избыточное давление в автоклаве
Автоклав
Смысл один, прогреть емкость с продуктом до нужной температуры, но делается это разными способами и зависит от типа банок и модели аппарата.
1) Прогрев в паровой среде насыщенного пара; «на пару»:
Такой способ подходит для банок «твист офф», так же для банок СКО фиксированных прижимными кассетами.
В автоклав наливается вода,несколько литров, зависит от аппарата, либо выше уровня ТЭНа если он есть.
Вода может не доходить до дна банок, а может покрывать их полностью, на процесс приготовления это не повлияет. Большее количество воды только увеличит время нагрева и остывания.
Закладываются банки с консервой.
С приоткрытой крышкой и\или открытым верхним краном включается нагрев, необходимо дождаться интенсивного кипения, с обильным выходом пара и только после этого закрыть полностью люк и\или верхний кран.
В этом случае из аппарата выйдет весь воздух и внутри будет насыщенный пар. По мере нагревания температура и давление внутри автоклава будут подниматься согласно таблице. При температуре 120С давление будет 1 избыточная атмосфера, или 1 бар. Избыточное давление, это то которое показывает манометр.
Контролировать температуру в этом случае можно как по термометру, так и по манометру, величины взаимосвязаны. При достижении нужной температуры убавить или совсем отключить нагрев.
Банки или их часть находящиеся в воде будут прогреваться водой, остальное паром.
Пар попадая на менее горячие банки консервы и стенки автоклава сконденсируется, станет капелькой, примерно в 1000 раз уменьшится в объёме. Давление упадёт, но вода будет перегрета по отношению к новому пониженному давлению и тут же вскипит, дав новую порцию пара, пока есть источник энергии процесс повторяется снова и снова. По этому под закрытой крышкой автоклава, даже при давлении, слышно кипение.
Избыточное давление внутри банки стравится через крышку «твист офф», не дав ей слететь, при остывании крышка вогнувшись плотно прижмётся к банке.
При использовании банок с крышками СКО избыточное давление в банке удерживает кассета.
После рекомендованного времени приготовления отключают нагрев, дожидаются остывания до примерно 30С и открывают аппарат.
Важное уточнение. на аппарате обязательно должен стоять клапан, который будет всасывать атмосферный воздух при остывании(обратный клапан). Так как весь воздух вышел из аппарата, в начале процесса, то после остывания его ниже 100С произойдёт конденсация всего пара, образуется разряжение, которое может повредить аппарат.
У такого метода есть плюсы: быстрее нагревается и остывает, не имеет градиента температур по высоте, работает при сравнительно низком давлении(1 бар), в следствии чего аппарат может быть менее массивен и не дорог.
Есть и минусы, нельзя использовать банки СКО без кассет. Нужны дополнительные кран и клапан на аппарате.
2) Прогрев банок погружённых в воду с противодавлением.
В аппарат укладывают банки, наливают воду, обязательно выше банок! Затем герметично закрывают и накачивают в него избыточное давление, обычно около 1 бара. Включают нагрев.
Закачанное давление давит на крышки банок и не позволит им слететь под действием внутреннего давления в банке.
При нагреве будут расти температура и давление. Так как внутри много воздуха он расширится при нагревании и давление значительно повысится, до 3-6 бар, в зависимости от аппарата и степени его наполненности.
Стенка аппарата или ТЭН греет воду, вода греет банки. Температуру в этом случае можно измерить только термометром погружённым в воду.
После прогрева и выдержки при нужной температуре, рекомендованное время, нагрев отключают. Дожидаются остывания, стравливают избыточный воздух и открывают аппарат.
Минусы: Не все типы банок, маленькие жестяные и твист офф не рекомендуется. С противодавлением из под крышек твист офф не вытесняется воздух, не создается разряжение при остывании, как следствие возможна не качественная укупорка.
Градиент температуры в воде по высоте, градиент температуры на одной высоте от заполненности автоклава, высокое давление, в следствии чего более массивный и как правило дорогой автоклав. Так же надо заметить, что не все краны и другая арматура штатно выдерживают 120С и 4-6 бар.
Смешивать бездумно эти два способа нельзя.
Автоклавирование без предварительного стравливания воздуха и без предварительной накачки воздуха имеет все минусы обоих методов и не имеет преимуществ ни перед каким из них.
Так что пользоваться таким методом не надо.
Воздух значительно хуже передаёт тепло, чем вода или пар. Если накачать в аппарат воздух и делать с преддавлением, но не покрыть банки водой, то пара в аппарате не будет из за высокого давления, воздух не сможет перенести достаточное количество тепла для прогрева консервы. Хотя этого тепла хватит прогреть щуп термометра и термометр покажет нужную температуру, фактически же консерва останется не прогретой!
Еще хотел бы обратить внимание на путаницу давлений при автоклавировании.
В интернете есть таблицы зависимости температуры кипения от давления.
Таблицы эти лабораторные, и величины начинаются от абсолютного вакуума. Мы же живём не в вакууме, над нами есть наша родная многокилометровая атмосфера, она давит на нас, с силой принятой считать за одну атмосферу.
Это давление обычно не принимается во внимание, если это не лаборатория или специальное оборудование, и все бытовые и профессиональные манометры, не лабораторные и\или специальные, это давление не учитывают. Шкала начинается с 1 абсолютной атмосферы, на манометре будет 0 избыточных. По этому в бытовом общении указывается давление которое показывает манометр, это избыточное давление.
При 120С для насыщенного пара, давление будет 1 атмосфера по манометру.
Так же следует помнить, что эти таблицы для насыщенного пара. Тоесть из автоклава должен быть вытеснен весь воздух, по примеру способа приготовления номер 1. Если воздух не стравлен, то определить температуру по давлению не возможно!
Если в автоклаве остался воздух, или закачан для противодавления, то ни какая таблица из интернета не будет верна.
Не следует излишне долго подвергать продукты термической обработке, теряются вкусовые качества продукта и его пищевая ценность. Не следует слишком долго нагревать или слишком медленно охлаждать консерву, это так же может ухудшить качество.
Самые распространённые консервы, мясные и рыбные, нужно делать в банках не выше 0,5 литра, иначе может не прогреться содержимое.
В промышленности выведены режимы автоклавирования:
Для нагрева 120С
Говядина тушёная: банка №12 (0,5 литра жестяная) нагрев 20 минут, готовка 55, остывание 25.
Банка стеклянная СКО 83-1 (05 литра) 25-75-30
Свинина тушёная, банка №12 20-75-30
Банка СКО 83-1 25-75-30
Книга, одна из лучших для домашнего пользования.
[сообщение #12284823]
Таблица инактивации спор: 
Ffe1303d. Автоклав. Кухонный инвентарь.
Измерение давления внутри банки: [сообщение #13223739]
Измерение температуры внутри банок, первый эксперимент: [сообщение #13117265]
Переделка на пар: [сообщение #12730969]
Сводная таблица по результатам всех измерений:
Каким должно быть давление и температура в домашнем автоклаве
Чтобы избавиться от большинства бактерий, достаточно прокипятить продукт при 100°С 20-30 минут. Однако некоторые виды, например, ботулинус, выживают при таких температурах. Автоклав же помогает добиться таких условий, при которых даже самые живучие организмы погибнут.
Но тут есть и оборотная сторона – если консервы передержать или превысить необходимую температуру готовки, они просто сгорят в автоклаве.
При домашнем консервировании очень важно четко выдерживать ту температуру и давление, когда все организмы в продукте погибнут, но продукт при этом останется цел.
Зависимость температуры воды от давления в автоклаве
Температура и давление в автоклаве – взаимосвязанные понятия. Нагреваем автоклав, повышаем температуру – повышается и давление.
Выше приведены показания зависимости температуры от АБСОЛЮТНОГО значения давления. Манометр же меряет ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ значения давления. В этом и заключается главная путаница.
Относительным считают давление, превышающее давления окружающей среды, которое в нормальных условиях составляет 1 Атм. Поэтому если смотреть по таблице, значение 2 атм будет соответствовать реальным показаниям манометра в 1 атм и 120°С на термометре.
Но и тут не все так гладко. В автоклаве, помимо воды, есть воздух, который при нагреве расширяется гораздо быстрее. Поэтому при 120°С в автоклаве будет больше, чем 1 атмосфера.
Точно определить реальную зависимость давления от температуры довольно сложно. Поэтому мы бы советовали при готовке ориентироваться на показания термометра. Как только заметили, что на термометре в автоклаве температура приближается к 120 – убавляйте нагрев и продолжайте готовить в соответствии с рецептом.
Время приготовления консервов
Что касается цифр на счет времени готовки, то они довольно сильно разнятся в зависимости от вида продукта. Но в общем виде это выглядит примерно так:
Температуры (100 – 120°С)
Фрукты (варенье, джем). 3-8 мин
Важно! Время приготовления указано с того момента, как автоклав выйдет на рабочий режим.
Более подробно про температурные режимы готовки разных продуктов можете прочитать в нашей статье «Принцип работы домашнего автоклава».
Температура и давление в автоклаве (видео)
Какое давление должно быть в автоклаве: принцип работы автоклава, зависимость давления от температуры нагрева
Сферы применения
В условиях повышенных температуры и давления ускоряются почти все химические реакции, и этим обусловлено применение автоклавов высокого давления (реакторов) в химической промышленности. В гидрометаллургии с помощью таких аппаратов выщелачиваются драгоценные металлы.
При производстве резины в автоклаве происходит процесс вулканизации, необходимый для преобразования каучука в резину. В медицине автоклав используется для стерилизации инструментов и расходных материалов. В биологии автоклав применяется для обеззараживания питательных сред и лабораторной посуды. В пищевой промышленности и даже бытовых условиях устройство используют для консервации пищевых продуктов.
Как работает автоклав
Автоклав представляет собой стальной цилиндр со сферическим дном и укрепленной на болтах сферической крышкой. Крышка оснащена вентилем для подачи водорода и снижения давления, гильзой для термометра и датчиком давления. Возможно оснащение вентилем для отбора проб из газовой и жидкой фаз. Автоклав производится из кислотоупорной стали. Медные детали категорически не должны соприкасаться с медным раствором.
В межстенном пространстве автоклава располагается герметично закрытая водопаровая (внешняя) камера, которая заполняется водой. Далее вода нагревается до превращения в пар.
Внутри находится стерилизационная камера, куда пар попадает через отверстия. В стерилизационную камеру помещается материал, который нужно подвергнуть обработке. Именно в стерилизационной камере давление и температура достигают оптимальных для обработки величин.
Автоклав располагается на подставке. Сам аппарат изнутри покрыт слоем асбеста, а снаружи закрыт металлическим кожухом. Все это делается для защиты людей во время автоклавирования.
По завершении стерилизационной выдержки в камере автоклава снижается давление и начинается процесс вакуумной сушки, а оставшаяся вода в скором времени испаряется при высокой температуре и отрицательном давлении.
Давление и температура в автоклаве могут быть отрегулированы. Аппараты оснащены системой подачи и отвода пара с фильтрацией и конденсацией. Избыток пара отводится тогда, когда давление выше предельно допустимого для конкретного аппарата.
Температура и давление
Для правильной эксплуатации аппарата нужно знать, какое в автоклаве должно быть давление. Важно также выяснить, как оно связано с температурой.
Каждому значению давления соответствует конкретное значение температуры, и опытные пользователи советуют в первую очередь ориентироваться на показания термометра при бытовом использовании автоклава. Для любого подвергаемого автоклавированию продукта есть своя температурная норма. Если эту норму превысить, продукт просто сгорит. Поэтому по оптимальной температуре можно судить, какое в автоклаве должно быть давление.
Измерение давления
Для понимания того, какое давление должно быть в автоклаве, стоит изучить приведенную ниже информацию. Это полезно знать для безопасного использования аппарата.
Манометр
Манометр состоит из корпуса, штуцера с резьбой для подсоединения и крепления к сифонной трубке. К штуцеру присоединена изогнутая трубка, верхний конец которой запаян. Трубка скреплена с тягой. Тяга имеет шарнирное соединение с зубчатым сегментом. На оси зубчатого сегмента находится стрелка, показывающая давление. На шкале манометра указана цифра 1.5, означающая допустимую погрешность прибора от верхнего предела шкалы, иначе говоря указывающая класс точности.
Современные автоклавы снабжены электроконтактными манометрами, которые показывают не только величину давления в автоклаве, но и выключают электронагреватели после достижения заданного давления в камере. Таким образом, давление, а следовательно, и температура в стерилизационной камере поддерживаются автоматически.
Взрывоопасность
Известно, что при нормальном атмосферном давлении температура кипения воды составляет 100 градусов. В автоклаве температура воды слишком высока для атмосферного давления. Вода освобождает тепло, оно быстро преобразует жидкость в пар, который занимает значительно больше объема, чем вода. Если в автоклаве образовалась трещина, то есть его герметичность была нарушена, пар свободно выходит наружу, а давление в камере стремительно падает до давления окружающей среды. В результате разгерметизации появляются обильные тепло и пар в автоклаве, резко повышается давление и аппарат взрывается. Нужно следить за тем, какое должно быть давление в автоклаве, чтобы не допустить его резких перепадов.
Избыточное давление в автоклаве
—>
+7 (904) 648-11-99
+7 (951) 688-46-93
Понятие избыточного давления при стерилизации
Составляющие внутреннего и внешнего давлений в работающем автоклаве
Под повышенным избыточным давлением мы понимаем следующее: в результате дополнительного ввода давления в автоклав давление нагревающей среды, со всех сторон окружающей банку в аппарате, неизбежно оказывается выше, чем давление внутри банки, которое на разных стадиях процесса результирует из обусловленного температурой давления пара и образующегося как следствие тепловыделения давления газа.
Как в несколько упрощенной форме показывает рисунок, в первой зависимости сказанное означает:
внутреннее давление в банке = давление пара + давление газа
И во второй зависимости:
давление в автоклаве = давление пара + дополнительное давление
Отсюда в обычном автоклаве, т.е. в аппарате без дополнительного давления, мы имеем
внутреннее давление в банке больше, чем внешнее
Автоклав избыточного давления работает с постоянным дополнительным давлением, тем самым
давление в автоклаве соответствует средним величинам давления в банке
В отличие от этого, автоклав, работающий с повышенным противодавлением, варьирует дополнительное давление как функцию температуры. В результате давление в аппарате на каждой из стадий процесса на любую нужную величину превышает значение внутреннего давления в банке.
И именно такие рабочие режимы, на которых, кстати, работает большинство автоклавных аппаратов, позволяют вести стерилизацию при все более высоких температурах, не опасаясь деформации как собственно консервных банок, так и устройств для их вскрытия.
И даже наоборот: система стерилизации с повышенным противодавлением доведена до такой степени совершенства, что консервная тара может быть все легче и тем самым дешевле, а открывание банок потребителем все проще и удобнее.
Сегодня в таких автоклавах уже совершенно нормально стерилизуют металлические банки из материала толщиной до 0,15 мм или упаковки из очень чувствительной ламинированной пленки.
Чтобы заранее предупредить ваши вероятные возражения, хочу сразу же подчеркнуть, что все сказанное относится только показателям механической прочности тары.
При написании статьи были использованы материалы доклада инженера Клауса Лёпера, руководителя проектного бюро фирмы LUBECA Maschinen und Anlagen GmbH, зачитанного на техническом симпозиуме в Ленинграде 3 марта 1981 г.
Автоклав
честно говоря не понимаю как в гермитичной камере при давлении 0,1 поднять температуру выше 120 градусов. Insane, 22 Авг. 17, 12:59
При давлении 0,1 чего: мПа, кПа, кгс/см2, bar? И причем здесь давление в 0,1 и температура 120 вы про чего понять не можите поясните. Как в ВК 75 120 грпадусов держать?
Добавлено через 2мин.:
Если нагрев ТЭНов отключается при достижении давления 0,1 то температура будет 120, и тут не нужен никакой термометр, это же физика школьного курса. Insane, 22 Авг. 17, 12:59
Посл. ред. 22 Авг. 17, 19:14 от Вассилич
Могу я делать консерву на пару без переделки? alekseigy, 22 Авг. 17, 14:58
Посл. ред. 23 Авг. 17, 06:43 от berezikoff
При давлении 0,1 чего: мПа, кПа, кгс/см2, bar? И причем здесь давление в 0,1 и температура 120 вы про чего понять не можите поясните. Как в ВК 75 120 грпадусов держать? Вассилич, 22 Авг. 17, 19:12
избыточное давление, Вассилич, 23 Авг. 17, 08:20
berezikoff, 2 абсолютные, или 1 избыточная. 120С
Добавлено через 10мин.:
вопрос был только про противодавление ) Insane, 23 Авг. 17, 08:36
Посл. ред. 23 Авг. 17, 08:50 от svarnoy
но считаю, что надо обязательно вкрутить вентиль для стравливания пАра- удобно и безопасно.
[сообщение #13086396]
[сообщение #13085985] berezikoff, 23 Авг. 17, 06:40
Добавлено через 11мин.:
Вот фотографии
Автоклав. Кухонный инвентарь. 
Автоклав. Кухонный инвентарь. 
Автоклав. Кухонный инвентарь. 
Автоклав. Кухонный инвентарь. 
Автоклав. Кухонный инвентарь. 
Автоклав. Кухонный инвентарь. 
Автоклав. Кухонный инвентарь.
Посл. ред. 23 Авг. 17, 19:49 от alekseigy
автоклав на пару сам остывает alekseigy, 23 Авг. 17, 19:38
авление сбросил, открыл, вытащил банки(твист), кипят ещё на столе berezikoff, 24 Авг. 17, 05:16
Добавлено через 1мин.:
Добавлено через 10мин.:
Ещё раз извините,но не могу понять как редактировать своё сообщение?
Добавлено через 2мин.:
Понял! Клава глючит, получилось 2клика.
Посл. ред. 24 Авг. 17, 07:29 от alekseigy
давление сбросил, открыл, вытащил банки(твист), кипят ещё на столе berezikoff, 24 Авг. 17, 05:16
перчатки Арктика berezikoff, 24 Авг. 17, 08:19
Здравствуйте товарищи, принимайте в компанию!
Периодически изучаю сию ветку, посвященную приготовлению тушенки в автоклаве, Благодаря форуму и в частности тов «svarnoy» узнал много интересного и решился на маленький автоклав для квартиры на 8 поллитровых баночек. Раньше дед делал домашний тушняк из кролика, кур, утки в самопальном автоклаве, так что вкус домашней тушенки знаю и помню:)
Азы автоклавирования на воде и пару понял, но есть еще очень много вопросов, требующих обсуждения. С уважением, Xenium.
Добавлено через 9ч. 41мин.:
Итак, приобрел ак Нефор-8 из Йошка-Олы в базовой комплектации подрывник 5бар и термоманометр в гильзе. Решил тренироваться на овощах. Сначала были банки СКО под закрутку, нарубил капусты с морковью, заложил банки,посолил, долил водой, добавил ложку подсолнечкого масла, закрутил. Банки в ак, залил водой выше банок на 3-4 см, загрузил, накачал 1атм и в печь, в смысле на газ. 2,5 часа разгон до 120 (как оказалось термометр врал и получилось все 130) на манометре было около 4,5бар, выждал 20минут, убрал нагрев. Остывание 12 часов. Спуск преднакачанной атмосферы и вуаля, вода в ак чистенькая все баночки плотно закрыты. Про содержимое умолчу, но капуста превратилась в биомассу цвета нефти, сжег.
Добавлено через 25мин.:
Второй эксперимент был с банками под крышки твист офф на пару. Клав к тому времени был проапгрейжен спиртовым термометром Watt,и крестовиной с краном для выпуска воздуха/напуска, штатная гильза не влезала в крестовину по длинн, поэтому была спилена под основание резьбы. Уничтожать было решено перец, набил банки, долил водой, посолил, закрутил. В клав налил 3л горячей воды, получилось ровно под дно банок. Закрыл крышку, разгон с приоткрытым краном до 100 за тридцать минут, выпустил воздух до появления стабильной струи пара, закрыл кран, температура на термометрах уровнялась! Значит паровоздушная среда достигнута. Еще нагрев 15 минут температура 120, даление 1,1. Помня что у меня баклажаны выключаю газ. Банки внутри булькали еще с полчаса сами. Остывание на плите 2 часа до 60 градусов. Открываю кран для уравнивания давления с окружающей средой, открываю клав: банки все целы, крышки втянуты хорошо на 5 банках из 7. Свалил на б/у крышки.
Органолептика синеньких пострадала, баклы превратились в серую вату. Из чего был сделан вывод, что 120 градусов только для мяса и рыбы. Овощи надо стерилизовать при температуре около 100 град.
Добавлено через 17мин.:
Добавлено через 9мин.:
Нашел кучу баночек от детского питания, было интересно как они себя поведут в Ак. Ответ: никак. На пару все крышечки посрывало, значит нужно либо в воде при противодавлении, либо мастырить зажимную кассету.