Технология производства сока яблочного осветленного

Министерство сельского хозяйства РФ

ФГОУ ВПО « ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

 

Кафедра «Переработка продукции растениеводства»

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

на тему: «Технология производства сока яблочного осветленного» 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Проверил: Семина С.А.

 

Пенза 2014 г.

 

Содержание

Введение

3.1 Обзор литературы

3.2 Требование к качеству  сырья для переработки

3.3 Кратковременное хранение  сырья на перерабатывающих предприятиях

3.4 Обоснование выбора  и описания технологической схемы  производства готовой продукции

3.5 Продуктовый расчет

3.5.1 График поступления  сырья

3.5.2 Учет и фасовка готовой  продукции

3.5.3  Расчет расхода  сырья и материалов для производства  готовой продукции

3.5.4 Подбор и расчет  оборудования

3.5.5 Расчет вспомогательных  материалов

3.6 Технологический и санитарно-микробиологический  контроль производства 

3.7 Виды порчи и дефекты  готовой продукции

Выводы и предложения

Список литературы

 

 

Введение

     Сок - пищевой  продукт, популярный практически  во всех странах мира. Наиболее  распространены соки, выжатые из  съедобных плодов растений (фруктов, ягод или овощей). Однако существуют  соки, полученные из стеблей, корней, листьев различных, употребляемых  в пищу трав (например, сок из  стеблей сельдерея, сок из стеблей  сахарного тростника).

    Яблочный сок - сок, выжатый из яблок. Сладкий  вкус обусловлен содержанием  в яблоках натурального сахара. В современном мире значительная  часть яблочного сока изготавливается  промышленным путём, включая пастеризацию  и асептическую упаковку. Также  в больших количествах яблочный  сок производится из концентрата. В целом ряде стран, включая  США, Китай, Германию и Польшу, яблочный  сок является одним из самых  распространённых безалкогольных  напитков.

    Считается, что  впервые делать яблочный сок  стали в Англии, -- упоминания о  нём встречаются ещё в документах  англосаксонской эпохи. По мнению  ряда учёных-медиков, данный напиток  ввиду большого количества витамина C и других компонентов является  полезным для здоровья, снижает  риск заболеваний, связанных с  курением, и улучшает память; во  многих странах он используется  для детского питания. Яблочный  сок - это единственный фруктовый  сок, который лучше всего сочетается  с овощными, с точки зрения  совместимости. В нем содержатся  такие важные витамины и микроэлементы, как фосфор, магний, натрий, фолиевая  кислота, калий, медь, витамины А, С, В1, В2, В6, пектин, биотин и многие  другие.

    Яблочный сок  наиболее популярен из всех  фруктовых соков. Различают два  основных типа соков; без мякоти (прессованные) и с мякотью (гомогенизированные). Сок из яблок преимущественно  изготовляют натуральным без  мякоти, осветлённым или не осветлённым [4].

Цели курсовой работы: 1.Провести продуктовый расчет (определение масс сырья, готовой продукции, отходов и потерь по технологической схеме производства). 2. Подбор и расчёт технологического оборудования. 3. Сделать схему производства продукции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Обзор литературы

    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.

 

3.2 Требование к качеству сырья  для переработки

      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.

       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.).

 

 

3.3 Кратковременное хранение  сырья на перерабатывающих предприятиях

     Сроки хранения яблок на консервных заводах: на сырьевой площадке – 48 ч., а в охлаждаемом хранилище при 0…1 ˚С и относительной влажности воздуха 85…95% не более 5 суток [7].

    Расчет проводится  следующим образом:

S1= S0 · n, S1= 520 · 5=2600 м2

где S0 – плошадь занимаемая одним ящиком, м2;

      n – количество ящиков в одном ряду штабеля.

S0 = a · b,  S0 = 1150 · 740 = 8,5 м2

где a – длина ящика, м;

       b – ширина ящика, м.

    Площадь сырьевой  площадки с учетом площади  обслуживания составит:

S = ( n1 · S1 + n2S2) · k , S = (5235 · 2600 + 2 · 12) · 1.5 = 204 м2

где n1 – количество штабелей на сырьевой площадке;

       n2 – количество ящикомоечных машин;

       k – коэффициент, предусматривающий площадь обслуживания (k= 1,3…1,5)

 

3.4 Обоснование выбора  и описания технологической схемы  производства готовой продукции

      Начальные  ориентиры для разработки блок-схемы - технические инструкции. Взяв во  внимание документную информацию  в технологических схемах, были  разработаны некоторые изменения, улучшения операций и параметров  производства. В виду получения  качественного продукта, при разработке  блок-схемы было предусмотрено  следующее:

   - обеспечение высокой  производительности и качества  готового продукта;

   - использование технологического  оборудования из нержавеющей  стали, что максимально уменьшает  переход тяжелых металлов в  продукт;

   - операции по производству  должны быть максимально механизированы;

   - технологические  операции должны производиться  без перебоев.

       Для  получения качественных продуктов, в технологической схеме предусмотрено  следующее:

   - мойка яблок производится  с целью удаления загрязнения;

   - при инспекции  яблок удаляются микроорганизмы, которые могут действовать на  цвет готового продукта;

    - термическая  обработка имеет цель инактивировать  благоприятную среду для развития  микроорганизмов, включая болезнетворный botulinium;

    - асептическое  консервирование позволяет за  сезон консервировать большое  количество полуфабрикатов, с целью  продления сезона.

      Яблоки – наиболее  распространённые плоды, широко  используемых в открытом виде, в виде компотов, пюре, сидра. Вкусовые  и диетические достоинства яблок, прежде всего, оцениваются содержанием  в них сахаров (8-15%) и минеральных солей (ок. 0.5%). Яблоки, используемые нами при изготовлении яблочного сока содержат:

Сахаров – 12%, Минеральных солей – 0.5%

      Яблоки не должны  быть малокислыми, т.к. сок не будет  иметь необходимого вкусового  достоинства. Мучнистые сорта также  не следует использовать –  т.к. они дают малый процент  выхода и трудно осветляются [1].

      Лучшие осенне-зимние  сорта для приготовления сока  следующие: Антоновка, Титовка, Анис, Пармен  зимний, Грушовка и др.

 

Технологическая схема производства яблочного сока.

Хранение ↓ Мойка и инспекция ↓ Дробление ↓ Прессование ↓ Грубая фильтрация Сепарирование ↓ Подогрев и охлаждение ↓ Фильтрация ↓ Розлив ↓ Фасовка в банки

 

 

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

      При производстве  яблочного осветленного сока  осветляют процеженный сок. Когда  готовят соки для детского  питания, осветление можно проводить  оклеиванием с использованием 1%-ных  растворов желатина или танина  и желатина. Осветленный сок фильтруют  и направляют на подогрев и  фасование.

      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 [7].

 

3.5 Продуктовый расчет

3.5.1 График поступления сырья

Таблица 3.1 – График поступления сырья

Наименование сырья	Срок поступления сырья (месяц, дни)							Всего дней в сезон
	VIII					XIX	XX
Яблоки								92

 

3.5.2 Учет и фасовка готовой  продукции

       Соки, хранятся в стекленных банках  вместимостью 1-3 л, в металлизированных  из нержавеющей стали или алюминия  и эмалированных емкостях. Наиболее выгодными  являются металлические, покрытые изнутри  лаком, либо эмалированные емкости. Их легче мыть и дезинфицировать, они хорошо герметизируются, стенки обладают  хорошей теплопроводностью, и их можно устанавливать в 2, 3 и более ярусов, это позволяет более рационально  использовать оббьем производственного помещения. Все емкости должны иметь плотно закрывающиеся люки и измерительные мерные стекла. 
       Определенные сложности имеются в уходе за большими емкостями для хранения сока, т. к. их моют горячим (60-700С) раствором каустической соды и горячей водой. Мойку емкостей проводят при помощи спиргальной установки, в которой готовят и подогревают щелочной раствор. В емкости раствор и воду подают под давлением по шлангам. 
       Ко всем видам  тары предъявляют требования: она  должна быть безвредной для человека, т. е. вещества из которых сделана тара не должны переходить в продукт и вступать в реакцию с химическими веществами, должна быть прочной  при минимальных затратах материала на изготовлении, обеспечивать сохранность герметичности [8]. 
 

3.5.3  Расчет расхода сырья и материалов для производства готовой продукции

Таблица 3.5 – Движение сырья по операциям

Технологическая операция	Масса, кг	Потери и отходы
		%	кг
Хранение	4000	0,5	20
Мойка и инспекция	3800	2,0	80
Дробление	3720	0,5	20
Прессование	3700	33	1221
Грубая фильтрация	2479	3,5	86,7
Сепарирование	2392,2	2,5	59,8
Подогрев и охлаждение	2452	0,1	2,4
Фильтрация	2449,6	1,6	39,1
Розлив	2410,5	0,3	7,2
Фасовка в банки	1000,00		-

 

Исходя из данной таблицы было найдено сменная потребность в яблоках, которая составит 28000 кг

 Отходы в кг : 4000 × 0,5 ÷ 100 = 20 кг ; 3800 × 2 ÷ 100 = 80 кг  ;  3700 × 33 ÷ 100 = 1221кг ;     2392,2 × 3,5 ÷ 100 =86,7кг ;     2452 × 0,1 ÷ 100 = 2,4кг ;     2449,6 × 1.6 ÷ 100 = 39,1кг;  2410,5 × 0,3 ÷100 = 7,2  кг 

Масса кг: Хранение  - 20 кг; Мойка и инспекция –80 кг;  Дробление – 20 кг; Прессование – 1221 кг;  Грубая фильтрация – 86,7 кг; Сепарирование – 59,8 кг;  Подогрев и охлаждение – 2,4кг; Фильтрация – 39,1 кг;  Розлив – 7,2 кг.

   
Таблица 3.12 – расход сырья и основных материалов

Наименование продукции	Производите -льность в смену	Наиме-нование сырья и материалов	Отходы и потери при переработке, %	Нормы расхода сырья и материалов на единицу продукции, кг	Требуемое количество сырья и материалов в смену, кг
Сок яблочный	28 т.	Яблоки	37%	1776	38000 кг.

 

    Исходя из данной  таблицы 3.12, можно сделать вывод, что из всего выпускаемого  продукции производительность 28 тонн  в смену, нам потребуется на 14 смен 383 тонн яблок.

3.5.4 Подбор и расчет  оборудования

Таблица 3.13 – подбор и количественный расчет оборудования для производства готовой продукции

Наименование оборудования	Марка	Производительность, емкость	Количество, шт.
1	2	3	4
Моечная машина Транспортер инспекционный Элеватор «Гусиная шея» Дисковая дробилка для плодов Пак-пресс гидравлический Сборник-мерник Поршневой вертикальный насос Центробежный насос Подогреватель трубчатый Сепаратор-кларификатор Фильтр-пресс (365× 365) Резервуар Установка диаэрационно-пастеризационная	КУМ-1   КТО   А-9   ДДС-5   А9-2П4-2 МЗС-422   Ж6-ВПН   ВЦН-10   КТП-2   ВСМ В9-ВФС/423-56   В2-ОМВ-2,5 МЗС-241М	3 т/ч   3 т/ч   2 т/ч   5 т/ч   2 т/ч 1000 л   10 т/ч   10 т/ч   1,8 т/ч   2,5 т/ч 3 т/ч   2500 л 557 л	2   2   2   1   2     1   1   2   2 2   2 8

Продолжение табл. 3.13

Автоклав вертикальный Автомат наполнительный Машина закаточная Конвейер пластинчатый с поворотным кругом Машина этикетировочная Транспортер цепной для ящиков Салфетомойка Салфетоотжималка Салфетосушилка

АВ-2   АПСБ-4КНП   АЗМ-3П М8-КТП     ЭР-2   ВЯА-6   МР-100 ОС-150 ОС-1

1570 л   2100…7200 шт./ч   4200 шт./ч 12000шт./ч     2100…7200 шт./ч   600 шт./ч   - - -

2   1   1 1     1   1

        

 

где - количество сырья , перерабатываемых в смену; d – часовая призводительность оборудования; t – продолжительность работы оборудования в смену, час.

Рассчитаем необходимое количество оборудование:

Необходимое количество моечных машин;

= 3000 × 7 ÷ 28000 = 2 шт.

Необходимое количество транспортеров инструкционных;.

=  3000 × 7 ÷ 28000 = 2 шт.

Необходимое количество  Пак-пресс гидравлический;

= 5000 × 7 ÷ 28000 = 1 шт.

Необходимое количество этикетировочных машин;

= 4000 × 7 ÷ 28000 = 1 шт.

 3.5.5 Расчет вспомогательных материалов

    К вспомогательным  материалом относя тару для  сырья, банки, крышки, картонные ящики, этикетки.

    При расчете  потребного количества стеклянной  тары необходимо учесть нормы  боя и щербления, которые по  операциям составляют: мойка – 1,5 %; фасовка и укупорка – 0,3%; стерилизация  – 0,2 %. Потери крышек составляют 2,9 %, а этикеток – 0,1 ,%.

 Таблица 3.14 – Требуемое количество стеклянных банок

Наименование продукции

Производительность, т/смену

Виды тары

Количество физических банок, шт./смену

Мойка

Фасовка, укупорка

Стерилизация

Складские операции

Количество банок, шт./смену

Потери

Количество банок, шт./смену

Потери

Количество банок, шт./смену

Потери

Количество банок, шт./смену

Потери

%

шт./смену

%

шт./смену

%

шт./смену

%

шт./смену

Сок яблочный

28 т.

яблоки

28 тыс.

28 тыс.

1,5

420

28 тыс.

0,3

84

28 тыс.

0,2

56

28 тыс.

1,5

420

 

Мойка: 28000 × 0,015 = 420 шт./смену;

Фасовка, укупорка: 28000 × 0,003 = 84 шт./смену;

Стерилизация: 28000 × 0,002 = 56 шт./смену;

Складские операции: 28000 × 0,015 = 420 шт./смену;

 

Таблица 3.15 – Требуемое количество крышек, этикеток и ящиков для готовой продукции

Наименова - ние продукции

Виды тары

Количество физических банок, шт./смену

Количество крышек

Количество этикеток

Количество ящиков

Потери

Требуемое  количество банок на смену, шт.

Потери

Требуемое  количество банок на смену, шт.

Потери

Требуемое  количество банок на смену, шт.

%

шт./смену

%

шт./смену

%

шт./смену

Сок яблочный

Яблоки

28 тыс.

2,9

815

28 тыс.

0,1

28

28 тыс.

1,5

420

28 тыс.

 

Количество крышек: 28000 × 0,029 = 815 шт./смену;

Количество этикеток: 28000 × 0,001 = 28 шт./смену;

Количество ящиков: 28000 × 0,015 = 420 шт./смену.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6 Технологический и санитарно-микробиологический контроль производства  
      Пищевой продукт, в том числе и консервированный, должен быть доброкачественным. Это значит, что продукт не должен содержать вредных для организма веществ и употребление его в пищу не вызовет отравления. Он содержит белки, жиры, углеводы, витамины и обладает привлекательным внешним видом, хорошим вкусом и запахом. Чтобы продукт  обладал всеми этими качествами, необходимо на консервном заводе тщательно осуществлять следующие виды технохимического контроля. 
       Технохимический контроль проводят в лаборатории  пищевого предприятия на всех этапах производства. В своей работе лаборатория руководствуется соответственно утвержденной нормативно-технической документацией (ГОСТ, ОСТ, ТУ, ТИ). 
Контроль за качеством сырья проводят при  его поступлении на предприятие и в течение всего срока хранения до начала переработки. Для технохимического анализа отбирают небольшую пробу от каждой партии сырья, вспомогательных материалов, готовой продукции, а результаты анализа распространяют на всю партию. Если отбор средней пробы сделан неправильно, точность последующего анализа уже не имеет значения, так как допущена ошибка в самом начале определения качества продукции. Из-за большой неоднородности плодово-ягодного сырья (различная степень зрелости, неоднородность по размеру и т. д.) среднюю пробу отбирают особенно тщательно. 
Вначале проводят общий предварительный осмотр партии сырья. Определяют состояние тары, массу сырья, соответствие накладным документам, сертификату. Проверяют правильность загрузки тары и транспорта, санитарное состояние транспорта. Затем проверяют однородность партии и выделяют на каждые 100 мест не менее трех единиц упаковок для составления среднего образца. На каждые 50 мест свыше 100 отбирают дополнительно по одной единице упаковки.