Isıl işlem sırasında ısının penetrasyonu

Gıdanın fiziksel niteliklerine, ambalaj nitelik ve boyutları gibi birçok faktöre göre sıcaklık, yavaş yavaş ya da daha hızlı bir şekilde ısıtma ortamı sıcaklığına yaklaşır. Ayrıca, ısınma sırasında ambalaj içindeki gıdanın sıcaklığı her tarafta aynı değildir. Çeperlerden içeriye doğru bir sıcaklık kademeleşmesi görülür. Isıtıcı ortamdan kutu içlerine ısının akışına “ısının penetrasyonu” veya “ısının sızması” denir. Isının, kutu içindeki penetrasyonu sonucunda kutu içindeki gıda dıştan içeriye doğru ısınırken, tüm ısıl işlem süresince, ambalaj içindeki bölge en geç ısınır. En geç ısınan veya diğer bir ifadeyle ısının en az etkilediği bölge (zon) “soğuk nokta” olarak isimlendirilmektedir. Şüphesiz bu bir nokta değil küçük bir bölgedir. Isıl işlem koşullarının hesaplanmasında bu nokta, esas hedeftir. Çünkü bu noktada steriliteye ulaşılması, daha önce ısınmış bulunan diğer kısımlarda sterilizeye zaten ulaşılmış olduğunun garantisidir. Bu nedenle önce bu bölgenin yerinin belirlenmesi, sonra buraya ısının penetrasyonunun saptanması gerekir.

Ambalajlanmış gıdada ısı iletimi, gıdanın niteliklerine bağlı olarak, konveksiyonla, kondüksiyonla veya aynı anda hem konveksiyon ve hem de kondüksiyonla gerçekleşir. Örneğin bir kavanoz veya kutudaki gıda eğer meyve suyu gibi sıvı bir materyalse, ısı konveksiyonla ve hızla iletilir. Salamura içinde konserve yapılmış bir sebze konservesinde ise sıvı kısım konveksiyonla ısınırken katı parçacıklar kondüksiyonla ısınırlar. Fakat bu tip ürünlerde genel ısı iletim karakteri konveksiyondur. Buna karşın viskoz bir sos içinde yapılmış bir sebze konservesinde veya ülkemizde üretilen ton balığı konservelerinde olduğu gibi sadece katı parçaların sıkı bir şekilde doldurulduğu konservelerde ısı iletimi kondüksiyonla gerçekleşir ve ısı penetrasyonu çok yavaştır.

Konservede ısı penetrasyonu thermocouple (termokupul veya termokapıl) denen sıcaklık algılayıcılarıyla saptanır. Bir kutuda ısının penetrasyonunu ölçme amacıyla termokapıl ilk defa 1907’de kullanılmıştır. Daha sonra Ecklund (1949) tarafından özel bağlantı parçaları bulunan bir termokapıl geliştirilmiştir.”Ecklund tipi termokapıl” denen bu termokapıllardan yerleştirilmiş kutulara üretim hattında normal işlemler (dolum, ekzost, kapatma gibi) uygulanırken bir zorlukla karşılaşılmamakta ve ısı penetrasyon deneyleri sorunsuz olarak yürütülebilmektedir.