Технология производства спиртованного сока

Содержание

Введение

1. Обзор литературы
2. Требования к качеству сырья для переработки
3. Кратковременное  хранение сырья на перерабатывающих предприятиях
4. Обоснование выбора и описание технологической схемы производства

готовой продукции

5. Продуктовый расчет

5.1. График поступления сырья

5.2.  Учет  и фасовка готовой продукции

5.3 Расчет расхода  сырья и материалов для производства  готовой продукции

5. 4. Подбор  и расчет оборудования

5. 5. Расчет  вспомогательных материалов

6. Технологический и санитарно-микробиологический контроль

производства

7. Виды порчи и дефекты готовой продукции
8. Утилизация отходов производства

Выводы 

Список  литературы 
 
 
 
 

     Введение 

    Из  всех видов плодово-ягодных консервов наиболее полезными для человека являются соки. Они имеют высокую пищевую и биологическую ценность: содержат  в растворенном и легко усвояемом виде сахара, витамины, минеральные вещества, ферменты и т. д. Биологическая ценность соков заключается еще и в том, что они содействуют более полной усвояемости жиров, белков, Сахаров, которые поступают в организм человека с другими продуктами. При выработке соков несъедобные и непитательные  части  плодов и ягод (кожица, семена, косточки) удаляют, что повышает ценность продукта.

    Некоторые виды плодов и ягод имеют непродолжительный срок хранения в свежем виде и обладают плохой транспортабельностью. Без переработки их фактически нельзя длительно использовать. Отдельные культуры имеют плоды ценные в пищевом отношении, но непривлекательные по внешнему виду. Все это сырье можно переработать - на сок.

    Современное оборудование для выработки соков характеризуется высокой производительностью при небольших затратах ручного труда. Поэтому в период уборки можно быстро переработать значительную часть урожая и получить готовые консервы или заготовить полуфабрикаты, а в менее -напряженный период довести их до готовой продукции. В результате значительно повышается экономическая эффективность деятельности хозяйства. В связи с этим переработка плодов и ягод на сок нашла наиболее широкое распространение в аграрно-промышленных и межхозяйственных объединениях.

    Ассортимент вырабатываемых соков разнообразен. Соки называют но виду сырья: вишневый, виноградный, абрикосовый, малиновый, яблочный и т. д. Практически их вырабатывают из всех плодовых и ягодных культур.

    В пpоцecce хpaнeния и пepepaботки в cыpьe пpотeкaют биохимичecкиe пpоцeccы, котоpыe пpи нeпpaвильной тeхнологии могут вызвaть ухудшeниe пищeвой цeнноcти пpодуктов питaния и дaжe их поpчу. Вот почeму тaк вaжно знaть тeхнологичecкиe оcобeнноcти cыpья, котоpоe peaгиpуeт нa внeшниe воздeйcтвия в пpоцecce пepepaботки нe только измeнeниeм комплeкca компонeнтов cвоeго химичecкого cоcтaвa, но и кaк живaя биохимичecкaя cиcтeмa.

1. Обзор литературы

    На  современном этапе развития теория питания населения требует совершенствования подходов к созданию пищевых продуктов с высокими пищевыми и функциональными свойствами, что связано с неблагоприятной экологической обстановкой. Поэтому перед пищевой промышленностью ставятся задачи производства продуктов питания высокого качества, с высокими потребительскими свойствами и нового ассортимента, сбалансированных по пищевой и биологической ценности. Разработка новых технологий и видов готовой продукции была основана на принципе системного анализа производства консервов, начиная с сортоподбора сырья, произрастающего в нашей зоне. В технологической схеме выделяли центральную операцию в которой осуществляются самые сложные процессы, определяющие качество готовой продукции, и дополнительные, ее обслуживающие. Результаты экспериментальных биохимических и технологических анализов полуфабрикатов на отдельных стадиях производства позволяли судить об интенсивности сложных процессов, вызывающих качественное преобразование сырья, и способах их устранения.

    Научные достижения отечественных и зарубежных специалистов свидетельствуют о перспективности применения ряда химических и физических воздействий для сохранения качества плодов и овощей.

    В мировой практике имеются примеры  оригинальных технологических решений  комплексной переработки плодового  сырья, отличающиеся принципиальными решениями выбора технологических приемов и режимов. Так, при выработке яблочного сока основное внимание уделяется использованию яблочных выжимок при производстве сухого пектина.

    Соки  классифицируют по видам используемого  сырья: натуральные плодовые, ягодные и овощные. Соки, изготовленные из свежих или быстрозамороженных плодов, ягод, овощей или соков-полуфабрикатов, подвергнутых пастеризации или стерилизации, получили название натуральных не только потому, что готовят их из натурального сырья, но и потому, что при их выработке не допускается добавление воды, сахара, искусственных красителей, синтетических ароматических и консервирующих веществ и антибиотиков, за исключением аскорбиновой и сорбиновой кислот.

    Для извлечения фруктовых соков используют два способа – прессование и диффузию.

    При прессовании мезгу подвергают постепенно увеличивающему давлению. Нужно иметь в виду, что выход сока при отжиме зависит в основном, от эффективности предварительной подготовки плодов перед прессованием и во многом от правильной техники самого процесса прессования.  Широко внедрены в практику гидравлические пакпрессы. При работе на этих прессах мезгу заворачивают в прочную редкую ткань, формируя пакеты высотой 4-8 см. Пакеты перекладывают дренажными решетками, их направляют под прессующий механизм. Вначале создают небольшое давление 5-6 КПа, чтобы предотвратить закупоривание каналов для истечения соков, а затем постепенно повышают давление.

    Средняя продолжительность прессования  – 20 минут. Гидравлические прессы универсальны, обеспечивают получение высококачественного сока, однако это аппараты периодического действия, требующие большого расхода рабочей силы.

    Также применяют шнековый пресс, рабочий  орган которого прессующий шнек, состоящий из 2-х частей, вращающихся с одинаковой частотой вращения в разные стороны, с противоположно направленными витками. Оба шнека помещены в перфорированный цилиндр, снабженный ребрами жесткости. Их используют для обеспечения поточности, непрерывности процесса производства соков в промышленности, этот процесс непрерывного действия.

    Выход сока регулируют величиной зазора между  коническим перемещающимся затвором и корпусом перфорированного цилиндра.

    В шнековом прессе получают сок 3-х фракций: сок – самотек, сок, отпрессованным шнеком, и сок, отжимаемый в концевой части пресса, у конусного затвора.

    Шнековые  прессы обеспечивают высокую производительность, но дают сок с большим количеством  взвесей.

    Диффузионный  способ получения сока, заключается  в извлечении водой экстрактивных  веществ из плодовой мезги. В сок переходят растворимые вещества, а нерастворимые остаются в отходах. При этом теряется часть белковых, пектиновых, красящих и других веществ, сок не обладает натуральным вкусом. Диффузионный сок используют в дальнейшем для получения концентрированных соков и напитков.

    В процессе извлечения экстрактивных  веществ из сырья преобладают диффузионные процессы, основанные на выравнивании концентраций между растворителем (водой) и раствором веществ, содержащихся в клетке.

    Скорость  процесса извлечения, как и скорость диффузии, будет пропорциональна градиенту концентрации и площади поверхности, через которую происходит перемещение жидких фаз. Для их увеличения процесс диффузии проводят в диффузионной батате (8-12 аппаратов), разделяя на несколько стадий. Фрукты предварительно измельчают.

    Чтобы сок не приобрел приварной вкус и  не терял летучие  ароматические вещества, процесс проводят при температуре воды 10-30 ^оС. Большое значение имеют и такие факторы, как продолжительность воздействия экстрагента на плодовую мезгу, коэффициент диффузии, размер диффундирующих веществ и т.д.

    Диффузоры представляют собой резервуары, имеющие  дырчатое дно, на которое помещают грубую ткань, а затем мезгу. Вода, проходя по батарее диффузоров, заполненных плодовой мезгой, насыщается экстрактивными веществами. Количество экстрагента принимают минимальным при соотношении мезги и воды 1:1. Этим способом можно извлечь 90-94% сухих веществ, содержащихся в сырье.

    Замораживание плодов с последующим оттаиванием  применяют для увеличения выхода сока. Гибель клеток при этом – результат совместного воздействия на растительную ткань ряда факторов: обезвоживания клеток в процессе льдообразования, токсического действия повышенных концентраций кислот и солей клеточного сока: механического давления образующихся внутри клеток кристаллов льда на цитоплазменные мембраны. Замораживание дает хороший эффект особенно для ягод, но этот способ длителен и трудоемок.

    Обработка ферментными препаратами основана на воздействии пектолитических ферментов на пектиновые вещества, цементирующие отдельные  клетки растительной ткани между собой и входящие в состав внешних оболочек клеток. При этом повреждаются белковые мембраны, снижается вязкость сока, облегчается и ускоряется процесс прессования и увеличивается выход сока на 5-20%. Ферментный препарат добавляют в виде суспензии в количестве 0,01-0,03% к массе сока из расчета стандартной активности препарата 9 ед./г по пектиназе. 
 
 

2.Требования к качеству сырья для переработки 

    Качество - это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Сюда относят: морфологические, органолептические, анатомические показатели, показатели химического состава, а также пригодность плодов к различным видам переработки.

    Для производства соков плоды должны быть в оптимальной степени зрелости. Недозрелые плоды имеют слабую окраску, повышенную кислотность, плотную мякоть. Еще хуже перезрелые плоды, в которых возможно накопление метилового спирта при гидролизе пектина. Получение сока из перезрелого сырья усложняется тем, что фильтрующие материалы забиваются мякотью из-за недостаточно плотной консистенции. Сок плохо фильтруется, трудно осветляется и поэтому остается мутным.

    Чем выше содержание ароматических и красящих веществ, в сырье, тем качественнее готовая продукция. Существенное значение имеет массовая доля веществ, сахаров и кислот, которые определяют вкус соков. При высокой кислотности и малой сахаристости сок получается неприятным для употребления. В этом случае добавляют сахар.

    Для переработки на сок можно использовать плоды и ягоды с повреждениями кожицы (пятна парши, ожоги), размер и форма плодов обычно не имеют значения. Однако недопустимо сырье загнившее: небольшое количество гнилых плодов или ягод, попавшее в переработку, может дать неприятный привкус всей партии выработанного сока.

    Яблоки используют для выработки соков очень широко. Ассортимент их весьма разнообразен, и здесь необходим более тщательный подход как к выбору сорта, так и к определению оптимальной степени зрелости плодов.

    Плоды летних сроков созревания, как правило, имеют меньший выход сока по сравнению с осенними и зимними сортами, меньше содержат сухих веществ. Для получения соков лучшими являются сорта осенние и осенне-зимние с сочной, и кисло-сладкой мякотью.

    Урожай  убирают в зависимости от назначения соков. Например, плоды низкокислотного  сорта Коричневое полосатое для натуральных соков снимают в период съемной зрелости, а для яблочных натуральных вин - на 10 дней раньше. Плоды сорта Антоновка обыкновенная для этих целей лучше использовать после месячного хранения в холодильниках и 6 дней в обычных помещениях.

     Яблоки  ранних сроков в зависимости от качества подразделяют на два товарных сорта: первый и второй; яблоки поздних сроков созревания - на четыре товарных сорта: высший, первый, второй и третий, причем к высшему сорту относят яблоки помологических сортов, относящихся к первой помологической группе .

     Яблоки  по степени зрелости подразделяют на зеленые, съемной потребительской стадии зрелости и перезрелые.

     В перезревших плодах, полностью потерявших признаки потребительской зрелости, мякоть становится мучнистой или потемневшей, непригодной к употреблению.

     При приемке яблок в местах назначения допускается в первом сорте не более 15 % плодов второго товарного сорта, во втором сорте - не более 15 % плодов, не отвечающих требованиям этого сорта, но пригодных для потребления, то есть нестандартных. Партию яблок, не соответствующую требованиям первого сорта, переводят во второй сорт. Яблоки, не соответствующие требованиям второго сорта, считают нестандартными.

     К отходам относят плоды размером менее 30 мм, раздавленные, сильно увядшие, перезревшие, загнившие и гнилые. Количество отходов учитывают отдельно от результатов определения качества, то есть сверх 100 %.

     При приемке яблок поздних сроков созревания допускается:

     • в партии яблок высшего сорта - не более 5 % яблок, относящихся по качеству к первому сорту, и не более 10 % яблок с размерами, установленными для первого сорта. Сумма всех отклонений по качеству и размерам не должна превышать 10 %. Если в партии высшего сорта содержится более 10 % плодов первого сорта, всю партию переводят в первый сорт;

     • в партии яблок первого сорта - не более 10 % яблок, относящихся по качеству ко второму сорту, за исключением повреждений плодожоркой, и не более 10 % яблок, по размерам относящимся ко второму сорту. Сумма допустимых отклонений по качеству и размерам не должна превышать 15 %. Если в партии первого сорта содержится более 15 % плодов второго сорта, всю партию переводят во второй сорт;

     • в партии яблок второго сорта - не более 10 % яблок, относящихся по качеству к третьему сорту, за исключением  повреждений плодожоркой и со свежими повреждениями кожицы, и  не более 10 % яблок с размерами, установленными для третьего сорта. Сумма допустимых отклонений по качеству и размерам не должна превышать 15 %. Если в партии второго сорта содержится более 15 % плодов третьего сорта, всю партию переводят в третий сорт;

     •  в партии яблок третьего сорта  - не более 10 % яблок, не соответствующих требованиям этого сорта по качеству, но пригодных для потребления в свежем виде, за исключением повреждений плодожоркой, и не более 10 % яблок менее установленных для третьего сорта размеров, но не менее 30 мм. Сумма допустимых отклонений по качеству и размерам не должна превышать 15 %. Если в партии третьего сорта содержится более 15 % плодов, не соответствующих требованиям третьего сорта, всю партию считают нестандартной.

     Наличие в местах назначения плодов с нажимами, ушибами, свежими механическими повреждениями: в партии высшего сорта - не более 3 % по качеству ниже первого сорта, в партии первого сорта - не более 3 % ниже второго сорта, в партии второго сорта - не более 3 % ниже третьего сорта, не служит основанием для перевода партии в низший сорт. Количество таких плодов указывают отдельно от результатов определения качества, т. е. сверх 100 %, и реализуют отдельно.

     При приемке яблок ранних сроков созревания в местах заготовки допускается в первом сорте не более 5 % плодов второго сорта, во втором сорте - не более 5 % плодов, не отвечающих требованиям этого сорта, но пригодных для потребления в свежем виде, то есть нестандартных. Нестандартные яблоки отгрузке не подлежат.

     К нестандартным относят яблоки поздних  сроков созревания (сверх допустимых норм): менее установленных размеров, но не менее 30 мм; с нажимами, градобоинами и свежими повреждениями кожицы общей площадью более 1/4 плода; поврежденные вредителями (кроме плодожорки) и болезнями, с зажившими повреждениями кожицы общей площадью более 1/8 поверхности плода; поврежденные плодожоркой; плоды с отдельными пятнами после дефростации. 

     3. Кратковременное хранение сырья на перерабатывающих

предприятиях 

    Кратковременно  сырье на сырьевых площадках хранят под постоянным наблюдением за изменением его качества. Если плоды или ягоды начинают портиться, их перерабатывают в первую очередь. Очистку сырьевой площадки, канализационных трапов и желобов от остатков сырья и отходов проводят ежедневно. Трапы и желоба после очистки дезинфицируют раствором хлорной извести, содержащей 200-250 мг/л активного хлора. Для проведения санитарного ухода за сырьевой площадкой на ней должны быть водопровод с питьевой водой, канализация и дезинфицирующая установка.

    Задачами при хранении сырья являются:  сокращение сроков, улучшение условий его хранения,  первоочередная переработка нестойкого к хранению сырья и непродолжительное хранению более стойкого, когда на сырьевой площадке скапливается столько плодов, что их невозможно немедленно пустить на переработку. Такое сырье требуется соответствующим образом хранить в течение некоторого времени.

    Яблоки  имеют способностью проходить послеуборочное дозревание. Плоды наиболее лежких сортов выращивают в южной зоне страны – Ренет шампанский, Ренет Симиренко, менее лежкие – Джонатан; в средней зоне к хранению пригодны плоды сортов Пепин шафранный, Северный синап, менее лежкие – Антоновка обыкновенная. Разные сорта яблок неодинаково реагируют на температуру окружающей среды.

    После сбора плодов и при последующем хранении в них продолжаются жизненные процессы - дыхание, созревание, испарение влаги, то есть им присущ постоянный обмен с окружающей средой, и поэтому они нуждаются в непрерывном притоке энергии. По мере перезревания плодов качественные показатели их ухудшаются, снижается также иммунитет плодов, поэтому они подвержены микробиологической порче и физиологическим заболеваниям. В целях снижения метаболической активности и замедления процесса перезревания плоды сразу после сбора подвергают предварительному охлаждению. Важнейшим источником энергии является кислород. На дыхание расходуются, прежде всего, углеводы тканей, а также органические кислоты, дубильные вещества, жиры, белки. (10)

    При хранении плодов и овощей происходит испарение влаги с их поверхности. В результате потери влаги и ослабления тургора клеток снижается упругость тканей, происходит увядание плодов и ослабление их иммунитета.

    Длительное  хранение сырья проводят в холодильниках  при температуре 0-5° С и при относительной влажности воздуха 85-90%. Для контроля за режимом хранения в хранилищах вывешивают термометры и психрометры или гигрометры. Регулярно проверяют качество сырья. После переборки сырья в холодильниках гнилые плоды сразу же вывозят из хранилищ.

    Основные  и подсобные помещения хранилищ содержат в чистоте и регулярно проветривают. Яблоки хорошо хранятся при ограниченном доступе воздуха, но, если камеры длительное время не проветривать, может появиться неприятный запах. Освободившуюся тару очищают и складируют на специальных площадках на территории предприятия или вывозят на упаковочные пункты сада.

    Подготовку  сырьевых площадок и хранилищ к приему нового урожая начинают после их освобождения от сырья. Как только из хранилищ вывезут  сырье, сразу тщательно убирают  помещения: удаляют остатки сырья, пол посыпают известью - пушенкой из расчета 200 г на 1 м² площади хранилищ, опрыскивают стены побелкой. На весь летний период хранилища оставляют закрытыми с решетчатыми дверями для вентиляции и просушки помещений.

    За  месяц до поступления сырья заканчивают ремонт (окна и двери хорошо подогнаны, вентиляционные каналы очищены и отремонтированы, крыша проверена на прочность и влагонепроницаемость). За две недели до приема сырья проводят дезинфекцию хранилищ и сырьевых площадок (побелка, посыпают полы известью-пушенкой).

    Склады  также подготавливают заблаговременно (ремонт, побелка стен и потолков). Консервы устанавливают в штабеля с таким расчетом, чтобы были свободные проходы для контроля за состоянием продукции. В складах поддерживают температуру 0-20° С и относительную влажность воздуха 70-75%. Тщательный контроль должен быть при хранении сушеных фруктов, так как изменение их качества сильно зависит от условий хранения и появления амбарных вредителей_ Особенности хранения отдельных видов сырья и готовой продукции рассмотрены в соответствующих главах учебника.

    Плоды и ягоды перевозят, как правило, в ящиках или контейнерах. В отдельных случаях яблоки на сок можно перевозить навалом. При перевозках на открытых автомашинах или гужевым транспортом ягоды покрывают чистым пологом для защиты от дождя, солнца и пыли. Загрязненный полог моют горячей водой и просушивают. При транспортировке готовой продукции на большое расстояние в открытых машинах ящики с консервами укрывают брезентом; в зимнее время исключают возможность замораживания продукции.

    При хранении плодов и овощей происходит испарение влаги с их поверхности. В результате потери влаги и ослабления тургора клеток снижается упругость тканей, происходит увядание плодов и ослабление их иммунитета.

    Перед переработкой плодоовощную продукцию хранят в летний период на открытых сырьевых площадках, а в зимний - на складах закрытого типа. Летняя открытая площадка должна иметь навес на высоте не менее 4м из материалов, плохо проводящих тепло. Циркуляция воздуха осуществляется за счет естественной вентиляции. Пол площадки должен быть влагонепроницаемым с уклоном для стоков в канализацию. Размеры сырьевой площадки определяют исходя из часового расхода сырья, поступающего в период максимальной производительности завода Хранение плодов и овощей на сырьевой площадке консервного завода обычно непродолжительно. Сроки хранения определяются видом плодов и овощей, степенью их зрелости, типом тары и ее вместимостью. Яблоки летних сортов на сырьевой площадке хранятся 48 часов, а зимних сортов - 7 суток.

    В охлаждаемых камерах продолжительность  хранения определяется   температурой хранения  0-0,5 °С - 8 суток.

    В охлаждаемых складах продолжительность  хранения определяется температурой хранения и относительной влажностью воздуха. Предельный срок хранения в таких складах при температуре 0…1⁰С и относительной влажности воздуха 85…95% для яблок составляет 5 суток.

    Яблоки  хранятся в ящиках, уложенных в штабеля. Штабеля укладывают  по принципу 5х5х6.

    Для кратковременного хранения используем контейнер СП-5-0,45-2. Длина которого 1,150 м., ширина – 0,74 м., высота – 0,58 м. Вместимость контейнера = 75 кг., объем = 520 см³ . В одном штабеле 150 ящиков, в одном ряду штабеля – 25 ящиков по 75 кг каждый, т.е. в одном штабеле находится 11250 кг продукции. Продукция поступает  на сырьевую площадку в 2 этапа (август, сентябрь). Таким образом, для кратковременного хранения 26 тонн продукции на сырьевой площадке требуется 6 штабелей(52/9=6). 

    S₁ =S₀ *n,

    S₁ -  Площадь занимаемая одним штабелем, м² ;

    S₀ –Площадь занимаемая одним ящиком, м² ;

    n – количество ящиков в одном ряду штабеля. 

    S₁ =25*0,869=21,72 м²

    S₀ =a*b

1. Длина ящика, м;
2. Ширина ящика, м.

S₀ =1,15*0,74=0,851 м² 

    На  сырьевой площадке размещают ящикомоечную машину, площадь которой =12 м² .

    Площадь сырьевой площадки с учетом площади обслуживания составит:

    S=(n₁ ×S₁ +n₂ ×S₂ ) ×k

    n₁- количество штабелей на сырьевой площадке;

    n₂- количество ящикомоечных машин;

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

    S=(6×21,72+1×12)×1,4=199,25   м² 
 
 

4. Обоснование выбора и описание технологической  схемы

производства готовой продукции 

    Спиртованные  плодово-ягодные соки получают из натуральных  путем консервирования их этиловым спиртом. При содержании в соке 16% об. (по объему) спирта сок пригоден к длительному хранению. При меньшем коли-честве спирта сок может забродить или изменить качество по другим причинам.

    Спиртованные  соки - полуфабрикаты. Их используют для  производства ликеро-водочных изделий  и плодово-ягодных вин, а также  безалкогольных напитков, но с предварительным удалением спирта из сока. Они должны иметь хороший вкус и аромат, естественную окраску исходного сырья. Поэтому производство спирто-ванных соков из купажированной, сброженной, подслащенной продукции не допускается. Нельзя применять какие-либо красители, эссенции, кислоты, консерванты (кроме спирта) и т. п.

    Технологическая схема производства спиртованного сока почти не отличается от схемы производства натуральных или других соков Для спиртования используют ректификационный (очищенный) этиловый спирт крепостью 96%об. Сок со спиртом смешивают в герметически закрываемых емкостях- смесителях, имеющих измерительные стекла. Спирт приливают постепенно при тщательном перемешивании, так как при одновременном добавлении большого количества спирта и плохом перемешивании многие вещества свертываются и выпадают в осадок. Спиртуют сок для производства ликеро-водочных продуктов до 25%об., безалкогольных напитков до 16%об.