автоклав для домашнего консервирования принцип работы устройство
Автоклавы для стерилизации и консервирования еды
Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!
Автоклав для стерилизации. Источник: kz.tradechina.com
Применение
Автоклавы используются в:
История создания автоклава
-> Все началось еще в 17-м веке. Прообразом автоклава считают паровой герметичный котел, в котором при варке мяса использовалось давление, полученное при нагревании. Его изобрел французский физик Дени Папен в 1679 году.
Варочный котел Папена. Источник: ru.wikipedia.org
-> В 1953 году появился первый промышленный текстильный автоклав, созданный французской компанией Lagarde.
-> В 1972 году эта же компания разработала первый автоклав для стерилизации продуктов.
-> В 80-х годах появились автоклавы для домашнего консервирования.
-> Первые автоклавы для консервирования продуктов были электрические, позже появились газовые.
-> В России первый автоклав для консервирования появился в 1991 году в Тольяти.
Устройство автоклава
Вертикальный автоклав для стерилизации стеклянной тары. Устройство. Источник: tehpribory.ru
В общем виде автоклав состоит из:
Также автоклав может быть снабжен:
Принцип работы
Принцип работы автоклава заключается в нагревании воды до температуры свыше 100 градусов. В обычных условиях этого не достичь, т.к. при достижении такой температуры вода не нагревается дальше, а просто испаряется.
Посмотрите видео о процессе стерилизации продуктов в автоклаве
В автоклаве происходит следующее:
Этапы стерилизации
Этапы стерилизации. Источник: teletap.org
Время и температура, необходимые для стерилизации, зависят от объема и вида продуктов, а также от упаковки. Например, для приготовления консервированных овощей нужно меньше времени, чем на готовку рыбных и мясных блюд. Твердые вещества стерилизуются дольше, чем жидкие.
Для производства мясных консервов требуется особые условия.
Виды автоклавов
Автоклавы бывают замкнутые и оснащенные крышкой.
По способу нагрева:
Газовый (слева) и электрический (справа) автоклавы. Источник: autoclav.com.ua
Преимущества газовых автоклавов:
Преимущества электрических автоклавов:
По типу теплоносителя:
Преимущества паровых автоклавов:
В пищевой промышленности, как правило, используют горизонтальные и вертикальные автоклавы, как статические, так и вращающиеся (например, ротационные).
Вертикальные автоклавы
Вертикальные автоклавы. Источник: elf4m.ru
Горизонтальные автоклавы
Горизонтальный автоклав. Источник: gvp.com.ua
Помимо традиционных автоклавов периодического действия существуют модели непрерывного действия, а также оригинальные безсеточные автоклавы, в которых продукция загружаются россыпью, без корзин и контейнеров.
Также автоклавы отличаются друг от друга в зависимости от материала (углеродистая или нержавеющая сталь), мощности, объема, степени автоматизации и т.д.
Процессы, используемые в автоклаве
Паровоздушный процесс. Источник: russiar.com
В автоклаве для стерилизации используются три основных процесса:
В каждой категории процессов существует несколько типов.
Чаще всего при производстве консервов используют дождевой и паровоздушный процессы.
Каскадный (дождевой) процесс. Источник: steriflow.com
Паровоздушный процесс (форсунчатое орошение) более эффективен для полужесткой (ламистеры) и гибкой упаковки (реторт-пакеты).
Дождевой процесс (струйное орошение) подходит как для обработки жестяной и стеклянной банки, так и для реторт-пакетов.
Каждому виду упаковки соответствуют определенные контейнеры и тип загрузки.
Реторт-упаковка. Особенности стерилизации
Реторт-пакеты обладают преимуществами перед жестяной и стеклянной тарой. Поэтому многие производители постепенно переходят на производство реторт-еды.
Для стерилизации реторт-пакетов применяются горизонтальные автоклавы, специальный тип корзин и элементы-разделители, чтобы пар хорошо обработал каждую упаковку.
Готовая еда стерилизованная в автоклаве
Основные преимущества реторт-упаковки:
Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!
ТОП-10 лучших автоклавов для домашнего консервирования
Принципами здорового питания увлечены многие россияне, ставшие приверженцами ЗОЖ. Чтобы избежать покупок продуктов сомнительного качества, они выбирают автоклавы. Герметичное оборудование закрытого типа под воздействием высоких температур формирует избыточное давление. Благодаря данной технологии пища сохраняет витамины и макро- и микроэлементы. Устройство представлено в разной модификации, отличается по стоимости и характеристикам. В связи с этим возникает дилемма, как выбирать автоклав для домашнего консервирования. Ознакомьтесь с рейтингом лучших моделей и подберите оборудование, отвечающую потребностям и бюджету.
Особенности эксплуатации
Суть технологии заключается в обработке еды высоким давлением, в результате которого точка кипения в камере сдвигается. Максимально допустимая температура составляет 120-125°С – этих показателей нельзя достичь в обычных условиях. Преимущества технологии:
Краткая инструкция, как пользоваться автоклавами для домашнего консервирования в зависимости от вида:
Критерии выбора автоклава для бытового консервирования
Автоклавы для домашнего консервирования производят из пищевых металлических сплавов объёмом от 18 л. Наибольшим спросом пользуется оборудование от 22 до 26 литров. Если планируются большие объёмы заготовок на зиму, то эксперты рекомендуют выбирать модели на 36-46 л.
Модели различают по соотношению температурного режима и показателей давления. Подробные характеристики предоставлены в паспорте изделия и сертификатах. Средние параметры t варьируются от 120 до 125°С, давление – 4,5 атм.
Автоклавы подразделяют на два вида:
Кассеты являются аксессуаром, поэтому их можно докупить по необходимости. Подбор принадлежности зависит от объёма загрузочного лотка.
При выборе, какой купить автоклав для домашнего консервирования, эксперты рекомендуют учитывать следующие характеристики:
На основании отзывов потребителей и детального анализа параметров сформирован рейтинг лучших автоклавов для домашнего консервирования. Представленная техника комфортна в управлении и имеет долгий срок службы.
ТОП-10 брендов автоклавов для бытового консервирования
Лучший автоклав для домашнего консервирования – это всегда расширенный функционал. Качественное оборудование отличается нержавеющей сталью, рёбрами жёсткости и вместимостью камеры. Пользователи отмечают, что надёжные крепления на крышке и маленький вес влияют на выбор. Важным аспектом также является манометр и клапан сброса.
Стерилизатор Нефор 16/3
Первую позицию в рейтинге автоклавов для домашнего консервирования занимает Нефор 16/3. Оборудование допускается устанавливать на все варочные панели, в т. ч. готовить на костре. В камере единовременно можно размещать 16 банок объёмом по 0,5 л.
Из минусов пользователи выделяют большое количество гаек.
Малиновка 2
Автоклав с запатентованной технологией Power Inside (сила внутри) способен создавать 28 банок тушёнки за 40 минут. Корпус изделия выполнен из пищевой нержавейки. Диффузное дно с лазом повышает жёсткость, препятствуя деформации прибора. Модель оснащается клапаном аварийного сброса, которые не допускает превышения допустимых показателей. Объём ёмкости в 26 л. рассчитан на приготовление консервов из мяса, рыбы, фруктов и овощей.
По мнению домохозяек, отрицательных сторон у оборудования нет.
Домашний стандарт
Модель с вместительным резервуаром на 22 литра позволяет разместить до 15 банок по 0,5 л. или 12 ёмкостей по 0,7 л. Корпус выполнен из пищевой нержавеющей стали с толщиной стенок 2 мм. Крышка оснащена креплениями и прижимными клипсами, предотвращающими срыв. Вывод избыточного пара осуществляется клапаны – основной и запасной. Температурный режим контролируется термометром, давление – манометром. Вес конструкции – 11 кг.
Из достоинств пользователи выделяют:
Автоклав для домашнего консервирования, по отзывам потребителей, не имеет недостатков.
Малыш Нерж. ЭБУ
Мощный автоклав отечественного производства отличается от аналогов электронным управлением. Объём камеры рассчитан на 22 литра и вмещает до 14 банок за одну загрузку. Аппарат оснащён системой защиты от срыва крышек. Корпус изделия выполнен из пищевой нержавейки и рассчитан на срок службы до 7 лет.
Автоматическое оборудование требует минимального участия пользователя. От домохозяйки требуется выбрать один из 5 режимов, загрузить продукт и нажать кнопку «Старт». Каждая из опций самостоятельно задаёт температуру, время, однако допускается устанавливать дополнительные параметры.
Автоклав для консервирования имеет дополнительные плюсы:
Пользователи отмечают, что единственным минусом оборудования является высокая цена (39-40 тыс. руб.).
Домашний погребок
Компактная модель рассчитана на загрузку 12 ёмкостей по 0,5 л. (общий объём 22 л.). Автоклав подразумевает стерилизацию банок и консервирование различного сырья с использованием плиты. Корпус агрегата производится из нержавейки и оснащён толстым дном (4 мм). Из дополнительного функционала предусмотрены датчики t °С и давления, а также защита от срыва крышек.
Время приготовления блюд в автоклаве порадует любую домохозяйку:
К достоинствам модели относится:
Из минусов пользователи отмечают неудобную шкалу манометра.
Компактное устройство для консервирования ягод, говядины, птицы и т. п. Корпус прибора изготовлен из пищевой нержавейки. Усиленное дно толщиной 3 мм придаёт конструкции устойчивость. Кассетный механизм прочно фиксирует крышку, нивелируя риск срыва. Вместительность модели достигает 15 ёмкостей объёмом 0,5 л. Модель поставляется с дополнительной кассетой, рассчитанной на установку баллонов на 3 л.
К отрицательным факторам относится:
УЗБИ Консерватор 2-в-1
Автоклав российского производства отличается небольшими размерами (25х34х25 см) и небольшим весом (5,5 кг). Эргономичный дизайн органично смотрится в любом интерьере кухни. В камеру допускается единовременно загружать до 8 банок на 0,5 л. Корпус изготовлен из нержавейки с усиленным дном.
В комплект поставки входит кассета с 6 прижимными механизмами, предотвращающими срыв крышки. Аппарат допускается использовать на любых источниках нагрева, в т. ч. открытом пламени. При превышении максимально допустимых показателей давления автоматически включается защитный клапан. Контролировать процесс консервирования можно через манометр и термометр.
Положительные стороны автоклава:
Fansel, 23 л.
Автоклав для консервирования в домашних условиях рассчитан на установку банок 200-1000 мл. Единовременная загрузка 15 ёмкостей по 0,5 л. Прочность корпуса обеспечивают стенки с рёбрами жёсткости и дно толщиной 3 мм. Прибор допускается использоваться на любых кухонных плитах. Для изготовления оборудования применяется металл, соответствующий пищевому ГОСТу. Срок службы устройства по заверению производителя составляет 10-12 лет.
Потребители выделяют положительные стороны автоклава:
Явных недостатков в модели не выявлено.
Автоклав для бытового консервирования обладает вместимостью на 20 литров. Производитель обеспечил безопасную эксплуатацию и быстрое приготовление блюд. Модель оснащена защитным клапаном и температурным датчиком. В камеру единовременно допускается загружать до 15 ёмкостей объёмом по 0,5 л.
В нижней части агрегата расположен кран для слива кипятка, который предотвращает получение травмы от высокой температуры воды. Высокий уровень герметичности обеспечивает прижимной механизм. Корпус изделия производится из нержавеющего сплава по ГОСТу 5632-72.
Домохозяйки отмечают некорректные показатели термометра.
Булат Богатырь
Домашнее консервирование без хлопот и с минимальным участием домохозяйки теперь возможно с автоклавом «Булат Богатырь». Модель предназначена для приготовления ягод, фруктов, индейки, свинины и т. д. Особенностью модели является регулируемая высота кассет – допускается загрузка банок объёмом, как 0,5 л., так и 3 л. Общая вместимость камеры составляет 21 ёмкость по 0,5 л.
Пользователи отмечают отсутствие минусов у автоклава.
Выбирая, какой лучше автоклав для домашнего консервирования, сначала изучите технические параметры. Перед покупкой эксперты рекомендуют определиться с объёмом заготовок и бюджетом. Потребители отмечают, что для бытовых нужд семьи из 3-4 человек достаточно компактного оборудования.
Выбор автоклава для домашнего хозяйства
Опытные хозяйки знают, сколько процесс приготовления заготовок на зимний период занимает времени и сил, если выполнять его без специализированных устройств. Облегчить задачу в домашнем хозяйстве поможет автоклав. В статье мы разберём принципы работы автоклава и поможем с его выбором для домашнего использования.
Назначение и принцип работы автоклава
Автоклав – техническое устройство для консервирования и стерилизации продуктов. Представляет собой металлическую ёмкость с крышкой и, в зависимости от модели, напоминает бидон или большую вытянутую кастрюлю. На крышке установлены измерительные приборы для контроля за процессом приготовления – манометр и термометр.
Основной плюс консервирования с его помощью заключается в автономности. Достаточно погрузить в автоклав банки с заготовками и оставить на рекомендуемый для продукта срок – от 10 до 60 минут.
Консервирование без применения специальных устройств, таких как автоклав, приводит к тому, что после вскрытия банок с консервацией, мы можем получить испорченный продукт. Произойти это может по причине нарушения технологии приготовления и недостаточной стерилизации продукта.
Принцип работы стерилизатора заключается в подвергании пищи температурному воздействию выше 100 °C. Из школьного курса физики мы можем вспомнить факт того, что при температуре 100 °C и обычном давлении в одну атмосферу начинается процесс кипения воды, при этом она активно испаряется, что может привести к её полному выкипанию.
Однако, автоклав позволяет превысить значение, при котором происходит кипение, благодаря нагнетанию давления внутри автоклава. При повышении давления вода медленнее закипает, дольше сохраняет жидкое состояние, однако температура в ёмкости при этом повышается. При давлении в 4 атмосферы температура внутри устройства достигает 120 градусов Цельсия.
Высокие показатели температур и давления обеспечивают более быстрый и качественный процесс изготовления пищи и оказывают разрушающее воздействие на микроорганизмы.
Преимущества приготовления заготовок в автоклавах
У стерилизации и консервации с помощью автоклава множество преимуществ перед обычным способом:
Выбор автоклава для домашнего хозяйства
После принятия решения о необходимости приобретения домашнего стерилизатора, необходимо ответственно подойти к его выбору. Это обеспечит долгую службу и использование всех функций по максимуму. Разумный подход также убережёт от лишних трат материальных средств и сил.
Материалы изготовления
Материал, из которого изготавливается стерилизатор, зависит от того, по какому принципу достигается его нагрев. В большинстве случаев, прибор выполняется из нержавеющей или углеродистой стали.
Автоклавы из углеродистой стали требуют аккуратного и бережного отношения, так как места повреждения могут подвергаться коррозии. Из-за порошкового покрытия в первое время может присутствовать неприятный запах, который исчезает после 2-3 применений.
Объём аппарата
Выбор объёма домашнего автоклава стоит делать в зависимости от того, какое количество заготовок делает хозяйка. Чем он больше, тем большее количество банок стерилизуется за один раз:
Для примера, за один раз в таком аппарате, как «Булат» на 20 литров можно приготовить 14 полулитровых банок готового продукта.
Способы нагрева
Немаловажным параметром является способ нагрева:
Поскольку стоимость электрических автоклавов высока, разумно выбрать работающий от плиты, но небольшого объёма. Стерилизатор объемом 18–22 л весит около 8 кг, его может поставить на поверхность плиты даже женщина. Кроме того, к преимуществам автоклавов «Булат» можно отнести возможность работы на плитах любых типов – газовых, электрических, индукционных, стеклокерамических. Белорусский автоклав работает только на газовых плитах и открытом огне, но зато цена у него существенно ниже.
Толщина стенок
Толщина стенок автоклава имеет важное значение, она должна быть не менее 1 мм – это исключает деформацию в процессе эксплуатации. Поскольку основному воздействию подвергается дно, к нему требования выше – от 2 мм.
Например, в автоклаве «Булат» стенки 2 мм. В «Белорууском», производства ПК Helicon стенки 4 мм, такой аппарат выдержит давление до 8 атмосфер!
Наличие приборов контроля процессов
Для контроля над приготовлением необходимо следить за показателями температуры и давления. Для этого на крышке всех моделей автоклавов производитель устанавливает манометр для измерения давления и/или термометр (опционально).
Рекомендуем выбирать автоклав с термометром. Если прибор отсутствует, пользователю придётся вручную высчитывать температуру в зависимости от давления по специальной таблице, что очень неудобно, либо дополнительно покупать его.
В автоклавах «Булат» в наличии оба устройства измерения, а в «Белорусском» только манометр. Оба аппарата оборудованы аварийным клапаном для оперативного сброса давления.
Стоимость домашнего автоклава
Стоимость аппаратов зависит от ряда параметров: материал изготовления, объём устройства, наличия дополнительных опций. Например, опция 2 в 1 предполагает наличие в комплекте специальной насадки, которая позволяет сделать из автоклава самогонный аппарат. Оптимально выбрать тот, который отвечает требованиям семьи и её бюджету.
Выводы
Использование автоклава в консервировании и стерилизации экономит время и силы хозяйки. Приверженцев здорового образа жизни радует эффективность сохранения полезных свойств и питательных веществ. Из-за повышенных показателей температуры и давления, устраняется большее количество микроорганизмов, которые негативно влияют на продукт.
Выбор зависит от потребностей и материальных возможностей семьи. Благодаря простоте устройства и металлическим деталям, срок службы составляет до 50 лет.
Покупка стерилизатора – долгосрочный вклад в здоровье всей семьи!
Принцип работы автоклава
Автоклав – незаменимый помощник при консервировании продуктов
Тот или иной вид консервов – мясных, рыбных или овощных – в своей жизни хоть раз ел практически каждый человек. Ценность таких продуктов обусловлена внушительным сроком годности – консервы могут стоять на полке по нескольку лет и при этом не терять своего вкуса, структуры и других свойств.
Немногие знают, что для фабричных консервов, как и для домашних заготовок, требуется стерилизация, а также пастеризация.
Разница в том, что при промышленных масштабах производства для этих процессов используется специальное оборудование – паровой промышленный автоклав.
главной задачей является создание во внутренней камере высокого давления и последующего нагрева помещенной внутрь продукции.
Это обеспечивает повышенную устойчивость консервированной пищи к внешним воздействиям, она дольше остается пригодной для использования и одновременно сохраняет вкусовые качества.
Паровой автоклав: принцип работы
В общем виде автоклав – это специальный резервуар, в котором происходит обработка пищевой продукции.
Современные модели исполняются в 2 вариантах: замкнутые либо оснащенные крышкой.
Размеры и объем рабочей камеры автоклава могут быть различными.
Для использования в домашних условиях предлагаются компактные модели объемом до 18 л, чего более чем достаточно для производства консервов для личного потребления.
В промышленности же применяются аппараты вместимостью до нескольких сотен квадратных метров.
Температура нагрева в закрытой камере автоклава может достигать 500 градусов. При использовании других видов оборудования достичь таких значений практически нереально.
В основе рабочего принципа устройств этого типа лежит возможность разогрева воды при определенных условиях до температур свыше 100ºC.
В стандартных условиях это невозможно – при достижении 100ºC она из жидкого состояния начинает переходить в газообразное – проще говоря, она начинает активно испаряться.
Самое же главное, что в дальнейшем температура больше 100ºС не поднимается. Поэтому при дальнейших попытках нагреть воду до более высоких значений она попросту испарится.
При использовании же пищевых автоклавов промышленного либо бытового назначения благодаря особым условиям удается разогреть воду до большего значения:
Таким образом, производственный автоклав нужен для полноценной стерилизации консервов, чего невозможно достичь при использовании обычных методов тепловой обработки. Более того, и при домашнем приготовлении консервов такое оборудование существенно упрощает и ускоряет процесс переработки плодово-овощного урожая.
Разновидности автоклавных установок
Важной особенностью этого оборудования является тот момент, что при стерилизации продуктов оно постоянно двигается. В зависимости от характера движения выделяют следующие виды автоклавов:
Различаются автоклавы и техническими характеристиками используемых теплообменников.
По этому основанию выделяют 3 типа оборудования:
В первом случае обменник устанавливается на внешней стороне аппарата. В выносных вариантах он размещается отдельно. Во моделях внутреннего типа теплообменник располагается внутри рабочей камеры.
Особенности применения и технического устройства автоклава во многом зависят также от типа используемой для работы энергии. Выбирать ту или иную модель следует с учетом доступности тех или иных энергоресурсов. В частности, газовый автоклав в промышленности будет рациональным решением в том случае, если ваше предприятие газифицировано. Универсальным же вариантом станет электрическая модель.
На рынке представлены модели механического, пневматического, а также электромагнитного типа.
Различия заключаются и в особенностях расположения рабочей камеры:
Основными показателями, которые требуют контроля со стороны оператора, являются уровень жидкости в камере, создаваемая температура и давление. Выпускаемые сегодня модели оснащаются высокоточными контрольно-измерительными блоками, что существенно упрощает использование оборудования.
Выгоды от применения автоклава
Конструкция автоклава
Современные промышленные автоклавы являются сложными высокотехнологичными аппаратами, обладающими большой производительностью. По конструкции автоклавы бывают вертикальные, горизонтальные, вращающиеся, качающиеся и колонные. Автоклав имеет вид сосуда (камеры, цилиндра), который на время работы закрывается специально подогнанными сферичными крышками, обеспечивающими его полную герметичность, т. к. в нём происходит нагрев продукта под давлением до высоких температур.
В вертикальных автоклавах (характеризуются компактной конструкцией) водяная среда нагревается в основном при помощи специальных трубчатых электрических нагревателей (тэнов), расположенных внутри нижней части камеры автоклава. Такие автоклавы получили широкое распространение для использования в лабораторных условиях. В горизонтальных автоклавах (рис.) чаще используется газовый обогрев, который характеризуется минимальным временем нагрева и большей гибкостью эксплуатации. Такие автоклавы применяются, как правило, в промышленности для обработки композитных материалов. Это лучший вариант классического автоклава, так как имеет простой монтаж, занимает небольшую площадь и не требует системы диатермического обогрева. Кроме этого, расходы на процесс термической обработки изделия у такого автоклава значительно ниже, чем при использовании электрического автоклава. Существуют модели горизонтального автоклава и со спиральным теплообменником, которые являются примером энергосберегающих технологий. Спиральный теплообменник позволяет работать с любым изделием, однако его стоимость значительно выше газового, кроме этого, он имеет и длительный срок окупаемости. Вращающиеся автоклавы применяют для работы с суспендированными (суспензированными, взвешенными) твёрдыми или кашицеобразными веществами (для выщелачивания минеральных концентратов разнообразных металлов и руд). Автоклав имеет вид герметичного сосуда со съёмной крышкой, которая прикреплена к корпусу при помощи уплотнительной прокладки и шпилек. Снаружи крышки монтируется запорный кран с многослойным фильтром. Качающиеся автоклавы позволяют выполнять перемешивание веществ в таких упаковках, для которых стерилизация в обычных автоклавах считается неприемлемой. Колонные автоклавы обычно используются для создания глинозёма из бокситов (позволяют снизить трудовые и временны́е затраты в процессе их получения).
Автоклавы изготовляют из высококачественных сталей, алюминия и других металлов, которые нередко покрывают химически стойкими материалами (эмалью, фторопластами). Корпус конструируют методом сваривания или склёпывания звеньев с выпуклыми днищами. В корпусе делают специальные отверстия (крышки), через которые удобно загружать материалы. Пар подаётся к перфорированной трубе через штуцер, а конденсат удаляется через спускной клапан. В электрических автоклавах система подачи нагретого пара отделена от рабочей камеры. Пар подаётся в камеру через патрубок от котелка, снабжённого электронагревательным элементом с регулятором степени нагрева. Чтобы избежать больших тепловых потерь, внешние поверхности автоклава покрыты тепловой изоляцией, что способствует интенсификации технологического процесса.
Конструкция и основные параметры промышленного автоклава разнообразны: ёмкость от нескольких десятков кубических сантиметров до кубометров; предназначаются для работы под давлением до 150 МПа (1500 кгс/см²) при температуре до 500 °C. Как правило, современные промышленные автоклавы в диаметре составляют от 1,2 м до 7,6 м, в длину – от 1,9 м до 40 м. При проведении в автоклаве физико-химических процессов используются давления до 300 МПа и температуры до нескольких тысяч градусов.
Применение автоклавов
Автоклавы применяют для научных исследований (лабораторные автоклавы), в медицине, биологии, металлургии, химической, резиновой, пищевой промышленности, при производстве стройматериалов.
Основная часть автоклавов, используемых в медицине и биологии, – герметически закрывающийся резервуар с двойными стенками, выдерживающими высокое давление. Если процесс стерилизации осуществляется без воздействия высокого давления, то используют термин стерилизатор либо сушильный шкаф. Медицинские автоклавы применяют для стерилизации хирургического перевязочного материала и инструментов, посуды и некоторых приборов для выращивания микроорганизмов, обеззараживания инфицированного материала, уничтожения культур болезнетворных микроорганизмов, при создании изделий из карбонового волокна, для придания им твёрдых форм и т. п. В межстенное пространство (водопаровая камера) заливается дистиллированная вода. При нагревании водяной пар поступает в стерилизационную камеру, повышая в ней давление и температуру (выше 100 °С).
В металлургии (гидрометаллургии, см. также Автоклавное выщелачивание) с помощью автоклавов выполняется очистка растворов металлов от примесей и процесс восстановления драгоценных и редкоземельных металлов после выщелачивания из подготовленных растворов. Объём аппарата может изменяться от десятков кубических миллиметров (лабораторные импульсные автоклавы) до нескольких сотен кубометров (горизонтальные автоклавы для окисления Ni-концентратов). Для агрессивных жидкостей используют автоклавы из нержавеющей стали, а также аппараты, футерованные коррозионно- и термостойкими покрытиями или плитками. Используют цилиндрические или сферические автоклавы, работающие при 260 °С и давлении 6 МПа, и автоклавные установки типа «труба в трубе» (во внешнюю трубу подают теплоноситель, во внутреннюю – нагреваемую смесь), работающие при температуре менее 300 °С.
В химической промышленности автоклавы применяются при производстве гербицидов, органических полупродуктов и красителей, в процессах синтеза. Для проведения разнообразных химических реакций данный аппарат называют химическим реактором. В случае необходимости перемешивания продукта используются автоклавы с бессальниковыми мешалками и экранированным электродвигателем, не требующим уплотнения.
В резиновой промышленности автоклавы используются для вулканизации или отверждения многих резиновых или пластиковых изделий.
В пищевой промышленности автоклавы применяются для стерилизации, пастеризации продуктов (в т. ч. консервов), приготовления пищи и др. Используются вертикальные и горизонтальные автоклавы широкого спектра разновидностей, размеров и принципов действия. Например, в горизонтальных автоклавах для пищевой промышленности может создаваться необходимое противодавление по отношению к каждой отдельно взятой упаковке с продуктом, что позволяет проводить стерилизацию продуктов не только в жёсткой таре (стеклянная, железная), но и в мягкой и полужёсткой упаковке.
Производство строительных материалов, в частности силикатных, базируется на гидротермальном синтезе гидросиликатов кальция, который осуществляется в реакторе-автоклаве в среде насыщенного водяного пара с давлением 0,8–3 МПа и температурой 175–200 °С. В данном производстве большой объём работ составляет процесс получения извести для сырьевой смеси. В технологический процесс производства извести входят следующие операции: добыча известкового камня в карьерах, дробление и сортировка его по фракциям, обжиг в шахтных вращающихся и других печах, дробление или помол комовой извести (получение негашёной извести). Получение сырьевой смеси осуществляется двумя способами: барабанным и силосным, которые отличаются друг от друга приготовлением известково-песчаной смеси.
В наши дни почти все элементы зданий и сооружений (панели, плиты перекрытий, элементы лестниц и др.) могут быть изготовлены из армированного силикатного бетона, который по своим свойствам почти не уступает железобетонным, а благодаря применению местных сырьевых материалов и промышленных отходов обходится на 15–20% дешевле, чем аналогичные железобетонные элементы на портландцементе. На современных автоклавных установках изготавливают газобетон и пенобетон. Их широко применяют в строительстве коммерческих и жилых зданий разного назначения и этажности. Газобетон и пенобетон могут быть применены как для несущей конструкции, так и для межкомнатных перегородок и в качестве перемычек. Автоклавный метод изготовления газобетона и пенобетона является основным, так как в автоклаве создаются оптимальные условия для твердения смеси, а использование управляемого автоклавного процесса позволяет получить газобетон и пенобетон с заданными техническими характеристиками.
Так же изготавливают ячеистый бетон, силикатные блоки и панели, облицовочные, теплоизоляционные материалы и другие изделия. Автоклавы используются для изготовления плёночного триплекса. При использовании автоклавной технологии обеспечиваются улучшенные оптические характеристики стекла, повышается его влагостойкость и т. п. При производстве триплекса применяют туннельные или тупиковые автоклавы. Внешне они представляют собой трубу 3–6 м в диаметре и 15–20 м в длину, закрываемую крышкой с байонетными затворами (тупиковыми с одной стороны, туннельными с двух сторон). Вдоль по длине автоклава расположены рельсы для вагонеток с изделиями. Автоклавы оборудованы магистралями для впуска насыщенного пара, перепуска отработанного пара в другой автоклав, выпуска пара в атмосферу или в утилизатор и для конденсатоотвода.
Принцип работы автоклава
Принцип работы автоклава прост: за счет избыточного давления автоклав позволяет поднять температуру стерилизации выше температуры кипения воды на 20-30°C. Хотя большинство вредных микроорганизмов погибают при температуре +80-100°C, есть несколько микроорганизмов, цисты которых выдерживают это испытание. Например, возбудитель ботулизма гарантированно погибает лишь при длительном воздействии температуры +113-120°C.
Помимо стерилизации автоклав позволяет объединить утомительные операции по приготовлению консервов. Готовя консервы в автоклаве можно избежать предварительной варки продукции и последующей стерилизации.
Консервы в бытовом автоклаве готовят так:
Преимущества автоклава
Устройство
Герметичная емкость состоит из загрузочной камеры, крышки с запорными механизмами для герметизации, штуцера для прикрепления насоса.
На корпусе установлены контрольно-измерительные приборы – манометр (показывает давление газа и жидкостей в замкнутом пространстве), градусник, клапан аварийного сброса.
Популярные модели приборов для домашней консервации изготовлены из нержавеющей стали.
Стандартные размеры аппарата: 22 литра (вмещается 14 банок по 0,5 л), 46 л (22 банки по 0,5 л), 125 л (48 банок по 0,5 л).
Еще одна важная характеристика – источник подогрева.
Некоторые модели нагреваются на газовой плите, бензиновой горелке, другие подходят только для электрических плит.
Автономные автоклавные установки, предназначенные для домашнего консервирования, работают от электросети – в них встроены ТЭНы.
Как пользоваться автоклавом в домашних условиях
Технология приготовления закаток в приборе несложная.
Помойте бытовой автоклав, затем расфасуйте продукты по банкам, закатайте консервными крышками.
Установите банки в прибор для консервирования. Дальнейшие действия будут отличаться в зависимости от вида аппарата:
Соотношение температуры и давления
Для каждого автоклава разное соотношение этих показателей, более подробно с параметрами можно ознакомиться в инструкции по эксплуатации. Числа зависят от объема прибора, интенсивности нагрева, особенностей конструкции. Конкретные значения вы узнаете опытным путем по ходу работы. Небольшой электрический автоклав, работающий от электросети, через 5 часов работы показывает на термометре 120°С при давлении 4,7 атм. Приборы, нагревающиеся на плите, быстрее достигают рабочих параметров. Большинство домашней консервации готовится при температуре не выше 120°С и 4,5 атм.
Виды автоклавов
Газовый
Этот вид аппарата для домашнего консервирования греется на газовой плите. Если хозяйка решила выбрать его, то при заказе она должна оценить вес прибора – поднять автоклав с банками и водой на высоту бывает очень непросто. Оптимальный вес аппарата – 8 кг. Днище должно быть ровным и иметь толщину не меньше 3 мм. Лучше покупать товар у проверенных производителей, которые создают автоклавы много лет.
Электрический
Такой прибор более удобен для хозяек, поскольку его можно поместить на небольшой высоте возле розетки. Еще один плюс электрического автоклава – работа в автономном режиме. Терморегулятор поддерживает нужные показатели в течение отведенного времени. Мощность у аппаратов разная. Маленькие приборы объемом 22 л потребляют 2 кВт, средние автоклавы на 46 л – 3,2 кВт. Напряжение в сети должно составлять 200 В.
Строение автоклава
Технология приготовления консервов
Заводской стерилизатор на фото работает без предварительной накачки воздухом
Работа автоклава для домашнего консервирования основана на принципе повышения температуры кипения воды за счет увеличения давления в сосуде. Находясь в обычных условиях, она закипает при 98—100 °С. Если же создать в закрытом резервуаре избыток величиной 1 Бар, то эта граница сдвинется до 120 °С, а при 1.5 Бар – почти до 127 градусов. Таким образом, происходит ускоренная варка овощей (мяса) с попутным уничтожением всех видов бактерий и вирусов, выживающих при обычном кипении.