Технологическая линия производства осветленного яблочного сока

 

2. Технология производства яблочного сока

 

Соки осветлённые и  представляют собой жидкую фазу плодов с растворёнными в ней веществами, отжатую из плодовой ткани.

Подготовка сырья

Доставка, приёмка и хранение сырья осуществляются в производстве соков так же, как при изготовлении других видов фруктовых консервов. Мытое сырьё инспектируют, удаляя плоды, поражённые вредителями, загнившие  и с другими дефектами. Механическое измельчение (дробление) является основным способом воздействия на растительную ткань в производстве соков. Дроблёные плоды нагревают в аппаратах непрерывного действия разного устройства. Нагревание не только повышает выход сока, но и оказывает другие воздействия на сырьё: инактивирует ферменты, снижает слизистость и вязкость, способствует переходу красящих веществ из кожицы и мякоти плодов в сок.

Обработка ферментными препаратами

Большинство плодов и ягод содержат пектиновые вещества, которые  затрудняют выделение сока и уменьшают его выход, обладая водоудерживающей способностью и повышая вязкость сока, препятствуя его вытеканию. Поэтому при обработке мезги пектолитическими ферментами необходимо, прежде всего, разрушить нерастворимый протопектин. Протопектин должен быть гидролизован только частично, так чтобы отделить клетки одну от другой и частично разрушить их стенки для повышения клеточной проницаемости. Для обработки мезги плодов при производстве соков без мякоти используют ферментный препарат Пектофостидин, который выпускается в виде порошка. Novoferm 10х применяется как для обработки мезги, так и для осветления соков. Новым видом ферментов, которые могут применяться для обработки мезги в целях повышения выхода сока, являются разжижающие ферменты, в состав которых входит пектиназа и целлюлаза.

Извлечение сока

Для извлечения сока из подготовленной мезги плодов применяют прессование, центрифугирование, диффузию и т.д. Основной способ извлечения сока из плодов и ягод – прессование – состоит  в давлении на мезгу. Основная функция  пресса заключается не в раздавливании  растительной ткани, а в выдавливании сока, уже выделившегося из повреждённых в процессе предварительной  обработки клеток. Для прессования применяют различные по конструкции и принципу действия прессы, которые могут быть непрерывного (шнековые, ленточные) и периодического (пакетные,  корзиночные) действия. В пакетных прессах мезгу слоем 6…8 мм заворачивают в салфетки (пакеты) из прочной ткани. Пакеты укладывают на платформе один на другой с прокладкой между ними деревянных плиток. Сверху пакеты укрепляют прессующей плитой. Платформа с пакетами поднимается под прессующую плиту плунжером.

Осветление

Для получения прозрачного  продукта необходимо нарушить коллоидную систему и обеспечить оседание взвешенных частиц и удаления части коллоидов, прежде всего нестойких. Однако в  процессе хранения возможно взаимодействие коллоидов между собой и образование  более крупных частиц, которые  могут вызвать помутнение сока и  выпадение осадка.

Различают физические, биохимические  и физико-химические способы осветления сока. К физическим относятся: процеживание, отстаивание, сепарирование. К биохимическим - обработка ферментами. К физико-химическим: отстойка, обработка бентонитом, мгновенный подогрев.

Фильтрование

После осветления сока для  отделения скоагулировавших коллоидов  и осевших частиц его фильтруют. Фильтрование – механический процесс  выделения взвешенных частиц из сока путём пропускания его через  пористый слой. Различают 3 вида фильтрования: поверхностное, глубокое и адсорбционное. Для фильтрования фруктовых соков  используют фильтры разных типов: пластинчатые (фильтр-прессы), намывные и барабанные.

Купажирование

Для обеспечения более  гармоничного вкуса соков их купажирут (смешивают). Купажируют соки либо одного вида плодов или ягод с разным содержанием  кислот и сахаров, либо соки двух разных видов.

 

 

3. Выбор технологической схемы производства

3.1 Описание  линии

 

Наиболее  эффективной схемой осветленного яблочного  сока является технологическая схема, включающая в себя подготовку сырья (мойку и инспектирование яблок), выделение сока (дробление и прессование мезги), осветление сока (депектинизация и фильтрация) и его упаковку. Данная схема, обладающая высокой производительностью из-за максимальной автоматизации производства, обеспечивает высокое качество конечного продукта,  позволяет снизить затраты на изготовление за счет обеспечения комплексной переработки сырья. Схема включает в себя минимально необходимый комплекс оборудования, соответствующий заданной технологии производства и отвечающего стандартам, предъявляемым к оборудованию данного типа, делая метод наиболее прогрессивным, по сравнению с другими схемами производства.

Поступившие на переработку  плоды засыпают в бетонные ванны 1, откуда гидротранспортером по подземным каналам они направляются в цех.

Здесь с помощью шнекового  отделителя 2, расположенного в бетонной ванне (яме), плоды отделяют от воды и с помощью элеватора с душевым устройством поднимают к машине 3 для окончательной мойки.

Для отделения яблок от воды используем шнековый сепаратор ШС-1000, с производительностью 1000 кг/ч и габаритными размерами 2322×720×1207 мм.

Для окончательной мойки  выберем моечную машину ММ – 500В, с вертикальным насосом. Производительность – 500 кг/ч, габаритные размеры - 1610×1650×1650 мм.

Вода, поступающая со шнекового  отделителя и содержащая крупные  загрязнения (камни, ветки, листья и  т. п.), попадает на загрузочную воронку  наклонного шнекового конвейера  с перфорированным дном, задерживающим  и удаляющим загрязнения.

Очищенная вода стекает в  ванну (яму), откуда подается обратно  в бетонные ванны с плодами  для повторного ее использования.

Промытые плоды инспектируют на конвейере 4, удаляя негодные для переработки плоды, и элеватором поднимают к приемному сборнику, ополаскивая плоды струей чистой воды.

В качестве инспекционного используем ленточный конвейер ЛИК 1000-5000 с размерами движущегося полотна 1000×5000 мм и производительностью 1000 кг/ч.

Яблоки из сборника в необходимом  количестве (в зависимости от производительности пресса) подают на дробилку 5.

Для измельчения промытых плодов используем универсальную дробилку для мелкого дробления марки 100 МД-У с производственной мощностью 1 т/ч и габаритными размерами 1350×1000×2100 мм.

Измельченная плодовая масса  немедленно направляется насосом 6 на прессование 7.

Для извлечения сока используем шнековый пресс, предназначенный для  прессования яблочной мезги ПЯ-1 с производительностью 1 т/ч и габаритами 4470×1000×1630 мм.

Полученный сок в установке  для прессования очищают от возможных  крупных частиц и после пастеризатора-охладителя 8 направляют в одну из емкостей для депектинизации.

В качестве теплообменного охладителя используем трубчатый пастеризатор Т1-ОУТ-М с производительностью  по соку 500 л/ч и габаритными размерами  1500х1250х2300 мм.

Сок после пастеризации (60-70°С) и охлаждения сначала направляют в промежуточный сборник 9, откуда дозировочным насосом 10 он засасывается в емкости для депектинизации. По пути в трубопровод вводят пектолитический препарат при помощи дозатора и перемешивают его в трубчатом статическом смесителе 11.

Для депектинизации используем статический смеситель ИХЛ СС-500 с производительностью 500 л/ч и габаритами 465×160 мм.

Процессы депектинизации и осветления протекают в зависимости  от вида применяемого препарата. Если препарат для осветления требует  охлаждения сока, то его после депектинизации через охладитель перекачивают в емкости для осветления и добавляют препарат вручную. Если охлаждения не требуется, сок в этом случае не перекачивают, а препарат для осветления вводят в емкость для депектинизации.

По окончании депектинизации и осветления образовавшийся на дне  емкости осадок перекачивают в сборник  для приемки осадка 12, откуда его направляют насосом 13 в фильтр 14.

Для осветления сока используем фильтр-пресс XZG 1500-U с производительностью 1500 л/ч и габаритными размерами 7060×2140x4088 мм.

Этот сок собирают в  приемном сборнике 15, а потом направляют на линию фасования в бутылки 17, где он предварительно деаэрируется и пастеризуется.

Фасование сока в бутылки происходит при 80°С с последующей дополнительной пастеризацией и охлаждением в туннельном пастеризаторе-охладителе.

Для конечного горячего розлива  сока (при 80°С) используем разливочную машину РМ -1000 ГР, с производительностью 1000 бутылок в час и габаритными размерами 2350×1700×2150 мм. Для упаковки используются 1,5-литровые бутыки из ПЭТ, высотой до 320 мм.

 

 

 

Таблица 3.Технологическая система производства яблочного сока

Обозначения		Операции и их элементы
Операция	Элемент операции
I		Осветление и упаковка
	1	Упаковка
	2	Дозирование
	3	Фильтрование
	4	Депиктинизация
	5	Смешивание с депиктинизатором
II		Приготовление сока
	1	Охлаждение
	2	Термостабилизация сока
	3	Пастеризация
	4	Прессование
	5	Дробление
III		Приготовление яблок
	1	Гидротранспортирование
	2	Мойка яблок
	3	Фильтрование воды

 

 

3.2. Расчет оборудования

 

Рассчитаем оборудование, исходя из количества обрабатываемого  сырья за 1 час, коэффициент использования  оборудования по загрузке:

 

где - производительность шнекового сепаратора; - производительность моечной машины (примем в количестве 2-х штук).

По аналогии для остального оборудования:

 

 

 

Так как выход сока составляет примерно 70%, то коэффициент использования  теплообменного охладителя равен:

 

Для уменьшения коэффициента использования примем 2 пастеризатора, тогда

 

По аналогичным соображениям используем 2 статических смесителя, тогда:

 

При использовании фильтр-пресса, производительностью  для увеличения коэффициент использования оборудования необходимо увеличить имеющееся оборудование вдвое, тогда:

 

 

Общее количество рассчитанного  и принятого оборудования приведено  в таблице 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вставить таблицу 4 из одноименного документа)))))

 

 

Заключение

 

В результате выполнения расчетного задания составлена технологическая  линия производства осветленного яблочного  сока.

Изучен ассортимент и  показатели качества яблочного сока, а так же сырье, применяемое для его производства. Проанализированы технологические схемы и используемое оборудование. Описаны основные этапы производства, в соответствии с наиболее передовыми технологическими разработками в области производства яблочного сока.

Разработана операторная  модель процесса на основе составленной технологической схемы производства осветленного яблочного сока. Приведенные схемы позволяют использовать наиболее выгодные пути производства, включающие в себя вторичное использование отработавших продуктов технологической цепи, таких как вода и отжим.

Спроектированная машинно-аппаратурная схема включает в себя минимально необходимый комплекс оборудования, который позволяет практически  полностью использовать производственную мощность линии (по данным расчета коэффициентов использования).

 

Список  используемых источников

 

1. Общая технология пищевых производств / Под ред. А. П. Ковальской. – М.: Колос 1993–384 с.

2. Самсонова  А. Н. Фруктовые и овощные  соки - М.: Наука, 2001-321с.

3. Технология консервированных плодов и овощей./ А. Ф. Фан-Юнг, Б. Л. Флау менбаум, А. К. Изотов – М.: Пищевая пром-сть, 1999-415 с.

4. Рогачёв  В.И. Справочник технолога плодоовощного консервного производства, М.: Машиностроение, 1995-248 с.