RU2171584C2 - Liquid water-containing food product pasteurizing (sterilizing) method - Google Patents
Liquid water-containing food product pasteurizing (sterilizing) method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171584C2 RU2171584C2 RU99116416A RU99116416A RU2171584C2 RU 2171584 C2 RU2171584 C2 RU 2171584C2 RU 99116416 A RU99116416 A RU 99116416A RU 99116416 A RU99116416 A RU 99116416A RU 2171584 C2 RU2171584 C2 RU 2171584C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pasteurization
- temperature
- sterilization
- stage
- product
- Prior art date
Links
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 9
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 abstract description 7
- 239000008267 milk Substances 0.000 abstract description 7
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 7
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 6
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 abstract 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 2
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000020200 pasteurised milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 231100000757 Microbial toxin Toxicity 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Dairy Products (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
Description
Способ пастеризации (стерилизации) жидких водосодержащих пищевых продуктов относится к молочной промышленности и может быть использован в пищевой и смежных областях для пастеризации (стерилизации) молока, пива, воды, соков, вина и других жидких водосодержащих продуктов и материалов. The method of pasteurization (sterilization) of liquid aqueous food products relates to the dairy industry and can be used in food and related fields for pasteurization (sterilization) of milk, beer, water, juice, wine and other liquid aqueous products and materials.
Известны традиционные способы пастеризации (стерилизации) жидких водосодержащих пищевых продуктов [1]. При традиционной пастеризации (стерилизации) тепловое воздействие на микрофлору поступает от носителя тепла через разделительную пластину, далее через жидкость и оболочку к ядру бактерии. Бактерия гибнет только при разрушении ядра. Так как вода имеет низкую теплопроводность, темп нагрева без образования пригара на разделительной пластине нельзя получить более 3oC/с. Отсюда следует, что для достижения летальной температуры ядра бактерии необходима длительная выдержка. В результате длительного теплового воздействия одновременно с гибелью бактерий происходит разрушение наиболее ценной части пищевого продукта. При этом необходимо отметить, что нагрев молока без выдержки до 60oC практически не влияет на качество молока, но не убивает бактерии.Known are traditional methods of pasteurization (sterilization) of liquid aqueous food products [1]. In traditional pasteurization (sterilization), the thermal effect on the microflora comes from the heat carrier through the separation plate, then through the liquid and the shell to the bacterial core. The bacterium dies only when the nucleus is destroyed. Since water has a low thermal conductivity, the rate of heating without the formation of a burn on the dividing plate cannot be obtained more than 3 o C / s. It follows that to achieve a lethal temperature of the bacterial nucleus, a long exposure is necessary. As a result of prolonged heat exposure, along with the death of bacteria, the most valuable part of the food product is destroyed. It should be noted that heating milk without exposure to 60 o C practically does not affect the quality of milk, but does not kill bacteria.
Известны электрофизические методы обработки пищевых продуктов [2]. Из электрофизических методов обработки жидких водосодержащих продуктов к очень эффективным способам можно отнести технологии обработки с применением СВЧ-энергии. К основным особенностям СВЧ-энергии можно отнести: способность проникать на значительную глубину обрабатываемого водосодержащего продукта (объемный нагрев), отсутствие контакта обрабатываемого продукта с теплоносителем и то, что при СВЧ-нагреве возможно сконцентрировать очень большие энергии в небольших объемах обрабатываемого продукта. Хотя к настоящему времени разработаны источники СВЧ-энергии с КПД, превышающим 75%, все же применение СВЧ-энергии для пастеризации (стерилизации) пищевых продуктов является делом сложным и дорогостоящим, но СВЧ-нагрев в сочетании с традиционными методами нагрева - наиболее плодотворный конструктивный путь. Known electrophysical methods of food processing [2]. Of the electrophysical methods of processing liquid water-containing products, processing technologies using microwave energy can be classified as very effective methods. The main features of microwave energy include: the ability to penetrate to a considerable depth of the processed water-containing product (volumetric heating), the absence of contact of the processed product with the coolant and the fact that with microwave heating it is possible to concentrate very large energies in small volumes of the processed product. Although microwave energy sources with an efficiency exceeding 75% have been developed to date, the use of microwave energy for pasteurization (sterilization) of food products is difficult and expensive, but microwave heating in combination with traditional heating methods is the most fruitful constructive way .
Известен взятый в качестве аналога способ обработки пищевых продуктов [3], включающий обработку продукта ИК-излучением и СВЧ-энергией. Данный способ не обеспечивает высокого качества готового продукта. Known taken as an analogue is a method of processing food products [3], including processing the product with infrared radiation and microwave energy. This method does not provide high quality finished product.
Целью настоящего изобретения является создание способа пастеризации (стерилизации) жидких водосодержащих пищевых продуктов, включающий обработку продуктов ИК-излучением и энергией СВЧ, указанная цель достигается тем, что на первом этапе в течение 5-15 с нагревают продукт энергией ИК-излучения до температуры меньшей температуры пастеризации (стерилизации) на 8-12oC, на втором этапе в течение 0,05-0,2 с энергией СВЧ плотностью мощности в обрабатываемом продукте не менее 680 Вт/см3 нагревают продукт до температуры пастеризации (стерилизации), а на третьем этапе выдерживают температуру пастеризации (стерилизации) в течение 3-6 с энергией СВЧ, составляющей 2-3% от плотности мощности энергии второго этапа.The aim of the present invention is to provide a method for pasteurization (sterilization) of liquid aqueous food products, including processing products with infrared radiation and microwave energy, this goal is achieved by the fact that in the first stage, the product is heated with infrared energy for 5-15 seconds to a temperature lower temperature pasteurization (sterilization) at 8-12 o C, in the second stage for 0.05-0.2 with microwave energy power density in the processed product of at least 680 W / cm 3 heat the product to pasteurization (sterilization) temperature, and the third stage withstand the temperature of pasteurization (sterilization) for 3-6 with a microwave energy of 2-3% of the power density of the energy of the second stage.
Существенные признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не поддаются самостоятельной квалификации, так как неотделимы от всего способа. Этапы способа и их характеристики окончательно определены экспериментально и позволяют создать высокоэффективный и экономичный способ пастеризации (стерилизации) жидких водосодержащих продуктов. Предлагаемый способ пастеризации (стерилизации) сочетает в себе традиционные методы нагрева, например нагрев на первом этапе ИК-излучением до температуры, меньшей температуры пастеризации (стерилизации) на 8 - 12oC, и на втором этапе СВЧ-энергией с плотностью СВЧ мощности в обрабатываемом продукте не менее 680 Вт/см3. При воздействии такой плотности СВЧ мощности на обрабатываемый продукт он в течение 0,05 - 0,2 с нагревается до температуры пастеризации (стерилизации).The essential features that distinguish the claimed method from the prototype do not lend themselves to independent qualification, since they are inseparable from the whole method. The stages of the method and their characteristics are finally determined experimentally and allow you to create a highly efficient and economical method of pasteurization (sterilization) of liquid aqueous products. The proposed pasteurization (sterilization) method combines traditional heating methods, for example, heating in the first stage with IR radiation to a temperature lower than the pasteurization (sterilization) temperature by 8 - 12 o C, and in the second stage with microwave energy with a microwave power density in the processed product at least 680 W / cm 3 . Under the influence of such a microwave power density on the processed product, it is heated to pasteurization (sterilization) temperature for 0.05 - 0.2 s.
При удельной плотности СВЧ-энергии более 680 Вт/см3 наведенная на мембранах бактерий напряженность поля достигает более 460 В/см3. В результате этого происходит электрический пробой клеточных мембран и мгновенный разогрев ядра бактерий, который летален для них. При этом происходит также электролитическое обеззараживание вредных соединений (фенолов, альдегидов, пестицидов и т.д.) и нейтрализация ионов тяжелых металлов. На третьем этапе энергией СВЧ, составляющей от 2% до 3% от энергии СВЧ второго этапа, температура пастеризации (стерилизации) в обрабатываемом продукте выдерживается в течение 3 - 6 с для обеспечения гарантированной пастеризации (стерилизации).With a specific microwave energy density of more than 680 W / cm 3, the field strength induced on the membranes of bacteria reaches more than 460 V / cm 3 . As a result of this, there is an electrical breakdown of cell membranes and instant heating of the bacterial nucleus, which is lethal for them. In this case, electrolytic disinfection of harmful compounds (phenols, aldehydes, pesticides, etc.) and the neutralization of heavy metal ions also occur. At the third stage, microwave energy, comprising from 2% to 3% of the microwave energy of the second stage, the pasteurization (sterilization) temperature in the processed product is maintained for 3 - 6 s to ensure guaranteed pasteurization (sterilization).
Все режимы и характеристики предлагаемого способа окончательно определены экспериментально. Построена установка, реализующая предлагаемый способ, проведены испытания. Как показали испытания, в обрабатываемом продукте происходит полная инактивация микроорганизмов, разрушение микробных токсинов, пестицидов и других вредных соединений, нейтрализация ионов тяжелых металлов, исправление пороков молока (запах силоса). Благодаря кратковременному нагреву максимально сохраняются нативные свойства жидких пищевых продуктов. All modes and characteristics of the proposed method are finally determined experimentally. Built installation that implements the proposed method, tested. As tests have shown, in the processed product there is a complete inactivation of microorganisms, the destruction of microbial toxins, pesticides and other harmful compounds, the neutralization of heavy metal ions, the correction of milk defects (the smell of silage). Thanks to short-term heating, the native properties of liquid food products are maximally preserved.
По сравнению с прототипом предлагаемый способ пастеризации (стерилизации) и обеззараживания жидких водосодержащих пищевых продуктов, обладает улучшенными техническими и экономическими показателями:
1) меньшие энергетические затраты;
2) более дешевое аппаратурное оформление;
3) очень высокое качество пастеризованного продукта;
4) очень высокий уровень обеззараживания.Compared with the prototype, the proposed method of pasteurization (sterilization) and disinfection of liquid aqueous food products has improved technical and economic indicators:
1) lower energy costs;
2) cheaper hardware design;
3) very high quality pasteurized product;
4) a very high level of disinfection.
Температура пастеризации (стерилизации) для разных жидких водосодержащих пищевых продуктов определена стандартами (ГОСТ, ОСТ, ТУ) на них, например: для молока пастеризованного ГОСТ 13277-79; для молока стерилизованного ОСТ 49140-85; для молока пастеризованного "Детского" ТУ 10 РСФСР 43-774-91. The pasteurization (sterilization) temperature for various liquid water-containing food products is determined by the standards (GOST, OST, TU) on them, for example: for pasteurized milk GOST 13277-79; for milk sterilized OST 49140-85; for pasteurized milk "Detsky" TU 10 RSFSR 43-774-91.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. П.Ф. Дьяченко, М.С. Коваленко, А.Д. Грищенко, А.И. Чеботарев. Технология молока и молочных продуктов, М.: Пищевая промышленность, 1974 г.SOURCES OF INFORMATION
1. P.F. Dyachenko, M.S. Kovalenko, A.D. Grishchenko, A.I. Chebotarev. Technology of milk and dairy products, Moscow: Food industry, 1974
2. И. А. Рогов, А.В. Горбатов. Физические методы обработки пищевых продуктов, М.: Пищевая промышленность, стр. 404-447. 2. I. A. Rogov, A.V. Hunchback. Physical Methods of Food Processing, Moscow: Food Industry, pp. 404-447.
3. SU 1233850 A1 (Киевский торгово-экономический институт), 30.05.86, A 23 L 3/26. 3. SU 1233850 A1 (Kiev Trade and Economic Institute), 05/30/86, A 23 L 3/26.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99116416A RU2171584C2 (en) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Liquid water-containing food product pasteurizing (sterilizing) method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99116416A RU2171584C2 (en) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Liquid water-containing food product pasteurizing (sterilizing) method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2171584C2 true RU2171584C2 (en) | 2001-08-10 |
| RU99116416A RU99116416A (en) | 2001-11-27 |
Family
ID=48235491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99116416A RU2171584C2 (en) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | Liquid water-containing food product pasteurizing (sterilizing) method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2171584C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294124C2 (en) * | 2004-04-06 | 2007-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ингредиент" | Method for sterilization of desiccated foodstuffs |
| US11229095B2 (en) | 2014-12-17 | 2022-01-18 | Campbell Soup Company | Electromagnetic wave food processing system and methods |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1233850A1 (en) * | 1982-05-18 | 1986-05-30 | Киевский Торгово-Экономический Институт | Method of heat treatment of food products |
-
1999
- 1999-07-29 RU RU99116416A patent/RU2171584C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1233850A1 (en) * | 1982-05-18 | 1986-05-30 | Киевский Торгово-Экономический Институт | Method of heat treatment of food products |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Дьяченко П.Ф. и др. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1974. Рогов И.А. и др. Физические методы обработки пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1974, с.404 - 447. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294124C2 (en) * | 2004-04-06 | 2007-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ингредиент" | Method for sterilization of desiccated foodstuffs |
| US11229095B2 (en) | 2014-12-17 | 2022-01-18 | Campbell Soup Company | Electromagnetic wave food processing system and methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Delorme et al. | Ultraviolet radiation: An interesting technology to preserve quality and safety of milk and dairy foods | |
| Ahmad et al. | Impact of nonthermal processing on different milk enzymes | |
| Shabbir et al. | Effect of non-thermal processing techniques on pathogenic and spoilage microorganisms of milk and milk products | |
| Dunn | Pulsed light and pulsed electric field for foods and eggs | |
| Geveke | UV inactivation of E. coli in liquid egg white | |
| Tian et al. | Inactivation of microorganisms in foods by ohmic heating: A review | |
| Martin et al. | Inactivation of Escherichia coli in skim milk by high intensity pulsed electric fields | |
| RU2174361C2 (en) | Method of sterilizing nonmilk low-acidity product | |
| Samani et al. | Analysis of the combinative effect of ultrasound and microwave power on Saccharomyces cerevisiae in orange juice processing | |
| Engin et al. | Effects of ultraviolet light and ultrasound on microbial quality and aroma‐active components of milk | |
| Bazhal et al. | Inactivation of Escherichia coli O157: H7 in liquid whole egg using combined pulsed electric field and thermal treatments | |
| JPH11506011A (en) | Improved method for reducing microbial levels in pumpable foods using high pulse voltage systems | |
| US20080152775A1 (en) | Inactivation of food spoilage and pathogenic microorganisms by dynamic high pressure | |
| Datta et al. | Ultraviolet and pulsed light technologies in dairy processing | |
| NL1012257C2 (en) | Pulses sterilization device for e.g. liquid food or medicine products, contains two sets of alternating parallel electrodes connected to a high voltage source | |
| FERNÁNDEZ‐MOLINA et al. | The combined effect of pulsed electric fields and conventional heating on the microbial quality and shelf life of skim milk | |
| Liu et al. | Current progress of emerging technologies in human and animals’ milk processing: Retention of immune‐active components and microbial safety | |
| Geveke | Inactivation of yeast and bacteria using combinations of radio frequency electric fields and ultraviolet light | |
| RU2171584C2 (en) | Liquid water-containing food product pasteurizing (sterilizing) method | |
| Bermudez-Aguirre | Advances in thermo-and manothermosonication for microbial inactivation | |
| Kernou et al. | A Review: Ultrasound-microwave technologies as alternative methods for inactivation bacterias in fruit juice | |
| Ibrahim | Thermal and nonthermal food processing technologies for food preservation and their effects on food chemistry and nutritional values | |
| Kamilla et al. | Non-Thermal UV-C Pasteurization: An Effective Method for Microbial Reduction in Liquid Foods | |
| Chen et al. | Non-thermal food pasteurization processes: an introduction | |
| Bhalerao et al. | Pulsed light technology applied in food processing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080730 |