اتوکلاو (Retort) چیست؟ راهنمای جامع انتخاب و کاربرد اتوکلاو در صنایع غذایی
در دنیای امروز حفظ کیفیت مواد غذایی و افزایش ماندگاری آن جایگاه ویژه ای دارد. همواره این سوال مطرح بوده و هست که چگونه ماندگاری محصولات را بدون افزودنی بالاببریم. پاسخ این سوال میتواند دستگاه اتوکلاو صنایع غذایی (Retort Machine) باشد که با فرآیند استریل حرارتی ماندگاری محصولات کنسروی را تضمین میکند.
در این مقاله با نحوه عملکرد اتوکلاو، انواع آن، تفاوت ریتورتهای افقی، عمودی و کانتینیوس، کاربرد هر کدام در صنایع غذایی و انتخاب دستگاه مناسب برای انواع بستهبندی آشنا میشوید.
اتوکلاو چیست
اتوکلاو دستگاهی پیشرفته است که با استفاده از بخار تحت فشار بالا و دمای زیاد، میکروارگانیسمهای مضر مانند باکتریها، ویروسها و قارچها را از بین میبرد. این فرآیند در دمایی بین ۱۲۱ تا ۱۳۴ درجه سانتیگراد و تحت فشار ۲ تا ۳ بار انجام میشود. نوع مواد غذایی و PH آن تعیین کننده زمان ماندگاری محصول، دما و فشار آن است. بیشتر بخوانیم
چرا به اتوکلاو صنایع غذایی، ریتورت (Retort) گفته میشود؟
در صنایع مختلف واژه اتوکلاو برای تجهیزات استریل تحت فشار به کار میرود، اما در صنایع غذایی معمولاً از اصطلاح Retort استفاده می شود. ریتورت واژه ای لاتین هست که در مباحث صنایع غذایی به فرایندهای استریل، پاستور و یا پخت محصولات بستهبندیشده اطلاق می شود.
اتوکلاو یا ریتورت چگونه کار میکند؟
اتوکلاو صنایع غذایی با ایجاد فشار و تنش دمایی در ۴ مرحله برای میکروب زدایی و افزایش ماندگاری اقدام می کند که مختصرا در ادامه به آن میپردازیم.
تزریق بخار به داخل اتوکلاو.
اولین مرحله کار این دستگاه استریل استفاده از بخار است. تامین بخار دستگاه ریتورت، توسط تاسیسات دیگ بخار انجام می شود. ورود و خروج بخار در این دستگاه استریل باید کنترل شود. بنابراین، موقع خرید این دستگاه کاربردی باید به امنیت ورود و خروج بخار توجه داشته باشید.
افزایش فشار و دما تا سطح مورد نیاز.
همانطور که قبلا اشاره شده برای استریل سازی غذا به افزایش فشار و دما نیز نیاز داریم. تامین این فشار توسط کمپرسورهای هوای انجام می شود. بنابراین ورودی و خروجی دستگاه هوای فشرده نیز نیاز به کنترل دارد.
نگهداری دما برای مدت زمان مشخص.
شکل کپسولی اتوکلاو باعث می شود بتوان دما را برای مدت بیشتری حفظ کرد. شایان ذکر است که سنسور های کنترل دما تعبیه شده در این دستگاه ریتورت، این فرایند را کنترل می کنند . شایان ذکر است که تامین بخار نیز از طریق تاسیسات بخار انجام می پذیرد.
کاهش فشار و سرد کردن محصول.
مرحله پایانی استریل، کاهش دما است. فرایند کاهش دما در اتوکلاو از طریق آب انجام می شود. این مرحله کاهش دما و فشار مرحله ای حیاتی است.
انواع اتوکلاو در صنایع غذایی
اتوکلاو ها در صنایع غذایی از نظر نوع عملکرد، میزان اتوماسیون و شکل ظاهری متفاوت هستند. شایان ذکر است که این تفاوت ها در فرآیند اتوکلاو نیست زیرا هر نوع اتوکلاویی برای تضمین ماندگاری مواد غذایی باید فرآیند حرارتی و فشار را رعایت کند. در ادامه مختصرا به تفاوت های آنها خواهیم پرداخت.
اتوکلاو (ریتورت) بخار مستقیم و اتوکلاو در بستر آب
برای بررسی نوع انواع اتوکلاو بر اساس عملکرد باید بدانیم که سیستم عملکرد حرارتی جهت استریل افزایش مرحله به مرحله همراه با فشار و سپس سرد کردن است. عملیات حرارتی در اتوکلاو ها میتواند توسط آب داغ و یا بخار این فرایند را انجام دهد.
تفاوت اتوکلاو بخار مستقیم و اتوکلاو در بستر آب
اتوکلاو بخار مستقیم (Direct Steam Autoclave) جهت انتقال حرارت به ظروف داخل اتوکلاو از فشار و بخار آب استفاده می کند. در این روش حرارت بخار از طریق بدنه ظروف بسته بندی به محصول انتقال میابد. بنابراین برای قوطی های کنسرو فلزی انتخاب مناسبی است. تنش دمایی حاصل ازبخارممکن است در بسته بندی هایی مانند رتورت پوچها یا ظروف شیشهای آسیب ایجاد کند.
اتوکلاو در بستر آب (Water Cascade Autoclave) برخلاف مدلهای بخار مستقیم، از چرخه مداوم آب داغ که به صورت بارانی یا آبشاری روی محصولات اسپری میشود، برای انتقال حرارت استفاده میکند. در این روش کنترل فشار و دما به دلیل پیوستگی فرآیند بارشی ساده تر است. این پیوستگی در توزیع دما، به خریدار اجازه میدهد تا این اتوکلاو را برای بسته بندی شیشه ها و ریتورت پووچ ها انتخاب کند.
| نوع اتوکلاو | بسته بندی مناسب | محصول مورد نظر |
| اتوکلاو بخار مستقیم | قوطی فلزی (Tin Cans) | کنسروهای گوشتی و غیرگوشتی |
| اتوکلاو بارشی | قوطی فلزی (Tin Cans)
پاکتهای فویل چندلایه (Retort Pouches) بطریهای پلاستیکی (PET/PP) بطری های شیشه ای (Jars) |
کنسروهای گوشتی و غیرگوشتی
محصولات غذایی حساس به دما مانند سسها و سوپهای آماده محصولات لبنی |
جهت بررسی انواع بسته بندی مناسب اتوکلاو کلیک کنید.
اتوکلاو افقی و اتوکلاو عمودی
دستگاه های ریتورت صنایع غذایی می توانند به صورت ایستاده و یا به صورت افقی ساخته شوند. مهمترین تفاوت این نوع دو اتوکلاو در سهولت بارگیری و تخلیه آن است. بارگیری و تخایه سبدهای ریتورت توسط ریل انجام می شود. این درحالی است که در اتوکلاوهای ایستاده و یا عمودی بارگیری سبدها با جرثقیل سقفی نجام می شود. تفاوت دیگری که می توان به آن اشاره کرد حجم و ظرفیت بالای اتوکلاوهای افقی نسبت به ریتورت هایایستاده است. شایان ذکر است که با محدودیت ظرفیت اتوکلاوهای ایستاده، اتوماسیون این نوع دستگاه به صرفه نیست.
ریتورت بچ (Batch) و ریتورت کانتینیوس (Continuous)
ریتورت بچ اتوکلاوی است که محصول در یک مرحله بارگیری می شود ودرب آن بسته می شود. پس از فرآیند استریل محصول شامل افزایش دما، سرد کردن در همان محفظه انجام می شود. سپس درب دستگاه باز می شود و سبد های حاوی محصول از آن خارج میشود. این نوع ریتورت برای خطوط با ظرفیت کم به بالا موثر است و تقریبا برای انواع کنسرو گوشتی و غیر گوشتی و مواد غیرلبنی مناسب است.
در ریتورت کانتینیوس (پیوسته) فرآیند استریل و افزایش ماندگاری، در حالی انجام میشود که محصول بهطور مداوم در داخل دستگاه حرکت میکند. بستهها ابتدا از طریق محفظه آببندی (Air Lock) وارد ریتورت میشوند. سپس سیستم انتقال داخلی، شامل نوار نقاله، کریر یا مارپیچ، آنها را با سرعتی کنترلشده از بخشهای گرمکردن، استریلیزاسیون و خنککاری عبور میدهد. در پایان نیز محصولات از محفظه خروجی خارج میشوند، بدون آنکه فشار داخل دستگاه کاهش یابد یا فرآیند تولید متوقف شود.
| ویژگی | ریتورت بچ | ریتورت کانتینیوس |
| نحوه تولید | ناپیوسته | پیوسته |
| بارگیری | یکجا | مداوم |
| تخلیه | پس از پایان سیکل | بدون توقف خط |
| ظرفیت تولید | کم تا متوسط | بالا |
چگونه اتوکلاو مناسب انتخاب کنیم؟
برای انتخاب دستگاه استریل مواد غذایی باید به چند سوال پاسخ دهیم. اولین پرسش مربوط به نوع ماده ی غذایی است. چه ماده ای غذایی در فرآیند اتوکلاوینگ استریل می شود؟ پرسش دوم از حجم تولید میپرسد. ظرفیت تولید محصول چند ظرف در ساعت است؟ سوال بعدی در مورد بسته بندی مد نظراست. مواد غذایی با چه بسته بندی در فرآیند اتوکلاوینگ قرار میگیرند؟ در ادامه به بررسی این پرسشها می پردازیم.
چه ماده ای غذایی در فرآیند اتوکلاوینگ استریل می شود؟
تقریبا تمام مواد غذایی گوشتی جهت افزایش ماندگاری باید اتوکلاو شوند ولی در مورد محصولات غیر گوشتی مثل میوه، سبزیجات و حبوبات نمی توان با این اطمینان سخن گفت. از آنجایی که فشار یک عامل موثر در این فرایند استریل است باید این نکته در نظر گرفته شود که برخی میوهها در این فرایند بافت و شکل زیبای خود را از دست میدهند. در بسیاری از کمپوتهای میوه، به دلیل حساسیت بافت و رنگ محصول، پاستوریزاسیون نسبت به اتوکلاوینگ گزینه مناسبتری است. با این حال نوع فرآوری نهایی به pH محصول، نوع بستهبندی و الزامات ماندگاری بستگی دارد. به طور کلی اتوکلاو بچ انتخاب مناسبی برای کل کنسروهای گوشتی و غیر گوشتی است. انتخاب نوع ریتورت از نوع اتوکلاو بارشی ، یا اتوکلاوغرقابی و یا اتوکلاو بخار، بسیار تحت تاثیر نوع بسته بندی است. بهتر است برای بسته بندی های حساس (ریتورت پووچها یا شیشهها) از اتوکلاو بارشی استفاده کنیم.
| نوع محصول | نیاز به اتوکلاو | بستهبندی رایج | ریتورت پیشنهادی |
| کنسرو تن ماهی | ضروری | قوطی فلزی | بخار مستقیم یا بارشی |
| کنسرو گوشت و خورشت | ضروری | قوطی فلزی، پووچ | بخار مستقیم یا بارشی |
| کنسرو سوسیس و کالباس | ضروری | قوطی فلزی | بخار مستقیم |
| غذای حیوانات خانگی | ضروری | قوطی فلزی، پووچ، سینی آلومینیومی | بارشی |
| کنسرو حبوبات | ضروری | قوطی فلزی، شیشه | بخار مستقیم یا بارشی |
| کنسرو سبزیجات کماسید | ضروری | قوطی فلزی، شیشه | بخار مستقیم یا بارشی |
| زیتون و ترشیجات | معمولاً پاستور یا اتوکلاو ملایم | شیشه، PET | بارشی |
| سسها و غذاهای آماده | بسته به فرمولاسیون | پووچ، شیشه، سینی آلومینیومی | بارشی |
| کمپوت میوه | معمولاً پاستوریزاسیون ارجح است | شیشه، قوطی | بارشی (در صورت نیاز) |
| آبمیوه و نوشیدنیها | معمولاً پاستوریزاسیون | شیشه، PET | معمولاً نیاز به ریتورت ندارد |
اتوکلاوی مناسب ظرفیت خط تولید من
ریتورتهای بچ در طول و عرض های مختلفی تولید می شوند بنابراین از ظرفیت کم تا متوسط را می توانند پوشش دهند. جهت افزایش راندمان خط تولید کافی است تعداد ریتورتها را افزایش دهید. اتوکلاوهای ساخت شرکت آرسس پک دارای سبد هایی است که هر سبد حدود ۱۲۰۰ قوطی گنجایش دارد. بنابراین کوچکترین این دستگاه ۳۶۰۰ قوطی را در هر فرایند پخت پوشش میدهد. بزرگترین طول اتوکلاو ۶ متر می باشد که می تواند ۷۲۰۰ قوطی را استریل کند.
اتوکلاو مناسب هر نوع بستهبندی
انتخاب ریتورت مناسب علاوه بر نوع محصول، به نوع بستهبندی نیز بستگی دارد. مقاومت بستهبندی در برابر فشار و دما، سرعت انتقال حرارت و حساسیت آن به شوک حرارتی، تعیین میکند که از اتوکلاو بخار مستقیم، اتوکلاو بارشی یا ریتورت کانتینیوس استفاده شود. جدول زیر انتخاب مناسب برای متداولترین بستهبندیهای صنایع غذایی را نشان میدهد. بیشتر بدانیم.
| نوع بستهبندی | ویژگی اصلی | ریتورت پیشنهادی | دلیل انتخاب |
|---|---|---|---|
| قوطی فلزی (Tin Can) | استحکام بالا و انتقال حرارت سریع | ریتورت بچ بخار مستقیم یا بارشی | مقاومت بالا در برابر فشار و دما، انتقال حرارت یکنواخت |
| پاکت ریتورت (Retort Pouch) | سبک، انعطافپذیر و مناسب چاپ | ریتورت بچ بارشی | کاهش تنش حرارتی و توزیع یکنواخت دما برای جلوگیری از آسیب به بستهبندی |
| ظروف شیشهای (Glass Jar) | نمایش محصول و ارزش ظاهری بالا | ریتورت بچ بارشی | کنترل بهتر اختلاف دما و کاهش احتمال ترک یا شکستگی شیشه |
| ظروف PET / PP | سبک، مقاوم در برابر ضربه و مناسب برخی مواد غذایی | ریتورت بچ بارشی یا ریتورت کانتینیوس* | جلوگیری از تغییر شکل ظروف پلاستیکی و کنترل دقیق دما و فشار |
خرید اتوکلاو صنایع غذایی: باید ها و نباید ها
خرید اتوکلاو صنعتی همواره با چالش هایی همراه است. برای خرید یک اتوکلاو باید به این نکته توجه کنید که دستگاهی خریداری می شود که تحت بخار و فشار کار می کند. بنابراین خطر ترکیدگی و انفجار یک خطر بالقوه اما قابل پیش بینی و جلوگیری است.
ضخامت ورق اتوکلاو
اتوکلاوی باید خریداری شود که ضخامت ورق مناسبی داشته باشد. ضخامت ورق های استیل ۳۰۴ برای اتوکلاو ها می تواند بین ۸ و ۱۰ باشد. مسلما ضخامت ورق عامل تاثیر گذاری بر کیفیت و طول عمر دستگاه ریتورت است. البته این عامل روی قیمت نهایی اتوکلاو نیز موثر است.
سنسور و سوپاپ ریتورت
همانطور که در مراحل عملکرد اتوکلاو توضیح دادیم، این دستگاه با بخار تحت فشار کار میکند؛ بنابراین اپراتور و سیستم کنترل باید دما و فشار آن را بهصورت مداوم پایش و کنترل کنند. چنانچه سنسورهای دما و فشار به درستی کار نکنند و یا به درستی برنامه ریزی نشده باشند، می توانند موجب مشکلات عدیده ای شوند. بادکردگی قوطی ها، ترکیدگی قوطی ها در اتوکلاو و یا استریل نادرست، همه حاصل عملکرد نادرست سنسورها است. مشکلات ذکر شده مشکلات خوشبینانه ای هستند، بزرگترین مشکل ترکیدگی خود این دستگاه استریل است. برای اینکه اتوکلاو تبدیل به یک بمب خطرناک نشود، سازنده باید از سنسورها و سوپاپ ها قابل کنترل و گزارش گیری استفاده کند.
نوع درب اتوکلاو
درب اتوکلاو می تواند از نوع اتومات یا دستی باشد و یا حتی می تواند درب افقی یا عمودی باشد. آنچه که اهمیت دارد ایمنی درب دستگاه ریتورت است. از آنجایی که این دستگاه استریل تحت بخار و فشار کار می کند، باز کردن نا بهنگام درب موجب صدمات قابل توجهی به دستگاه ، محیط تولید و حتی نیروی انسانی می شود.
مزایای استفاده از اتوکلاو در صنایع غذایی :
استفاده از اتوکلاو تنها به افزایش ماندگاری محصولات محدود نمیشود. طراحی صحیح فرآیند استریل، علاوه بر حفظ ایمنی مواد غذایی، کیفیت محصول و قابلیت عرضه آن در بازارهای داخلی و صادراتی را نیز تضمین میکند. مهمترین مزایای استفاده از ریتورت در صنایع غذایی عبارتاند از:
استریلسازی مطمئن
از بین بردن میکروارگانیسمهای بیماریزا و عوامل فساد بدون نیاز به مواد نگهدارنده شیمیایی.
افزایش ماندگاری
امکان نگهداری طولانیمدت محصولات کنسروی در دمای محیط با حفظ ایمنی مصرف.
حفظ کیفیت محصول
کنترل دقیق دما، فشار و زمان باعث حفظ بهتر طعم، رنگ و بافت محصول نسبت به فرآیندهای غیرکنترلشده میشود.
رعایت استانداردهای صنایع غذایی
امکان تولید محصول مطابق الزامات سازمان غذا و دارو، استانداردهای ملی و بازارهای صادراتی.
به مشاوره برای انتخاب اتوکلاو نیاز دارید؟
انتخاب اتوکلاو مناسب تنها به ظرفیت تولید محدود نمیشود. نوع بستهبندی، فرآیند استریل، میزان اتوماسیون، فضای کارخانه و نوع محصول، همگی در انتخاب دستگاه مناسب نقش دارند. اگر برای انتخاب ریتورت مناسب خط تولید خود نیاز به مشاوره دارید، کارشناسان آرسس پک آمادهاند تا بر اساس شرایط واقعی کارخانه، مناسبترین گزینه را پیشنهاد دهند.
خدمات آرسس پک
- بررسی نیاز خط تولید پیش از طراحی دستگاه
- طراحی و ساخت متناسب با ظرفیت و نوع بستهبندی
- آموزش راهاندازی و فرآیند اتوکلاوینگ
- نصب، راهاندازی و خدمات پس از فروش
- تأمین قطعات و پشتیبانی فنی
اگر برای انتخاب ریتورت مناسب یا طراحی خط تولید کنسرو به مشاوره تخصصی نیاز دارید، کارشناسان آرسس پک آمادهاند تا بر اساس نوع محصول و ظرفیت تولید، مناسبترین راهکار را به شما پیشنهاد دهند. برای دریافت مشاوره و استعلام قیمت میتوانید با شماره 09199538751 تماس بگیرید.
سوال های متداول
آیا همه مواد غذایی به اتوکلاو نیاز دارند؟
خیر، یکی از روش های افزایش ماندگاری استفاده از اتوکلاو است. بهتر است بگوییم تمام مواد کنسروی باید اتوکلاو شوند. کمپوت ها، مرباجات، و ترشی جات به اتوکلاو نیاز ندارند. استریل آنها از طریق تونل پاستور صورت میگیرد.
آیا می توان اتوکلاو ایستاده را اتومات کرد؟
بله امکان اتومات کردن اتوکلاوهای ایستاده هست. مشکل اینجاست که این امر به خاطر گنجایش کم اتوکلاوهای عمودی، مقرون به صرفه نیست.