Технология производства яблок. Технология производства детских фруктовых соков

Ministerul Educa ţiei, Tineretului şi Sportului

al Republicii Moldova

Universitatea Tehnică a Moldovei

FACULTATEA DE TEHNOLOGIE ŞI MANAGEMENT

ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Catedra: Tehnologia conservării

Teza de licen ţă

Tema : „Tehnologia de fabricare a sucului concentrat de mere cu utilizarea principiilor HACCP”

A elaborat Peicov Oleg

student gr. TPFL-021

Îndrumător Tărîţă V

Chişinău, 2006

1. Литературный обзор. Технический и технологический прогресс при производстве сока яблочного концентрированного.

1.1 Общая характеристика яблок, используемых при

промышленной переработке ( степень зрелости, химический состав, желирующие компоненты – пектин, крахмал и т.д )

Каждый сорт дикорастущих и культивируемых яблок имеет свои характерные особенности и различный химический состав. Все зависит от происхождения, условий произрастания, степени зрелости плодов. Все это определяет пищевые достоинства, вкус и использование. Химический состав яблок весьма разнообразен и богат. В 100 граммах съедобной части свежих яблок содержится 11% углеводов, 0.4% - белков, до 86% - воды, 0.6% - клетчатки и 0.7% органических кислот, среди которых яблочная и лимонная. Кроме того, в яблоке обнаружены жирные летучие кислоты: уксусная, масляная, изомасляная, капроновая, пропионовая, валериановая, изовалериановая. Имеет яблоко дубильные вещества и фитоциды, являющиеся бактерицидными веществами. Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его содержанием в значительной степени обусловливается пищевая ценность продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. В крахмале находятся две фракции полисахаридов - амилоза и амилопектин. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре. Крахмал превращается в глюкозу последовательно, через ряд промежуточных образований. В организме содержится в виде гликогена.Как следует из табл. 1, наиболее полезными свойствами обладают яблоки и капуста. Яблоки содержат в 2 раза больше фруктозы, чем глюкозы. Они показаны при заболевании печени, сахарным диабетом и ряде других заболеваний.

Таблица 1

Исходя из таблицы 1 видно, что химический состав яблок очень разнообразен, содержит большое количество пектина и крахмала. Из-за высокого содержания пектина яблоки являются основным продуктом для производства пектина.

Различают два основных вида пектиновых веществ - протопектин и пектин.

Протопектины не растворимы в воде. Они содержатся в стенках клеток плодов. Протопектин представляет собой соединение пектина с целлюлозой, в связи с чем при расщеплении на составные части протопектин может служить источником пектина.

Пектины относятся к растворимым веществам, усваивающимся в организме. Основным свойством пектиновых веществ, определившим их использование в пищевой промышленности, является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислоты и сахара в желеобразную коллоидную массу.

Современными исследованиями показано несомненное значение пектиновых веществ в питании здорового человека, а также возможность использовать их с терапевтической (лечебной) целью при некоторых заболеваниях преимущественно желудочно-кишечного тракта. Пектин получают из отходов яблок, арбузов, а также из подсолнечника.

Пектиновые, вещества способны, адсорбировать различные «соединения, в том» числе экзо- и эндогенные токсины, тяжелые металлы. Это свойство пектинов широко используется в лечебном и профилактическом питании (проведение разгрузочных яблочных дней у больных колитами, назначение мармелада, обогащенного пектином.

1.2 Современные технологии получения яблочного сока

( прессование, обработка ферментами )

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.

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

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. 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 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 Novoferm10х (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. Novoferm10х 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.

Поступающие на переработку плоды моют в вентиляторной моечной машине (семечковые плоды - в барабанной и вентиляторной), затем ополаскивают под душем и инспектируют на ленточном конвейере, откуда элеватором подают в дробилку. Дробленая масса из дробилки поступает в шнековый или СВЧ-бланши-рователь для размягчения мякоти и перехода красящих веществ из кожицы в сок. Косточковые плоды можно нагревать в целом виде, без дробления, а вишни нужно очищать от плодоножек.

Вишню, кизил и сливы нагревают до 85 -90 °С, персики, абрикосы и ягоды - до 70 - 75 °С, дробленую массу айвы и яблок - до 90 - 95 °С. Шиповник нагреванию не подвергают.

После тепловой обработки горячая фруктовая масса поступает на протирание. Косточковые плоды, если они нагревались в целом виде без удаления косточек, вначале протирают на протирочной машине с диаметром отверстий сит 5 мм, затем на сдвоенной протирочной машине с диаметром отверстий сит 1,5-1,2 и 0,4 мм. Тонкоизмельченную массу смешивают с сахарным сиропом в соотношении от 70: 30 до 50: 50. После смешивания сок гомогенизируют, деаэрируют, подогревают до 70 - 80 °С и направляют на фасование, укупорку и стерилизацию.

Некоторые соки с мякотью для детского питания выпускают натуральными, без добавления сахара или сиропа.

Технологическая схема изготовления соков с мякотью из вишни, слив, абрикосов, яблок и других плодов

Технологическая линия по производству соков с мякотью:

/ - моечная машина; 2 - инспекционный конвейер; 3 - элеватор; 4 - дробилка; 5 - машина для удаления плодоножек; б - шнековый подогреватель; 7 - протирочная машина; 8 - шнековый пресс; 9- насосы; 10 - сироповарочный котел; 11 - смесители; 12 - сепаратор; 13 - сборник; 14 - гомогенизатор; 15 - трубчатый подогреватель; 16- вакуум-насос; 17- деаэратор; 18- пастеризатор; 19 - сборник готового продукта

Плоды моют в сдвоенной вентиляторной моечной машине 1, проходят машину для удаления плодоножек 5 и инспекционный конвейер 2. Отсюда семечковые плоды элеватором 3 подают в дробилку 4 а из нее - в шнековый подогреватель б, косточковые плоды подают сразу в подогреватель. Из подогревателя косточковые плоды поступают в протирочную машину 7, где очищаются от косточек а семечковые плоды подают в шнековый пресс 8, где отжимается сок с частью мякоти. Очищенная от косточек масса вторично протирается на протирочной машине с меньшим диаметром отверстий сит. Тонко протертая плодовая масса поступает в смеситель 11, где к ней добавляют сироп из сироповарочного котла 10 Полученную смесь пропускают через сепаратор 12, в котором отделяются более крупные частицы мякоти, и резервируют в сборнике 13 Из сборника сок переходит в гомогенизатор плунжерного типа 14, подогревается до 45 °С в трубчатом подогревателе 75 и деаэрируется в деаэраторе 17, затем подогревается до 75 С в пастеризаторе 18 и поступает на фасование.

Витаминизированные соки с мякотью.

Соки с мякотью для детского питания выпускают одного вида или купажированные с добавлением витамина С или витамина С и B-каротина.

При изготовлении соков с витамином С кристаллическую аскорбиновую кислоту в требуемом по рецептуре количестве смешивают с сахаром или с небольшим (3-5 кг) количеством продукта, тщательно размешивают и вносят в смеситель, где смешиваются все компоненты сока. На 1 т готового продукта добавляют 500 г аскорбиновой кислоты.

С витамином С выпускают соки персиковый, абрикосовый, сливовый, сливово-яблочный.

Для обогащения соков B-каротином используют концентрат морковного сока «Каротин-70», который дозируют и добавляют в продукт одновременно с витамином С. На 1 т сока добавляют 3,5 кг морковного концентрата.

С витамином С и каротином выпускают соки с мякотью и сахаром: абрикосовый, персиковый, яблочный.

Коктели

Новым видом витаминизированных соков с мякотью являются коктейли, которые представляют собой смесь плодовых и ягодных пюре с молочной сывороткой с добавлением аскорбиновой кислоты.

Для производства коктейлей используют вишни, сливы, яблоки, клубнику отдельно или в смеси яблок с вишней, со сливами и с клубникой.

Пюре из плодов и ягод получают так же, как при производстве пюреобразных консервов.

Сыворотку используют молочную, кислотностью не более 75°, подготавливают ее аналогично производству десертов.

Сахар просеивают. Кристаллическую аскорбиновую кислоту в количестве 0,05 % добавляют непосредственно в продукт при смешивании или смешивают с сахаром. Содержание сыворотки в коктейлях составляет 25 -35 % массы нетто, что повышает пищевую ценность соков и содержание в них минеральных веществ и аминокислот.

Все компоненты коктейлей смешивают в соответствии с рецептурой, затем гомогенизируют. Дальнейшие операции осуществляют, как при производстве фруктовых соков с мякотью.

Водородный показатель (рН) коктейлей должен быть не более 4. При превышении величины рН ее корректируют, добавляя лимонную кислоту.

Фруктовые соки без мякоти.

Соки без мякоти для детского питания готовят натуральные, без каких-либо добавок, и с сахаром одного вида или смешанные (купажированные) из двух видов плодов. Получают соки без мякоти из семечковых и косточковых (вишни, сливы, черешни) плодов и ягод культурных и дикорастущих.

Для производства соков без мякоти используют комплексные линии оборудования, обеспечивающие необходимую подготовку сырья, извлечение и обработку сока.

Первой операцией является мойка, которую осуществляют в двух последовательно установленных моечных машинах. Мытые плоды инспектируют, удаляя пораженные вредителями и болезнями плоды. После мойки плоды измельчают на дисковых или терочных дробилках: семечковые (яблоки, айву, груши) на частицы размером - 2 - 6 мм, шиповник - 1 - 2 мм.

Косточковые плоды и ягоды обрабатывают на вальцовых дробилках. Дробилки должны быть отрегулированы таким образом, чтобы не происходило раздавливания косточек. Содержание дробленых косточек в мезге - не более 15 %, небольшое их количество улучшает вкус и запах сока. Сливы при дроблении должны только сплющиваться, не теряя своей целости. Зрелые малину, землянику и чернику можно не дробить.

Для некоторых плодов и ягод одного дробления недостаточно для получения сока. Чтобы облегчить выход сока, необходима их дополнительная обработка, которая включает нагревание или обработку электрическим током; ферментные препараты не применяются.

Сливы нагревают с добавлением 10 % воды до 70 - 72 °С до появления трещин на кожице; ежевику, бруснику, черноплодную рябину - до 65 - 75 °С с добавлением 12- 15 % воды к массе сырья.

Действию электрического тока в специальных устройствах - электроплазмолизаторах - может подвергаться мезга почти всех плодов и ягод с плотной кожицей.

Обработанную мезгу подают на прессование, для чего применяют гидравлические пакетные прессы периодического действия или непрерывного - шнековые или ленточные.

Шнековые прессы дают сок с высоким содержанием взвесей, поэтому их используют для отжатия сока из ограниченного ассортимента сырья - винограда, гранатов и некоторых других ягод и плодов. Ленточные прессы дают хороший результат при прессовании яблок.

При производстве яблочного осветленного сока осветляют процеженный сок. Когда готовят соки для детского питания, осветление можно проводить склеиванием с использованием 1%-ных растворов желатина или танина и желатина.

Неосветленный сок для удаления части белковых веществ и других термолабильных коллоидов подвергают мгновенному подогреву до температуры коагуляции белков 85 - 90 °С, затем быстро охлаждают до 30 - 35 °С и сепарируют.

Осветленный сок фильтруют и направляют на подогрев и фасование. Неосветленный сок нагревают после сепарирования.

При изготовлении соков с сахаром или купажированных смешивание соков и добавление сахара осуществляют перед нагреванием.

Сок, фасуемый в мелкую тару с последующей стерилизацией, нагревают до 75 - 80 °С и фасуют в подготовленные бутылки или банки. При производстве сока с витамином С в горячий сок добавляют аскорбиновую кислоту, перемешивают 5-10 мин и сразу передают на фасование.

Наполненную тару укупоривают и направляют на стерилизацию (пастеризацию), которую проводят при 85, 90 или 100 °С в зависимости от кислотности сока и вместимости тары, продолжительность стерилизации - от 10 до 20 мин.

В крупную тару вместимостью 2, 3 и 10 дм3 можно фасовать соки так называемым горячим розливом без последующей стерилизации. При горячем розливе сок нагревают до 95 - 97 °С с автоматической регулировкой температуры и сразу же разливают в подготовленные горячие банки, которые укупоривают прокипяченными крышками. Укупоренные банки на 20 мин укладывают на бок для стерилизации верхнего незаполненного пространства тары, после чего обдувают холодным воздухом для снижения вредного воздействия теплоты на качество сока.

Схема механизированной линии по производству осветленных соков из яблок и других плодов

Технологическая схема производства осветленных фруктовых соков:

1 - контейнероопрокидыватель; 2, 3 - вентиляторные моечные машины; 4 - машина для удаления плодоножек; 5 - инспекционный конвейер; 6 - элеватор; 7 - дробилка; 8 - стекатель; 9 - дозатор; 10 - гидравлический пресс с насосом; 11 - сборник с фильтром; 12 - сборник-мерник; 13, 20 - передвижной насос; 14 - кожухотрубный подогреватель; 15 - узел температурной выдержки; 16- сборник-смеситель; 17, 19- сосуды; 18- пастеризатор; 21, 23, 24- винтовые насосы; 22- фильтр-пресс

Сырье из контейнеров выгружают в моечную машину. Мойка осуществляется в двух последовательно установленных вентиляторных моечных машинах. Если перерабатывается сырье с плодо­ножками, то оно проходит через машину для удаления плодоно­жек. Затем плоды инспектируют на конвейере и подают элевато­ром в дробилку. Сок, выделяющийся из плодов при дроблении, изолируется от мезги в стекателе и отводится в сборную емкость с фильтром. Частично обезвоженную мезгу через дозатор загружают в гидравлический пресс. Отжатый сок перекачивают насосом в сбор­ную емкость с фильтром. Проходя в емкость через фильтр, сок освобождается от взвесей. Из емкости с фильтром сок перекачива­ют в сборники-мерники для смешивания сока с сахаром или дру­гими соками при производстве купажированных соков. Получен­ную в соответствии с рецептурой смесь подогревают в кожухо-трубном подогревателе, выдерживают при этой температуре необ­ходимое время в выдерживателе, затем через промежуточный сбор­ник подают на фильтрование в фильтр-пресс. Фильтрованный сок нагревают до температуры пастеризации и сразу фасуют в подготовленные бутылки.

Линия по выработке осветленного яблочного сока производительностью 3 т/ч по сырью.

Поступившие на переработку плоды засыпают в бетонные ванны, 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 элева- тора 3 с душевым устройством поднимают к машине для оконча- тельной мойки 4. Вода, поступающая с шнекового отделителя и содержащая крупные загрязнения (камешки, 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 с помощью погружного насоса 1 подается обратно в бетонные ванны с плодами для повторного ее использования.

Промытые плоды инспектируют 5, удаляя негодные для переработки плоды, и элеватором 6 поднимают к приемному сборнику 7,

Линия по выработке осветленного яблочного сока

1, 9, 17, 24 - насосы; 2- шнековый отделитель; 3,6 - элеваторы; 4- моечная машина; 5 - инспекционный транспортер; 7, 13, 15, 18, 22 - сборники; 8 - дробилка; 10- пресс; 11 - пастеризатор-охладитель; 12- пастеризатор; 14, 16 - фильтры; 19 - сборник; 20 - охладитель; 21 - трубный статический смеситель; 23 - дозатор пектолитического препарата

ополаскивая плоды струей чистой воды. Яблоки из сборника в необходимом количестве (в зависимости от производительности пресса) подают на дробилку 8. Измельченная плодовая масса немедленно направляется насосом 9 на прессование 10.

Полученный сок в установке для прессования очищают от возможных крупных частиц и после пастеризации и охлаждения 11 направляют в одну из емкостей для депектинизации. Выжимки от прессования измельчают на мешалке при возможной добавке воды и направляют в емкости для брожения.

Сок после пастеризации и охлаждения (45 - 50 °С) сначала направляют в промежуточный сборник 22, откуда дозировочным насосом 24 он засасывается в емкости для депектинизации. По пути в трубопровод вводят пектолитический препарат 23 при его перемешивании с помощью трубного статического смесителя 21.

Процессы депектинизации и осветления протекают в зависимости от вида применяемого препарата.

Если препарат для осветления требует охлаждения сока, то его после депектинизации через охладитель 20 перекачивают в емкости для осветления 19 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 18, откуда его направляют насосом 1 7 на фильтр 16.

Полученный таким образом сок с помощью насоса перекачивают в сборник 19, куда добавляют сок, полученный от фильтрации осадка. Смесь соков еще раз фильтруют 14 для получения полностью осветленного сока, готового к розливу в бутылки. Этот сок собирают в приемном сборнике 13, а потом направляют на линию розлива в бутылки, где он предварительно деаэрируется и пастеризуется.

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

Техническая характеристика линии по выработке осветленного яблочного сока

• Производительность линии по сырью, т/ч - 3
• Общая установленная мощность, кВт -106,85
• Общий расход воды, м3/ч - 12
• Общий расход пара, т/ч - 500
• Число производственных рабочих в смену - 12

Линия по переработке косточковых плодов на осветленные соки производительностью 3 т/ч по сырью.

Поступившие для переработки плоды сначала загружают в моечную машину, потом инспектируют и измельчают. Измельченную массу подогревают, протирают и охлаждают до температуры депектинизации.

Выделение сока происходит на вакуум-фильтре. Полученный сок при необходимости еще раз депектинизируют и осветляют в танках, предусмотренных для этих целей, или сразу же направляют для вторичной фильтрации.

Линия по переработке косточковых плодов на осветленные соки):

/ - моечная машина; 2 - инспекционный конвейер; 3 - дробилка; 4 - подогреватель; 5 - протирочная машина; 6 - охладитель; 7 - вакуум-фильтр; 8, 9 - емкости для депектинизации и осветления; 10 - фильтр

Техническая характеристика линии по переработке косточковых плодов на осветленные соки

• Производительность линии по сырью, т/ч 3
• Мощность, кВт - 40,8
• Расход воды, м3/ч - 4,0
• Расход пара, т/ч - 500
• Число рабочих в смену - 12

Розлив сока в бутылки предусмотрен на той же линии, что и для сока из семечковых плодов.

Заранее подготовленный сок направляют в цех розлива, где его деаэрируют, пастеризуют и разливают в бутылки.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: Технология предприятия

Тема: Технология производства яблочных соков

г. Казань 2010 г.

Введение

1. Из истории производства соков

2. Технология производства плодово-ягодных соков

2.1 Подготовка сырья

2.2Приготовление соков без мякоти (прессованные соки)

2.3Производство соков с мякотью (гомогенизированные)

3. Экстракты и сиропы

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Производство соков имеет большое значение для человека. Все понимают, что для здоровья необходимо получать витамины, а в соках содержится необходимое количество таковых. Например, витамин С, витамин Р, фолиевую кислоту, провитамин А – каротин в основном содержатся только в плодах и овощах.

Соки – необходимая и незаменимая составная часть детского питания.

Соки приятны на вкус и ароматны.

Они прекрасно удаляют жажду, а выпитый утром стакан сока зарядит энергией и хорошим настроением на весь день.

Поэтому производство соков необходимо развивать, усовершенствовать технологию переработки плодов и ягод. Помогать организму человека получать ценные витамины, особенно весной, когда у большинства людей наблюдается авитаминоз.

1. Из истории производства соков

Развитие технологии хранения и переработки плодов началось издавна.

Первоначально применяли простейшие методы: продукцию хранили в ямах, погребах, заглублённых хранилищах малого объёма, переработка ограничивалась мочением плодов и ягод, маринованием, сушкой.

По мере развития науки и технического прогресса стали строить стационарные хранилища большого объёма, холодильники, применять стерилизацию, быстрое замораживание. Но самое интенсивное и планомерное развитие отрасли началось после Великой Октябрьской социалистической революции.

Усилиями учёных и специалистов разработаны и внедрены в производство такие прогрессивные технологии, как хранение плодов в регулируемой газовой среде (РГС), использование полимерных материалов для упаковки, фасования и теплоизоляции продукции и другое. Широко применяют механизированные поточные линии по товарной обработке и фасованию плодоовощной продукции.

Также применяют автоматизированные системы дистанционного контроля и регулирования режимов хранения и консервирования плодов.

Однако существует ещё много неиспользованных резервов для сокращения потерь плодов при хранении и переработке, а также сохранения плодоовощной продукции высокого качества.

Предстоит построить и реконструировать существующие хранилища и консервные заводы.

Необходимо также интенсивно развивать научные исследования по разработке малоотходных технологий хранения и переработки плодов.

Для решения поставленных задач созданы агропромышленные комплексы (АПК) и научно-производственные объединения (НПО), которые занимаются выращиванием, уборкой, товарной обработкой, хранением, переработкой и реализацией плодов.

Оценивают эффективность работы по конечному результату – количеству и качеству поставленной потребителю продукции. Большое внимание уделяется подготовке высококвалифицированных специалистов.

Будущим плодоводам во время обучения в сельскохозяйственных учебных заведениях необходимо овладевать теоретическими знаниями и приобрести практические навыки по вопросам специфики товарного качества, химического состава, пищевой и витаминной ценности плодов, основам их стандартизации, основам и технологии длительного и кратковременного хранения, основам и технологии переработки.

2. Технология производства плодово-ягодных соков

2.1 Подготовка сырья

К сырью для производства соков предъявляют такие требования: в первую очередь оценивают вкус, аромат, содержание питательных и физиологически активных веществ, учитывают степень зрелости плодов для повышения выхода сока.

Хранение у всех плодов происходит различными способами. Например, разные сорта яблок неодинаково воспринимают воздействие температуры при хранении.

Некоторые из них выносят длительное состояние переохлаждения до минус2 –минус 3 С, при этом хранятся с незначительными потерями и при медленной дефростации (размораживание).

Определяют химический состав сырья. Основная особенность состава плодов – высокое содержание воды – 80-90%. Эта особенность обусловливает высокую интенсивность ферментативных реакций и, следовательно, процессов жизнедеятельности, вызывающих большое расходование запасных веществ на дыхание при хранении; высокий уровень потерь влаги на испарение, что приводит к повышенной убыли массы при хранении и ухудшению качества; низкую устойчивость к болезнетворным микроорганизмам и механическим воздействиям.

Всё это требует специальной технологии выращивания и хранения продукции. Содержание сухих веществ в плодах достигает в среднем 10-20 %, из них меньшую часть представляют нерастворимые (2-5%), а большую – растворённые в клеточном соке (5-18%).

Нерастворимые сухие вещества – это клетчатка и сопутствующие ей гемицеллюлозы и протопектин, а также некоторые азотистые вещества, пигменты, воска, крахмал.

К растворимым сухим веществам в плодах относятся сахара, кислоты, азотистые вещества, вещества фенольной природы, растворимый пектин и другие.

Значение химических компонентов плодов различно, но все они необходимы для рационального питания человека. Углеводы обусловливают калорийность, которая для плодов составляет 50-70 кал в 100г. Сахара в сочетании с кислотами играют основную роль в определении вкуса плодов.

Состав и соотношение антоцианов и жирорастворимых пигментов определяют важный показатель качества – окраску плодов.

Особое значение в питании человека имеют витамины, причём некоторые из них (витамин С, витамин Р, фолиевую кислоту, провитамин А – каротин) в основном содержат плоды и овощи.

Различают два основных типа соков: без мякоти (прессованные) и с мякотью (гомогенизированные).

По технологии приготовления и рецептуре их существует несколько видов (натуральные, купажированные, витаминизированные, стерилизованные через обеспложивающие фильтры и др.).

2.2 Приготовление соков без мякоти (прессованные соки)

Соки без мякоти получают прессованием.

Растительную ткань подготавливают так, чтобы клеточный сок вышел по возможности из каждой клетки. Это зависит от тщательного измельчения плодов.

При этом следует нарушить большую часть клеток. Но кусочки ткани не должны быть и очень мелкими, иначе при прессовании забиваются сита, и выход сока снижается.

Так, при измельчении яблок на кусочки размером около 0,3 см выход сока можно довести до 705, при большей степени измельчения он уменьшается. Для измельчения сырья применяют дробилку с рифлёными катками, которые при вращении навстречу друг другу измельчают плоды, универсальную дробилку, вальцовую дробилку, ножевую резку.

Для повышения выхода сока мезгу нагревают до температуры 80-85 С.

Однако, вследствие этого может появиться посторонний привкус и уменьшиться ароматичность продукции.

Используют и другие методы для повышения выхода сока – замораживание, электроплазмолизацию, обработку ферментными препаратами.

При замораживании клеточные стенки повреждаются кристаллами льда.

При электоплазмолизации под действием электрического напряжения протоплазма свёртывается. В ферментных препаратах содержатся пекто- и протеолитические ферменты, разрыхляющие плодовую ткань.

Сок извлекают на различных прессах.

Наиболее распространены: винтовые с механическим приводом, с гидравлическим приводом, шнековые.

В прессах с механическим приводом давление (9-12%кг/см) создаётся вращением гайки на вертикальном винте, которое передаётся на верхнюю зажимную раму корзины.

В прессах с гидравлическим приводом давление (9-12 кг/см) создаётся гидравлическим плунжерным насосом, в шнековых прессах непрерывного действия, используемых для получения виноградного сока, - вращением двух шнеков с противоположным направлением витков, уменьшающимся шагом и увеличивающимся диаметром (принцип его действия аналогичен экстрактору для томатного сока).

Мезгу в прессы загружают либо в две корзины из деревянных планок, скреплённых обручами, либо в паки (в гидравлических прессах), установленные на двух решетчатых деревянных платформах. Пока одну освобождают от мезги и загружают, вторую прессуют. Давление при этом увеличивают медленно, иначе мезга может запрессоваться. В корзиночных прессах после первого отпрессовывания сока мезгу разрыхляют и прессуют вторично. В пак-прессах предельного выхода сока достигают после первого прессования.

В шнековых прессах сок получают с большим количеством взвешенных частиц, но в данном случае процесс его извлечения непрерывен, а выход высок, поэтому такие прессы применяют всё шире.

Дальнейшая операция – осветление сока.

Наиболее простой способ – осаждение частиц мути отстаиванием, но при этом в осадок выпадают только крупные частицы и процесс идёт очень медленно. Иногда соки (например, виноградный) самоосветляются: при длительном стоянии отслаивается хлопьевидный осадок мути. Самоосветление происходит вследствие ферментативных и химических превращений, при которых разрушаются коллоидные вещества. Для самоосветления соков нужны большие резервные ёмкости.

Этот способ используют для трудноосветляемых яблочного и сливового соков.

Для осветления применяют оклейку соков, добавляя белки (желатин) и дубильные вещества (танин). Образуя осадок, они осаждают взвешенные частицы.

Используют также глины (бентотины), которые обладают сильными адсорбирующими свойствами и изменяют электрические заряды коллоидов, тем самым осаждают их.

Но наиболее распространена фильтрация соков, проводимая на фильтрах - прессах. Между плитами фильтра - пресса прокладывают фильтрующий материал (фильтр – картон, прессованный асбест), через который проходит сок, подаваемый насосом под давлением по каналам в ребордах плит.

После фильтрования первые порции сока, поступающие в противолежащий канал в ребордах, могут быть мутными, их возвращают на рециркуляцию. Прозрачный сок направляют на розлив, укупорку и стерилизацию.

Соки можно стерилизовать без нагревания на обеспложивающих фильтрах. Для этого используют фильтры – прессы.

Отверстия в фильтрующем материале настолько малы (не более 1 мкм), что микроорганизмы через них не проходят.

Соки, полученные с помощью обеспложивающих фильтров, сохраняют натуральный вкус и аромат и поэтому более ценны, чем стерилизованные.

Созданы механизированные поточные линии для производства плодовых соков, на которых предусмотрены все операции – от дробления сырья до стерилизации и розлива готовой продукции.

Пищевые, витаминозные и вкусоароматические достоинства осветлённых соков высоки, многие из них – диетические продукты. Однако в процессе их производства, главным образом при осветлении (фильтрации), вместе с осадком отделяются ценные вещества: каротин, клетчатка, полуклетчатка, пектиновые, белковые и многие фенольные соединения, некоторые витамины.

2.3 Производство соков с мякотью (гомогенизированные)

В соки с мякотью входят все компоненты химического состава плодов, в том числе и нерастворимые: клетчатка, полуклетчатка, протопектин, жирорастворимые пигменты.

Жидкую консистенцию таким сокам придают, измельчая ткани сырья до отдельных частиц размером 30 мкм. Благодаря полному сохранению составных частей сырья ценность соков с мякотью выше, чем осветлённых. Для потребления их разбавляют 16-50 %-ным сахарным сиропом (до 50% общей массы).

Соки с мякотью вырабатывают в условиях, затрудняющих или исключающих контакт с воздухом (для предотвращения окисления полифенолов и других физиологически активных веществ). В качестве вещества, препятствующего окислению, добавляют синтетическую аскорбиновую кислоту (около 0,1%), которая способствует сохранению натурального цвета продукции и витамина С.

Вымытые и пропаренные плоды измельчают на протирочных машинах, добавляют горячий сахарный сироп, затем тонко измельчают в гомогенизаторах. Принцип действия последних состоит в нагнетании сырья под большим давлением (до 150 кг/см и более) в узкую щель между корпусом и клапаном установки.

Клапан пружиной плотно прижат к корпусу, но под действием давления жидкости, создаваемого мощными насосами, приподнимается, образуя тончайшую щель.

Через неё с большой скоростью проходит сырьё, благодаря чему оно измельчается. Давление пружины на клапан можно регулировать специальным маховиком, изменяя, таким образом, величину щели и степень измельчения продукта.

Существуют гомогенизаторы и других конструкций.

Гомогенизированный сок деаэрируют (освобождают от воздуха) в вакуум – аппаратах, подогревают, в горячем виде фасуют и стерелизуют при температуре 90-100 С.

3. Экстракты и сиропы

Экстракты представляют собой концентрированные соки. Хорошо осветлённые соки уваривают по методу непрерывного долива в вуакуум – аппаратах из нержавеющей стали или эмалированных. В них создают разрежение не менее 86645 Па и уваривают сырьё при температуре 50-65 С.

В конце уваривания плотность экстрактов, охлаждённых до 20 С, должна быть 1,274, черносмородинного – 1,200. Содержание сухих веществ в экстрактах из большей части плодов и ягод составляет 57%. Перед фасовкой продукцию быстро охлаждают до температуры 15-20 С, иначе в них может образоваться осадок.

Наиболее подходящая температура хранения экстрактов - не выше 10 С. Чтобы цвет не изменялся, готовую продукцию хранят в стеклянной таре в тёмном помещении.

Сиропы – это соки, консервированные сахаром.

Необходимое количество сахара растворяют в соке либо при подогревании, либо холодным способом.

Последнее предпочтительнее, так как сироп не теряет аромата. Обычно на 400 кг сока берут 635 -–645 кг сахара.

Сиропы пастеризуют способом горячего розлива (в крупной таре) или в автоклавах (в мелкой таре).

Заключение

Готовая продукция должна соответствовать всем требованиям, предъявляемым ей.

В первую очередь оценивается вкус, аромат, содержание питательных и физиологически активных веществ. Учитывается прозрачность прессованных (без мякоти) соков.

Проверяют плотность экстрактов. Например, для черносмородинного экстракта плотность равна 1,200, а для остальных – 1,274. Окраска экстрактов, соков, сиропов должна соответствовать общеустановленным нормам.

Список используемой литературы

1. Полегаев В. И., Широков Е. П. «Хранение и переработка плодов и овощей», Москва:Агропрмиздат, 2006, 302с.

2. Леоненко И. И. «Плодоовощеводство», учебное пособие для техникумов, Москва, 2002, 290с.

Самым употребляемым в пищу считается яблочный сок. Его сладковатый и приятный вкус получается благодаря присутствию сахара натурального происхождения в плодах. Данный продукт получают в крупных масштабах с последующей пастеризацией и упаковкой в асептическую тару. Яблочный сок встречается:

• прямого отжима;
• свежеотжатый сок;
• диффузионный сок.

Вместе с производством разных видов таких продуктов выполняется транспортировка, хранение и приемка составляющих для получения яблочного сока. Фрукты хорошо моют, после убирают гнилые и испорченные. Сок из яблок получается путем измельчения плодов и их отжатия. Однако очень мелкое дробление порой не приносит нужного результата - фрукт может не пустить сок.

Особенности производства сока из яблок

Операцией прессования, центрифугирования, диффузии получается сок из яблочной мезги. Первый вариант - самый часто встречающийся. Для придания приятного вкуса натуральному соку яблоки подвергают смешиванию (купажированию). Здесь могут комбинироваться соки различных видов, включающих в себя различное количество кислоты и сахара. Кроме того, сюда могут добавляться другие фрукты или ягоды.

Для способа прессования в процессе получения сока из яблок в промышленных масштабах используют разные по конструкции и принципу работы прессы, встречающиеся непрерывного и периодического функционирования. Для обработки плодов активно используют шнековые прессы. Чтобы получить прозрачный продукт производители нарушают систему коллоидов и обеспечивают оседание частиц, и устранения некоторой части коллоидов, в первую очередь - нестойких. Но во время хранения продукта может случиться взаимодействие коллоидов друг с другом и появления более крупных частиц, вызывающих выпадение осадка и помутнение напитка. Также в промышленных масштабах делают концентраты для сока , что очень удобно для последующего производства продукта.

Встречаются различные способы осветления яблочного напитка: биохимические, физико-химические, физические. К первым относится обработка продукта специальными ферментами. Физические методы включают в себя: сепарирование, процеживание и отстаивание. Физико-химические включают в себя отстаивание, мгновенный подогрев, обработку бентонином.

После процесса осветления яблочный сок подвергается фильтрации. Существует три вида такой обработки: поверхностное, глубокое и адсорбционное.

Яблочным соком называется сок, который выжимают из свежих яблок. Сладкий вкус ему придает наличие натурального сахара в яблоках. В настоящее время большую часть яблочного сока получают промышленным путем с помощью пастеризации и асептической упаковки.

Яблоки являются самыми популярными семечковыми фруктами, которые используются для производства консервов. Эти консервы самые разнообразные: компоты, соки, повидла, нектары и т.д. На производство натуральных консервов с низким уровнем содержания калорий и привлекательной упаковкой сейчас ориентируется современное питание в стране и мире.

Технология изготовления яблочного сока.

Согласно настоящему регламенту бывают:
-яблочный сок прямого отжима (соки, получаемые из свежих или сохраненных свежими яблок с помощью механической обработки);
-свежеотжатый яблочный сок (получают прямым отжимом, не консервируют, изготавливают в присутствии потребителя из свежих или сохраненных свежими яблок);
-концентрированный яблочный сок (изготавливаются методом физического удаления воды из сока, чтобы увеличить количество сухих растворимых веществ в два и более раз);
- диффузионный яблочный сок (получают за счет извлечения экстрактивных веществ из свежих или высушенных яблок с помощью воды, из которых невозможно получить сок механической обработкой). Яблочный сок, полученный таким путем, сначала концентрируют, а после восстанавливают.

Аналогично с процессом изготовления различных видов консервов осуществляется доставка, приемка и хранение компонент для производства яблочного сока. Сырье тщательно моют, затем инспектируют, чтобы удалить плоды, которые поразили вредителями, а так же гнилые и с прочими нарушениями. При производстве яблочного сока основным методом воздействия на растительную ткань является механическое дробление (измельчение). Но очень мелкое измельчение может сделать ткань сплошной массой, у которой не будет каналов, которые необходимы для вытекания сока.

Прессованием, центрифугированием, диффузией и прочими методами извлекают сок из мезги яблок. Прессование является основным способом получения сока из плодов. Сок извлекается за счет давления на мезгу.
Разрушение давлением растительной ткани, раздавливание биомембраны структуры клеток не является функцией прессования. Его основная функция - выдавливание сока, который был получен из клеток, поврежденных при предварительной обработке. Прессование не применятся для того, чтобы выделить сок из клеток, а применяется для выделения сока (жидкой фазы мезги), который вытекает перед прессованием из разрушенных клеток. Предварительная обработка сырье главным образом влияет на высокий выход сока из плодов.

Чтобы добиться более приятного вкуса соки подвергают купажированию (смешиванию). Могут смешивать соки двух разных видов, соки одного вида яблок или соки яблок, содержащих разное количество сахара и кислоты.

Организация производства сока из яблок.
Следует обратить внимание, что для малого бизнеса производство консервов в настоящее время достаточно удобная сфера. За счет очень простой технологии, дешевизны (т.е. не требует весомых капиталовложений и больших площадей для производства), легкой организации производства (требуется немного технологического оборудования), легкого в техническом плане производственного оборудования (его можно сделать в простых условиях) большое количество представителей малого бизнеса участвует в этой сфере.

Производство качественного товара является главным критерием для успешного роста и развития бизнеса, для этого я рекомендую вам прочитать статью про . Вкусовые добавки добавлять не нужно. Вместо этого можно смешивать соки разных плодов, по-разному миксовать их, делать мультифрукты, или даже смешивать соки по желанию покупателя и получать уникальный вкус.

Цена на мини линии для производства яблочного сока методом прямого отжима начинается от 1 000 000 рублей.

Нужно отметить, что в миксах находится больше витаминов и полезных веществ, так как они дополняют друг друга. Отсюда следует, что смеси соков более полезны.

Проблемой бизнеса в этой отрасли является то, что чтобы производить большие объемы соков, вам понадобится огромное количество плодов. Например, на изготовление 250 мл сока у вас уйдет 1 кг яблок, а ягод еще больше - из 1 кг - 50 мл сока.

Идею развития малого бизнеса по изготовлению натуральных соков можно попробовать развить до приготовления сока из овощей или . Овощи содержать такие витамины, которых нигде нет, ни в фруктах, ни в ягодах и являются не менее полезными.