Применение расчетных методов и компьютерного моделирования в процессах стерилизации консервированных продуктов

Финальной стадией разработки новых консервированных продуктов является термическая обработка. Ее проводят с целью инактивации микрофлоры, тем или иным способом попавшей в продукт. Этот процесс требует нахождения баланса между позитивным и отрицательным воздействием высоких температур на продукт. Позитивное воздействие заключается в инактивации микроорганизмов, присутствующих в пищевых продуктах и негативно влияющих на здоровье потребителя и безопасность продукции. Отрицательное воздействие выражается в снижении пищевой ценности, утрате неустойчивых к высоким температурам нутриентов (например, витаминов и др.). При исследовании динамик прогрева консервированных продуктов отмечается выраженная неравномерность тепловой обработки, длительность термического воздействия и высокие энергозатраты. Действующие в настоящий момент режимы термической обработки могут превышать нормативную летальность на 30-50 %, а порой и в несколько раз. Проведение большого количества прогревов продукции с целью поиска оптимального соотношения временного воздействия и температуры очень затратно. Наиболее целесообразным представляется использование расчетных методов и компьютерного моделирования процессов термической обработки с целью определения оптимального сочетания продолжительности температурного воздействия на продукт. Анализ приведенных литературных источников указывает на несколько направлений определения оптимизации режимов тепловой стерилизации пищевых продуктов (расчет по разнице значений наименее прогреваемой точки и температуры нагрева контейнеров, по значениям между расчетной и полученной летальностью, расчет режима с учетом данных таблиц Стумбо, расчет по показателям затраченной энергии). Проведение исследований по определению динамик нагревов в наименее прогреваемой зоне в различных пищевых системах на летальность и влияния закономерностей теплопроводности пищевых систем на характер теплообмена позволит в дальнейшем разработать метод прогнозирования и оптимизации процессов стерилизации.