Характеристика и ассортимент соков и сокосодержащих напитков

 

 

 

 

Реферат

 

Рациональная переработка сельскохозяйственного сырья с полным безотходным производством позволяет максимально сохранить в готовом продукте целебные свойства живой природы, необходимый живому организму биоэнергетический потенциал и микроэлементный витаминный состав. Для достижения поставленной цели необходимо разрабатывать новые технологические схемы так и новое оборудование, что позволит уменьшить себестоимость готовой продукции за счет уменьшения энергозатрат и сокращению срока технологического процесса.  
Использование холодной технологии на начальной стадии переработки плодов косточковых культур позволит лучше сохранить биологический потенциал живой природы. 
           С целью улучшения качества конечного продукта, упрощении технологической схемы первичной переработки на базе экспериментальных исследований предложен новый способ первичной переработки плодов косточковых культур холодным способом (в свежем виде) на перфорированной поверхности в поле центробежных сил. 
          Предложенный способ позволяет разделить плоды на полуфабрикат (мякоть ) и отходы (косточки) в рамках одной операции.

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В питании человека важное место занимает плоды и овощи, являющиеся важнейшими источниками витаминов и минеральных солей. Они являются также основным сырьем для изготовления плодоовощных консервов.

Основным направлением научно-технического прогресса в производстве готовых продуктов из растительного сырья являются направления, связанные с его выращиванием, транспортировкой и переработкой. В конечном итоге качество готового продукта зависит от качественных показателей каждого из указанных направлений.

Для изготовления различных видов консервов и соков используют как культурные так и дикорастущие плоды и ягоды. Свежие плоды и ягоды условно можно классифицировать на пять групп: семечковые, косточковые, ягоды, орехоподобные и субтропические.

К плодам косточковых культур относят абрикосы, алычу, вишню, кизил, сливы, персики, терн, ткемали, черешни. Плоды указанных культур состоят из кожицы, мякоти и косточки. При изготовлении готового продукта или полуфабриката используют мякоть, как основная составляющая, и кожица. Косточки, как правило, удаляются при переработке. Её размер существенно зависит от культуры и сорта.

Из плодов косточковых культур изготавливают как осветленные соки, так и соки с мякотью, джем, пюреобразные консервы, повидло, фруктовые приправы и соусы, фруктовые порошки и другое.

В настоящее время существует множество технологических схем переработки растительного сырья. Одной из основных операций при изготовлении указанных продуктов является измельчение в результате механического воздействия.

Продукты, получаемые при переработке растительного сырья, являются многокомпонентными, структурно-сложными биологическими системами, свойства которых изменяются под действием внешней среды, микроорганизмов, тканевых ферментов и других биохимических и технологических факторов.

Комплексное решение задач технического прогресса в консервной промышленности немыслимо без совмещения автоматизации и механизации с коренной модернизацией и интенсификацией технологических процессов на основе изучения закономерностей изменения физических свойств перерабатываемого сырья в ходе технологического процесса.

Задачу повышения качества выпускаемой продукции с одновременным увеличением объема ее производства можно решить совершенствованием существующих и внедрением новых технологий производства, прежде всего в результате создания современного оборудования, обеспечивающего точное соблюдение всех требований технологии.

Машины и аппараты должны оказывать на обрабатываемый продут оптимальное воздействие, заключающееся в том, что потери сырья и готовой продукции должны быть минимальными. Это вызывает необходимость полного соответствия скоростей и траектории движения рабочих органов машин и аппаратов, физико-химическим свойствам исходных, промежуточных и конечных продуктов, а также оптимальному режиму процесса их переработки.

В машинах и аппаратах пищевых производств сырье находится в напряженном состоянии под действием рабочих органов и технологических факторов. Физико-химические свойства сырья, определенные в нормальных условиях, не всегда соответствуют физико-химическим свойствам в реальных условиях, что вызывает несовпадение расчетных параметров и действительных и в конечном итоге обусловливает необоснованные потери и нестабильное качество готовой продукции.

При переработке растительного сырья основными задачами являются:

- модернизация  и разработка технологического  оборудования;

- разработка  и внедрение комплексной переработки  плодов и овощей на основе  механизированных   и автоматизированных  линий ;

- правильный  подбор оборудования с целью  сокращения потерь сырья, что  приводит к снижению энергоресурсов.

Одной из основных операций при переработке растительного сырья является его измельчение в результате механического воздействия. В той или иной форме эта операция имеет место почти в любой технологической схеме производства пищевых продуктов.

Механическое измельчение можно осуществить дроблением или резкой. При измельчении семечкового сырья и корнеплодов наиболее широкое применение получили дробилки с быстрорежущими рабочими органами ударно-режущего действия: барабанные и молотковые. Для измельчения косточкового сырья такое оборудование непригодно, так как происходит дробление косточек, что недопустимо с точки зрения технологических требований.

Таким образом, разработка оборудования для первичной переработки косточкового сырья является актуальной задачей на сегодняшний день.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика и ассортимент соков и сокосодержащих напитков

 

Термины и определения.  Соки - это плодово-ягодные и овощные напитки, получаемые из свежих плодов, ягод и овощей. Наиболее распространены плодово-ягодные соки: виноградный, яблочный, вишнёвый, сливовый; овощные - томатный и морковный.

Компоты - это десертные продукты из плодов и ягод, залитых сахарным сиропом, герметично укупоренные в тару и прошедшие термическую обработку. Повышенное содержание сахара и использование свежего высококачественного сырья для приготовления компотов делают их ценными в пищевом отношении. Поэтому производство компотов распространено очень широко. Компоты вырабатывают почти из всех видов плодов и ягод. 

Нектары получают, смешивая фруктовый сок, один или несколько видов концентрированных соков или пюреобразные съедобные части спелых и свежих фруктов с водой, сахаром или медом. Доля массы фруктового сока должна составлять не менее 25-40%. И в соке и в напитке допускается наличие мякоти- это обычно указано на упаковке рядом с их названием. Качество таких соков и напитков определяется степенью гомогенизации состовляющих.

Ассортимент соков и компотов:

Фруктовые соки классифицируют на следующие виды:

• Натуральные соки (с мякотью или без мякоти) - это соки без добавок. Содержание растворимых сухих веществ в них близко к плодам, из которых они изготовлены.
• Соки с добавками (с мякотью или без мякоти) - это соки с добавлением сахара до 25% (или сахарозаменителей в эквивалентном количестве), витаминов, ароматических веществ, диоксида углерода и др.
• Концентрированные соки - соки, в которых снижено содержание влаги (физическими методами) не менее чем вдвое по отношению к исходному сырью

Соки без мякоти и концентрированные разделяют на осветленные и неосветленные.

В зависимости от способа производства различают соки:

Осветленные - осветление соков производят танином, желатином, глинами (бентонитом), затем фильтруют и разливают в стеклянную или кислотоупорную посуду, пастеризуют. (прозрачные); Полупрозрачные - полупрозрачные соки после прессования подвергают центрифугированию или отстаиванию. Эти соки в процессе хранения образуют осадок, к ним относят: айвовый, сливовый, малиновый, клубничный и др.; Непрозрачные (соки с мякотью) - соки с мякотью получают в результате пропускания плодов и ягод через протирочную машину, без фильтрования и последующей обработки. С мякотью выпускают соки: абрикосовый, мандариновый, персиковый, сливовый.

Концентрированные - концентрированные соки получают увариванием натуральных соков. Они содержат до 70% сухих веществ.

В зависимости от используемого сырья натуральные соки делят на:

ординарные (из смеси разных помологических сортов одного и того же вида плодов или ягод.) ; марочные (из одного определенного помологического сорта плодов и ягод.) ; купажированные (добавление других соков к основному).

По качеству все виды натуральных плодово-ягодных (фруктовых) соков (кроме соков с мякотью) делят на: марочный; высший; 1-го сорта.

Компоты обладают высокой пищевой ценностью в особенности: абрикосовый, алычовый, виноградный, сливовый, вишневый, малиновый, персиковый и грушевый.

Компоты делят на такие виды:

Для детского питания-эти компоты отличаются от обычных соков тем, что косточковые плоды всех видов очищают от косточек, а семечековые плоды освобождают не только от семенного гнезда, но и от кожицы. Для производства этих компотов используют отборное сырье, которое тщательно инспектируют и моют.

Для диетического питания - это компоты изготовлены аналогично компотам для детского только , с тем отличием, что уложенные в банки плоды вместо сахарного сиропа заливают профильтрованным соком тех же плодов.

Компоты ассорти изготавливают из смеси целых или нарезанных плодов 4-5 видов сырья. Так как плоды различных видов созревают не одновременно, то наряду со свежим сырьем используют консервированные в крупной таре залитые 20%-ным сахарным сиропом полуфабрикаты, а также плоды, замороженные россыпью и хранящиеся при минус 180 С.

Существует три товарных сорта компотов- высший, первый и столовый. Различаются они по органолептическим признакам- внешнему виду, консистенции плодов, качеству сиропа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологический процесс, требования к сырью и готовой продукции

 

2.1 Технология производства соков

 

Приемка. При приемке определяют количество и качество плодов и овощей, отбирая среднюю пробу (4-15 кг) для анализов. Имеются механизированные пробоотборники для отбора томатов с разгрузочного транспортера. О соответствии сырья требованиям ГОСТ судят по органолептическим и химическим показателям, по наличию тех или иных дефектов. сок напиток производство яблочный

Мойка сырья. Плоды, поступающие на переработку, имеют поверхностные загрязнения минерального или органического происхождения. Значительная часть этих загрязнений вносится с пылью. Поверхность плодов изобилует различными микроорганизмами (эпифитная микрофлора), попадающими из окружающей среды и переносимыми насекомыми. В процессе мойки должно быть обеспечено удаление с поверхности плодов механических загрязнений, микроорганизмов и пестицидов, остающихся после химической обработки растений. Фрукты и овощи доставляют на переработку в контейнерах, ящиках или навалом на автомобильном транспорте и разгружают в приемный бункер, заполненный на 1/3 водой (рис. 1), где удаляют тяжелые примеси (камни, комки земли и т. п.), если они случайно попали в сырье.

Извлечение сока. Основной способ извлечения плодовых соков в промышленных условиях - прессование в прессах периодического и непрерывного действия. При прессовании мезгу подвергают постепенно увеличивающемуся давлению, что приводит к выделению сока. Загруженную платформу подводят под отжимное устройство и включают гидравлический поршень малого давления. Давление повышают постепенно, в противном случае может произойти попадание мякоти в сок или, разрыв мешковины. Когда дальнейшее повышение давления затрудняется, вторым поршнем подают гидравлическую жидкость, поднимают давление до 2.5 МПа и держат его 5... 10 мин до прекращения выделения сока.

Затем платформу откатывают на разгрузку. Общая продолжительность прессования 15...20 мин.

 

Прием сырья

 

Мойка

 

Инспекция

Извлечение сока (P=1-2,5мПа τ=15-20 мин)

 

Осветвление сока

 

Температурная обработка (tп=800C,tох=15-200С τ=10с.)

 

 

Фильтрация (Р=70-80мПа)

 

 

Разлив

 

Укупоривание

 

 

Стерелизация (t=140-1600C)

 

 

Этекирование

 

 

Хранение

 

 

Схема 1- Технология производства сока

 

      Осветвление сока. Различают следующие методы осветления соков:

1. Физические, не связанные с изменением химического состава в коллоидных свойств жидкой фазы продукта. К ним относится процеживание, отстаивание, центрифугирование, электросепарирование и, в известной мере, обработка бентонитовыми глинами;

2. Ферментативные, при которых под действием природных или искусственно введенных в продукт ферментов происходят биохимические и физико-химические изменения сока, ведущие к седиментации;

3. Коллоидно-химические, направленные на разрушение коллоидной системы, - различные варианты «оклейки», осветление купажированием, термические методы (мгновенный подогрев, замораживание и оттаивание), обработка коагулянтами (спиртом), бентонитовыми глинами;

4. Химические, базирующиеся на взаимодействии природных веществ сока между собой или с добавленными химическими реагентами.

Температурная обработка. При быстром подогреве общее содержание коллоидов в соке снижается. Однако подогрев в течение нескольких минут увеличивает их количество. Чтобы избежать новообразования коллоидов, процесс подогрева надо проводить «мгновенно», сменяя охлаждением. Продолжительность подогрева и охлаждения составляет по 10с. Температура подогрева для яблочного сока 80°С. Температура охлаждения 15-20°С. В результате мгновенного подогрева полная прозрачность продукта не достигается (яблочный сок), но основная масса взвешенных в соке частиц оседает. Мгновенный подогрев сока проводят в трубчатых теплообменниках

Фильтрация. После осветления в соке остается осадок, который удаляют, пропуская сок через фильтры различных систем или сепарированием на центрифугах. Плодовые соки фильтруют при постоянном и невысоком давлении. Содержащийся в соке осадок, состоящий из органических частиц, при повышенном давлении легко сжимается, что вызывает укупорку фильтра, препятствующую дальнейшему проведению процесса.

Фильтрование требует наличия перепада давления по обе стороны фильтрующей перегородки. С увеличением давления скорость процесса сначала возрастает, а затем вследствие сжатия и закупорки пор фильтра уменьшается. Оптимальным является перепад давления 70 - 80 кПа. Для фильтрования плодово-ягодных соков используют фильтры-прессы, намывные фильтры и барабанные вакуум-фильтры. Отфильтрованный сок пускают на рециркуляцию до достижения прозрачности, после чего отфильтрованный сок подают на деаэрацию.

Розлив. Продукцию фасуют в тщательно вымытую тару. При этом каждую банку наполняют строго определенным количеством продукции (отклонения от установленной нормы допускаются в пределах 1...2%). Температура сока при разливе в банки вместимостью 3л. составляет 90-95°С.

Фасовка продуктов механизирована. Банки вместимостью 2000 и 3000 см3 наполняют жидким продуктом на автоматическом наполнителе.

Укупорка. При фасовке консервов в банки попадает воздух. Подсос воздуха в жидкие и пюреобразные продукты происходит и при перекачивании их насосом на розлив. Чем ниже температура продукта во время фасовки, тем больше содержится в нем воздуха. Воздух в банке нежелателен, так как кислород способствует окислению различных веществ продукта, увеличивает коррозию жести в открытых от лака или олова местах, дает возможность развиваться не убитым при стерилизации аэробным микроорганизмам. Удаление воздуха из банок с продуктами перед укупоркой имеет большое практическое значение. Этот процесс называется эксгаустированием. Применяют тепловое, механическое, а иногда и совместное эксгаустирование. Механическое эксгаустирование проводят в вакуум-закаточных аппаратах отсасыванием воздуха из заполненных продуктом банок при разрежении 80...60 кПа (в отдельных случаях 30 кПа). Величину разрежения при укупорке устанавливают для каждого вида консервов с учетом их состава.

Стерилизация. Качество консервов и продолжительность их хранения без порчи зависят от т ого, насколько тщательно и правильно проведена их стерилизация, при которых погибают микроорганизмы и создаются условия, при которых прекращается развитие спор микроорганизмов. Режим стерилизации зависит от вида продукции, размера и вида тары. В кислой среде микроорганизмы погибают быстрее, чем в нейтральной; консервы с твердой продукцией прогреваются дольше, чем с жидкой; жестяная тара прогревается быстрее стеклянной. В связи с этим для каждого вида консервов разработан свой режим стерилизации. Температура стерелизации колеблется от 140-1600С.Стерилизацию проводят в специальных аппаратах - автоклавах.

Этикетирование. После стерилизации банки обрабатывают в моечно-сушильной машине (ополаскивание водой температурой 35-45°С при избыточном давлении до 0,03 МПа, сушка подогретым воздухом). На высушенные банки этикетировочными машинами наклеивают этикетки и наносят маркировку. Готовую продукцию в стеклянной таре упаковывают в полиэтиленовые пакеты и отправляют на склад.

Технологический процесс удаления косточек из плодов косточковых культур осуществляется двумя основными способами. В первом случае после мойки и инспектирования удаление косточек осуществляется в результате механического воздействия на машинах, которые в зависимости от принципа действия делятся на косточковыбивные, вырезные и выдавливающие.

Косточковыбивние машины изготавливаются преимущественно барабанного типа. Полый цилиндрический барабан, опирающийся на ролики, приводится во вращение, причем оно может быть периодическим или непрерывным. Барабан имеет на своей поверхности полусферические углубления со сквозными центральными отверстиями для прохода косточек. При движении барабана плоды западают в лунки и перемещаются под пуансоны, совершающие возвратно-поступательное движение по вертикали. Выбитые пуансонами косточки собираются в желобе внутри барабана и выводятся шнеком из машины. Мякоть (плоды без косточек) в нижней части барабана выпадает под действием силы тяжести из лунок, и отводятся из машины транспортером.

Косточковырезные машины представляют собой конструкцию, внутри которой движутся тяговые цепи с прикрепленными к ним носителями. Выемки на двух соседних носителях образуют попарно гнезда для укладки в них плодов. При периодических остановках транспортера, находящаяся над его передней частью поперечная траверса опускается, разрезает плоды на две части с одновременным удалением косточек. При огибании носителями приводных звездочек половинки плодов выпадают из гнезд на разгрузочный лоток.

Основной узел удаления косточек в косточко-выдавливающей машине состоит из зубчатого и обрезиненного барабанов. Плоды, попавшие в зазор между барабанами, нанизываются на зубья. При дальнейшем вращении барабанов навстречу друг другу зубьями косточки вдавливаются в резиновую оболочку, разрушая плод, а мякоть остается на зубьях. В нижней части косточки выпадают в отводящий лоток, мякоть снимается с зубьев и выводится из машины.

В случае, когда на косточках остается часть мякоти, косточки нагревают до температуры не менее 65 °С и дополнительно протирают на протирочной машине. Полученную мякоть добавляют к основной массе.

Во втором случае удаление косточек осуществляется на протирочных машинах с предварительным развариванием плодов при температуре 96... 100 °С в течение 5... 15 мм в зависимости от вида сырья. При этом используют бичевые устройства различных конструкций. Диаметр отверстий в ситах варьируется в диапазоне 4...7 мм в зависимости от размеров косточек плодов.

Сложность применения в технологических линиях указанных машин может быть охарактеризована следующими причинами: наиболее эффективно удаление косточек происходит из плодов с легко отделяемой косточкой; существует сложность с правильной ориентацией плодов в гнездах, в противном случае возможно разрушение косточек; при переработке различных видов сырья возникает необходимость в переналадке машин; при переработке некоторых видов сырья имеет

 место  обильное сокоотделение, что приводит к интенсивному протеканию окислительных процессов; указанные машины  низкокопроизводительны.

В случае применения протирочных машин обязательной является тепловая обработка сырья, в результате которой, во-первых, снижается биологическая ценность готового продукта, во-вторых, имеет место завышенный расход теплоносителя в связи с прогревом целого плода, включая косточку.

К достоинствам косточковыбивных, вырезных и выдавливающих машин можно отнести факт переработки плодов косточковых культур в сыром виде, что способствует сохранению пищевой ценности готового продукта. Таким образом, исходя из вышеперечисленного анализа, стоит задача разработки новых видов оборудования для переработки плодов косточковых культур, что позволит повысить пищевую ценность готового продукта относительно упростить существующие технологические  схемы переработки.

Схема 2- Схема получения  пюре из кабачков и персиков.

 

 

2.2 Классификация косточковых плодов

 

 Косточковые культуры более скороплодны, чем семечковые, зацветают рано, почти все одновременно. Дают сравнительно высокие урожаи плодов и, как правило, ежегодно. Плоды косточковых отличаются высокими вкусовыми качествами. Их используют в свежем виде и для приготовления варенья, джемов, повидла.

Плоды косточковых культур имеют тонкие покровные ткани (эпидермис с кутикулой у вишни, черешни, сливы и эпидермис с опушением у персиков и абрикосов), которые недостаточно защищают от испарения воды и механических повреждений, что отрицательно влияет на сохраняемость и транспортабельность этой продукции. После съема косточковые плоды плохо дозревают при хранении, поэтому большинство этих плодов собирают в степени зрелости, близкой к потребительской.

 

№ П/П	Назва	Фото	Средняя масса, г.	Масса косточки, г	Форма плода	Форма косточки (Фото)	Размер косточки	Отделяемость косточки
1	Краснобокий		29,1	-	Плоско- округлая	шарообразная	Средняя	Хорошая
2	Куйбышевский юбилейный		22	-	округлая	-	Cредней	Хорошая
3	Ульянихинский		26,4	0.8	овально-округлая	округло-овальная	Cредней	Хорошая
4	Обильная		35-60	-	округлая	-	Средная	Плохая
5	Мелитопольская десертная		5	-	Округлая	Округлая	-	Плохая
6	Подбельская		4	-	Округлая	Округлая		Плохая
7	Фантазия		170	-	Округлая	-	-	Хорошая
8	Никитский 85		114-157	-	Овальная	-	-	Хорошая
№ П/П	Назва	Фото	Средняя масса, г.	Масса косточки, г	Форма плода	Форма косточки (Фото)	Размер косточки	Отделяемость косточки
10	Вавиловский		250-300	-	Округлая	-	-	Хорошая
11	Красный шар		35-40	-	Округлая	-	Небольшая	Хорошая
12	Стенлей		36	-	Обратно-яйцевидные	-	-	Плохоя
13	Крупноплодная		10	-	Широко-округлые	-	-	Плохая
14	Кордия		8-10		округлая			Плохая

 

Требование к качеству косточковых плодов

 

Плоды каждого товарного сорта должны быть одного помологического сорта, типичными для него формы и окраски, вполне развитыми,  целыми, свежими, чистыми, здоровыми. Размер плодов устанавливается по наибольшему диаметру в зависимости от сорта. Допускаются механические повреждения в виде градобоин, нажимов, потертостей, а также повреждения вредителями и болезнями в соответствии с нормами стандартов. Не допускаются косточковые плоды загнившие и заплесневевшие.

Помологические сорта косточковых плодов, за исключением кизила и алычи мелкоплодной, по потребительским и технологическим достоинствам делят на первую и вторую помологические группы.

 

3. Критический обзор существующего технологического оборудования

 

Протирочные машины служат для разделения бланшированных или дробленых плодов на две фракции: жидкую с мелкими частицами мякоти и твердую (косточки, семена, кожица, плодоножки). Протирание  заключается в продавливании продукта через отверстия в перфорированном барабане под действием центробежной силы, которая возникает при вращении в барабане ротора с бичами.

Протирочные машины можно классифицировать следующим образом: по назначению - для семечковых плодов, для косточковых плодов и универсальные; по принципу действия- бичевые и безбичевые; по числу барабанов- одинарные, сдвоенные и строенные; по форме барабанов с цилиндрическим или коническим барабаном; по способу регулирования производительности- с изменяющимся углом опережения бичей,  изменяющимся зазором между бичами и перфорированным цилиндром, изменяющейся частотой вращения ротора.

Машина А9-КИТ  является универсальной. Она представляет собой сварную трубчатую станину 3, на которой установлен корпус 1, закреплена площадка под электродвигатель и смонтированы ограждения. Корпус 1 образован кожухом, приемным бункером (горловиной) 5 и сборником 7 для протертой массы, сборник выполнен в виде наклонного лотка с двумя боковыми отводящими патрубками внизу. На внутренней стороне кожуха находятся четыре продольные направляющие, с помощью которых облегчается установка протирочного барабана, и четыре кольцевые направляющие, служащие для центровки барабана по секциям. Приемный бункер 5 крепится к переднему торцу кожуха болтами, через бункер проходит вал ротора. Второй торец кожуха закрыт откидной самоустанавливающийся подшипник 4, второй подшипник находится со стороны приемного бункера.

На консольный конец вала ротора насажены два шкива, что позволяет регулировать частоту вращения ротора. Протирочный барабан состоит из каркаса и сетки (на рисунке не показаны). Каркас образован четырьмя кольцами, которые соединены стяжками. В проемах между кольцами с помощью зажимных планок установлено попарно шесть полуцилиндрических сит.