zu 2 Bar (29 psi) betragen kann. Wenn bei herkömmlichen atmosphärischen Autoklaven mit Direktdampf zu Beginn der Abkühlung der Dampfdruck nicht rechtzeitig durch Druckluft ersetzt wird, kommt der Behälter mit aufgeblasenen Deckeln, mit Spitzen, Stücken und es kommt zu einer gefährlichen Dehnung der Doppeldichtung mit einer möglichen Infiltration und einem Verlust der Luftdichtigkeit.

Ein weiteres Ereignis, das ebenfalls die Verformung des Behälters während der Kühlphase verursacht, ist, wenn der Autoklav aufgrund von Unachtsamkeit des Bedienpersonals vollständig mit Wasser gefüllt wird. Nur ein plötzliches Geräusch und der Austritt von Wasserstrahlen durch die Entlüfter warnt vor diesem Ereignis und es ist genau der Moment, in dem der Druck der Kühlpumpe mit einem Minimum von 60 psi in den Autoklaven eintritt und die Behälter zerdrückt, vor allem die am Boden, die kälter sind.

Übermäßiger Kühlzyklus des Autoklaven

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Kühlung der Konserven mit chloriertem Wasser, das einen Restchlorgehalt von mindestens 0,5 ppm im Autoklavenauslauf aufweisen muss, und zwar so lange, bis die Dose 40 °C (104 °F) erreicht. Wenn die Dose in dieser Phase zu stark abgekühlt wird, besteht die Gefahr, dass der Behälter aufgrund der verbleibenden Feuchtigkeit von außen korrodiert und dass die Dose unerwartet ein Vakuum erzeugt. Letzteres kann dazu führen, dass die Dosen aufgrund des Drucks im Inneren des Autoklaven eingerahmt werden und, was noch gefährlicher ist, dass Kühlwasser durch die noch geweiteten Dichtungen in die Dose gesaugt wird.