Технологическая линия производства томатного сока. 2
КАРАГАНДИНСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАЗПОТРЕБСОЮЗА
КАФЕДРА ТОВАРОВЕДЕНИЯ И СЕРТИФИКАЦИИ
КУРСОВАЯ РАБОТА
Дисциплина: Оборудование производства продовольственных продуктов
на тему №7 Технологическая линия производства томатного сока
Выполнила ст-ка З/О гр.ТПП-21с
Проверила
Караганды 2012
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА СОКОВ…………..…4
1.1 История производства соков………………………………………………4
1.2 Технология
производства плодово-ягодных соков…………………...…5
1.3 Приготовление соков без мякоти (прессованные соки)…………………7
1.4 Производство
соков с мякотью (гомогенизированные)…………………9
1.5 Экстракты
и сиропы……………………………………………………..
2 ПОНЯТИЕ ТОМАТА И ТОМАТ ПРОДУКТА…………………………...10
2.1 Томат продукты
и их классификация………………………………
2.2 Томатный сок……………………………………………………………..11
2.3 Концентрированные
томатные продукты……………………………….
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ТОМАТНОГО СОКА…………………………………………………………16
3.1 Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов…………………16
3.2 Особенности производства и потребления готовой продукции………16
3.3 Характеристика комплексов оборудования…………………………….17
3.4 Устройство и принцип действия линии………………………………….21
3.5 Технологический процесс приготовления томатного сока…………….22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………..27
ВВЕДЕНИЕ
Питьевой томатный сок обычно производят в середине сезона созревания помидоров, т.е. в момент наиболее высокого качества помидоров, сок следует производить из отборных сортов с содержанием твердых частиц не мене чем 5°Brix.
Некоторые производители предпочитают не смешивать разные сорта помидоров, для того, чтобы получать наилучшую однородность массы перерабатываемого продукта и вкуса получаемого сока.
Технология производства в основном такая же, как и при производстве томатной пасты и/или пассаты, конечно исключая фазу концентрации, т.е. промывка, сортировка, измельчение, подогрев hot break, отжим сока.
Особое внимание придается ячейкам сетки установленной в экстракторе сока: обычный размер 0.4 мм, когда как в Англии ячейки имеют размер 0.3 мм. Обычно упаковка томатного сока производится сразу же в емкости, однако, продукт также можно хранить и в асептических емкостях объемом 20 / 50 м3 каждая, или в асептических мешках по 1000 литров каждый, для повторной переработки исходя из рыночного спроса.
Томатный сок также
можно получать из асептической томатной
пасты (в особенности для северно-евр
В случае если сок производится
из томатной пасты, в емкость добавляется
отфильтрованная или
Сок получаемый напрямую из свежих помидоров не нуждается в гомогенизации. Подогрев при 60°C. Деаэрация в вакуумной среде. Пастеризация при температуре 98°C, выдержка в этой же температуре в течение 120 секунд. Охлаждение при температуре 90 - 92°C. Наполнение в вакуумной среде при температуре 92°C в бидоны и/или стеклянные бутылки. Укупорка / укупорка емкостей. Выдержка наполненных емкостей при температуре 90°C в течение 6-8 минут в туннеле. Охлаждение наполненных емкостей при температуре 40°C в туннеле (температура внутри емкости должна быть 40°C). Упаковка и нанесение кода.
При наполнении асептических емкостей, таких как: тетра брикеты, или асептические термоформовочные ванночки, и т.п., процесс стерилизации / охлаждения следует изменить следующим образом: стерилизация при 112°C, выдержка в этой же температуре в течение 120 секунд, охлаждение в асептической среде при температуре < 40°C, наполнение в конечную емкость при температуре < 40°C.
Целью курсовой работы является изучение технологической линии производства томатного сока.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
1. Рассмотреть теоретические аспекты производства соков.
2. Изучить понятие, сущность и состав томатного сока.
3. Рассмотреть технологическую линию производства томатного сока.
В процессе написания курсовой работы были использованы отечественная и зарубежная литературы, периодические издания, монографии.
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА СОКОВ
- История 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 [1, с. 34].
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.
1.2 Технология производства плодово-ягодных соков
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 [2, с. 67].
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.
Содержание других компонентов часто невысокое, но обусловливает их специфические особенности и пищевую ценность. Например, содержание дубильных веществ обусловливает вяжущий вкус плодов, в результате их превращений может измениться цвет продуктов переработки, с их присутствием связано осветление соков.
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.).
1.3 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 [3, с. 22].
Для повышения выхода сока мезгу нагревают до температуры 80-85 С.
Однако, вследствие
этого может появиться
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.
Разрушение коллоидов можно ускорить ферментными препаратами плесневых грибов, обладающими пектолитическим действием (теми же, что и при обработке мезги).
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 [3, с. 23].
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
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.
1.4 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) [4, с. 67].
В качестве вещества, препятствующего окислению, добавляют синтетическую аскорбиновую кислоту (около 0,1%), которая способствует сохранению натурального цвета продукции и витамина С.
Вымытые и прошпаренные 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.
1.5 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 [5, с. 53].
Последнее предпочтительнее, так как сироп не теряет аромата. Обычно на 400 кг сока берут 635 -–645 кг сахара.
Содержание сухих веществ в пастеризованных сиропах составляет 60-62%, в непастерилизованных – 65-67%.
Сиропы пастеризуют способом горячего розлива (в крупной таре) или в автоклавах (в мелкой таре).
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.
2 ПОНЯТИЕ ТОМАТА И ТОМАТ ПРОДУКТА
2.1 Томат продукты и их классификация
Томат – важнейшая овощная консервная культура. В ее плодах содержится значительное количество каротина, витамина С, сахаров и кислот; они обладают хорошим вкусом. В нашей стране на томат продукты приходится до 25% выработки плодоовощных консервов. В томатном соусе вырабатывают многие виды рыбных консервов [11, с. 34].
Производят следующие виды томат продуктов с содержанием сухих веществ: томатный сок – не менее 4,5%, томат-пюре – 12, 15 и 20%, томат-пасту – 25, 30, 35, 40%, а также томатные соусы.
Наиболее подходят в качестве сырья высокоурожайные сорта с максимальным содержанием сухих веществ, от последнего зависит выход готовых продуктов. Важно, чтобы при протирании количество отходов (вытерок) было небольшим.
Для этого плоды должны быть вполне зрелыми, красными, с малым содержанием клетчатки, без грубых и зеленых участков. Время от съема плода до переработки должно быть минимальным (не более 48 часов), иначе значительная часть сухих веществ израсходуется на дыхание и выход томат продуктов снизится.
2.2 Томатный сок
Процесс выработки томатного сока состоит из следующих операций: мойка, инспекция, дробление, семяотделение, подогрев пульпы, отжатие сока, фасовка и стерилизация. Мойку осуществляют на вентиляторной моечной машине, в которой плоды не повреждаются. Затем их подают на инспекционный транспортер, где отбирают больные и дефектные.
Далее плоды дробят до состояния жидкой пульпы которую можно перекачивать насосами. Дробилку и насос монтируют в одну установку, на общем валу которой вращаются дробящие ножи и лопасти насоса, а также установлена решетка с отверстиями, от величины которых зависит степень измельчения плодов. Затем массу пропускают через семеотделитель (часто его блокируют с дробилкой) [12, с. 41].
Пульпу направляют в
трубчатые вакуум-
Сок отжимают на экстракторах прессах не непрерывного действия. Шнек экстрактора с уменьшающимся шагом винта и увеличивающимся диаметром заключен в конусах. При вращении шнек захватывает пульпу и нарастающим давлением отжимает ее.
Сок собирается в поддоне, а выжимки продавливаются в кольцевое отверстие, образуемое коническим концом шнека и стенками кожуха (шнек можно переставить по оси, и степень отжатия сока изменится). Экстрактор регулируют на отжатие 60-70% сока, выжимки направляют на выработку концентрированных томатопродуктов.
В последнее время созданы установки (комбайны) для получения томатного сока, в которых совмещены все операции. Томаты дробятся и по трубам из нержавеющей стали прокачиваются насосами через все агрегаты установки.
Готовый томатный сок расфасовывают, герметизируют и стерилизуют при 100 С. Если тара достаточно емкая (3 л и более),можно применить метод горячего разлива: нагретый до 95-100 С сок разливают в предварительно стерилизованные банки и немедленно укупоривают (запаса тепла в соке хватает для его стерилизации).
Томатный сок должен иметь натуральный красный цвет, вкус и запах. Стандартом предусмотрено содержание олова до 100 мг на 1 л, меди до 5 мг на 1 л и сухих веществ не менее 4,5. Если содержание сухих веществ ниже стандартного, сок выпаривают [12, с. 44].
2.3 Концентрированные томатные продукты
Концентрированные томатные продукты получают путем уваривания специально подготовленной томатной массы. Концентрирование - основной технологический процесс производства томатного пюре и томатной пасты.
Концентрация сухих веществ в томатном пюре составляет 12, 15 и 20 %, в томатной пасте - 25, 30, 35 и 40 %. Наиболее распространенным видом продукции является 30%-ная томатная паста, выпускается также соленая томатная паста с концентрацией сухих веществ 27, 32 и 37 %.
В зависимости от качества консервы подразделяют на высший и первый сорта. Томатную пасту с добавлением поваренной соли выпускают только первым сортом [13, с. 53].
Концентрированные томатные продукты - это однородная тонкоизмельченная уваренная масса без остатков кожицы, семян и других грубых частиц плодов; для первого сорта допускаются единичные включения семян или частиц кожицы. Вкус и запах натуральные, свойственные уваренной томатной массе, без горечи, пригара, посторонних привкуса и запаха; для томатной пасты с добавлением соли - соленый вкус.
Цвет концентрированных томатных продуктов красный, оранжево-красный или малиново-красный, характерный для томатных продуктов, равномерный по всей массе.
Для первого сорта
допускается буроватый или
В готовом продукте нормируется массовая доля растворимых сухих веществ, массовая доля соли для соленой томатной пасты, массовая доля минеральных примесей, массовая доля тяжелых металлов.
При производстве концентрированных томатных продуктов на переработку могут поступать томаты в целом виде или томатная масса, получаемая на пунктах первичной переработки, расположенных, как правило, в центре сырьевой зоны. Томатная масса может быть дробленой, грубопротертой либо протертой, прогретой и охлажденной.
С пунктов первичной переработки томатную массу транспортируют в стандартных автоцистернах, в наливных баржах или в других емкостях с антикоррозийным покрытием или выполненных из некорродирующих материалов, предназначенных для перевозки пищевых жидкостей. Во избежание микробиологической порчи томатной массы от начала дробления томатов на пункте до ее переработки на перерабатывающем предприятии должно пройти не более 2 ч.
Срок хранения протертой, прогретой и охлажденной томатной массы - не более 8 ч. При перевозках хорошо использовать искусственно охлаждаемые автоцистерны.
В связи с переработкой
томата сортов машинной уборки появилась
вероятность попадания в