Toidu steriliseerimine ei seisne ainult toote kuumutamises teatud temperatuurini. Suure viskoossusega toiduainete puhul on tegelik väljakutse see, kas soojus suudab tootesse tõhusalt tungida ja tagada, et iga osa saavutab nõutava steriliseerimistingimuse. Isegi kui seadme temperatuur saavutab seatud väärtuse, võib halb soojusülekanne toote sees ikkagi mõjutada steriliseerimise lõpptulemust. Viimastel aastatel on selliste toodete nagu valmistoidud, kastmed, lemmikloomade märgtoit, linnupesajoogid ja puuviljapüreed kiire kasvu tõttu toiduainetööstuses üha tavalisemaks muutunud suure viskoossusega toiduained. Võrreldes tavaliste jookide või madala viskoossusega vedelikega on neid tooteid raskem steriliseerida aeglasema soojuse tungimise ja ebaühtlase temperatuurijaotuse tõttu. See seab nii protsessi kavandamisele kui ka steriliseerimisseadmetele kõrgemad nõudmised.

Miks on kõrge viskoossusega toiduaineid raskem steriliseerida?

Termilise töötlemise käigus kandub soojus peamiselt kahel viisil: konvektsiooni ja juhtivuse kaudu. Madala viskoossusega toodete, näiteks mahla ja piima puhul tekitab vedeliku liikumine kuumutamise ajal loomuliku ringluse. See aitab soojust tootes kiiremini ja ühtlasemalt jaotada. Kõrge viskoossusega toitudel on aga vedeliku liikumine halb. Sisemine konvektsioon on piiratud, mis tähendab, et soojus peab juhtivuse kaudu aeglaselt väljastpoolt keskpunkti poole liikuma. Mida paksem on toode ja mida suurem on kuivainesisaldus, seda ilmsemaks see efekt muutub. Selle tulemusena võib samades steriliseerimistingimustes kõrge viskoossusega toote välispind juba saavutada sihttemperatuuri, samas kui keskosa temperatuur jääb palju madalamaks. See temperatuurijaotuse erinevus on peamine põhjus, miks kõrge viskoossusega toiduaineid on keerulisem steriliseerida.

Külm koht on kõige olulisem jälgitav piirkond

Toidu steriliseerimise ajal on üks võtmekontseptsioonkülm kohtKülm koht viitab toote sees olevale alale, mis kuumeneb kõige aeglasemalt ja vajab vajaliku steriliseerimistaseme saavutamiseks kõige rohkem aega. Suure viskoossusega toitude puhul asub see koht tavaliselt pakendi keskkoha või toote kõige paksema osa lähedal. Toote kaubandusliku steriilsuse saavutamist ei määra seadmel kuvatav kõrgeim temperatuur. Selle asemel sõltub see sellest, kas külm koht saab piisavalt kuumtöötlust. Kui külm koht ei vasta nõutavatele töötlemistingimustele, võib toode siiski olla mikroobsete ohtudega silmitsi seisnud. Seetõttu keskenduvad toidutootjad steriliseerimisprotsesside väljatöötamisel pigem sellele, kui kaua kulub kuumusel külma koha saavutamiseks, mitte lihtsalt töötlemistemperatuuri tõstmisele.

Kõrgem temperatuur ei ole alati parim lahendus

Tootmises püüavad mõned tootjad aeglase kuumutamisega seotud probleeme lahendada steriliseerimistemperatuuri tõstmise või hoidmisaja pikendamisega. Kuigi see lähenemisviis suurendab soojuskoormust, võib see tekitada ka uusi väljakutseid. Liigne kuumtöötlus võib põhjustada kastmete tumenemist, vähendada puuviljapüree värsket maitset või mõjutada linnupesa toodete, lihatoodete ja lemmikloomatoitude tekstuuri. Kvaliteetsete toiduainete puhul suurendab ületöötlemine mitte ainult energiatarbimist, vaid võib ka toote kvaliteeti vähendada. Seetõttu liigub tänapäevane toidusteriliseerimine selle poole, ettäpne protsessijuhtimineEesmärk on saavutada toiduohutusnõuded, minimeerides samal ajal tarbetut kuumakahjustust ja säilitades toote algsed omadused.

Kuidas saab parandada soojuse läbitungimise efektiivsust?

Soojusläbivuse parandamine nõuab terviklikku lähenemisviisi, mis hõlmab toodet, protsessi ja seadmeid. Esiteks peavad tootjad läbi viima soojusläbivuse testid, mis põhinevad toote koostisel, viskoossusel, pakendi suurusel ja täitemahul. Toote sees oleva tegeliku külma koha tuvastamise abil saavad nad määrata sobivad steriliseerimistemperatuuri ja -aja parameetrid. Teiseks vajavad erinevad pakendivormingud erinevaid steriliseerimislahendusi. Painduvatel kotikestel, klaaspudelitel, metallpurkidel ja plastkandikutel on kõik erinevad soojusülekande ja rõhukindluse omadused. Seetõttu ei saa steriliseerimisparameetreid universaalselt rakendada kõigile pakenditüüpidele. Lõpuks mängib olulist rolli ka steriliseerimisseadmete soojusülekande meetod. Veeimmersiooni retortidel, veepihustusretortidel ja pöörlevatel retortidel on oma eelised, mis sõltuvad toote nõuetest. Mõnede kõrge viskoossusega toiduainete puhul aitab pöörlev steriliseerimine parandada soojusvahetust, pöörates tooteid töötlemise ajal õrnalt. Samal ajal aitavad stabiilne kuuma vee ringlus ning täpne temperatuuri ja rõhu reguleerimine vähendada toodete temperatuurierinevusi ja parandada partii ühtlust.

Soojuse läbitungimine määrab toote kvaliteedi

Suure viskoossusega toiduainete puhul ei ole suurim steriliseerimise väljakutse mitte see, kui kõrgele seadmete temperatuur võib ulatuda, vaid see, kas soojus pääseb tootesse ühtlaselt ja järjekindlalt. Ainult siis, kui külm koht saavutab nõutava töötlemistingimuse, on võimalik ohutu steriliseerimine saavutada. Samal ajal aitab liigse kuumutamise vältimine säilitada toote värvi, maitset ja tekstuuri. Valmistoitude, lemmikloomatoidu ja esmaklassiliste toiduainete jätkuva kasvuga nihutavad tootjad oma fookust lihtsalt "steriliseerimise saavutamiselt" "täppissteriliseerimise saavutamisele". Soojuse läbitungimise efektiivsuse parandamine, temperatuurierinevuste vähendamine ja termiliste töötlemismeetodite optimeerimine muutub üha olulisemaks toiduettevõtetele, kes soovivad parandada toote kvaliteeti ja tootmise efektiivsust.