1.1 Сырьевая база.

Цех предназначен для переработки семечковых и косточковых плодов. На сегодняшний день в основном перерабатываются лишь яблоки. Используются яблоки летних и зимних (осенних) сортов и не пригодные к хранению зимних сортов, полученные из садов совхоза “Наугорский”, а так же соседних колхозов. Плоды поступают на производство в свежем виде. Сырьё, доставляемое автотранспортом, практически сразу поступает на переработку.

Табл. №1 Распределение сырья по видам обработки и организация приёмки.

1.2 Состав цеха и ассортимент готовой продукции.

Предприятие состоит из одного цеха (цех переработки плодов), который работает в 2 смены. В каждой смене работает по 10 человек. Ассортимент первоначально выпускавшейся продукции был достаточно широк, однако, учитывая тяжёлое экономическое положение, сложившееся в перерабатывающей промышленности, сейчас стал минимальным. На сегодняшний день цех выпускает натуральный яблочный сок с мякотью и без мякоти, яблочно-облепиховый, яблочно-смородиновый (смородина чёрная) с мякотью и без мякоти, томатный, осветлённые и неосветлённые, яблочные пюре, повидла.

2.1 Технологические линии в цехе.

2.1.1 Яблочный сок.

Сок готовят из яблок разных сортов и сроков созревания, поэтому по химическому составу яблочные соки могут значительно различаться, хотя большинство промышленных сортов яблок имеет незначительный диапазон в содержании сухих веществ (19…21%) и органических кислот (0,3…0,6%), также они содержат пектиновые вещества (0,5…1,0%), богаты витаминами. Для получения соков лучшими являются яблоки осенне-зимних сортов с плотной тканью, которые при дроблении дают мезгу зернистой структуры, хорошо поддающуюся прессованию. Выход сока составляет 80% и более. После дробления мезга должна сразу поступать на прессование, так как при измельчении нарушается целостность клеточных стенок, и высвобождаются полифенольные ферменты. При этом с участием кислорода воздуха окисляются полифенольные и другие легкоокисляемые соединения, что приводит к потемнению и ухудшению вкуса и запаха сока. Продукты окисления полифенолов могут иметь красную, оранжевую, коричневую окраску и, соответственно, менять цвет сока.

Отжатый сок, который содержит пектиновые и полифенольные вещества и некоторую часть крахмала и азотистых соединений, необходимо осветлить комбинированными способами с применением пектолитических и амилолитических ферментов и других осветляющих веществ. Для получения яблочного сока применяют комплексные механизированные линии, включающие приёмку сырья и получение готового продукта.

Технологический процесс.

Яблоки доставляют на сырьевую площадку и высыпают в заглубленные в землю приёмные бункера, откуда гидравлическим транспортёром, проходящим по дну бункера, они подаются на производственную линию. Здесь яблоки моют последовательно в двух моечных машинах и подают на инспекционный транспортёр, где удаляются недоброкачественные плоды и посторонние примеси. Доброкачественное сырьё подаётся в дробилку тёрочного или тёрочно-ножевого типа. Мезга мезгонасосом перекачивается в бункер над прессом, откуда дозирующими устройствами загружается в пресс. Прессы применяются ленточные или универсальный корзиночный пресс “Бухер”. Отжатый на прессе сок очищают от взвесей на ситовом щёточном фильтре. К выжимкам добавляют воду (примерно 50% к массе выжимок) и вторично прессуют на корзиночном прессе. Сок из выжимок добавляют к основному соку и используют в производстве консервированных соков или напитков. Сок, очищенный на ситовом фильтре, загружают в резервуары с мешалками, куда вносят суспензию пектолитических ферментных препаратов. После выдержки с ферментными препаратами и сепарирования сок направляют на ультрафильтрацию. Если ультрафильтрация не применяется, осветление препаратами сочетают с осветлением желатином с последующим фильтрованием на фильтр-прессе. Прозрачный сок направляют на подогрев и розлив в конечную тару. Производительность линии переработки яблок может достигать 20т/ч.

2.1.2 Соки с мякотью.

Соки с мякотью вырабатывают натуральные и с добавлением сахарного сиропа (нектара). В отличие от соков, полученных прессованием, соки с мякотью содержат тонкоизмельчённую мякоть плодов и все растворённые и нерастворённые питательные и биологически активные вещества плодов. Натуральные соки с мякотью получают на непрерывно действующих фильтрующих центрифугах МВШ-350, ФГШ-401К-4, на которых установлены сита с крупными отверстиями диаметром 0,06…1,0 мм или щелевидные размером 0,1#2,0 мм. Семечковые плоды перед подачей в центрифугу измельчают в дробилках. Горячую массу загружают в центрифугу, где под влиянием центробежной силы из мезги выделяется сок с частицами мякоти. Содержание мякоти в натуральных соках с мякотью не должно превышать 30%, чтобы сок сохранил жидкую консистенцию. Важной проблемой в производстве соков с мякотью является сохранение гомогенной консистенции готового продукта. Относительно крупные частицы мякоти тяжелее жидкой фазы и при хранении сока оседают на дно, ухудшая внешний вид. Стабилизация мякоти во взвешенном состоянии зависит от величины частиц, плотности и вязкости жидкой фазы и соотношения твёрдой и жидкой фаз. Необходимость сохранения жидкой консистенции сока и его гармоничного вкуса ограничивает возможности повышения вязкости сока и содержания в нём твёрдой фазы, поэтому в производстве соков с мякотью основное внимание обращают на уменьшение размеров частиц. Для более тонкого измельчения мякоти пюре пропускают через гомогенизаторы разных типов. В применяемых на комбинате гомогенизаторах А1-ОТМ, К5-ОГА сок под давлением 15…20 МПа продавливают через щель с большой скоростью. Гомогенизацию проводят до и после смешивания пюре с сиропом. Количество добавляемого сиропа составляет 35…50% к массе смеси. После смешивания с сиропом и гомогенизации сок подвергают деаэрации, подогревают до 70…80°C, фасуют в банки или бутылки, укупоривают и пастеризуют или стерилизуют в автоклавах при температуре 95…100°С. Содержание сухих растворимых веществ в соках с мякотью 8…13%. Кислотность зависит от вида плодов (для яблочного сока до 0,2%).

2.1.3 Соки осветлённые и неосветлённые.

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

Технологический процесс.

Доставка, приёмка и хранение сырья осуществляются в производстве соков так же, как при изготовлении других видов фруктовых консервов. Свежесобранные ягоды с нежной мякотью (малину, землянику) ополаскивают под душем, другие - моют погружением в воду с последующим ополаскиванием под душем; семечковые плоды моют последовательно в барабанной и вентиляционной моечных машинах. Мытое сырьё инспектируют, удаляя плоды и ягоды, поражённые вредителями, загнившие и с другими дефектами. Механическое измельчение (дробление) является основным способом воздействия на растительную ткань в производстве соков. Однако чрезмерно мелкое измельчение превратит мезгу в сплошную массу, в которой не будет “каналов” для вытекания сока. Степень повреждения клеток при механическом измельчении зависит от вида плодов и конструкции измельчающего устройства. Степень повреждения клеточной структуры яблок при измельчении на шлифовальной машине порядка 30…35%. Однако при измельчении яблок на тёрочно-ножевой дробилке доля клеток с повреждёнными мембранами может достичь 60…80%. При прессовании также происходит повреждение мембраны. В процессе нагревания растительного сырья коагулируются и обезвоживаются белки протоплазмы, что приводит к увеличению клеточной проницаемости. Тепловая обработка оказалась наиболее эффективной для плодов с низкой сокоотдачей. 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. Режим нагревания должен быть правильно подобран для каждого вида и сорта сырья. Дроблёные плоды и ягоды нагревают в аппаратах непрерывного действия разного устройства.

Обработка ферментными препаратами.

Большинство плодов и ягод содержат пектиновые вещества, которые затрудняют выделение сока и уменьшают его выход. Пектиновые вещества находятся в плодах в виде нерастворимого в воде протопектина и растворимого пектина. Протопектин входит в состав клеточных стенок и срединных пластинок растительных тканей. Основное влияние на процесс сокоотдачи оказывает растворимый пектин, который обладает водоудерживающей способностью и повышает 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. Пектолитические ферментные препараты не только разрушают пектиновые вещества, но и действуют на клетки токсичными веществами неферментативной природы, которые входят в состав препаратов и вызывают коагуляцию белково-липидных мембран и гибель растительных клеток. В результате этих превращений клеточная проницаемость увеличивается, протоплазменные мембраны разрываются, и выход сока значительно облегчается.

Для обработки мезги плодов при производстве соков без мякоти используют ферментный препарат Пектофостидин, который выпускается в виде порошка. Препарат Пектофостидин П10х (выращивается поверхностным способом) представляет собой комплекс ферментов пектиназы, полигалактуроназы, пектинметил-эстеразы, целлюлазы и амилазы. Оптимальная температура действия пектолитических ферментных препаратов 35…40°C. Повышение температуры сверх 55°С инактивирует ферменты и действие препарата прекращается. Продолжительность обработки 1…2 часа. Пектофостидин 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, не в повреждении биомембран клеточной структуры, а в выдавливании сока, уже выделившегося из повреждённых в процессе предварительной обработки клеток. Пресс не предназначен для выделения сока из клеток, а служит для отделения жидкой фазы мезги - сока, вытекающего из разорванных ещё до начала прессования клеток.

Высокий выход сока зависит главным образом от надлежащей предварительной обработки сырья. 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. Гидравлический корзиночный пресс фирмы “Бухер” представляет собой сплошной цилиндр, закрытый с двух сторон дисками, один из которых приводится в движение гидравлической системой, второй неподвижен. Между дисками размещена дренажная система из гибких желобчатых стержней, покрытых снаружи тканью. Мезга подаётся насосом через трубопровод внутрь цилиндра и заполняет пространство между стержнями. После заполнения корзины подвижный диск двигается внутрь корзины и давит на мезгу. Выделяющийся сок проходит через фильтрующую ткань и по желобкам стержней стекает в общий трубопровод. При сближении дисков стержни сгибаются. По окончании одного цикла прессования подвижный диск отодвигается назад, стержни распрямляются и разрыхляют мезгу. На данном прессе выход сока составляет 80%, содержание взвесей 1,3%, создаваемое давление 1,2 МПа.

Для отжима сока из яблок используют шнековые прессы Р3-ВПШ-5 и Р3-ВП2-Ш-5. Для прессования яблок наибольшее распространение получили ленточные прессы, которые позволяют вести прессование в тонком слое при высокой производительности. Ленточный пресс типа ПФ фирмы “Кляйн” состоит из массивной рамы с бункером для мезги и двух лент из полиэфира, проходящих через группы валиков. Мезга загружается в пресс шнековым загрузочным устройством. Первая зона - стекания, где из мезги под влиянием силы тяжести отделяется сок-самотёк. Затем мезга попадает в клиновидное пространство между двумя лентами и там сдавливается. Отпрессованные выжимки с помощью откидывающегося скребка удаляется с верхней и нижней лент, которые расходятся и на обратном пути промываются струями воды. На данном прессе выход сока составляет 72…80%.

Выход сока и производительность линии в целом можно повысить, применяя двойное прессование или экстрагируя остатки сока из выжимок. Прессово-экстракционный способ состоит в отжатии сока из мезги на прессе, затем к выжимкам добавляют воду в соотношении от 1: 0,5 до 1: 1, тщательно размешивают и извлекают полученный сок на барабанном вакуум-фильтре. Сок, отжатый из выжимок, содержит меньше растворимых сухих веществ, чем после однократного прессования, поэтому его уваривают или используют для приготовления сахарного сиропа в производстве соков с сахаром. Диффузионный способ заключается в том, что весь сок с растворимыми сухими веществами извлекают из выжимок водой.

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. Стабильность коллоидной системы сока обеспечивается следующими свойствами:

высокая дисперсность коллоидных частиц;

наличие у коллоидных частиц одноимённого электрического заряда;

наличие на поверхности частиц водной оболочки, которая приближает плотность частиц к плотности жидкой фазы и препятствует их соединению.

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. Барабанные фильтры представляют собой вращающийся барабан с решётчатой поверхностью из полипропилена, на которую натянуто фильтровальное полотно. Барабан, частично погружённый в неотфильтрованный сок, вращается с частотой 0,2…0,6 мин-№. Внутри барабана создаётся вакуум. Первая стадия фильтрования заключается в формировании слоя фильтровального порошка на всей поверхности барабана. Для этого в ванну наливают суспензию порошка. При вращении барабана на всей его поверхности осаждается слой порошка толщиной 5…10 см. После образования фильтрующего слоя суспензию из ванны удаляют, наливают сок, подлежащий фильтрованию - начинается вторая стадия фильтрования. Сок, проходя через слой кизельгура под действием вакуума, собирается в сборнике, откуда откачивается насосом на дальнейшую обработку. Осадок наслаивается на поверхность кизельгура с внешней стороны и при вращении барабана срезается ножом.

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. Наиболее часто купажируют яблочный сок с соками из плодов и ягод (вишня, чёрная и красная смородина, малина).

Деаэрация.

Сок содержит значительные количества воздуха, попавшего в него из межклеточных пространств плодов и адсорбированного из окружающей среды в процессе производства. Кислород воздуха разрушает аскорбиновую кислоту, окисляет полифенолы и красящие вещества, приводит к потемнению и ухудшению органолептических свойств сока. Удаление воздуха и других растворённых в соке газов не только способствует улучшению качества сока, но и предупреждает вспенивание его при фасовке и обеспечивает лучшую сохраняемость при хранении. Для удаления воздуха применяют деаэраторы распылительного действия или плёночного типа, в которых сок подаётся в вакуум-камеру в виде мелких капель или тонких слоёв. Деаэратор фирмы “Альфа-Лаваль" распылительного типа имеет в верхней части вакуум-камеры трубчатый охладитель для конденсации пара с ароматичесми веществами. Сок впрыскивается в центр камеры через разбрызгивающее устройство и распыляется по всему объёму камеры, в которой поддерживается необходимое разрежение. Достигается удаление воздуха до 90%.

2.1.4 Линия консервирования томатного сока.

Линия консервирования томатного сока производительностью 4200 л/ч состоит из двух последовательно расположенных вентиляторных моечных машин Т1-КГВ1-1, роликового инспекционного транспортёра КТВ, гидролотка, дробилки 1Д12, сборника дроблёной массы, насоса КМЛ-3, двух сдвоенных вакуум-подогревателей КТП-2, экстрактора 2П8-1М, сборника экстрагированного сока, сдвоенных вакуум-подогревателей экстрагированного сока, сборника подогретого сока, жидкостного наполнителя, закаточной машины, оборудования для стерилизации готовой продукции. Двукратная мойка в вентиляторных моечных машинах (1) обеспечивает полное удаление загрязнений. При перемешивании томатов на транспортёре (2) сырьё под действием вращающихся роликов переворачивается, что позволяет качественно осуществлять его сортировку и инспекцию. Гидролоток (3) под транспортёром предназначен для удаления отходов. Проинспектированное сырьё ополаскивается водой на наклонном участке транспортёра, после чего измельчается в дробилке (4). Дроблёная масса собирается в ёмкость (11), откуда перекачивается насосом (7) в сдвоенный вакуум-подогреватель (12), где нагревается до температуры 60…65°C для облегчения отжима сока в шнековом экстракторе (13). Линия оснащена резервным экстрактором для обеспечения безостановочной работы. Экстракторы расположены на эстакаде, поэтому отжатый сок самотёком поступает в сборник (8) под эстакадой, оборудованный поплавковым сигнализатором уровня. Сок из сборника (8) перекачивается насосом в сдвоенный вакуум-подогреватель (9) с вакуум-бачком (10), где нагревается до 85…90°C, а из подогревателя - в сборник (5). При температуре, ниже установленной, сок направляется через сборник (8) на повторный подогрев в вакуум-подогреватель (9). При разливе в тару вместимостью 0,25 и 0,5 л сок по наполнителю самотёком поступает из сборника (5) в теплообменник (6) для нагрева до температуры 97…98°C. Если линия была остановлена и сок в сборнике (5) остыл, то его снова перекачивают в вакуум-подогреватель (9). Сок циркулирует в системе до тех пор, пока температура не достигнет 85°С.

Технологическая характеристика линии.

Расход пара в линии - 1600 кг/ч.

Установленная мощность - 36 кВт.

Габаритные размеры линии 2400#3800#4000 мм.

Масса - 8000 кг.

Линию обслуживают 10 человек.

2.1.5 Линия консервирования огурцов.

Линия по выработке консервированных огурцов состоит из одного участка сортировки сырья и двух участков по его переработке (производительностью 3000 кг/ч каждый). Участок сортировки огурцов включает в себя контейнероопрокидыватель (1), два рольганга (2), дозировочный бак (8), сортировочный транспортёр (3), вдоль которого размещено шесть стульев (7), калиброватели (4) и (5), рольганг (6).

В участок переработки входит рольганг (9), контейнероопрокидыватель (10), щёточные моечные машины (11) и (13), бланширователь (12), сортировочно-инспекционный транспортёр (14), элеватор типа “гусиная шея" (24), распределительная лента (19), вибронаполнители (25), столы (26) для инспекции и дополнения вручную банок, скоростные линейные жидкостные наполнители (27), транспортёры (22) и (28), накопительные столы (20) и (23), укупорочный автомат (21), варочная станция с аппаратами (17), комплект моечно-дезинфицирующего оборудования (15), площадки (16) и (18) для обслуживания технологического оборудования. Сырьё, собранное вручную или машинами, может доставляться к линии без предварительной сортировки. Контейнеры с сырьём вилочным электропогрузчиком подаются к рольгангу (2), смещаются по нему к контейнероопрокидывателю (1) и разгружаются в дозировочный бак (8), откуда сырьё поступает на транспортёр (3). Отсортированные огурцы подают в калиброватель (4). Оставшееся сырьё калибруется по диаметру в калибрователе (5) на шесть размеров. В каждом из двух перерабатывающих участков контейнеры по рольгангу (9) смещаются к контейнероопрокидывателю (10), где сырьё выгружается в щёточную моечную машину (11). После этого в бланширователе (12) огурцы подвергаются кратковременной тепловой обработке для повышения их упругости. За бланшированием следует повторная мойка в щёточной моечной машине (13), затем окончательная его сортировка на транспортёре (14) и наполнение банок огурцами на двух вибронаполнителях (25), куда огурцы поступают с транспортёра (14) по элеватору (24) и распределительной ленте (19). Заполненные банки проходят в наполнителях (27) под горизонтальной трубой с рядом отверстий внизу. Банки с продуктами герметизируются на укупорочной машине и перемещаются от неё транспортёром к накопительному столу, а оттуда - в туннельный пастеризатор.

Технологическая характеристика линии.

Производительность - 6000 кг/ч.

Мощность - 90 кВт.

Площадь - 1200 м№.

2.1.6 Линия консервирования повидла.

Повидло - желеобразный продукт, полученный увариванием плодовых и ягодных пюре или их смеси с сахаром с добавлением пищевых кислот и пектина или без них. Для обеспечения желеобразной консистенции повидла фруктовой части в рецептуре должно быть больше, чем сахара, то есть не менее 54%. Для повидла, фасуемого в ящики (оно должно иметь консистенцию студня), пюре в смеси должно быть не менее 64%. Для сохранения красящих веществ предпочтительна варка под вакуумом. Наиболее прогрессивный способ варки - непрерывный в специализированных установках.

Технологический процесс.

Технологический процесс начинают с подготовки сырья. Насадками-дозаторами отмериваются заданные количества всех компонентов и перекачиваются в сборники-смесители, где компоненты перемешиваются механической мешалкой при нагревании. Приготовленная смесь подаётся в теплообменник, где подогревается до температуры уваривания (60…70°С) и перекачивается в выпарной аппарат. Там повидло уваривается за один проход до конечного содержания сухих веществ и подаётся на стерилизацию. Режим стерилизации: нагрев до 85…90°С, выдержка 3-5 минут, охлаждение до 50…60°С. Затем повидло направляется в сборники, где при необходимости (в зависимости от pН) к продукту добавляют раствор кислоты. Готовое повидло подают на фасовку.

ХРАНЕНИЕ КОНСЕРВОВ.

Консервы необходимо хранить в сухом прохладном месте при температуре 5…20°С. При изготовлении консервов необходимо соблюдать саритарное состояние инвентаря, тары, рук. Продукты необходимо тщательно отсортировать от порченых, а затем мыть в проточной воде. Непосредственно после окончания консервирования весь инвентарь необходимо вымыть в воде и ошпарить кипятком. Отрицательное влияние на сохранность консервов оказывает нарушение рецептуры закладки в консервы таких продуктов, как сахар, уксус и т.д. Особое внимание следует уделить герметизации банок. После закатки их необходимо сразу же проверить на качество укупорки. Во время фасовки продуктов в банки необходимо следить, чтобы венчик горлышка банки оставался чистым. Также очень большое значение имеют время и температура стерилизации.

Заключение