Основные процессы консервирования
Предприятия по переработке плодов и ягод. Предприятия или консервные заводы по переработке плодов, ягод и овощей функционируют как самостоятельные межхозяйственные предприятия или являются структурными подразделениями колхозов и совхозов. При проектировании и строительстве предприятий учитывают концентрацию плодовых и ягодных насаждений с учетом оптимального радиуса доставки сырья, специализации завода или цеха по видам готовой продукции, энергетических н других ресурсов.
Плодоперерабатывающие предприятия или цехи строят по специальным типовым проектам определенной мощности. Например, холодильник с цехом для быстрого замораживания, фасовки и хранения замороженных плодов и ягод мощностью 300 т в сезон (типовой проект № 704-1-171-84). Имеются типовые проекты предприятий производительностью 1, 2 или 3 млн. условных банок в год с одновременным производством компотов, маринадов, соков, варенья и других консервов.
На заводе плодово-ягодных соковых экстрактов (типовой проект № 814-100) производительностью 150 т в год экстракта перерабатывается в год 2033,5 т сырья, в том числе яблок - 724 г; сливы - 242,2; кизила - 66,7; терна-115,2, яблок дикорастущих - 623 и груш дикорастущих - 262,4 т.
Строительство цехов по переработке плодов и ягод возможно и по индивидуальным проектам отдельных хозяйств, но с использованием типовых линий. В зонах с развивающимся промышленным садоводством строят узкоспециализированные предприятия по производству асептических полуфабрикатов (соков, пюре).
Плодоперерабатывающие предприятия включают основные (производственные) и вспомогательные цехи. К основным относят те, которые вырабатывают консервы. Планировка производственных цехов предусматривает технологическую последовательность и поточность процесса переработки. В этих цехах находится все оборудование для производства различных видов консервов: мойки, сортировки, машины для очистки сырья, прессы для отжатия сока, фасовочные и закаточные машины, автоклавы для стерилизации продукции и т. д. Особую роль на предприятии играет лаборатория. Она проводит технологический, химический, бактериологический и санитарный контроль за производством.
К вспомогательным цехам относят сырьевые площадки, фруктохранилища для кратковременного или длительного хранения сырья; цехи по изготовлению деревянной тары и склады ее хранения; фабрикатный цех для товарного оформления готовой продукции (наклеивание этикеток, упаковка в картонные или деревянные ящики).
На территории предприятия могут быть резервуары (танки) для длительного хранения в асептических условиях соков и пюре, которые фасуют в потребительскую тару в межсезонный период. Склады готовой продукции делают из расчета на 75% продукции, вырабатываемой за два смежных месяца с максимальной выработкой продукции. В них хранят консервы до реализации.
Для хранения основных и вспомогательных материалов {сахара-песка, химических консервантов и др.), инвентаря, резервного оборудования предусмотрены хозяйственно-материальные склады. Топливо, аммиак и другие сжиженные газы хранят в специальных складах. Ремонт технологического оборудования проводят в ремонтно-механических мастерских. В здании главного производственного корпуса имеются служебно-бытовые помещения.
Предварительная подготовка сырья. Сырье, поступившее в цех на переработку, инспектируют, сортируют по качеству, калибруют по размеру, измельчают (режут).
Инспекция. Сырье инспектируют для удаления дефектных плодов и ягод (гнилых, битых, мятых, плесневелых), а сортируют - для разделения по степени зрелости, цвету, пятнистости, ожогам. Для сортировки плодов успешно применяют конвейеры инспекционные производительностью 1000...3000 кг/ч с роликовым полотном. В настоящее время широко применяют конвейеры КТО и Т1-КТ2В. Принцип работы конвейеров с роликовым полотном (рис. 14) заключается в следующем. Сырье подают в загрузочный бункер, из которого оно поступает на роликовый транспортер. При движении транспортера ролики вращаются и переворачивают плоды. Рабочие находятся с обеих сторон транспортера и удаляют непригодные к переработке плоды. Дефектные плоды опускают в специальные лотки, сделанные с боков транспортера. При выходе с транспортера сырье ополаскивают водой из душевого устройства.
Рис. 14. Конвейер инспекционный роликовый Т1-КТ2В: 1 - приемный лоток; 2 - роликовый транспортер; 3 - бункер для сбора отходов; 4 - ленточный транспортер для удаления отходов; 5 - душевое устройство; 6 - электропривод; 7 - выгрузка сырья; 8 - сборник отходов
Для сырья менее "прочного", чем яблоки, применяют конвейер инспекционный ленточный Т1-КИ2Т производительностью 7500...10000 кг/ч.
Для сортировки и инспектирования ягод и винограда применяют сортировочно-инспекционный конвейер М2-ТСИ производительностью 1,5 т/ч. Сырье поступает на ленту, которая движется со скоростью 0,1 м/с. Дефектные ягоды удаляют вручную, как и на роликовом конвейере. Конвейер М2-ТСИ применяют и для перемещения сырья на расстояние 4 м, так как конвейер снабжен колесами.
Калибровка. Проводят для разделения сырья по размеру. Вишню, черешню, сливу и абрикосы калибруют на машине КТП, яблоки и персики - на машинах КУ, шнековой калибровочной или валико-ленточной калибровочной.
Калиброватель универсальный А9-ККБ (рис. 15) предназначен для калибровки абрикосов, сливы, яблок и других плодов. Сырье поступает в бункер элеватора, затем на калибровочное полотно из роликов. Вначале через небольшие щели между роликами проваливаются мелкие отходы. Далее, по мере движения транспортера, расстояние между роликами увеличивается и плоды проваливаются в эти зазоры на фракционный транспортер. Производительность машины до 3 т/ч, калибрует плоды до шести фракций.
Рис. 15. Калиброватель универсальный А9-ККБ: 1 - станина; 2 - ролики; 3 - фракционный транспортер: 4 - транспортер отходов; 5 - элеватор; 6 - электродвигатель
Шнековая калибровочная машина состоит из четырех пар алюминиевых однозаходных шнеков, которые имеют разный диаметр спирали и образуют промежутки круглой формы различных диаметров. При вращении шнеков плоды передвигаются по ним и проваливаются по размерам на поперечные ленточные транспортеры. Производительность машины 0,6...1 т/ч.
Сортировка и калибровка сырья дают возможность получить плоды и ягоды более качественные и однородные по цвету, степени зрелости и размеру. В результате консервы обладают более высоким качеством и имеют привлекательный вид.
Мойка. Проводят для удаления с поверхности сырья загрязнений, механических примесей, ядохимикатов и микрофлоры. Чаще всего сырье моют в два приема: в начале технологического процесса (после этого плоды лучше просматривать) и после инспектирования и сортировки. Сырье моют чистой водой или водой с химическими препаратами, разрешенными для этих целей органами здравоохранения СССР. После такой мойки сырье обязательно ополаскивают чистой водой. Применяемая для мойки сырья вода должна отвечать всем требованиям ГОСТ 2874-82 на питьевую воду. Общая жесткость не должна превышать 7 мг·экв/л; количество солей свинца, меди, Фтора, цинка - не больше допустимых норм; должно быть полное отсутствие аммиака и сероводорода. Нежелательно содержание и солей железа, которые могут вызвать потемнение продукции. Вода должна быть чистой, прозрачной и свежей.
Яблоки и другие устойчивые к механическим повреждениям и ударам плоды моют на барабанной моечной машине А9-КМ-2 производительностью 4000 т/ч. Сырье загружают в загрузочный лоток, из которого оно поступает на наклонную решетку, расположенную в ванне машины. Здесь сырье отмачивается и интенсивно отмывается. Далее наклонный конвейер выносит сырье в зону ополаскивания душевым устройством. Плоды с роликового конвейера выгружают через лоток. По такому принципу работают мойки А9-КМБ-4 (производительностью 3,68 т/ч), А9-КМБ-8 (7,35 т/ч), А9-КМБ-12 (11 т/ч) и А9-КМБ-16 (14,7 т/ч).
Легкоповреждающиеся плоды моют на унифицированных вентиляторных моечных машинах Т1-КУМ-1 производительностью 3 т/ч (рис. 16).
Рис. 16. Моечная машина Т1-КУМ-1: 1 - люк; 2 - редуктор; 3 - душевая установка; 4 - ванна; 5 - воздушный компрессор
Сырье непрерывно загружают в ванну, где воздухом, продуваемым вентилятором, создается бурление воды. Роликовым транспортером сырье из ванны подают к разгрузочному лотку, где оно ополаскивается водой из душевого устройства.
Для мойки плодов используют встряхивающую моечную машину КМЦ, Сырье продвигается по наклонно прикрепленному к станине ситу, которое совершает возвратно-поступательное движение. В это время сырье обмывают водяные струи из распылителей. Производительность машины 2...2,5 т/ч. Машину широко применяют для ополаскивания сырья после очистки и резки, для его охлаждения после бланширования.
Очень нежные плоды малины, земляники, ежевики моют под душем с небольшим напором воды.
Очистка. Проводят для удаления несъедобных или малоценных в пищевом отношении частей плодов и ягод: кожицы, кожуры, чашелистиков, плодоножек и др.
Плодоножки и чашелистики у малины, черной смородины крыжовника, клюквы, вишни, черешни, сливы удаляют при помощи машины М8-КЗП. Рабочие органы машины - валики в резиновой оболочке. Сдвоенные вращающиеся навстречу друг другу валики захватывают плодоножки и обрывают их (рис. 17). Производительность машины 1,5...2 т/ч.
Рис. 17. Машина для отделения плодоножек (а) и принцип ее действия (б): 1 - загрузочный бункер; 2 - валики; 3 - привод; 4 - тележка
Для очистки от кожицы персиков, груш, айвы, яблок иногда применяют химический способ. Плоды обрабатывают 1...3%-ным раствором каустической соды (для. айвы 15...20%-ный) в течение 2...3 мин. Температура раствора соды 90-100°С. После обработки в соде плоды отмывают чистой холодной водой, при этом удаляют остатки кожицы.
Измельчение. Сырье режут на кусочки и дробят для нарушения структуры плодов и ягод. Дробление плодов значительно увеличивает выход сока, а резка придает сырью определенную форму и размеры. Плоды и ягоды измельчают на дробилках КДП-4М производительностью 8 т/ч и А9-КИС - 6,3 т/ч.
Для дробления яблок, айвы, груш и других крупных плодов широко применяют дисковые дробилки ДДС-5, РЗ-ВДР-5 производительностью 5 т/ч.
Для снятия кожицы, удаления семенного гнезда и резки яблок на дольки или кружки применяют яблокорезку КЯ-1 В последнее время для резки яблок и груш па ломтики и удаления семенных гнезд используют яблокорезку венгерской фирмы "Комплекс".
Кроме рассмотренных операций предварительной подготовки, применяют и другие, но только к отдельным видам сырья. Например, накалывание слив, вальцевание ягод черной смородины и клюквы, выбивание косточек у вишни и т. п.
Термическая обработка сырья. Отдельные виды плодово-ягодного сырья вначале подвергают тепловой обработке, а затем фасуют в тару. Предварительная тепловая обработка включает бланширование, уваривание и обжаривание. При производстве консервов из плодов и ягод применяют бланширование и уваривание, а обжаривание в основном используют для отдельных видов овощей.
Бланширование - кратковременная тепловая обработка сырья при определенном температурном режиме паром, в воде или водных растворах солей, сахара, органических кислот или щелочей. При бланшировании плодово-ягодного сырья достигают следующего:
В результате разрушения ферментов в сырье прекращаются биохимические процессы, и тем самым продукция предохраняется от потемнения и ухудшения качества;
Свертываются белки, в результате чего повышается проницаемость протоплазмы клеток плодов и ягод, а это облегчает извлечение сока или ускоряет пропитывание плодов сахарным сиропом;
Повышается эластичность сырья, что облегчает укладку плодов в банки при фасовке;
Из межклеточников удаляется воздух, поэтому уменьшаемся окисление продукции;
В отдельных случаях улучшается вкус плодов (например. при бланшировании терна).
Каждый вид сырья бланшируют строго определенное время; в воде или растворах сахара, кислот, щелочей в течение нескольких минут; паром - нескольких секунд. Более длительное прогревание может вызвать нежелательные изменения качества сырья. Поэтому сразу же после бланширования сырье охлаждают, как правило, холодной водой.
Обработку в воде или растворах кислот, щелочей, сахара и солей проводят в двутельных котлах или скребковых и барабанных бланширователях. Но при этом теряется значительная часть сахаров, кислот, минеральных солей, витаминов. Паром обрабатывают в ленточных шпарителях или шпарочных котлах.
В этом случае потери растворимых веществ сырья намного меньше, а само бланширование проходит в несколько раз быстрее, чем в воде. Поэтому более целесообразна паровая обработка сырья.
Для бланширования целых или нарезанных фруктов в воде или насыщенным паром применяют ковшовый бланширователь БК. (рис. 18). Сырье загружают в ковши транспортера, которые по мере движения в туннеле попадают в горячую воду или насыщенный пар. При выходе из туннеля бланшированное сырье в ковшах охлаждают холодной водой. Производительность бланширователя БК 0,5...8 т/ч.
Рис. 18. Бланширователь ковшовый БК: 1 - привод; 2 - туннель; 3 - водопровод; 4 - паропровод; 5 - каркас; 6 - ковшовый транспортер
Машины БКП-200 и БКП-400 предназначены для бланширования сырья паром с последующим охлаждением водой. Устанавливают машины преимущественно в технологических линиях к паровым конвейерным сушилкам.
Уваривание. Проводят для удаления значительной части воды из продукта и повышения концентрации сухих веществ (например, в производстве экстрактов). Сырье уваривают как при атмосферном давлении, так и под вакуумом. Первый способ применяют широко, но он имеет недостатки. Перерабатываемые продукты в зависимости от концентрации в них сухих веществ закипают при 100...104°С, с повышением концентрации веществ повышается и температура кипения. При такой высокой температуре и длительном нагревании происходят нежелательные изменения Сахаров, витаминов, красящих и других веществ.
Под вакуумом в результате разрежения продукт закипает при 40...55°С и при отсутствии воздуха. В этом случае витамины и другие вещества не разрушаются и продукция получается более высокого качества.
Для варки варенья, джема, повидла, уваривания плодового сока или других видов сырья широко применяют двутельные вакуумные аппараты из нержавеющей стали. Сырье подают через загрузочные штуцеры в верхней части аппарата. В нижней части аппарата имеются двустенная паровая камера (рис. 19) для нагрева продукта и патрубок для выпуска уваренной массы.
Рис. 19. Вакуум-аппарат МЗС-320М: 1 - корпус; 2- ловушка; 3 - электродвигатель; 4 - мешалка; 5 - загрузочный штуцер; б - паровая камера; 7 - разгрузочный патрубок
Продукт перемешивается мешалкой, закрепленной на вертикальном валу, который вращает электродвигатель через редуктор. В аппарате имеется ловушка для улавливания наиболее крупных частиц продукта, уносимых выделяющимся из продукта паром. Работу аппарата контролируют мановакуум-метром и термометром варочной камеры, манометром и предохранительным клапаном паровой камеры.
Уваривание при атмосферном давлении проводят в двутельных варочных котлах. Для варки варенья используют варочный двутельный опрокидывающийся котел на 12 л марки 6-А или неопрокидывающийся на 60 л 5-А. Имеются варочные двутельные котлы из нержавеющей стали без мешалки и с мешалкой на 150 л. Для приготовления маринадной заливки применяют варочные эмалированные котлы на 100 и 250 л (КО-63, КО-250). Двутельные варочные котлы (рис. 20) обогреваются паром, который подают в полость между чашей и паровой рубашкой. Такой подогрев предотвращает подгорание продукта. Конденсат и воздух из парового пространства удаляют через кран в паровой рубашке. Котлы имеют манометры и предохранительные клапаны.
Рис. 20. Двутельный варочный котел: 1 - чаша; 2 - манометр; 3 - предохранительный клапан; 4 - штурвал; 5 - паровая камера; 6 - краник
