контроль температуры в автоклаве
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)
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:
Автоклавирование в лабораториях и медицинских учреждениях
Под автоклавированием понимают обработку инструментов, 
белья, химической посуды и приспособлений, других материалов горячим паром при повышенном давлении. В этих условиях достаточно быстро, менее, чем за час, погибают все бактерии и вирусы.
Автоклавирование — более узкий термин, чем стерилизация. Стерилизация тоже подразумевает уничтожение всех патогенных микроорганизмов, но способы могут быть выбраны разные, в том числе и автоклавирование. Кроме этого, бывает:
• химическая стерилизация (различными химическими реактивами, например, этиловым спиртом, газами, перекисью водорода, соединениями йода, хлорамином и т.п.);
• стерилизация ультрафиолетом, например с помощью бактерицидных облучателей, установок для обеззараживания воздуха Амбилайф;
• стерилизация ультразвуком;
• обработка инфракрасным излучением;
• стерилизация в сухожаровых шкафах (воздушных стерилизаторах).
Автоклавы
Автоклавирование производится с помощью специальных аппаратов — автоклавов. Автоклавы различаются размерами, конструкцией, назначением. В лабораториях и медицинских учреждениях они применяются для стерилизации. На промышленных предприятиях с помощью автоклавов производят красители, гербициды, резинотехнические изделия, стройматериалы, карбоновые волокна, металлы, продукты питания и многое другое. Выпускаются и бытовые автоклавы для консервирования в домашних условиях.
Принцип работы автоклава основан на том, что при нормальном давлении вода кипит при +100 °С. При дальнейшем подводе тепла, температура воды не повышается, а начинается интенсивное парообразование. Если сосуд закрыт герметично, то давление пара начинает расти. Начинает расти и температура воды и пара. В сбалансированной системе процесс испарения прекращается, а образовавшийся горячий пар легко проникает в клетки микроорганизмов, убивая их.
Горячий пар, в том числе, убивает и споры. Для увеличения обеззараживающего эффекта, многие модели автоклавов оснащены системой для удаления воздуха и кислорода, в нем содержащегося. Дело в том, что кислород может способствовать защите некоторых бактерий. Напротив, пар в автоклаве с откачанным воздухом обладает большей проникающей силой.
Автоклавы бывают разных конструкций, размера, степени автоматизации, но все они состоят из:
• внешнего корпуса, способного выдерживать высокое давление;
• крышки со встроенным манометром и клапаном для снижения избыточного давления;
• камеры с водой, генерирующей пар (оснащена краном для слива остатков воды после окончания работы);
• камеры для стерилизуемых материалов и оборудования, в которую подается пар под давлением.
Подвод тепла может быть как внешним, например, от газовой или электрической плиты, так и встроенным (электронагреватели).
Работа с автоклавом сопряжена с определенным риском. Оставленный без присмотра автоклав способен взорваться. Именно поэтому автоклавированием разрешается заниматься только специально обученному персоналу.
Автоклавирование
Процесс автоклавирования начинается с того, что крышку прибора 
с помещенными в него стерилизуемыми предметами герметично закрывают и закрывают все краны, кроме клапана для выхода воздуха. В камеру для воды наливают воду и включают нагреватели. Дожидаются того момента, когда камера со стерилизуемым материалом заполнится паром, который начнет вытеснять воздух. Давление поднимают до 1 атмосферы и ждут полного выхода воздуха. После этого доводят давление (по показаниям манометра) до нужной величины и с этого момента начинается отсчет времени стерилизации.
После того, как стерилизация окончена, сначала отключают нагреватели, потом открывают кран и выпускают пар. Только после того, как манометр покажет значение «0», крышку можно открыть. Все материалы из автоклава сразу же выгружают — оставлять их там нельзя! Воду из камеры сливают и оставляют автоклав для просушки.
Различают два основных режима автоклавирования:
1. Более жесткий с температурой +132 °С и давлением в 2 атмосферы. Время стерилизации 20 минут. В этом режиме стерилизуют перевязочный материал, стеклянную, фарфоровую и из нержавейки посуду, устойчивые к коррозии инструменты, стеклянные шприцы, иглы, пинцеты и пр.; белье, спецодежду.
2. Щадящий с температурой +120 °С и давлением 1,1 атмосферы. Время — 45 мин. Так стерилизуют изделия из пластиков (полипропилен, полиэтилен высокой плотности, полистирол), резины, латекса.
В медицинских учреждениях и биологических лабораториях периодически проводят проверку работы автоклава. Для этого при очередном цикле работы устройства внутрь закладывают ампулы с бензойной кислотой (становится фиолетового цвета при нагревании до +120 °С) или с мочевиной (расплавляется при +132 °С). Для более точного анализа в автоклав закладывают пробирки с сапрофитами и их спорами, а потом в лаборатории проверяют, пережили ли они процедуру.
Автоклавы для домашнего консервирования
Автоклав АВК-46
Автоклав АВКГ-46
Автоклав АВКП-22
Автоклав АВКТ-22
Автоклав АВКФ-125
Автоклав АВК-22
Автоклав АВКГ-22
Автоклав АВКГП-22
Автоклав – это бак с герметичной крышкой (рис. 1). Он оборудован манометром, термометром, сливным краном и другими приспособлениями. Промышленные установки используются в медицине, фармацевтике, пищепроме и т.п. для операций, требующих нагрева при повышенном давлении, из-за чего кипение начинается при температурах больше, чем при атмосферном.
Первый такой аппарат был сделан в 1679 году.
Бытовой Автоклав применяется в домашнем консервировании, для кипячения банок с продуктами при давлении 4,0-4,5 атм. и температуре 110-125 град С. Благодаря этому, стерилизуется тара, упрощается работа, лучше сохраняются питательные вещества.
Принцип автоклавного консервирования
Принцип работы бытового автоклава для домашнего консервирования основан на двух постулатах, физическом и микробиологическом:
В бак ставят закатанные банки и наливают воду. Включают огонь либо ТЭН. Обычно, вода закипает при 100 град С. Поднять температуру выше не получится, потому что давление в пузырьках надо довести лишь до атмосферного. Но автоклав герметично закрыт. Поэтому давление внутри повышается. Пузырьки приходится греть сильнее, иначе они не вырвутся наружу. Как следствие – вода кипит при более высокой температуре. В результате гибнут практически все бактерии.
Устройство автоклава
Бытовой автоклав (рис. 3) состоит из следующих узлов и деталей:
Рис. 4
Цилиндр делается из металла (рис. 4). Почти у всех баков – двойное дно, некоторые еще и с такими же стенками. Это для того, чтобы дольше сохранялось тепло. (лучшие модели держат нагрев более 40 минут). В качестве материала изготовления используется:
Для начинающих оптимальный вариант – недорогой прибор из «обычной» стали. Для тех, кто занимается домашним консервированием из года в год, да еще в больших объемах, лучший автоклав – из нержавейки.
Рис. 5
Кассета (рис. 5) предназначена для группового расположения и плотной фиксации нескольких банок. С ее помощью процесс загрузки-выгрузки упрощается и ускоряется. Это цилиндрическая разборная конструкция, состоит из: нижнее круглое основание с резиновой прокладкой, стяжные шпильки с гайками по окружности (может быть одна, по центру). А также верхняя крышка с ручкой. Диаметр – несколько меньше цилиндра. Недостаток в том, что можно ставить только одинаковые банки. Тогда как без кассет можно на одном уровне располагать тару 1,0, 0,75 и 0,5 литра.
Кассету можно докупить отдельно. Лишь бы она подходила к загрузочной камере.
Типы автоклавов и их характеристики
По конструкции: с накачкой давления либо автоматический. В первом случае, на крышке есть штуцер.
По загрузке: с кассетами или без них.
По приборам: только с манометром либо еще и с термометром.
По способу нагрева:
Рис. 6
Среди электрических есть аппараты с ЭБУ (электронным блоком управления, рис. 6). В них достаточно выставить параметры и включить, после чего работа автоклава продолжается в автоматическом режиме.
Установки объемом более 300 литров относятся к промышленным.
Кроме водяных (классических), есть еще паровые автоклавы. Принцип работы аналогичный, однако есть отличия. Они быстрее нагреваются, но консервы изнутри не всегда «доходят» как следует. Из-за этого укупорка, особенно рыбная и мясная, хранится не слишком долго. У водяных медленнее нагрев и остывание, зато содержимое банок прогревается более равномерно, из-за чего хранится лучше.
Наиболее популярными являются изделия на 22-27 литров, а также на 36-46 литров. Для рецептов домашнего автоклавного консервирования достаточно давления 4,0-4,5 атм. и температуры нагрева 110-125 град С. Почти все бытовые модели на это и рассчитаны.
Порядок работы автоклава (инструкция по использованию)
Приготовление в автоклаве не составляет сложности. Процесс работы с классическим водяным аппаратом с ручной накачкой давления выглядит следующим образом.
Подготовка
Продукты выбираются только качественные и свежие. Тару надо обязательно помыть, но не стерилизовать заранее. Ее заполняют не доверху, оставляют 2-3 см, т.к. объем продуктов во время нагрева может увеличиться. Банки закрывают крышками и закатывают. Если есть кассета – в нее устанавливают емкости одинаковой высоты, с идентичными крышками, и фиксируют.
В автоклав заливается вода и нагревается до 60 град С. Если положено горячее мясо или овощи – то до 70-90 град С. (Есть варианты, когда загруженные банки заливаются холодной водой без предварительного подогрева).
Закладка
В автоклав наливают воду с таким расчетом, чтобы она покрывала тару на 2-3 см. В кассетном – выше крышки кассеты. От уровня жидкости до края загрузочной емкости остается 5-6 см. Закрывают герметичную крышку. Насосом через ниппель накачивают воздух до 1 атм. (0,1 МПа). Это для того, чтобы выровнять давление в банках и в цилиндре.
Обычно воздух закачивают в автоклавы без кассет. Если загрузка с кассетами, выравнивать давление не нужно.
Нагрев и стерилизация
Температура и время выдержки зависят не только от продуктов, но еще и от размера банок. Если в рецепте этот нюанс не учитывается, то надо смотреть рекомендации к аппарату – там все должно быть написано подробно, для различной тары.
Охлаждение
После того, как время выдержки истекло, нагрев плавно уменьшают, чтобы постепенно снизить давление. Выключают огонь или ТЭН. Потом надо подождать, пока бак остынет до 30 град С, и сбросить остаточное давление с помощью штуцера. Каждый, кто работает с автоклавом, должен помнить главный принцип: резко поднимать давление и сбрасывать, быстро нагревать и охлаждать емкость нельзя, может сорвать крышки.
Перед открытием герметичной крышки бака, желательно повернуть предохранительный клапан, чтобы убедиться в полном отсутствии внутри избыточного давления. После этого открывают емкость, сливают воду и вытаскивают банки.
На одну закладку уходит 3-3,5 часа «рабочего» времени, из них где-то полчаса – на подготовку. Поэтому многие хозяйки начинают процесс после обеда, вечером выключают аппарат и оставляют его на ночь – охлаждаться. А утром вынимают из закладочной камеры готовую консервацию.
Достоинства и недостатки бытового автоклава
Использование бытового автоклава для приготовления овощных, рыбных или мясных консервов приносит домохозяйкам многочисленные преимущества:
Автоклавы приносят большую пользу и в тех случаях, если их применяют для приготовления пищи. Но подобное практикуется, в основном, только на производстве.
Как выбрать автоклав
Информация по объему, материалу изготовления и типу нагрева приведена выше. К ней можно добавить, что хорошо, если аппарат имеет не только двойное дно, но и такие же стенки. Тогда он дольше сохраняет тепло. Для контроля процесса удобнее иметь на крышке манометр и термометр, а не только один прибор. С другой стороны, надо понимать, что чем лучше автоклав, тем он дороже.
Покупая аппарат, надо обратить внимание на температуру нагрева. Есть модели с пределом 115 град С. Но некоторые бактерии гибнут только при 120-125 град С, поэтому ниже 120 град С брать не желательно.
По прочим характеристикам, можно посоветовать следующее. Толщина дна и стенок должна быть не менее 3-5 мм., тогда установка окажется достаточно безопасной, сможет выдержать давление 4-5 атм. Крепление для крышки автоклава должно быть надежным (рис. 8), лучше на «барашках», лишь бы они были равномерно распределены по окружности. Безболтовый затвор – тоже неплохо. Идеальная крышка та, которая устанавливается из середины цилиндра и прижимается к баку внутренним давлением. Ее сорвать невозможно в принципе.
Рис. 9
Термометр и манометр могут быть автономными приборами или по принципу «два в одном» (рис. 9). Первый вариант лучше, т.к. при поломке достаточно заменить только один из них. Во втором случае, ниже точность измерений и нередко мелкая неудобная шкала.
Если в баке есть сливной кран, значит, выливая воду, не придется каждый раз поднимать тяжелый цилиндр и переворачивать его. Считается, что кассеты на 3-4 шпильки лучше фиксируют банки, чем модели только с одной центральной. У некоторых марок узкая верхняя горловина. Вроде бы, ничего страшного. Но, если работать много, это слегка напрягает.
Какой автоклав лучше, с насосом или без него? На любителя. Второй проще, не надо напрягаться, качать воздух вручную. Зато первый быстрее входит в рабочий режим и может работать с более высокой температурой.
Какой автоклав самый лучший? Конечно же, из нержавейки, универсальный по продуктам, с программным управлением, толстым двойным дном и стенами, раздельными контрольными приборами, предохранительным клапаном, сливным краном, легкий и компактный, с защитой от срыва крышек.
Уход и хранение
Чтобы автоклав честно отработал положенный срок, ему надо обеспечить правильный уход и хранение. Это несложно, достаточно выполнять несколько простых правил:
Соблюдая эти нехитрые правила, можно значительно продлить «жизнь» своего верного помощника.
Меры предосторожности
Работая с автоклавом, запрещено:
И, разумеется, нельзя использовать автоклав для тех целей, для которых он не предназначен.
Рецепты для консервирования с автоклавом
Рисовая каша со свининой
Ингредиенты на 0,5 л.: свинина 200 г., рис 150 г., репчатый лук 30 г., топленое масло 25 г., болгарский перец – одна пятая часть от 1 шт., лавровый лист – треть одного листка, черный перец 3 зернышка, душистый перец 2 зернышка, соль 5-6 г. (чайная ложка без горки), растительное масло по вкусу.
Овощи
Ингредиенты на 1 л.: помидоры 4 шт., огурцы 4 шт., болгарский перец 2 шт., соль (крупная) 1,5 ст.л., сахар 1,5 ст.л., уксус (9%) 2 ст.л., гвоздика 2-3 шт., перец черный горошек несколько зерен, лавровый лист – 1 шт., вода 3 стак.
Рис. 11
Приготовление (рис. 11). Овощи помыть, перец и огурцы нарезать и с помидорами разложить в банки. Сделать маринад – воду с уксусом, солью и сахаром довести до кипения. Разлить по банкам, не доливая 2 см. до краев, закатать, поставить в автоклав. Параметры: 110 град С, 10-20 минут.
При желании, можно добавлять и другие овощи.
Ингредиенты на 0,5 л.: рыба (любая) 500 г., растительное масло 1-2 ст.л., соль 1 ч.л. без горки, черный перец горошек 3 шт., лавровый лист 1 шт., морковь и лук по вкусу.
Рис. 12
Приготовление (рис. 12). На дно банки выкладывают перец и лаврушку. Порезать овощи. Рыбу кусочками 50-70 гр. посолить и половину сложить в банку. Добавить часть овощей, потом остальную рыбу и снова овощи. 2 см. от края банки надо оставлять, иначе сорвет крышку. Залить растительным маслом. Закатать, поставить в автоклав. Время: 50-60 минут.
Температуры для рыбы выбирается в диапазоне 100-120 град С, в зависимости от ожидаемого результата. Если ниже, получаются кусочки с размягченными косточками, а выше – разваренная тушенка.
Бытовой автоклав – это превосходный аппарат, с помощью которого можно без особых усилий обеспечить семью вкусной консервацией.