rumah · Peralatan · Apa yang dimaksud dengan pembicara dalam autoklaf? Apa itu autoklaf dan untuk apa? Desain, produksi, pengoperasian autoklaf industri

Apa yang dimaksud dengan pembicara dalam autoklaf? Apa itu autoklaf dan untuk apa? Desain, produksi, pengoperasian autoklaf industri

Autoklaf adalah perangkat tertutup rapat yang digunakan untuk perawatan panas makanan kaleng buatan sendiri. Autoklaf memungkinkan Anda memasak daging, ikan, ayam, buah-buahan, buah beri dalam wadah timah atau kaca di bawah tekanan atmosfer tinggi (4,5-5,5 atm) dan suhu 120-125°C.

Liku-liku dimasak autoklaf rumah, ternyata enak! Rasa makanan kaleng itulah yang mendorong pembelian perangkat ini. dapat disimpan lebih lama dibandingkan produk biasa, karena jika diproses pada suhu tinggi, bakteri berbahaya dalam produk akan mati.

Autoklaf rumah tangga ditujukan untuk ibu rumah tangga, nelayan, pemburu, penghuni musim panas, dan semua orang yang menyukai makanan enak dan sehat.

Jenis autoklaf apa yang ada?

Ada berbagai macam autoklaf: makanan, medis, gigi, manikur. Semuanya disatukan oleh satu prinsip operasi, yaitu sterilisasi pada suhu di atas 100 derajat dan tekanan di atas atmosfer.

Seperti yang mungkin sudah Anda duga, subjek sterilisasi dalam satu kasus adalah produk makanan, di sisi lain - semua jenis instrumen. Selain itu, autoklaf berbeda dalam bahan pembuatannya, volume dan sumber pemanas yang digunakan. Berbicara tentang autoklaf rumahan, ada perangkat yang terbuat dari baja tahan karat food grade dan baja karbon.

Autoklaf baja tahan karat

Autoklaf baja tahan karat, selain untuk menyiapkan makanan kaleng, memungkinkan Anda mengolah produk dengan uap dan menggunakannya sebagai penyulingan nabati. Kerugian dari autoklaf baja tahan karat, mungkin, hanya mencakup biayanya (dibandingkan dengan analog yang terbuat dari baja karbon, harganya rata-rata 4-5 kali lebih mahal), dan tidak semua orang mampu membeli unit seperti itu.

Autoklaf baja karbon

Autoklaf terbuat dari baja karbon (logam besi, baja canai), yang menarik perhatian Anda dengan harga yang jauh lebih murah daripada autoklaf yang terbuat dari baja tahan karat, namun kualitas pelaksanaan tugasnya tidak kalah dengan autoklaf tersebut. Tujuan utama autoklaf kami adalah untuk menyiapkan daging kaleng, ikan, dan sayuran (serta pate, saus, selai, dan banyak lagi) di toples kaca, dengan tutup gulung. Autoklaf berbahan baja karbon memerlukan perawatan yaitu setiap selesai memasak dinding bagian dalam autoklaf harus dilap hingga kering (atau dipanaskan hingga sisa cairan menguap) dan dilumasi dengan minyak bunga matahari. Dengan cara ini Anda akan mencegah proses karat, dan unit akan bertahan bertahun-tahun.

Karakter utama

Tergantung pada volume kaleng yang dimuat, autoklaf adalah:

  • Kecil (7-14 kaleng setengah liter);
  • Sedang (14-20 kaleng setengah liter);
  • Besar (dari 20 ke atas).

Autoklaf industri dengan kapasitas lebih dari seribu kaleng memiliki dimensi yang sangat mengesankan. Mereka digunakan untuk menyiapkan makanan kaleng yang biasa kita beli di toko.

Menurut jenis pemanasannya, dapat dibagi menjadi dua jenis:

  • Klasik (atau gas), ditenagai oleh pemanas eksternal (dipasang pada tungku gas, api, primus, dll.);
  • Universal – di mana elemen pemanas sudah terpasang elemen pemanas listrik terbuat dari baja tahan karat (pada saat yang sama, autoklaf listrik juga dapat dipanaskan dari kompor gas).

Di toko online kami kedua jenis ini disajikan dalam dua versi:


  • Kecil - untuk kaleng 7 liter atau 14 setengah liter;
  • Sedang - untuk kaleng 14 liter atau 20 setengah liter.

Pada model kecil, stoples setengah liter memiliki dua tingkat, dan stoples liter memiliki satu tingkat. Dalam model besar: setengah liter dalam tiga tingkatan, liter dalam dua.

Model listrik sedikit lebih tinggi daripada model gas, karena di dalamnya, 6 sentimeter dari bawah, terdapat elemen pemanas. Tiga batang logam dilas di atas elemen pemanas, di mana platform logam untuk menempatkan kaleng.


Baca lebih banyak artikel

Dalam kondisi ini, percepatan reaksi dan peningkatan hasil produk tercapai. Ketika digunakan dalam kimia atau untuk melaksanakan reaksi kimia gunakan nama reaktor kimia. Ketika digunakan dalam pengobatan untuk sterilisasi pada tekanan dan suhu tinggi - hanya autoklaf. Jika sterilisasi dilakukan selama suhu tinggi, tapi tanpa tekanan, gunakan istilah sterilizer atau lemari pengering. Itu ditemukan oleh Denis Papin pada tahun 1679.

Jenis autoklaf

Autoclave adalah: berputar, berayun, horizontal, vertikal dan berbentuk kolom. Autoklaf adalah bejana tertutup atau dengan tutup terbuka. Jika perlu, mereka dilengkapi dengan penukar panas internal, eksternal atau jarak jauh, perangkat pencampur mekanis, elektromagnetik atau pneumatik dan instrumentasi untuk mengukur dan mengatur tekanan, suhu, ketinggian cairan, dll.

Desain autoklaf

Desain dan parameter utama autoklaf industri bervariasi, kapasitasnya berkisar dari beberapa puluh cm³ hingga ratusan m³, dan dirancang untuk beroperasi di bawah tekanan hingga 150 MPa (1500 kgf/cm²) pada suhu hingga 500 °C. Untuk produksi bahan kimia, jika produk perlu dicampur, autoklaf dengan mixer tanpa segel dan motor listrik berpelindung yang tidak memerlukan penyegelan merupakan pilihan yang menjanjikan. Rotor motor listrik ini dipasang langsung pada poros pengaduk dan ditutup dengan sekat berdinding tipis tertutup yang terbuat dari bahan non magnet yang tidak menghalangi penetrasi garis gaya magnet dari stator motor ke rotor.

Dalam produksi bahan bangunan Autoklaf terowongan atau jalan buntu digunakan. Secara eksternal, berupa pipa dengan diameter 3-6 m dan panjang 15-20 m, ditutup dengan penutup dengan kunci bayonet (jalan buntu di satu sisi, terowongan di kedua sisi).

Di sepanjang autoklaf terdapat rel untuk troli berisi produk. Autoklaf dilengkapi dengan saluran untuk pemasukan uap jenuh, pemintas limbah uap ke autoklaf lain, pelepasan uap ke atmosfer atau ke unit pemulihan, dan untuk pembuangan kondensat.

DI DALAM Industri makanan Autoklaf vertikal dan horizontal digunakan dalam berbagai variasi, ukuran dan prinsip pengoperasian. Misalnya, dalam autoklaf horizontal untuk industri makanan, tekanan balik yang diperlukan dapat diciptakan sehubungan dengan masing-masing paket produk, yang memungkinkan sterilisasi produk tidak hanya dalam wadah kaku (stoples kaca, kaleng), tetapi juga dalam wadah lunak dan semi. -kemasan yang kaku.

Penerapan autoklaf

Autoklaf digunakan dalam industri kimia (produksi herbisida, zat antara organik dan pewarna, dalam proses sintesis); dalam hidrometalurgi (pencucian dengan perolehan selanjutnya dari larutan logam non-besi dan logam mulia serta unsur langka); dalam industri karet (vulkanisasi produk teknis); dalam industri makanan (sterilisasi, pasteurisasi produk [termasuk makanan kaleng], penyiapan makanan); dalam industri bahan bangunan (produksi batu bata pasir-kapur, beton aerasi yang diautoklaf). Autoklaf banyak digunakan dalam pengobatan. Juga saat membuat produk dari serat karbon, untuk memberikan bentuk yang solid.

Jaket pelindung autoklaf adalah alat yang melindungi lapisan dan bahan utama bejana reaktor dari pengaruh cairan pendingin.

Autoklaf banyak digunakan dalam industri makanan. Sistem memasak autoklaf modern dilengkapi dengan mekanisme keamanan multi-tahap, kunci dan sistem khusus mati otomatis. Saat ini, sekitar 1,5 juta autoklaf terus digunakan untuk tujuan ini di seluruh dunia.

Penggunaan autoklaf tidak dibatasi skala industri. Autoklaf berukuran kecil dan produktivitas rendah digunakan untuk keperluan rumah tangga, untuk menyiapkan daging kaleng, ikan, dan sayuran buatan sendiri. Autoklaf rumah tangga bisa berupa keduanya produksi industri, dan buatan sendiri, terbuat dari tabung atau penerima gas. Autoklaf rumah tangga, mirip dengan otoklaf industri, dilengkapi dengan perangkat pengatur suhu dan tekanan serta katup pengaman.

Autoklaf dalam industri makanan

Memasak dengan autoklaf adalah metode memasak makanan dalam wadah tertutup atau autoklaf yang tidak memungkinkan udara atau cairan keluar dari wadah dengan tekanan tinggi. Karena titik didih suatu cairan naik seiring dengan meningkatnya tekanan, suhu cairan di dalam sistem dapat melebihi 100 °C tanpa cairan mencapai titik didihnya. Sebagian besar sistem memasak bertekanan tinggi beroperasi pada tekanan operasi 1,5 - 1,9 atmosfer. Pada tekanan ini, titik didih air naik hingga 125 °C. Peningkatan suhu memungkinkan Anda memasak produk lebih cepat secara tidak proporsional dibandingkan metode standar.

Misalnya dicincang kubis segar memasak dalam waktu satu menit. Kacang hijau segar atau kentang kecil membutuhkan waktu sekitar lima menit untuk dimasak, dan ayam utuh dengan berat hingga 3kg membutuhkan waktu sekitar 20 menit. Keuntungan lain dari metode memasak autoklaf adalah tercapainya efek merebus dan merebus produk secara perlahan dalam waktu yang sangat singkat.

Saat ini instalasi kecil Digunakan oleh pendaki untuk merebus air di ketinggian. Jauh di pegunungan, air mendidih sebelum mencapai suhu 100 °C, sehingga mencegah terjadinya pemanasan persiapan yang tepat makanan dan memasak makanan secara normal, seperti yang ditulis Charles Darwin dalam The Voyage of the Beagle.

Metode memasak autoklaf dianggap sangat eksplosif. Sistem memasak autoklaf modern dilengkapi dengan berbagai mekanisme perlindungan - kunci khusus, katup, sistem mati otomatis, dll.

Bagaimana sistem bekerja

Dalam kondisi normal, memanaskan cairan di atas titik didihnya tidak mungkin dilakukan. Segera setelah suhu air mencapai 100 °C, air menjadi uap dan meninggalkan zona pemanasan. Pembentukan uap secara intensif dalam wadah berisi cairan disebut mendidih. Jika air mendidih dalam waktu lama, air akan berubah menjadi uap seluruhnya.

Ketika air direbus dalam autoklaf, titik didihnya meningkat. Kejadiannya seperti ini: ketika suhu air mendekati 100 °C, penguapan air meningkat. Uap air, yang pada dasarnya berupa gas, menciptakan tekanan berlebih di dalam autoklaf, yang menyebabkan penurunan penguapan lebih lanjut, dan akhirnya tekanan meningkat sedemikian rupa sehingga perebusan berhenti, dan air yang dipanaskan di atas 100 ° C tetap cair. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi tekanan dalam sistem. Lagi panas tinggi, dan bahkan pada tekanan darah tinggi, memiliki lebih banyak efek yang kuat baik untuk penyiapan produk maupun untuk penghancuran mikroorganisme.

Proses serupa dapat dilakukan dengan mudah saat menyiapkan makanan padat dan tidak mengandung banyak gua. Dalam hal menyiapkan produk besar seperti spons, Anda harus memilih sistem dengan penghisapan debu yang dalam pada wadah. Kandungan gas sisa dapat membantu melindungi bakteri dari kehancuran dengan menciptakan insulasi termal pada cangkangnya.

Terdapat autoklaf yang menggunakan evakuasi fraksional, yang menghilangkan gas dalam beberapa siklus, sehingga memungkinkan penetrasi panas 100% untuk mensterilkan dan menghomogenisasi produk.

Nutrisi

Karena makanan dimasak tanpa penguapan yang intens dan lebih cepat dari biasanya, lebih sedikit cairan, vitamin, mineral, garam, dan zat lain yang direbus dari makanan dalam autoklaf.

Sterilisasi dengan cara direbus.

Sterilisasi dengan cara direbus dilakukan dalam alat sterilisasi. Air suling dituangkan ke dalam alat sterilisasi, karena air keran membentuk kerak. (Benda kaca direndam dalam air dingin, benda logam-masuk air panas dengan penambahan natrium bikarbonat). Barang yang akan disterilkan direbus dengan api kecil selama 30-60 menit. Awal sterilisasi dianggap saat air mendidih di dalam alat sterilisasi. Setelah perebusan selesai, alat diambil dengan pinset steril, lalu direbus bersama benda lainnya.

Sterilisasi panas kering.

Sterilisasi panas kering dilakukan dalam oven Pasteur. Bahan yang disiapkan untuk sterilisasi diletakkan di rak agar tidak bersentuhan dengan dinding. Kabinet ditutup lalu pemanas dinyalakan. Lama sterilisasi pada suhu 150°C adalah 2 jam, pada suhu 165°C – 1 jam, pada suhu 180°C – 40 menit, pada suhu 200°C – 10-15 menit (pada suhu 170°C kertas dan kapas diputar kuning, dan pada suhu yang lebih tinggi hangus). Awal sterilisasi dianggap saat suhu dalam oven mencapai ketinggian yang diinginkan. Di akhir masa sterilisasi, oven dimatikan, tetapi pintu lemari tidak dibuka sampai benar-benar dingin udara dingin, masuk ke dalam lemari dapat menyebabkan keretakan pada peralatan masak yang panas.

Sterilisasi uap di bawah tekanan.

Sterilisasi uap di bawah tekanan dilakukan dalam autoklaf. Autoklaf terdiri dari dua ketel yang dimasukkan satu ke dalam yang lain, selubung dan penutup. Ketel bagian luar disebut ruang air-uap, ketel bagian dalam disebut ruang sterilisasi. Uap dihasilkan dalam ketel air-uap. Bahan yang akan disterilkan ditempatkan pada kuali bagian dalam. Ada lubang kecil di bagian atas ketel sterilisasi yang dilalui uap dari ruang air-uap. Tutup autoklaf disekrupkan rapat ke wadahnya. Selain bagian-bagian utama yang tercantum, autoklaf memiliki beberapa bagian yang mengatur pengoperasiannya: pengukur tekanan, kaca meteran air, katup pengaman, saluran keluar, katup udara dan kondensasi. Pengukur tekanan digunakan untuk menentukan tekanan yang dibuat di ruang sterilisasi. Tekanan atmosfer normal (760 mm Hg) dianggap nol, oleh karena itu, dalam autoklaf yang menganggur, jarum pengukur tekanan berada pada nol. Ada hubungan tertentu antara pembacaan pengukur tekanan dan suhu (Tabel 1).

Garis merah pada skala pengukur tekanan menentukan tekanan operasi maksimum yang diperbolehkan dalam autoklaf. Katup pengaman berfungsi untuk melindungi terhadap penumpukan tekanan berlebihan. Ini diatur ke tekanan tertentu, yaitu tekanan di mana sterilisasi harus dilakukan; ketika jarum pengukur tekanan melewati garis, katup autoklaf secara otomatis terbuka dan melepaskan uap berlebih, sehingga memperlambat kenaikan tekanan lebih lanjut.

Pada dinding samping autoklaf terdapat kaca pengukur air yang menunjukkan ketinggian air dalam ketel air-uap. Ada dua garis horizontal pada tabung kaca meteran air - bawah dan atas, yang masing-masing menunjukkan ketinggian air bawah dan atas yang diizinkan di ruang air-uap. Katup udara dirancang untuk mengeluarkan udara dari ruang sterilisasi dan ruang uap air pada awal sterilisasi, karena udara, sebagai penghantar panas yang buruk, mengganggu proses sterilisasi. Pada bagian bawah autoklaf terdapat kran kondensasi untuk membebaskan ruang sterilisasi dari kondensat yang terbentuk selama masa pemanasan bahan yang disterilkan.

Aturan untuk bekerja dengan autoklaf.

Sebelum mulai bekerja, periksa autoklaf dan peralatan kontrol. Dalam autoklaf dengan kontrol uap otomatis, panah pada pengukur tekanan vakum listrik ruang air-uap diatur sesuai dengan mode sterilisasi: panah bawah diatur ke 0,1 atm. lebih rendah, atas - sebesar 0,1 atm. di atas tekanan operasi, ruang air-uap diisi dengan air sampai tanda atas gelas ukur. Selama periode pengisian air, katup pada pipa tempat uap masuk ke dalam ruangan tetap terbuka untuk memungkinkan udara bebas keluar dari boiler. Ruang sterilisasi autoklaf diisi dengan bahan yang akan disterilkan. Setelah itu, tutup (atau pintu) autoklaf ditutup, diikat erat dengan kunci sentral atau baut; untuk menghindari distorsi, kencangkan baut secara melintang (sepanjang diameter). Kemudian nyalakan sumber pemanas ( listrik, uap), menutup katup pada pipa yang menghubungkan sumber uap ke ruang sterilisasi. Dengan dimulainya pembentukan uap dan terciptanya tekanan pada ruang air-uap, dilakukan pembersihan (penghilangan udara dari ketel sterilisasi). Metode pembuangan udara ditentukan oleh desain autoklaf. Mula-mula udara keluar dalam bagian-bagian yang terpisah, kemudian muncul aliran uap yang halus dan terus menerus, menandakan bahwa udara telah sepenuhnya dipindahkan dari ruang sterilisasi. Setelah udara dikeluarkan, keran ditutup, dan peningkatan tekanan secara bertahap dimulai di ruang sterilisasi.

Awal sterilisasi dianggap saat jarum pengukur tekanan menunjukkan tekanan yang disetel. Setelah itu, intensitas pemanasan dikurangi sehingga tekanan dalam autoklaf tetap pada tingkat yang sama selama waktu yang diperlukan. Di akhir waktu sterilisasi, pemanasan dihentikan. Tutup katup pada pipa yang mengalirkan uap ke ruang sterilisasi, dan buka katup pada pipa kondensasi (bawah) untuk mengurangi tekanan uap di dalam ruang. Setelah jarum pengukur tekanan turun ke angka nol, kendurkan perlahan alat penjepit dan buka tutup autoklaf.

Suhu dan lamanya sterilisasi ditentukan oleh kualitas bahan yang disterilkan dan sifat mikroorganisme yang menginfeksinya.

Pengendalian suhu pada ruang sterilisasi dilakukan secara berkala dengan menggunakan uji bakteriologis. Biotest diproduksi oleh laboratorium bakteriologis di Center for Sensitive Sciences. Jika pengujian ini tidak lulus, kondisi teknis autoklaf diperiksa.

Pada tekanan dan suhu tinggi - hanya autoklaf. Jika sterilisasi dilakukan pada suhu tinggi, tetapi tanpa tekanan, maka digunakan istilah sterilisasi atau lemari pengering. Itu ditemukan oleh Denis Papin pada tahun itu. Autoclave - Reaktor untuk sintesis hidrotermal. Ini adalah bejana las horizontal berbentuk silinder, tertutup rapat dengan tutup berbentuk bola. Diameter autoklaf 2–3,6 m, panjang 19–40 m.

Jenis autoklaf

Autoklaf

Autoclave adalah: berputar, berayun, horizontal, vertikal dan berbentuk kolom. Autoklaf adalah bejana tertutup atau dengan tutup terbuka. Jika perlu, mereka dilengkapi dengan penukar panas internal, eksternal atau jarak jauh, perangkat pencampur mekanis, elektromagnetik atau pneumatik dan instrumentasi untuk mengukur dan mengatur tekanan, suhu, ketinggian cairan, dll.

Desain autoklaf

Desain dan parameter utama autoklaf industri bervariasi, kapasitasnya berkisar dari beberapa puluh cm³ hingga ratusan m³, dan dirancang untuk beroperasi di bawah tekanan hingga 150 MN/m² (1500 kgf/cm²) pada suhu hingga 500 ° C. Untuk produksi bahan kimia, autoklaf tanpa segel dengan motor listrik berpelindung yang tidak memerlukan penyegelan cukup menjanjikan. Rotor motor listrik ini dipasang langsung pada poros pengaduk dan ditutup dengan sekat berdinding tipis tertutup yang terbuat dari bahan non magnet yang tidak menghalangi penetrasi garis gaya magnet dari stator motor ke rotor. Dalam produksi bahan bangunan, autoklaf terowongan atau buntu digunakan. Secara eksternal, berupa pipa dengan diameter 3-6 m dan panjang 15-20 m, ditutup dengan penutup dengan kunci bayonet (jalan buntu di satu sisi, terowongan di 2 sisi). Di sepanjang autoklaf terdapat rel untuk troli berisi produk. Autoklaf dilengkapi dengan saluran untuk pemasukan uap jenuh, pemintas limbah uap ke autoklaf lain, pelepasan uap ke atmosfer atau ke unit pemulihan, dan untuk pembuangan kondensat.

Industri makanan menggunakan autoklaf vertikal dan horizontal dengan berbagai variasi, ukuran dan prinsip pengoperasian. Misalnya, dalam autoklaf horizontal untuk industri makanan, tekanan balik yang diperlukan dapat diciptakan sehubungan dengan masing-masing paket produk, yang memungkinkan sterilisasi produk tidak hanya dalam wadah kaku (stoples kaca, kaleng), tetapi juga dalam wadah lunak dan semi. -kemasan yang kaku.

Penerapan autoklaf

Autoklaf digunakan dalam industri kimia (produksi herbisida, zat antara organik dan pewarna, dalam proses sintesis); dalam hidrometalurgi (pencucian dengan perolehan selanjutnya dari larutan logam non-besi dan logam mulia serta unsur langka); di industri karet (vulkanisasi produk teknis); dalam industri makanan (sterilisasi, pasteurisasi produk [termasuk makanan kaleng], penyiapan makanan); dalam industri bahan bangunan. Autoklaf banyak digunakan dalam pengobatan. Juga saat membuat produk dari serat karbon, untuk memberikan bentuk yang solid. Jaket pelindung autoklaf adalah alat yang melindungi lapisan dan bahan utama bejana reaktor dari pengaruh cairan pendingin. Autoklaf banyak digunakan dalam industri makanan. Sistem memasak autoklaf modern dilengkapi dengan mekanisme perlindungan multi-tahap, kunci khusus, dan sistem pematian otomatis. Saat ini, sekitar 1,5 juta autoklaf terus digunakan untuk tujuan ini di seluruh dunia.

Prinsip operasi sistem dalam industri makanan

Memasak dengan autoklaf adalah metode memasak makanan dalam wadah tertutup atau autoklaf yang tidak memungkinkan udara atau cairan keluar dari wadah dengan tekanan tinggi. Karena, dengan meningkatnya tekanan, titik didih cairan naik, suhu cairan di dalam sistem dapat ditingkatkan hingga 100 °C. Dalam hal ini, cairan tidak mencapai titik didih. Sebagian besar sistem memasak bertekanan tinggi beroperasi pada tekanan operasi 15 psi, standar yang ditetapkan di Amerika Serikat pada tahun 1917. Pada tekanan ini, cairan mendidih pada suhu 125 °C. Peningkatan suhu memungkinkan Anda memasak produk lebih cepat secara tidak proporsional dibandingkan metode standar.
Misalnya, kubis segar cincang dimasak dalam waktu satu menit, menjaga seluruh vitamin dan rasa produk. Kacang hijau segar atau kentang kecil membutuhkan waktu sekitar lima menit untuk dimasak, dan ayam utuh seberat 3 kilogram membutuhkan waktu sekitar 20 menit. Keuntungan lain dari metode memasak autoklaf adalah tercapainya efek merebus dan merebus produk secara perlahan dalam waktu yang sangat singkat.
Prototipe autoklaf pertama ditemukan oleh fisikawan Perancis Denis Papin pada tahun 1679. Saat ini, instalasi kecil digunakan oleh para pendaki untuk merebus air di ketinggian. Jauh di pegunungan, air mendidih sebelum mencapai suhu 100 °C, sehingga mencegah proses memasak makanan dengan benar dan normal, seperti yang ditulis Charles Darwin dalam The Voyage of the Beagle.
Metode memasak autoklaf dianggap sangat eksplosif. Sistem memasak autoklaf modern dilengkapi dengan mekanisme perlindungan multi-tahap, kunci khusus, dan sistem pematian otomatis.

Bagaimana sistem bekerja

Dalam kondisi normal, tidak mungkin memanaskan air di atas titik didih. Begitu suhu mencapai 100 °C, air berhenti memanas. Hal ini terjadi karena intensnya penguapan air selama proses pemanasan. Jika air direbus dalam waktu lama, air akan berubah menjadi uap sepenuhnya.
Ketika air atau cairan direbus dalam autoklaf, titik didihnya meningkat. Segera setelah suhu sup atau bubur mencapai 90 °C, penguapan intensif dimulai. Uap air, yang pada dasarnya berupa gas, menciptakan tekanan berlebih yang dikombinasikan dengan suhu, yang menyebabkan penguapan terhenti. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi tekanan dalam sistem. Panas yang dihasilkan oleh peningkatan tekanan disebut panas laten dan memiliki daya tembus yang besar ke dalam struktur mikroorganisme, menghancurkannya bahkan dalam keadaan tidak aktif - dalam spora. Proses serupa dapat dilakukan dengan mudah saat menyiapkan makanan padat dan tidak mengandung banyak gua. Dalam hal menyiapkan produk yang kenyal dan besar, Anda harus memilih sistem dengan penghisapan debu yang dalam pada tangki. Kandungan oksigen sisa dapat membantu melindungi bakteri dari kehancuran dengan memberikan isolasi termal pada membrannya. Autoklaf modern menggunakan evakuasi fraksional, yang menghilangkan oksigen dalam beberapa siklus, memastikan penetrasi uap 100% selama proses sterilisasi dan homogenisasi produk.
Memasak makanan dengan metode autoklaf memungkinkan Anda memasak makanan berkali-kali lebih cepat, dengan tetap menjaga semua kandungan nutrisi produk.

Tekanan

Mengukus makanan dengan tekanan tinggi adalah cara memasak makanan yang paling bergizi. Tekanan tinggi mendorong keluarnya jus alami dari produk, memungkinkan Anda memasak hidangan pada suhu tinggi dalam jusnya sendiri. Memasak dengan tekanan tinggi memungkinkan makanan yang telah dikemas vakum atau sebelumnya dibekukan untuk “memperbaiki” jaringan yang rusak.

Uap

Uap super panas, yang dihasilkan pada tekanan tinggi dan suhu tinggi, memungkinkan Anda memasak 3 hingga 10 kali lebih cepat. Mengukus dengan suhu tinggi memungkinkan Anda memasak tanpa garam, dengan sedikit minyak, gula, perasa dan penambah rasa, dengan lebih sedikit penuaan dan pengeringan dengan tetap menjaga rasa segar.

Nutrisi

Kandungan rendah lemak

Memasak bertekanan pada dasarnya adalah proses memasak makanan rendah lemak. Uap panas menyaring lemak dari serat mikro produk, melepaskannya ke lingkungan cair di sekitarnya.

Disinfeksi produk

Jamur adalah jamur yang tumbuh seperti benang sutra dan muncul pada produk dalam bentuk bulu halus. Beberapa jenis jamur menghasilkan mikotoksin yang berbahaya bagi kesehatan. Jamur dapat tumbuh dan berkembang dalam asam yang melindungi kita dari bakteri. Jamur memecah makanan menjadi enzim dan membuatnya tidak layak untuk dikonsumsi. Asam sebagian menetralkan efek berbahaya dari jamur. Jamur dan ragi dihancurkan pada suhu antara 60-87 derajat.

Pengoperasian autoklaf industri

Untuk menggunakan autoklaf, pemilik harus memastikan bahwa bejana disimpan dalam kondisi baik dan kondisi aman pekerjaan mereka.

Untuk tujuan ini perlu:

  • menunjuk atas perintah dari kalangan dokter spesialis yang telah lulus dengan cara yang ditentukan menguji pengetahuan tentang Aturan mereka yang bertanggung jawab atas kondisi baik dan pengoperasian kapal yang aman, serta mereka yang bertanggung jawab atas pelaksanaan pengendalian produksi atas kepatuhan terhadap persyaratan keamanan industri saat mengoperasikan bejana tekan.
  • Kuantitas orang yang bertanggung jawab untuk pelaksanaan pengendalian produksi harus ditentukan berdasarkan perhitungan waktu yang diperlukan untuk pelaksanaan tugas yang diberikan kepada orang-orang tersebut secara tepat waktu dan bermutu tinggi berdasarkan jabatan resminya. Perintah organisasi dapat menunjuk spesialis yang bertanggung jawab atas kondisi baik kapal dan bertanggung jawab atas kondisinya operasi yang aman;
  • menunjuk sejumlah personel servis yang terlatih dan bersertifikat untuk melayani kapal, dan juga menetapkan prosedur sehingga personel yang diberi tanggung jawab untuk melayani kapal secara hati-hati memantau peralatan yang ditugaskan kepada mereka dengan memeriksanya, memeriksa pengoperasian perlengkapan, instrumentasi, keselamatan dan pemblokiran perangkat dan menjaga kapal dalam kondisi baik. Hasil pemeriksaan dan pengujian harus dicatat dalam shift log;
  • memastikan implementasinya pemeriksaan teknis, diagnosis pembuluh darah tepat waktu;
  • memastikan prosedur dan frekuensi pengujian pengetahuan oleh manajer dan spesialis Peraturan;
  • mengatur pengujian berkala atas pengetahuan staf tentang instruksi tentang mode pengoperasian dan pemeliharaan kapal yang aman;
  • memberikan peraturan dan pedoman kepada spesialis untuk pengoperasian kapal yang aman, dan instruksi kepada personel;
  • memastikan bahwa spesialis mematuhi Peraturan, dan personel layanan- instruksi.

Organisasi yang mengoperasikan autoklaf harus mengembangkan dan menyetujui instruksi bagi mereka yang bertanggung jawab atas kondisi baik dan pengoperasian kapal yang aman dan mereka yang bertanggung jawab atas pelaksanaan pengendalian produksi atas kepatuhan terhadap persyaratan keselamatan industri selama pengoperasian kapal.

Saat mengoperasikan autoklaf, Anda harus dipandu oleh dokumen peraturan yang disetujui setiap tahun oleh Gosgortekhnadzor Rusia Daftar yang ada dokumen peraturan Gosgortekhnadzor dari Rusia.

Desain, produksi, pengoperasian autoklaf industri

Di wilayah tersebut Federasi Rusia menetapkan persyaratan untuk desain, desain, pembuatan, rekonstruksi, penyesuaian, pemasangan, perbaikan, diagnosa teknis dan pengoperasian autoklaf "PERATURAN KONSTRUKSI DAN PENGOPERASIAN KAPAL TEKANAN YANG AMAN" PB 03-576-03

Tanggung jawab atas pelanggaran Peraturan PB 03-576-03 bersifat wajib bagi semua pejabat, spesialis, karyawan yang terlibat dalam desain, manufaktur, rekonstruksi, pemasangan, penyesuaian, perbaikan, diagnosa teknis, dan pengoperasian kapal. Orang yang melanggar Aturan ini bertanggung jawab sesuai dengan undang-undang Federasi Rusia saat ini.

Dan lat. clavis - sembelit, katup), peralatan tertutup yang dirancang untuk melakukan berbagai proses (pemrosesan produk, bahan mentah, produk, dll.) ketika dipanaskan dan di bawah tekanan melebihi tekanan atmosfer. Tergantung pada ruang lingkup dan tujuannya, autoklaf berbeda dalam desain, peralatan, kapasitas peralatan, dan pembuatan rezim suhu. Berbagai macam model autoklaf diproduksi untuk berbagai industri, namun dalam hal prinsip pengoperasian dasar, model autoklaf tersebut sedikit berbeda satu sama lain.

Prinsip operasi

Dalam autoklaf, media air digunakan untuk meningkatkan suhu dan menciptakan tekanan, yang mengisi ruang antar dinding (ruang uap air). Setelah memilih siklus teknologi (kerja), vakum fraksionasi awal dibuat di ruang kerja autoklaf dengan pemanasan berkala, yaitu, udara dan kondensat di ruang kerja dihilangkan secara efektif. Ketika dipanaskan, uap air memasuki ruangan, meningkatkan tekanan dan suhu sesuai dengan parameter yang ditentukan, dan fase sterilisasi dimulai. Peningkatan tekanan dalam autoklaf mengkompensasi ekspansi termal produk. Kondisi seperti ini memungkinkan untuk mempercepat reaksi dan juga meningkatkan hasil produk. Pada akhir periode sterilisasi, tekanan dalam ruang autoklaf dilepaskan dan tahap pengeringan produk secara berdenyut vakum dimulai, dan sisa uap air langsung menguap pada suhu tinggi dan tekanan negatif.

Tergantung pada sifat operasinya, autoklaf dilengkapi dengan penukar panas internal, eksternal atau eksternal, perangkat pencampur mekanis, elektromagnetik atau pneumatik, berbagai perangkat untuk memantau suhu, tekanan, ketinggian cairan, dan parameter penyesuaian. Dalam industri, autoklaf digunakan dengan air (air bersirkulasi dalam sistem menggunakan pompa) dan pendinginan udara (pendinginan terjadi menggunakan aliran udara dingin).

Siklus sterilisasi dikontrol, serta tampilan parameter siklus, menggunakan layar sentuh elektronik interaktif yang terletak di panel depan autoklaf Menggunakan elemen kontrol yang terletak di panel (tombol, kontrol halus, dll.), operator memilih siklus, mengatur parameter, dan juga memiliki kemampuan untuk mengalihkan autoklaf ke mode siaga.

Desain autoklaf

Autoklaf industri modern adalah perangkat berteknologi tinggi yang kompleks dengan produktivitas tinggi. Secara desain, autoklaf dapat berbentuk vertikal, horizontal, berputar, berayun, dan berbentuk kolom. Autoklaf berbentuk bejana (ruang, silinder), yang selama pengoperasian ditutup dengan tutup bulat yang dipasang khusus, memastikan kekencangannya sepenuhnya, karena produk di dalamnya dipanaskan di bawah tekanan hingga suhu tinggi.

DI DALAM autoklaf vertikal(karakteristik oleh desain kompak) media air dipanaskan terutama menggunakan pemanas listrik berbentuk tabung khusus (elemen pemanas) yang terletak di dalam bagian bawah ruang autoklaf. Autoklaf semacam itu banyak digunakan untuk digunakan dalam kondisi laboratorium. DI DALAM autoklaf horizontal(gbr.) lebih sering digunakan pemanasan gas, yang ditandai dengan waktu pemanasan minimal dan fleksibilitas operasional yang lebih besar. Autoclave seperti ini biasanya digunakan dalam industri untuk pengolahan bahan komposit. Ini pilihan terbaik autoklaf klasik, karena pemasangannya yang sederhana, menempati area yang kecil dan tidak memerlukan sistem pemanas diatermik. Selain itu, biaya perlakuan panas produk dalam autoklaf semacam itu jauh lebih rendah dibandingkan saat menggunakan autoklaf listrik. Ada model autoklaf horizontal dan penukar panas spiral, yang merupakan contoh teknologi hemat energi. Penukar panas spiral memungkinkan Anda bekerja dengan produk apa pun, tetapi biayanya jauh lebih tinggi daripada penukar panas gas; selain itu, ia memiliki periode pengembalian yang lama.Memutar autoklafdigunakan untuk bekerja dengan zat padat atau lembek yang tersuspensi (disuspensi, ditimbang) (untuk pencucian konsentrat mineral dari berbagai logam dan bijih). Autoklaf berbentuk bejana tertutup dengan penutup yang dapat dilepas, yang dipasang pada badan menggunakan paking penyegel dan pin. Katup penutup dengan filter multilayer dipasang di luar tutupnya.Autoklaf goyangmengizinkan pencampuran zat dalam kemasan yang sterilisasinya dalam autoklaf konvensional dianggap tidak dapat diterima.Autoklaf kolombiasanya digunakan untuk membuat alumina dari bauksit (memungkinkan mereka mengurangi biaya tenaga kerja dan waktu dalam proses mendapatkannya).

Autoklaf terbuat dari baja berkualitas tinggi, aluminium, dan logam lainnya, yang sering kali dilapisi secara kimia bahan tahan(enamel, fluoroplastik). Lambungnya dibuat dengan mengelas atau menyambungkan sambungan dengan bagian bawah cembung. Bukaan khusus (penutup) dibuat di badan sehingga nyaman untuk memuat material. Uap disuplai ke pipa berlubang melalui fitting, dan kondensat dibuang melalui katup pembuangan. Dalam autoklaf listrik, sistem pasokan uap panas dipisahkan dari ruang kerja. Uap disuplai ke dalam ruangan melalui pipa dari boiler yang dilengkapi elemen pemanas listrik dengan pengatur derajat pemanasan. Untuk menghindari kehilangan panas yang besar, permukaan luar Autoklaf ditutupi dengan insulasi termal, yang membantu mengintensifkan proses teknologi.

Desain dan parameter utama autoklaf industri bervariasi: kapasitas dari beberapa puluh sentimeter kubik hingga meter kubik; dirancang untuk bekerja di bawah tekanan hingga 150 MPa (1500 kgf/cm²) pada suhu hingga 500 °C. Biasanya, autoklaf industri modern memiliki diameter mulai dari 1,2 m hingga 7,6 m dan panjang dari 1,9 m hingga 40 m.Saat melakukan proses fisik dan kimia dalam autoklaf, tekanan hingga 300 MPa dan suhu hingga beberapa ribu digunakan derajat.

Penerapan autoklaf

Autoklaf digunakan untuk penelitian ilmiah(autoklaf laboratorium), dalam kedokteran, biologi, metalurgi, kimia, karet, industri makanan, dalam produksi bahan bangunan.

Bagian utama autoklaf yang digunakan dalam kedokteran dan ahli biologi dan, – tangki tertutup rapat dengan dinding ganda yang mampu menahan tekanan tinggi. Jika proses sterilisasi dilakukan tanpa paparan tekanan tinggi, maka digunakan istilah sterilisasi atau oven pengering. Autoklaf medis digunakan untuk mensterilkan pembedahan bahan ganti dan perkakas, perkakas dan beberapa perangkat untuk menumbuhkan mikroorganisme, mendisinfeksi bahan yang terinfeksi, menghancurkan kultur mikroorganisme patogen, saat membuat produk dari serat karbon, untuk membentuknya menjadi padat, dll. Air suling dituangkan ke dalam ruang antar dinding (ruang air-uap) . Ketika dipanaskan, uap air memasuki ruang sterilisasi, meningkatkan tekanan dan suhu (di atas 100 °C).

Dalam metalurgi (hidrometalurgi, lihat juga Pencucian autoklaf) dengan bantuan autoklaf, larutan logam dimurnikan dari kotoran dan proses perolehan kembali logam mulia dan tanah jarang setelah pencucian dari larutan yang disiapkan dilakukan. Volume peralatan dapat bervariasi dari puluhan milimeter kubik (autoklaf pulsa laboratorium) hingga beberapa ratus meter kubik (autoklaf horizontal untuk oksidasi konsentrat Ni). Untuk cairan agresif, autoklaf baja tahan karat digunakan, serta perangkat yang dilapisi dengan lapisan atau ubin tahan korosi dan panas. Mereka menggunakan autoklaf silinder atau bola yang beroperasi pada 260 °C dan tekanan 6 MPa, dan unit autoklaf tipe “pipa-dalam-pipa” (pendingin disuplai ke pipa luar, campuran yang dipanaskan disuplai ke pipa bagian dalam) , beroperasi pada suhu kurang dari 300 °C.

DI DALAM industri kimia autoklaf digunakan dalam produksi herbisida, zat antara organik dan pewarna, serta dalam proses sintesis. Untuk melakukan berbagai reaksi kimia, alat ini disebut reaktor kimia m. Jika perlu untuk mencampur produk, digunakan autoklaf dengan mixer tanpa segel dan motor listrik berpelindung yang tidak memerlukan penyegelan.

DI DALAM industri karet Autoklaf digunakan untuk memvulkanisasi atau mengawetkan banyak produk karet atau plastik.

DI DALAM Industri makanan autoklaf digunakan untuk sterilisasi, pasteurisasi produk (termasuk makanan kaleng), memasak, dll. Autoklaf vertikal dan horizontal dengan berbagai variasi, ukuran dan prinsip pengoperasian digunakan. Misalnya, dalam autoklaf horizontal untuk industri makanan, tekanan balik yang diperlukan dapat diciptakan sehubungan dengan masing-masing paket produk, yang memungkinkan sterilisasi produk tidak hanya dalam wadah keras (kaca, besi), tetapi juga dalam wadah lunak dan semi-kaku. kemasan.

Produksi bahan bangunan c, khususnya silikat, didasarkan pada sintesis hidrotermal kalsium hidrosilikat, yang dilakukan dalam reaktor autoklaf dalam lingkungan uap air jenuh dengan tekanan 0,8–3 MPa dan suhu 175–200 °C. DI DALAM produksi ini Banyak pekerjaan yang melibatkan proses memperoleh kapur untuk campuran bahan baku. DI DALAM proses teknologi produksi kapur meliputi operasi berikut: ekstraksi batu gamping di pertambangan, menghancurkan dan memilahnya menjadi pecahan-pecahan, membakarnya di poros putar dan tempat pembakaran lainnya, menghancurkan atau menggiling kapur bongkahan (menghasilkan kapur tohor). Campuran bahan baku dibuat dengan dua cara: drum dan silo, yang berbeda satu sama lain dalam pembuatan campuran pasir kapur.

Saat ini hampir semua elemen bangunan dan struktur (panel, pelat lantai, elemen tangga, dll) dapat dibuat dari beton silikat bertulang, yang sifatnya hampir tidak kalah dengan beton bertulang, dan berkat penggunaan bahan baku lokal. dan limbah industri harganya 15 –20% lebih murah dibandingkan elemen beton bertulang serupa yang menggunakan semen Portland. Pabrik autoklaf modern memproduksi beton aerasi dan beton busa. Mereka banyak digunakan dalam konstruksi bangunan komersial dan perumahan untuk berbagai keperluan dan jumlah lantai. Beton aerasi dan beton busa dapat digunakan keduanya struktur penahan beban, dan untuk partisi interior dan sebagai jumper. Metode autoklaf untuk memproduksi beton aerasi dan beton busa adalah yang utama, karena dalam autoklaf keduanya dibuat kondisi optimal untuk pengerasan campuran, dan penggunaan proses autoklaf terkontrol memungkinkan diperolehnya beton aerasi dan beton busa dengan karakteristik teknis tertentu.

Mereka juga membuat beton seluler, blok silikat dan panel, menghadap, bahan isolasi termal dan produk lainnya. Autoklaf digunakan untuk produksi film tripleks. Menggunakan teknologi autoklaf ditingkatkan karakteristik optik kaca, ketahanan kelembabannya meningkat, dll. Dalam produksi tripleks, autoklaf terowongan atau buntu digunakan. Secara eksternal, berupa pipa dengan diameter 3–6 m dan panjang 15–20 m, ditutup dengan penutup dengan kunci bayonet (jalan buntu di satu sisi, terowongan di kedua sisi). Di sepanjang autoklaf terdapat rel untuk troli berisi produk. Autoklaf dilengkapi dengan saluran untuk pemasukan uap jenuh, pemintas limbah uap ke autoklaf lain, pelepasan uap ke atmosfer atau ke unit pemulihan, dan untuk pembuangan kondensat.

Referensi sejarah

Sebagai prototipe autoklaf modern adalah alat kesehatan untuk sterilisasi yang dibuat oleh D. Papen pada tahun 1680 (dilakukan pada suhu tinggi, tetapi tanpa tekanan di atas atmosfer), yang disebut. alat sterilisasi atau lemari pengering. Pada tahun 1795, pembuat manisan Perancis F. Appert menemukan cara untuk mengawetkan persediaan makanan. Dia mengemas makanan itu ke dalam wadah khusus dan merebusnya air biasa; Dengan demikian, autoklaf pertama untuk keperluan rumah tangga (rumah tangga) diperoleh. Pada tahun 1879, orang Prancis C. Chamberlain menciptakan autoklaf nyata, di mana tekanan yang diperlukan diciptakan ketika suhu meningkat. Penemuan ini tersebar luas secara eksklusif di kalangan ahli kimia dan ilmuwan medis, yang dihadapkan pada pertanyaan akut tentang sterilisasi instrumen.

Prototipe autoklaf modern yang digunakan dalam teknologi kimia adalah perangkat yang dibuat oleh V. N. Ipatiev pada tahun 1904. Dalam konstruksi, metode pembuatan batu bata silikat (pasir kapur) dalam autoklaf ditemukan di Jerman pada tahun 1880 oleh ilmuwan V. Michaelis. Di Rusia, perangkat autoklaf untuk produksi blok pasir kapur, papan serat, menghadap lempengan muncul pada tahun 1930an. Sampai tahun 1950-an satu-satunya jenis produk autoklaf silikat adalah bata pasir-kapur dan batu-batu kecil yang terbuat dari beton silikat seluler. Namun, berkat karya para ilmuwan Rusia, untuk pertama kalinya di dunia, produksi produk autoklaf beton silikat berukuran besar untuk konstruksi prefabrikasi telah diciptakan. Kemungkinan pembentukan produk seperti batu dalam autoklaf muncul pada akhir abad ke-19, tetapi produksi massal produk silikat, bagian dan struktur, terutama jenis beton, diselenggarakan untuk pertama kalinya di negara kita. Teknologi untuk produksi mereka dilakukan secara mekanis dan sebagian besar otomatis, yang memastikan produk lebih murah dibandingkan dengan bahan semen dan produk. Penelitian yang efektif ke arah ini dilakukan oleh P. I. Bozhenov, A. V. Volzhensky, P. P. Budnikov, Yu. M. Butt dan lain-lain.Hal ini menunjukkan bahwa pengolahan autoklaf menghasilkan hidrosilikat basa rendah yang paling stabil.

Pada tahun 1953, perusahaan Lagarde mengembangkan autoklaf untuk digunakan dalam industri tekstil (digunakan untuk mewarnai kain). Pada tahun 1988, autoklaf untuk pengalengan rumah, yang bekerja dengan menghubungkan ke jaringan listrik rumah.