Наличие воздуха в герметизированной банке может приве­сти к отрицательным последствиям:

• способствует развитию аэробных микроорганизмов, не погибших при стерилизации;
• создает в банке при стерилизации высокое давление;
• окисляет при последующей высокотемпературной стери­лизации некоторые биологические вещества продукта, такие, например, как аскорбиновая кислота;
• ускоряет процесс коррозии тары.

Процесс удаления воздуха из продукта до его фасования в тару называется деаэрацией. Деаэрация обязательна для удале­ния воздуха из однородных продуктов (жидких или пюрео­бразных), которые обогащаются воздухом при перекачивании насосами или при гомогенизации. Удаление воздуха из продук­та уменьшает пенообразование при фасовании и повышает точность розлива.

Процесс удаления воздуха из банки с продуктом перед ее гер­метизацией называется эксгаустированием (от англ. exhaust - разрежать, выкачивать, вытягивать). При эксгаустировании воздух удаляется не только из продукта, но и из свободного, не заполненного продуктом пространства банки.

Существует два способа эксгаустирования: тепловой и ме­ханический.

Тепловое эксгаустирование заключается в нагревании ба­нок с продуктом до их герметизации. При этом в результате нагревания воздух выходит из продукта, а водяные пары вы­тесняют его из банки.

Тепловое эксгаустирование может быть осуществлено в ап­паратах, называемых паровыми эксгаустерами. В этих аппара­тах банки передвигаются с помощью какого-либо транспорти­рующего устройства, подвергаясь на пути действию острого пара. Проходя через эксгаустер, банки с продуктом нагревают­ся до 80-85 °С.

Основными недостатками теплового эксгаустирования яв­ляются неоднородность и недостаточность глубины вакуума, большая продолжительность процесса, углубление денатура­ции белковых веществ, гидролиз липидов, разрушение биоло­гически ценных веществ, ослабление вкусоароматических свойств содержимого консервов.

Для теплового эксгаустирования консервов в стеклянной таре было предложено использовать инфракрасное (ИК) излу­чение.

Инфракрасные излучатели расположены на уровне свобод­ного пространства банки с двух сторон. Так как стекло хорошо пропускает инфракрасные лучи в коротковолновой части спек­тра, излучение легко проникает в банку. Глубина проникнове­ния ИК-лучей составляет несколько миллиметров, и поверх­ностный слой (не весь продукт) подвергается непосредствен­ному нагреву. Выделившиеся из верхнего слоя продукта водя­ные пары вытесняют из паровоздушного пространства тары воздух. Для получения направленного потока лучистой энер­гии лампы располагают в фокусе параболических отражателей из анодированного алюминия. Отражатели выполнены пово­ротными и расположены с наклоном к вертикальной оси. Бла­годаря этому одновременно нагреваются поверхностный слой продукта и металлическая крышка, которой накрывается банка в процессе эксгаустирования. Часть инфракрасного излучения направляется на наружную поверхность тары ниже «зеркала» продукта в банке для выравнивания температуры по поверх­ности тары и предупреждения термического боя. Схема облу­чения банок с консервами инфракрасными лучами при тепло­вом эксгаустировании показана на рис. 10.1.

В зоне ИК-излучения банки с продуктом эксгаустируются в течение 20-60 с, затем поступают на транспортер закаточной машины и немедленно укупориваются.

Механическое эксгаустирование заключается в отсасыва­нии воздуха из банки вакуум-насосом. Процесс осуществляет­ся на вакуум-закаточных машинах, в камере которых создается разрежение. Банки после эксгаустирования немедленно герме­тизируются.

К недостаткам механического эксгаустирования можно отнести следующее:

• максимальная величина ме­ханического вакуума, которая до­стигается в камере вакуум-зака­точных машин, не превышает обычно 0,86 МПа, степень воз­можного эксгаустирования не пре­вышает 85,5 %;
• возможно снижение величины вакуума в банках после герметизации;
• можно применять к весьма ограниченному числу про­дуктов из-за возможного вакуумного расширения или вакуум­ного поглощения.

Плоды, помещенные в атмосферу с пониженным давле­нием воздуха, увеличиваются в объеме вследствие расшире­ния воздуха, содержащегося в межклеточных пространствах растительной ткани. При этом увеличение объема плодов приводит к вытеснению некоторого количества жидкой ча­сти консервов из банки. Явление названо вакуумным расши­рением.

В количественном отношении это явление характеризуется коэффициентом вакуумного расширения (К ), представляю­щим собой приращение объема плодов при вакуумизации, вы­раженное в процентах к первоначальному объему плодов:

где V - объем плодов до вакуумизации; V₂ - объем плодов по­сле вакуумизации.

Оказалось, что разные плоды и овощи неодинаково расши­ряются, попадая в разреженную атмосферу, по-видимому, из- за разного содержания воздуха в межклетниках, разной эла­стичности клеточных стенок и пр. Поэтому для соблюдения нужного соотношения элементов консервов между твердой и жидкой частью и предупреждения потерь заливки приходится дифференцировать величину механического вакуума в зависи­мости от коэффициента вакуумного расширения. Для плодов с низким значением К_в можно применять механический вакуум порядка 0,080-0,086 МПа (600-650 мм рт. ст.), для продуктов со средним и высоким К_в.р рекомендуется механический ваку­ум в интервале 0,033-0,060 МПа (250-450 мм рт. ст.). Таким образом, в ряде случаев естественные свойства консервируе­мого сырья ограничивают эффективность механического экс- гаустирования пределами 33-60 %.

В некоторых случаях величина вакуума в банках, укупорен­ных под механическим разрежением, может оказаться через 20-30 мин после герметизации (пока автоклав заполняется банками, но стерилизация еще не началась) меньше своего первоначального значения, хотя, казалось бы, благодаря осты­ванию после закатывания и конденсации водяных паров можно было бы ожидать повышения вакуума. Явление вакуумного поглощения объясняется тем, что воздух при вакуумном рас­ширении в момент закатывания не успевает выйти из межкле­точных ходов растительной ткани и выходит уже после того, как банка герметизирована, увеличивая в ней давление и как бы поглощая вакуум. Бывает, что вакуум к началу стерилиза­ции совершенно исчезает.

Явление вакуумного поглощения характеризуется с количе­ственной стороны так называемым коэффициентом вакуумно­го поглощения К_в величина которого для разных плодов нео­динакова и может быть рассчитана по формуле:

где W_кон - вакуум в банке через 30 мин после закатывания на вакуум-закаточной машине; W_нач - вакуум в банке в момент за­катывания.

Для многих видов сырья коэффициент вакуумного погло­щения равен 0,4-0,6.

Явления вакуумного расширения и поглощения относятся только к консервам, содержащим плоды, в тканях которых на­ходится воздух. Для таких консервов в среднем при помощи механического эксгаустирования можно создать вакуум в бан­ке к началу стерилизации фактически всего лишь в пределах 150-200 мм рт. ст. (остаточное давление 0,08-0,07 МПа). Сте­пень эксгаустирования при этом не превышает 20-25 %.

В мясных же и рыбных консервах воздуха нет, нет его и во многих продуктах переработки плодов и овощей, например во фруктовых соках. Поэтому для таких продуктов механическое эксгаустирование весьма эффективно. Можно также ослабить явления вакуумного расширения и поглощения, удалив часть воздуха из плодов еще до укладки их в тару путем бланширо­вания.

После эксгаустирования тару с продуктом закрывают крышкой. Закрывание тары после помещения в нее продукции с целью обеспечения ее сохранности и создания условий ее транспортирования, хранения и сбыта называется укупорива- нием (по ГОСТ 16299).

Мойка герметизированных банок осуществляется для уда­ления с поверхности металлических банок с готовой продук­цией следов жира, масла, других заливок и загрязнений. Уку­поренные банки подвергают мойке горячей водой или раство­ром моющих средств. Такая мойка необходима для того, чтобы в процессе стерилизации не происходило взаимодействия про­дуктов гидролиза жировых загрязнений - свободных жирных кислот с металлами поверхности банок с образованием нерас­творимых солей, придающих консервным банкам из-за темных пятен неприглядный внешний вид. Кроме того, свободные жирные кислоты вступают во взаимодействие с солями щелоч­но-земельных металлов (Са, Mg), которые могут находиться в воде или во влажном паре автоклава, и также образовывать нерастворимые мыла.

Стеклянные банки с готовой продукцией, как правило, опо­ласкивают горячей водой с температурой 50-60 °С с помощью душирующих устройств на транспортере сразу же после гер­метизации. Далее банками заполняют корзины или тележки, при необходимости применяя наполненные водой емкости во избежание деформирования жестяных банок с консервами (высота водного слоя не менее 35 см), и направляют на стери­лизацию.