Стеклянная банка при стерилизации практически не увеличивается в объеме. Во-первых, крышки, которыми укупоривают стеклянные банки, почти не имеют рельефа, позволяющего им прогибаться, увеличивая объем, как это происходит с крышками для жестяных банок. Во-вторых, жестяные крышки не слишком прочно обжаты на горловине стеклянных банок, при незначительной деформации (прогибании) их внутренним давлением срывает с горловины банки.
Увеличение объема банки, связанное с линейным расширением материала при нагревании, невелико. Практически можно принять коэффициент увеличения объема банки равным единице (то же можно сказать и о металлической таре, крышки которой не вздуваются из-за повышенной толщины жести).
Тогда объем воздушного пространства в банке до стерилизации составит:
где Vб - объем банки; Vп - объем продукта; γ - степень наполнения банки продуктом.
Объем воздушного пространства в банке при стерилизации:
Отношение объемов воздушных пространств в банке:
Так как у >1, то у-у>у и числитель (1 - у) больше знаменателя (1-у-у). Следовательно, для стеклянной тары V1/V2>1. Иными словами, объем свободного пространства в стеклянной банке при стерилизации уменьшается, воздух сжимается, что должно приводить к увеличению давления в таре.
Величина V1 Т2 / (V2 Т1), фигурирующая в формуле (21.14), не может быть равна единице, как это было в случае жестяной тары, так как каждый из сомножителей V1 / V2 и Т2 / Т1 больше единицы, поэтому пренебречь ею нельзя. Значит, для расчета давления в стеклянной таре нельзя пользоваться упрощенной формулой (21.16), а следует вести расчет по общей формуле (21.14).
Таким образом, избыточное давление в стеклянной таре при стерилизации в автоклаве во столько раз больше избыточного давления в жестяной таре, во сколько раз дробь V1 Т2 / (V2 Т1) больше единицы. Отношение V1 / V2 для стеклянной тары может быть в несколько раз больше единицы, и величина V1 Т2 / / (V2 Т1) может быть решающим фактором при определении избыточного давления в стеклянной таре.
Избыточное давление в стеклянной таре при стерилизации в аппаратах открытого типа, т.е. под атмосферным давлением, можно рассчитать по формуле
Таким образом, избыточное давление в стеклянной таре при равных условиях стерилизации будет в 3,2 раза больше, чем давление в жестяной таре.
При определении давления в стеклянной таре следует учитывать степень наполнения тары продуктом.
Таким образом, при увеличении степени заполнения стеклянной тары продуктом избыточное давление в ней при стерилизации будет возрастать. Однако задолго до возникновения такого высокого давления произойдет либо срыв крышек с горловины банок, либо разрушение банки.
Первый вид брака обычно случается при использовании обкатных или обжимных банок, второй - при стерилизации пищевых продуктов в узкогорлых бутылках, укупориваемых корончатыми крышками.
Так как масса нетто регламентируется стандартами, то на консервных заводах недоливу предпочитают переполнение банок, потому следует контролировать степень наполнения, не допуская значительного переполнения.