Вода является наиболее широко используемым природным ресурсом в производстве консервов, для мытья продуктов, приготовления упаковочных жидкостей, ополаскивания банок, дезинфекции установок, генерации пара и других видов деятельности.

Ниже мы подробно остановимся на некоторых причинах, которые приводят к порче металлической санитарной тары (ETP, TFS) в процессах производства консервов либо из-за плохого качества воды, либо из-за загрязнения химическими веществами, агрессивными по отношению к жести.

Де-лакирование упаковки

Внутренний или внешний санитарный лак, наносимый на тару, является защитой от химической агрессии со стороны покрывающей жидкости на внутреннюю часть банки и барьером от коррозии с внешней стороны. При легком или сильном удалении заусенцев с контейнера металлический лист подвергается коррозионному воздействию окружающей среды и особенно технической воды с высоким содержанием остаточного хлора, хлораминов, растворенных ионов металлов и растворенного кислорода. Ниже перечислены некоторые причины, которые приводят к лакированию контейнеров с последующим ухудшением состояния листового металла:

• Некачественная упаковка или паллетирование при отгрузке тары, в результате чего банки или крышки остаются свободными, так что при доставке на перерабатывающее предприятие они легко бьются и трутся друг о друга, особенно об острые фланцы, которые являются гораздо более абразивными, что приводит к преждевременному удалению лака. Если этот сценарий сочетается с неаккуратной транспортировкой, можно даже наблюдать деформацию контейнеров или погнутые заслонки, что в конечном итоге приведет к ложному закрытию, падениям и шипам, нарушающим герметичность.
• Непригодные депаллетизаторы, транспортеры, аэродромные стержневые питатели и другие устройства для перемещения тары в производстве, которые вызывают удары между ними, а также царапины на днищах и корпусах при транспортировке к упаковке, дозировке, укупорке и т.д.
• Плохо откалиброванная машина для зашивания банок и изношенная оснастка для зашивания, что привело к наружному лакированию двойных швов из-за налипания лака на профили роликов, а также к потере лака со стороны зенковки из-за проскальзывания.
• Насыпное или беспорядочное расположение банок в автоклавных машинах, в результате чего некоторые крышки или днища контейнеров метят друг друга и теряют лак, это происходит, когда крышки расширяются или раздвигаются при нагревании в термическом процессе.
• Использование плохо спроектированных или плохо кондиционированных ротационных автоклавов cooker&cooler, в которых банка, поскольку она не может катиться и остается неподвижной, волочится, что приводит к ее деглоссации.
• Неправильно откалиброванные лопасти сепаратора или цепь подачи колпачка в запечатывающей машине, что приводит к появлению царапин на внутренней стороне колпачка с потерей лака. В результате этого металлический лист может подвергнуться воздействию жидкости внутри банки, что приведет к растворению ионов металла, в случае с железом пища может приобрести металлический привкус, черный сульфид железа, выделение водорода, что сокращает срок годности банки, а в крайних случаях с кислыми или подкисленными продуктами — к перфорации банки.

Загрязнение технологической воды конденсатом и уносами котла

Консервные заводы в основном используют насыщенный пар для процессов, требующих нагрева, таких как варка, бланшировка, бланширование, подготовка упаковочной среды, горячая упаковка, пастеризация, стерилизация и другие операции.

Насыщенный пар вырабатывается в котельной и транспортируется по трубам из углеродистой стали к оборудованию, которому он необходим, при этом используются трубы длиной в несколько метров, по пути происходит конденсация пара из-за перепада давления в линии, излучения, колен, соединений и других факторов. Конденсаты обычно рекуперируются с помощью термодинамических ловушек и других устройств, чтобы вернуть их в котельную и использовать повторно, используя преимущества их высокой температуры или скрытого тепла, но бывают случаи, когда унос конденсата может загрязнить воду, используемую в процессах производства консервов, высококоррозионными жидкостями и химически повредить контейнеры в местах, где присутствует сдирание лака с открытого металлического листа.

Самый крайний случай загрязнения технологической воды — щелочная водная пена из котла, также называемая котловым уносом. Ниже перечислены некоторые причины, которые позволяют конденсату и уносу котла загрязнять технологическую воду:

• Частой причиной является то, что трубы, по которым пар подается в производственные помещения, не имеют системы удержания и возврата конденсата, оснащенной главным коллектором, аккумуляторами, ловушками, бутылками и насосом, который возвращает его в котельную, чтобы использовать его оставшуюся тепловую энергию.
• Не применяйте монтажную конструкцию «gooseneck» в паровых соединениях с оборудованием, которое требует этого, которая заключается в установке выпускных труб в верхней части основной или большей трубы и затем спускается к оборудованию буквой «U», так что конденсат остается внизу и в конце удерживается в бутылке с термодинамической ловушкой для его возврата или повторного использования.
• Нагрев воды, используемой для приготовления пищи, приготовления жидкостей, соусов и др. с помощью прямого пара, который заключается в подаче пара непосредственно в воду с помощью перфорированной трубки для доведения ее до кипения. Ситуация усугубляется, когда сервисные трубы к оборудованию выходят из нижней части основной или более крупной трубы, где находится основная масса конденсата. В этом случае рекомендуется использовать бойлеры, паровые рубашки или теплообменники, которые нагревают воду косвенным паром.
• Одна из самых агрессивных тяг — та, что идет из бойлера, так как она насыщена химическими добавками, которые поддерживают ее рН между 10 и 12, и если она вступает в прямой контакт с банкой, например, в автоклавах, она отслоит внешний лак и окислит банку. Этот тип переноса вызван несколькими факторами, такими как производство пара низкого давления в котлах, чрезмерная потребность в паре при внезапном падении давления в линии, производство в котлах с высоким уровнем воды, высокое пенообразование и небольшое количество поверхностных продувок.
• Из вышесказанного видно, что на заводе не было хорошей стандартизации на «пике производства», т.е. когда все оборудование, потребляющее пар, работает. Стандартизация учитывает: термодинамический баланс, который оценивает соотношение между производством пара и его потреблением, хороший дизайн схемы паровых трубопроводов с учетом площади поперечного сечения и давления в линии в процессе.

Заполнение упаковочной среды в кислых и подкисленных консервах

В случае кислых и подкисленных консервов рекомендуется тщательно следить за целостностью санитарного лака на банках и использовать объемные вакуумные наполнители для дозировки упаковочной среды, чтобы предотвратить наружное намокание корпуса контейнера.

Недостаточная промывка банок

Мойка банок на консервных заводах обычно осуществляется после закрытия или установки крышки на банку, производится непрерывно со скоростью работы запаечной машины и осуществляется в моечных машинах, оснащенных форсунками или спреями, которые распыляют питьевую воду под давлением с помощью насоса на банки, циркулирующие внутри них. Ниже приведены некоторые рекомендации, позволяющие избежать внешних повреждений упаковки во время стирки:

• Цилиндрические банки обычно транспортируются внутри моечных машин путем закатывания, по рельсам из стержней из нержавеющей стали, а в случае банок неправильной формы, таких как плоские, овальные, клубные или те, которые невозможно закатать, используются конвейеры с ремнями, вольтами или цепями. В любом случае, важно предотвратить внешнее удаление заусенцев на банке: удары или трение об остатки сварки, металлические кромки, несовпадающие стержни, рельефные ленточные заклепки и другие дефекты.
• Существует много заводов, которые используют прямой пар для нагрева воды для промывки банок и устанавливают для этого внутри резервуара для воды трубу с несколькими перфорациями для облегчения выхода пара. В этом случае рекомендуется реализовать конструкцию крепления «гусак» на входе пара, чтобы избежать загрязнения промывочной воды уносом конденсата и еще хуже — водной пеной из котла.
• При заполнении банок сильно пигментированными соусами, такими как томатный, горчичный, карри и другие, с использованием каскадной или флейцевой системы, которые оставляют следы соуса, прилипающие к корпусу тары и быстро окрашивающие промывочную воду, мойка банок должна быть оборудована двумя резервуарами для хранения воды, соединенными с рециркуляционным насосом, так что если вода в одном резервуаре становится пигментированной, другой резервуар может быть включен немедленно без остановки укупорки. Важно, чтобы банки, выходящие из стиральной машины, были без каких-либо красителей и хорошо промыты, иначе эти цветные пятна навсегда закрепятся при термической обработке.
• При производстве кислых и подкисленных консервов вода для мытья банок имеет тенденцию к подкислению из-за загрязнения подкисленным рассолом (pH 2,2), который прилипает к корпусу банки. В этом случае рекомендуется следить за мутностью и pH промывочной воды, менять ее, когда она становится насыщенной солями и подкисляется максимум до pH 5.
• При производстве масляных консервов важно смыть излишки жира, налипшего снаружи на корпус тары, иначе жир прочно закрепится при термообработке и его будет очень трудно удалить, кроме того, если этикетка наклеена в линию, этикетка будет размазана. В этом случае вода для мытья должна содержать нейтральное мыло, которое удаляет все следы масла, не будучи химически агрессивным по отношению к контейнеру.

Тепловая обработка, стерилизация и охлаждение консервов

Ниже приведены некоторые рекомендации, позволяющие избежать порчи упаковки на этом этапе процесса.

• При установке автоклавов, пастеризаторов или нагревателей следует предусмотреть установку парового соединения, идущего от главного трубопровода, с муфтой «гусиная шея», как указано выше, чтобы избежать попадания в оборудование уноса конденсата и, что еще хуже, высокощелочной водной пены из котла. Перенос воды имеет решающее значение в водораспылительных ретортах, которые нагревают технологическую воду, хранящуюся в основании оборудования, прямым паром с помощью парораспределительной трубки или парораспределителя. Перенос загрязняет воду высококоррозионными жидкостями и растворенными ионами металлов, которые окисляют емкости снаружи, где нет лака.
• При проектировании или стандартизации обычных автоклавов и пастеризаторов прямого пара необходимо предусмотреть установку дренажей, воздухоотводчиков или стравливающих устройств в нижней части оборудования для постоянного удаления конденсата, который образуется в течение всего теплового процесса. Ни при каких обстоятельствах этот конденсат не должен накапливаться и попадать в банки, так как он будет воздействовать на контейнер снаружи и, что наиболее критично, консервы не будут соответствовать запрограммированной коммерческой стерильности, так как конденсат холоднее, чем насыщенный пар.
• Вода, используемая как для термического процесса, так и для последующего охлаждения, должна быть очищена, чтобы избежать присутствия органических веществ и, прежде всего, микроорганизмов, которые могут загрязнить консервы в результате инфильтрации. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) рекомендует, чтобы в такой воде гарантированно присутствовали следовые количества измеримого остаточного хлора, обычно используется 0,5 ppm, чтобы избежать риска внешней коррозии емкости.
• Для тепловой обработки и охлаждения консервов в металлических контейнерах рекомендуется использовать мягкую воду, содержащую не более 50 мг/л (50 ppm) CaCO3, чем мягче, тем лучше, чтобы избежать типичных гигроскопичных белых известковых пятен на крышках контейнеров, возникающих в результате осаждения солей кальция и магния, растворенных в жесткой воде, которая обычно превышает 120 мг/л (120 ppm) CaCO3.
• Консервы, использующие воду для пастеризации или стерилизации, должны использовать как можно более мягкую воду, чтобы избежать гальванической коррозии, которая представляет собой электрохимический процесс, когда металл корродирует при контакте с другим типом металла, здесь гальванический ток возникает из-за разности потенциалов между обоими металлами, находящимися в электролите, которым является вода, сначала сходит лак, а затем наступает коррозия. Следует отметить, что дистиллированная вода с нулевой жесткостью не проводит электричество. Лично я в этом случае рекомендую использовать двойное оборудование, обрабатывать контейнеры ETP, TFS прямым паром, а алюминий, пакеты, пластик, стекло и т.д. — водой.
• Охлаждение консервов после тепловой обработки должно проводиться до достижения продуктом температуры 40 °C (104 °F), во-первых, чтобы избежать реактивации термофильных микроорганизмов, таких как Bacillus stearothermophilus, а во-вторых, чтобы оставшееся в банке тепло могло испариться или рассеять оставшуюся после охлаждения воду.

Рециркуляция воды, используемой при тепловой обработке и охлаждении консервов

Рециркуляционная вода после использования в технологическом процессе становится горячей и с помощью насоса направляется в градирню, которая обычно оснащена принудительной воздушной турбиной, охлаждающей в противотоке, в итоге вода попадает в бассейн, где хранится для обработки гермицидами, такими как гипохлориты или хлорный газ, которые убивают микроорганизмы.

Существуют установки, которые устанавливают в замкнутом контуре рециркуляции воды фильтры для задержания мелких частиц органических веществ из упакованных продуктов питания, крышек, тряпок и любых посторонних предметов, загрязняющих бассейны хранения и очистки воды.