Виробництво купажованого соку

Подрібнення.

Підготовка плодів і ягід перед видобуванням соку полягає у подрібнені сировини (одержання м'язги) і в обробці м'язги різними способами для збільшення виходу соку. Вихід його залежить від ступеня подрібнення сировини, кількості пектинових речовин, стану колоїдної системи м'язги та інших факторів, тому кожний вид сировини має свої особливості подрібнення і підготовки перед пресуванням. Занадто подрібнені плоди дають м'язгу, яка забиває пори фільтрувальних матеріалів і погано пресується. При недостатньому подрібнені із великих шматочків не вдається видавити весь сік, тому м'язга повинна бути пухкою і однорідною. Обо'язково проводять періодичний і вибірковий контроль не менше одного разу за годину. Для цього на виході з дробарки відбирають пробу масою близько 0,2 кг і аналізують її.

Сировину ріжуть на шматочки і подрібнюють для порушення структури плодів і ягід, що значно збільшує вихід соку. Для цього використовують машини різних конструкцій. Основою механічного подрібнення є прикладання зовнішніх сил для подолання міцності клітин. На сировину діє розривна, стискуюча і зрізна сила. Подрібнення здійснюється різанням або розбиванням.

Технологічний результат роботи оцінюється за 3-ма показниками: однорідністю, певними розмірами, формою часток.

При виготовленні соків сировину найчастіше подрібнюють у машинах КДП-4М, продуктивністю 8т/год і А9-КІС - 6т/год.

Підготовлену до переробки сировину елеватором «Гусяча шия» подають у приймальний бункер, а з нього - у робочу частину дробарки, де сировина проходить між барабаном і притискними колодками. Зазор між барабаном і притискними колодками регулюється, що дає можливість одержувати м'язгу різного ступеня подрібнення. Відстань між барабаном і колодками при подрібнені ягід установлюють 2 - 3 мм, яблук, айви, гру - 3 - 4, вишень - 5 - 8. при обробці вишень стежать, щоб кількість роздроблених кісточок не перевищувала 15%. Ядро кісточок містить глікозит амігдалін, який у процесі наступної переробки і зберігання вишневого соку гідролізуватися з утворенням синильної кислоти, нагромадження якої небезпечне.

Для подрібнення плодів і ягід, а саме - яблук, груш, айви та інших великих плодів з успіхом застосовують дискові дробарки: плодорізки КПІ-4, дробарки ВДР-5 і ДДС-5. Дискові дробарки мають пристрій, який забезпечує оптимальне подрібнення будь-якої партії яблук. У дробарках КПІ-4 є можливість регулювати подрібнення плодів у широких межах. М'язгу, одержану після подрібнення сировини, направляють з дробарки у нагромаджу вальний бункер, який установлений над пресом, а потім у прес для видобування соку. Окремі види сировини (брусницю, журавлину, стиглу малину і суниці) не подрібнюють, а зразу пресують.

Сік з яблук, вишень, суниць, ожини, смородини червоної і обліпихи видавлюється порівняно легко, тому м'язгу з плодів і ягід цих культур зразу направляють у прес. З інших плодів і ягід сік видавлюють з великим зусиллям, а з м'язги смородини чорної без спеціальної підготовки взагалі не можливо одержати сік.

При вібраційному способі обробки спочатку сировину завантажують у вібраційний пристрій (цілі плоди на 1-2 хв, половинки на 30 сек.), потім плоди подрібнюють і пресують.

При виробництві соків ягоди також подрібнюють на дробарках. При цьому необхідно стежити за якістю подрібнення: дуже дрібне ускладнює пресування, велике -- зменшує вихід соку.

Обробка м'язги.

Для збільшення виходу соку спеціальна обробка м'язги необхідна і для плодів тих культур, які легко видавлюються. З метою збільшення виходу соку іноді обробляють м?язгу в тих плодів і ягід, що легко віддають сік.

Є такі методи обробки м?язги: бланшування, застосування ферментних препаратів, змінного електричного струму на електроплазмолізаторах та електричних імпульсів високої частоти, звукових й ультразвукових коливань, заморожування, зброджування.

Бланшування.

Деякі фрукти і, перш за все, овочі необхідно перед подальшим

використанням піддати тепловій обробці - бланшуванню.

Бланшування - це нагрівання плодів у воді або обробка їх паром так, щоб температура сировини була більша 75?С для інактивації ферментів, поліпшення проникності протоплазми і смаку, зменшення кількості мікрофлори. Короткочасним обшпарюванням (бланшуванням) досягається з однієї сторони часткове видалення повітря з сировини, а з іншого боку пригнічується активність присутніх ферментів і тим самим пригнічуються небажані біохімічні реакції, що ведуть до зниження якості продуктів. Придушення активності ферментів має значення для тих продуктів, які консервують теплом. Недоліком бланшування є втрата розчинних в воді живильних речовин. Ці втрати можна понизити використовуючи бланшування в парі і швидким фасуванням гарячої сировини в банку.

В одній і тій же воді бланшують декілька партій сировини. З часом розчин стає концентрованим і цого добавляють до віджатого соку.

Так, при нагріванні плодів і ягід білки протоплазми коагулюють. Найчастіше сировину бланшують не у воді, де втрачаються водорозчинні речовини, а обробляють парою у стрічковому ошпарувачі. Різні плоди потребують певного режиму обробки. Наприклад, плоди з ніжною шкірочкою бланшують при температурі 80?С, яблука 80-95?С протягом 2-3 хв, персики - 1-2 хв, айву і груші - 10-15 хв.

Вода для бланшування повинна бути не хлорованою, мати нормальну твердість.

Для бланшування сировини використовують машини періодичної і безперервної дії - бланшувачі, ошпарювачі, підігрівачі. Основою їх роботи є використання атмосферного тиску чи вакууму.

У бланшувачів періодичної дії робочим органом є двостінний котел, між стінками якого під тиском подають пару. В котел заливають воду чи розчин, куди занурюють плоди в сітках на певний час. Недоліком цього способу є великі затрати праці. При обробці яблук та інших плодів найчастіше використовують парові стрічкові бланшувачі.

Для бланшування різаної продукції парою застосовують бланшувачі типу БПК(бланшувачі парові конвеєрні ). Продукцію конвеєром подають у камеру з парою, попередньо споліскану водою. Тривалість бланшування регулюється числом обертів барабана. Крім того, для бланшування використовують машини карусельного чи шнекового типу. Пару подають по тілу шнека.

Барбарис, кизил, терен, сливи і шипшину нагрівають у воді (води беруть 15 - 20% від маси ягід) доти, поки не з'являться тріщини на шкірочці, а потім пресують гарячими. М'язгу прогрівати небажано, тому це погіршує смак соку. Якщо плоди і ягоди переробляють для одержання соку і насінин, теплова обробка сировини не допускається, тому що втрачається схожість.

Один раз за зміну визначають втрати маси сировини зважуванням, а втрати розчинних речовин -- визначенням їх концентрації у бланшувальній воді рефрактометром. При бланшуванні сировини у розчинах лугу, кислоти, солі, цукровому сиропі 1--2 рази за зміну визначають концентрацію розчинів, стежать за кількістю сировини, обробленої у даному розчині. Контролюють своєчасність зміни розчинів або води у бланшувальнику.

При контролі якості бланшування враховують ступінь розм'якшення плодів, характер розтріскування шкірочки і визначають кількість розварених плодів, які вважаються браком. Температуру і тривалість нагрівання сировини контролюють два рази за зміну.

Обробка ферментними препаратами.

Більшість плодів і ягід містять пектинові речовини, які утрудняють виділення соку і зменшують його вихід. Пектинові речовини знаходяться в плодах у вигляді нерозчинного у воді протопектину і розчинного пектину. Протопектин входить до складу клітинних стінок і серединних пластинок рослинних тканин. Основний вплив на процес соковіддачі чинить розчинний пектин, який володіє водоутримуючою здатністю і підвищує в'язкість соку, перешкоджаючи його витіканню. Тому при обробці м'язги ферментами необхідно, перш за все, зруйнувати нерозчинний протопектин.

Протопектин повинен бути гідролізований тільки частково, так щоб відокремити клітки одну від іншої і частково зруйнувати їх стінки для підвищення клітинної проникності. Ферментні препарати не тільки руйнують пектинові речовини, але і діють на клітки токсичними речовинами неферментної природи, які входять до складу препаратів і викликають коагуляцію білково-ліпідних мембран і загибель рослинних кліток. В результаті цих перетворень клітинна проникність збільшується, протоплазмові мембрани розриваються, і вихід соку значно полегшується.

Отже, ферментний спосіб - обробка препаратами, які одержують із плісенних грибів. До м'язги добавляють сухий порошкоподібний препарат чи витяжку з препарату, настояну на соці. Обробка триває 8 год. Цим методом обробляють м'язгу агрусу, аличі, айви, смородини та ін.

Для збільшення виходу соку з успіхом застосовують обробку м'язги пектолітичними ферментними препаратами. При обробці м'язги пектолітичними ферментними знижується кількість осаду, покращується освітлюваність і фільтрувальність соків. Дози ферментних препаратів, які вносять в оброблювальну м'язгу, залежить від виду сировини. Загальна кількість їх не повинна перевищувати 0,03% маси сировини у перерахунку на стандартну активність 9 од/г. Пектолітична активність ферментних препаратів, що випускаються, різна, тому перед їх застосуванням розраховують необхідну кількість препарату з урахуванням фактичної активності, зазначеного для даного препарату.

Спочатку пектолітичні препарати змішують з 5-10-кратною кількістю соку, підігрітою до 30-45?С, ретельно перемішують і одержану суспензію настоюють 30 хв. Потім м'язгу у ферментаторах змішують суспензію препарату, підігрівають до 40-45?С і витримують 3-6 год залежно від виду сировини. Після ферментації видаляють сік. Ферментативний препарат часто застосовують для обробки м'язги із айви, аличі, агрусу, смородини чорної, слив та ін. Обробка м'язги препаратами збільшує вихід соку на 4-5%.

Пропускання через м'язгу змінного електричного струму - деякі види сировини містять значну частину колоїдів, які підвищують в'язкість соку, а тому він важко відпресовується із м'язги. Руйнування колоїдів сприяє виділенню соку. Звичайно колоїди заряджені негативно чи позитивно. Якщо заряди зняти, колоїдна система руйнується. Для цього з успіхом застосовують електроплазмолізатор А9-КЕД продуктивністю 6 - 18 т/год. Основні частини приладу - горизонтальні вальці - електроди з нержавіючої сталі, змонтовані на діелектричній станині. Під час роботи на електроди подають напругу. При проходженні м'язги електродами виникає електроплазмоліз клітин, тому заряд колоїдів знімається. При пресуванні такої м'язги вихід соку збільшується на

8 - 10%.

Використання електричних імпульсів високої частоти - це прогресивний метод обробки подрібненої сировини (безпосередньо у пакетах преса). Суть процесу обробки м'язги електричним струмом полягає в тому, що м'язга підпадає під його дію, проходячи між валами електроплазмолізатора.

У результаті цього в клітинах відбувається плазмоліз, клітини відмирають і стають проникними для соку та барвних речовин.

Вихід соку після обробки м'язги на електроплазмолізаторах підвищується на 5-10%. Є електроплазмолізатори кількох конструкцій: Флауменбаумана, Когана та інші.

Після завантаження преса тиск доводять до 500 - 600 кПА. Через 10 хв., коли частина соку видавиться, включається на 2 - 3 хв. імпульсний пристрій. Робітник під час роботи пристрою виходить за огорожу преса. Якість соку при обробці м'язги імпульсами збільшується на 8%.

Обробка звуковими та ультразвуковими коливаннями - застосовується для підвищення проникності клітин, при цьому використовують руйнівну дію вібрації (низькочастотних коливань) і ультразвук на тканини плодів та ягід з допомогою магнітострикційних випромінювачів у комплекті з генераторами. Схожий принцип дії покладений в основу гідроденамічного перетворювача (див мал.4 ).

М'язгу завантажують у вібраційний пристрій, частота коливання якого - 40-50 Гц при амплітуді 35 мм. Така обробка триває 10-30 сек. Вихід соку збільшується на 8-10%. Є способи обробляти м'язгу іонізуючими випромінюваннями. Високої ефективності поки що не одержано

Заморожування м'язги - один з найдорожчих методів збільшення виходу соку. При заморожуванні сировини кристалики льоду розривають клітини і при розморожуванні сік легко відокремлюється. Метод застосовується при обробці ягід.

Наприклад, брусницю, журавлину, обліпиху спочатку заморожують , потім ягоди, що відтанули, нагрівають до 30-35?С і пресують.

Тривалість витримки замороженої сировини не впливає на вихід соку, тому, як тільки ягоди замерзнуть, їх розморожують. Заморожувати можна при будь-якій від'ємній температурі: чим нижча температура, тим швидше відбувається заморожування. Розморожування на повітрі триває близько доби. Цей спосіб тривалий, дорогий. Крім того, при повільному розморожуванні дубильні речовини окислюються, що викликає потемніння соку і погіршення його якості. Спеціально для збільшення виходу соку заморожування не застосовують. Його використовують для зберігання ягід, наприклад, журавлини, брусниці тощо. У цьому випадку заморожування сприяє не тільки збереженню сировини, а й збільшенню виходу соку.

При запізненні із збиранням урожаю і несприятливих погодних умовах можливе заморожування яблук на деревах. Такі плоди необхідно швидко дефростувати і негайно переробляти.

Зброджування - метод, при якому цукри переходять в спирт, тому він застосовується при виробництві спиртових соків - морсів.

Пресування

Основний спосіб видобування соку із плодів і ягід - пресування на пресах періодичної чи безперервної дії. Основна функція преса полягає не в роздавлюванні рослинної тканини, не в пошкодженні біомембран клітинної структури, а у витискуванні соку, що вже виділився з пошкоджених в процесі попередньої обробки кліток. Прес не призначений для виділення соку з кліток, а служить для відділення рідкої фази з м'язги - соку, витікаючого з розірваних ще до початку пресування кліток.

Для пресування застосовують різні по конструкції і принципу дії преси, які можуть бути безперервної (шнекові, стрічкові) і періодичної (пакетні, корзини) дії. У пакетних пресах м'язги шаром 6-8 мм завертають в серветки (пакети) з міцної тканини. Пакети укладають на платформі один на іншій з прокладкою між ними дерев'яних плиток. Зверху пакети укріплюють пресуючою плитою. Платформа з пакетами піднімається під пресуючу плиту плунжером. Гідравлічний прес “Бухер” є суцільний циліндр, закритий з двох сторін дисками, один з яких приводиться в рух гідравлічною системою, другий нерухомий. Між дисками розміщена дренажна система з гнучких стрижнів жолобів, покритих зовні тканиною. М'язга подається насосом через трубопровід всередину циліндра і заповнює простір між стрижнями. Після заповнення корзини рухомий диск рухається всередину корзини і тисне на м'язгу. Сік, що виділяється, проходить через фільтруючу тканину і по жолобках стрижнів стікає в загальний трубопровід. При зближенні дисків стрижні згинаються. Після закінчення одного циклу пресування рухомий диск відсовується назад, стрижні розпрямляються і розпушують м'язгу. На даному пресі вихід соку складає 80%, зміст суспензій 1,3%, створюваний тиск 1,2 Мпа.

Вихід соку і продуктивність лінії в цілому можна підвищити, застосовуючи подвійне пресування або екстрагування залишків соку з вичавлювань. Цей спосіб полягає у віджиманні соку з м'язга на пресі, потім до вичавлювань додають воду в співвідношенні від 1:0,5 до 1:1, ретельно розмішують і витягують отриманий сік на барабанному вакуум-фільтрі. Сік, віджатий з вичавлювань, містить менше розчинних сухих речовин, чим після одноразового пресування, тому його уварюють або використовують для приготування цукрового сиропу у виробництві соків з цукром.

Широко застосовують двоплатформовий пак-прес 2П-41 у якого одна платформа з пакетами знаходиться під тиском для видавлювання соку, друга - на розвантажені вичавків і завантажені м'язги. Продуктивність преса при одержані соку плодів і ягід - до 1500 кг/год.

Для видобування соку застосовують також пак-прес РОК-200с карусельного типу з трьома платформами, продуктивність його понад 3 т/год. Платформи обертаються навколо станини преса. Перша платформа знаходиться під тиском, друга - розвантажені вичавків, третя - на завантажені. Після видавлювання соку платформи міняють місцями: платформа з новою м'язгою надходить на видавлювання соку, а та, що була під тиском, - на розвантаження і т.д. Товщина шару м'язги в одному пакеті 5 - 8 см, це сприяє більшому виходу соку.

При завантажені пак-преса на дно піддона платформи кладуть дренажну решітку, потім рамку висотою до 8 см. Рамку накривають міцною мішковиною чи спеціальними серветками із лавсанової тканини. З нагромаджувального бункера подають м'язгу, завантажують її до рівня бортиків рами. Потім закривають краями мішковини верхній шар м'язги, знімають раму з утвореного пакета і кладуть на нього наступну дренажну решітку, а на неї знову раму, мішковину і т.д. На одну платформу укладають до 15 - 25 пакетів.

Завантажену платформу підводять під видавлюваний пристрій і включають і включають гідравлічний поршень малого тиску. Тиск збільшують поступово, інакше м'якоть може потрапляти у сік чи розривати мішковину. Коли подальше збільшення тиску утруднюється другим поршнем подають гідравлічну рідину, піднімають тиск до 2,5 МПа й утримують його до 5 - 10 хв. доти , поки не перестане виділятись сік. Потім платформу відкочують на розвантаження. Загальна тривалість пресування 15 - 20 хв. Вичавки розвантажують на транспортер, який подає їх до ківшевого елеватора, а елеватор в нагромаджуваний бункер. Потім вичавки вивозять з території завод для згодовування худобі чи на інші цілі.

При переробці плодів і ягід на сік і насіння для розсадників сік видавлюють так, щоб не спричинити деформацію насіння. Питомий тиск на м'язгу при видавлюванні соку з груш не повинен перевищувати 0,8, з яблук 1 - 1,2 МПа. У кожному конкретному випадку проводять пробне пресування.

Для збільшення виходу соку з м'язги яблук і підвищення продуктивності пак-преса рекомендується спочатку вилучити частину соку на стічному пристрої безперервної дії, а потім на пак-пресі. При такому методі не можна допускати великого розриву між вилученням соку на стічному пристрої і пресуванням, тому що стікання продукту з повітрям призводить до його потемніння у результаті окислення дубильних речовин.

Для одержання соку з яблук використовують шнекові преси РЗ-ВПШ-5 і ПНДЯ-4, Р3-ВП2-Ш-5. безперервної дії підвищеного тиску продуктивністю 5 і 4 т/год.

Шнекові преси об'єднують в одну систему з дробарками, що дозволяє налагодити потокову систему переробки. Якщо спочатку перед пресом розмістити стічний пристрій, то це збільшить вихід соку.

Сік із винограду видавлюють на двошнековому пресі ВПНД-5 продуктивністю 5 т/год. Використання шнекового преса потребує попереднього відокремлення гребінців від подрібнення ягід на гребеневіддільному агрегаті. Шнек перетирає гребінці, потім з них видавлюють сік з високим вмістом дубильних речовин, що погіршує його якість. Якщо виноградний сік одержують на пак-пресі чи кошиковому пресі барабанного типу, а також на пневматичному пресі, відокремлення гребінців не обов'язкове. У цьому випадку вони є дренажним матеріалом, що збільшує вихід соку.

Для пресування яблук також поширення набули стрічкові преси, які дозволяють вести пресування в тонкому шарі при високій продуктивності.

Перспективне одержання соку методом центрифугування. Метод ґрунтується на поділі твердої і рідкої фракції м'язги під дією відцентрової сили у центрифугах. Застосовують його головним чином при виготовлені соку з м'якоттю.

Вихід соку залежить як від культури, такі від способів підготовки м'язги і пресування.

Встановлено такі норми виходу соку, % :

для кизилу, горобини і терену - 50; яблук дикорослих - 52; слив - 58; айви, абрикос, аличі, морошки і культурних сортів яблук і груш - 60; аґрусу і смородини чорної - 63; брусниці, вишень і суниць - 65; буянів, смородини червоної і чорниці - 70; журавлини - 74. Одержаний сік направляють на наступні операції з урахуванням його призначення і виду виготовлюваної продукції

Горизонтальний кошиковий прес «Бухер НР» призначений для одержання соку із фруктової чи овочевої м'язги, він являє собою суцільний циліндричний кошик 5, в який з торців заходять два диски: нерухомий і рухомий, з'єднані між

собою фільтруючими елементами 4. Рухомий диск зв'язаний штоком 7 з гідравлічним циліндром 8, в який від насоса по трубопроводу 9 під тиском подається машинне масло. Через центр нерухомого диска проходить трубопровід 2, по якому всередину корзини подається м'язга. Відпресований сік по трубах 13 збирається в кільцевому колекторі 3 і через патрубок 1 виводиться із преса в резервуар-збірник. При закінченні пресування корзина гідравлікою відсувається від нерухомого диска і вижимки подаються в бункер, звідки виводяться шнеком 12. Для повного видалення вижимок корзина обертається приводом через пластину 10 і стяжки 6. весь прес опирається на станину 11.

Пресування здійснюється без обертання кошика. Через патрубок 3 м'язга заповнює простір між диском 2 і 5, де знаходяться дренажні пристрої 4. вони являють собою гнучкі жолобки, покриті фільтруючою тканиною. Під час пресування в гідравлічний циліндр 6 від двоступінчастого насоса під тиском подається масло і рухомий диск спочатку швидко, а потім повільніше висовується всередину корзини, здійснюючи тиск на м'язгу.

Відтиснутий сік проходить через фільтруючу тканину і по жолобках дренажних пристроїв 4 стікає в патрубок 1, по якому відводиться (див. мал.5.) Тиск у пресі при заповненні і пресуванні регулюється по манометру автоматично або вручну. По закінченні одного циклу пресування рухомий диск відводиться у вихідне положення, при цьому жолобки 4 розпрямляються і розрихляють вижимки. Кожна партія завантаженої м'язги пресується 4-5 раз.

Прес забезпечує високий (до 80%) вихід соку із яблук, вміст соку в м'якоті не перевищує 1%. Режим пресування контролюють два рази за зміну: перевіряють товщину шару м'язги, тиск у пресі, тривалість пресування, якість соку.

У пак-пресах контролюють кожне завантаження преса, а у шнекових, де пресування відбувається безперервно,-- не менше одного разу за годину. Якщо із м'язги вилучають насіння для сівби, то перевіряють цілість насінин. При подрібненні насіння зменшують тиск преса. При обробці м'язги до пресування нагріванням чи ферментами контролюють температуру і тривалість обробки, якість ферментного препарату, що додається.

Проціджування

Свіжовіджатий сік обов'язково підлягає проціджуванню на апараті КС-12, який має сито із нержавіючої сталі або на спеціально підготовлених для цого ситах. Це роблять з метою захоплення великих твердих частин м'язги, що потрапила у відпресований сік.

Збирання соку

Відпресований і пропущений через сита сік накопичується у великах резервуарах, в яких відбувається його наступне підігрівання.

Страницы: 1, 2, 3, 4