Производство яблочного сока

 

За товарознавчою класифiкацiєю помологiчнi сорти яблук поділяють на ранні (лiтнi), ранньоосiннi, осiннi, ранньозимові, зимові i пізньозимові. Однак чіткого розподілу сортів яблук на 6 груп немає. Є сорти, які в різних зонах вирощування можуть належати до суміжних груп.

Ранні (лiтнi), ранньоосiннi сорти яблук: Папiровка, Мельба, Донешта, Млiєвське літне, Шафран лiтнiй, Старк-ерлiст та iн. Їх збирають у липні - серпнi, коли вони досягають споживної стиглості. Ранні сорти яблук зберігаються в холодильнику 10—12 діб, ранньоосiннi – 20-60 діб.

Осiннi сорти яблук збирають в першій половині вересня, коли вони ще досягли споживної стиглості. Їх зберігають 3-4 мiс. Найбільш розповсюджені сорти: Подільське, Путівка осіння, Слава переможцям, Кандiль синап, Ренет Ландсберзький та ін.

Ранньозимові сорти яблук – Антонівка звичайна, Кальвіль сніговий, Пепiн литовська, Мекiнтош, Розмарин білий та ін. – збирають їх в кiнцi вересня і зберігають 5-б мiсяцiв.

 Зимові i пiзньозимовi сорти яблук найпоширенiшi (82% від усіх насаджень). До них належать: Голден делiшес, Голдспур делiшес, Джонатан, Зоря, Поділля, Пепiн Лондонський, Ренет Симиренко, Ренет шампанський, Спартан, Старкiнг, Таврія, Аврора та ін. Широкого розповсюдження набули с орта яблук американського походження: Ред делiшес, Голден делiшес – та їх клони i спуровi сорти: Велспур, Елоуспур, Голдспур, Старкрiмсон та iн. Збирають яблука зимових і пізньозимових сортів в жовтні. Зимові сорти зберігають 6-7 мiс., пізньозимові – 7-8 мiсяцiв.

Яблука мають бути однорідними  по зрілості, мати плоди, однотипні  за формою і розміром, переважні  плоди середнього розміру, масою не менше 80г., дрібніші плоди дають великі відходи при протиранні та віджиманні соку. Плоди треба прибирати і переробляти у стадії зрілості, близької до споживчої, коли вони мають найбільш інтенсивний аромат і добрий гармонійний смак.

Рекомендовані сорти: Антонівка  звичайна, Аніс смугастий, Аніс Кубанський, Бойкен, Вагнер, Джонатан, Кальвіль сніговий, Пепінка Лондонська, Пармен зимовий золотий, Ранет Симиренка, Ранет шампанський, Осіннє смугасте, Пепінка шафранова та інші.

 

1.2. Вибір місця  розміщення виробництва. 

 

Місцем будівництва проектованого  підприємства з виробництва яблучного соку обирається м. Слов’янськ Донецької області, яке входить до Донбаського регіону.

Донбаський регіон займає перше місце в Україні за валовим  обсягом продукції сільського господарства (30%), в першу чергу – за садівництвом. Агрокліматичні умови цього району сприятливі для садівництва. У районі міста та у його межах знаходиться велика кількість садових угідь, великих та малих підприємств, які спеціалізуються на вирощуванні насіннячкових, кісточкових плодів, а також земельних угідь для вирощування овочів, що можуть також використовуватися у виробництві соків (морква, буряк, томати).

Проектоване виробництво  буде в повній мірі забезпечено сировиною: яблуками, питною водою. Питна вода буде взята з міської магістралі, а технічна вода – з ріки  Торець, яка протікає через місто. Електроенергія в необхідних об’ємах буде надходити з Миколаївської ГРЕС.

Місто Слов’янськ та Донецька область мають розгалужену мережу залізничних і автомобільних  доріг, які зв'язують міста області, а також забезпечують добре сполучення з Харківською, Запорізькою областями, що забезпечить доставку сировини і готової продукції споживачу.

Працівники для проектованого  підприємства будуть набрані з населення  м. Слов’янськ, яке нараховує 124,8 тис. Висококваліфіковані кадри будуть набрані з Української інженерно-педагогічної академії, робітничі професії із спеціалізованих технікумів і училищ, що знаходяться у м. Слов’янськ та Краматорськ.

У зв'язку з вищевикладеним вважаємо, що наявність сировинної бази, трудових і енергетичних ресурсів, основних споживачів соків, розгалуженої мережі залізничних і автомобільних доріг створюють реальну можливість для будівництва проектованого підприємства у м. Слов’янську.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ТЕХНОЛОГІЧНА  ЧАСТИНА

 

2.1. Розробка технологічної схеми виробництва

 

Доставка, приймання і  зберігання сировини здійснюються у спеціальних приміщеннях, що обладнані відповідним устаткуванням. Параметри та режими зберігання сировини відповідають режиму технологічного процесу приготування соків.

З бункера стрічковим транспортером У13-ТЛ-50 плоди подають до мийної машини барабанного типу А9-КМ-2. Машина мийна барабанна А9-КМ-2 призначена для первинного миття плодів і овочів з твердою структурою і застосовується на підприємствах консервної і овочесушильної промисловості.

Далі миту сировину інспектують, видаляючи плоди, що уражені шкідниками, загнили і з іншими дефектами, яке відбувається на інспекційному транспортері ВП-1.

Механічне подрібнення (дроблення) є основним способом дії на рослинну тканину у виробництві соків. Проте надмірно дрібне подрібнення  перетворить мезгу на суцільну масу, в якій не буде «каналів» для витікання  соку. Міра ушкодження клітин при механічному  подрібненні залежить від виду плодів і конструкції подрібнюючого  прибудую. Міра ушкодження клітинної  структури яблук при подрібненні  на шліфувальній машині складає 30-35%. Проте  при подрібненні яблук на терково-ножовій  дробарці доля клітин з пошкодженими мембранами може досягти 60-80%. Дробарка плодоовочева марки ВДР-5 використовується для подрібнення будь-яких видів безкісточкових плодів і овочів. Подрібнена маса насосом для в’язких продуктів перекачується у пресувальну машину ПЯ-5.

Основний спосіб витягання  плодових соків в промислових  умовах — пресування в пресах періодичної  і безперервної дії. При пресуванні мезгу піддають тиску, що поступово  збільшується, що призводить до виділення  соку. Після пресування залишаються  відходи — вичавки, які є майже  сухою на дотик масою плодового  м'якуша.

Для пресування застосовують різні по конструкції і принципу дії преси, які можуть бути безперервної (шнекові, стрічкові) і періодичної (пакетні, кошикові) дії. У пакетних пресах мезгу шаром 6-8 мм завертають в серветки (пакети) з міцної тканини. Пакети укладають на платформі один на іншій з прокладенням між ними дерев'яних плиток. Згори пакети зміцнюють пресуючою плитою. Платформа з пакетами піднімається під пресуючу плиту плунжером.

Гідравлічний кошиковий  прес фірми «Бухер» є суцільним  циліндром, закритим з двох сторін дисками, один з яких приводиться в рух  гідравлічною системою, другою нерухомий. Між дисками розміщена дренажна система з гнучких жолобчастих  стержнів, покритих зовні тканиною. Мезга подається насосом через  трубопровід всередину циліндра і заповнює простір між стержнями. Після заповнення кошику рухливий диск рухається всередину кошику і  давить на мезгу. Сік, що виділяється, проходить  через тканину, що фільтрує, і по жолобках стержнів стікає в загальний  трубопровід. При зближенні дисків стержні згинаються. Після закінчення одного циклу пресування рухливий диск відсовується назад, стержні розпрямляються і розпушують мезгу. На цьому пресі  вихід соку складає 80%, тиск - 1,2 МПа.

У проектованому відділенні з виробництва соку використовується гідравлічний кошиковий прес ПЯ-5.

Для отримання прозорого  продукту необхідно порушити колоїдну систему і забезпечити осідання зважених часток і видалення частини  колоїдів, передусім нестійких. Проте  в процесі зберігання можлива  взаємодія колоїдів між собою  і утворення більших часток, які  можуть викликати помутніння соку і  випадання осаду. Стабільність колоїдної  системи соку забезпечується наступними властивостями:

• висока дисперсність колоїдних часток;
• наявність у колоїдних часток однойменного електричного заряду;
• наявність на поверхні часток водної оболонки, яка наближає щільність часток до щільності рідкої фази і перешкоджає їх з'єднанню.

Розрізняють фізичні, біохімічні і фізико-хімічні способи освітлення соку. До фізичних відносяться: проціджування, відстоювання, сепарація. До біохімічних  – обробка ферментами. До фізико-хімічних: обробка бентонітом, миттєве підігрівання.

У проектованому відділенні виробляється натуральний освітлений яблучний сік. Отриманий після пресування сік подається насосом у трубчастий теплообмінник для освітлення соку миттєвим підігріванням. При швидкому чергуванні підігрівання і охолодження соку змінюється структура білкових молекул, відбувається коагуляція білків і седиментація.

При нагріванні розгортаються  поліпептидні ланцюги, і підвищується асиметричність молекул білку, які  з'єднуються між собою, утворюючи  великі нерозчинні частки. Термічна деструкція призводить до зменшення водозв'язуючої  здатності білків, і колоїдна система, утворена ними, перетворюється з гідрофільної в гідрофобну.

При швидкому підігріванні загальний вміст колоїдів в соку знижується. Проте підігрівання впродовж декількох хвилин збільшує їх кількість. Щоб уникнути новоутворення колоїдів, процес підігрівання потрібно проводити «миттєво», змінюючи охолодженням. Тривалість підігрівання і охолодження складає по 10 с. Температура підігрівання для яблучного соку 80°С. Температура охолодження 15-20°С. В результаті миттєвого підігрівання повна прозорість продукту не досягається (яблучний сік), але основна маса зважених в соку часток осідає.

Миттєве підігрівання соку проводять в трубчастих теплообмінниках. Миттєве підігрівання на відміну  від більшості інших методів  дозволяє вести процес освітлення соку безперервно.

Теплообмінник призначений  для стерилізації соку при температурі 125°С і витримці в нім впродовж 60 секунд з наступним охолодженням до 96-98°С. Дана технологічна операція проводиться у пастеризаційній установці типу РА 500Gas.

Далі сік насосом перекачується  у розливну машина для соку у тетра-паки MBF 500, що оснащена транспортером для готових тетра-паків. Рухаючись по транспортеру тетра-паки потрапляють у підготовлені контейнери для готової продукції та на реалізацію.

Технологічний процес отримання  соку яблучного показано на схемі 2.1.

 

Схема 2.1 – Технологічний  процес виготовлення соку натурального яблучного.

 

2.2. Матеріальний  баланс виробництва

 

Матеріальний баланс складають  на підставі закону збереження маси: кількість  вихідних матеріалів повинна дорівнювати кількості кінцевих продуктів ,  одержаних у результаті проведення процесу, плюс втрати :

Припустимі втрати сировини при складанні матеріального  балансу періодичного виробництва  соку яблучного становлять:

  -  відходи при сортуванні – 4 %;

  - при пресуванні – 32 %;

-  втрати на технологічних операціях – 4%

Розрахуємо сировину на 1200 кг готової продукції з втратами:

Надамо витрати сировини для виробництва соку яблучного (табл.2.3)

Таблиця 2.3 – Рецептура  соку яблучного

Назва сировини	Кількість сировини, кг
Яблука культурних сортів	3334
Вихід	2000

 

Таблиця 2.4 – Рецептура соку яблучного з врахуванням втрат

Стадії виробництва	втрати		Вихід, кг
	%	кг
1	32	1066,88	2267,12
2	4	133,36	2133,76
3	4	133,36	2000,4

 

Перевіримо враховуючи сировину:

            

                                                        

 

3334=2000,4+133,36+1066,88=3334 кг.

У результаті ми отримали, що вихідна сировина дорівнює кінцевому  продукту з втратами.

 

2.3 Вибір стандартного  і допоміжного технологічного  обладнання 

 

Виробництво соку яблучного відбувається на обладнаній різним технологічним обладнанням лінії. Технологічна лінія має ряд машин, а саме (табл. 2.5):

Таблиця 2.5 – Набір технологічного обладнання для виробництва соку яблучного

№	Найменування	Тип машини
1	Стрічковий транспортер	У13-ТЛ-50
2	Мийна машина	А9-КМ-2
3	Інспекційний транспортер	ВП-1
4	Дробарка	ВДР-3
5	Прес	ПЯ-3
6	Насос для пюреподібних продуктів
7	Насос для соку
8	Пастерізаційна установка	РА 500Gas
9	Розливна машина для соку у тетра-паки	MBF 500