Производство соков

2. Яблоки.

 

           Общая характеристика яблок, используемых при

промышленной переработке (степень зрелости, химический состав, желирующие компоненты – пектин, крахмал  и т.д)

Каждый сорт дикорастущих и культивируемых яблок имеет  свои характерные особенности и  различный химический состав. Все зависит от происхождения, условий произрастания, степени зрелости плодов. Все это определяет пищевые достоинства, вкус и использование. Химический состав яблок весьма разнообразен и богат. В 100 граммах съедобной части свежих яблок содержится 11% углеводов, 0.4% - белков, до 86% - воды, 0.6% - клетчатки и 0.7% органических кислот, среди которых яблочная и лимонная. Кроме того, в яблоке обнаружены жирные летучие кислоты: уксусная, масляная, изомасляная, капроновая, пропионовая, валериановая, изовалериановая. Имеет яблоко дубильные вещества и фитоциды, являющиеся бактерицидными веществами. Крахмал имеет основное пищевое значение. Высоким его содержанием в значительной степени обусловливается пищевая ценность продуктов. В пищевых рационах человека на долю крахмала приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. В крахмале находятся две фракции полисахаридов — амилоза и амилопектин. Превращение крахмала в организме в основном направлено на удовлетворение потребности в сахаре. Крахмал превращается в глюкозу последовательно, через ряд промежуточных образований. В организме содержится в виде гликогена. Как следует из табл. 1, наиболее полезными свойствами обладают яблоки и капуста. Яблоки содержат в 2 раза больше фруктозы, чем глюкозы. Они показаны при заболевании печени, сахарным диабетом и ряде других заболеваний. химический состав яблок очень разнообразен, содержит большое количество пектина и крахмала. Из-за высокого содержания пектина яблоки являются основным продуктом для производства пектина.

Различают два основных вида пектиновых веществ — протопектин  и пектин.

Протопектины не растворимы в воде. Они содержатся в стенках  клеток плодов. Протопектин представляет собой соединение пектина с целлюлозой, в связи с чем при расщеплении на составные части протопектин может служить источником пектина.

Пектины относятся к  растворимым веществам, усваивающимся  в организме. Основным свойством  пектиновых веществ, определившим их использование  в пищевой промышленности, является способность преобразовываться в водном растворе в присутствии кислоты и сахара в желеобразную коллоидную массу.

Современными исследованиями показано несомненное значение пектиновых веществ в питании здорового  человека, а также возможность  использовать их с терапевтической (лечебной) целью при некоторых заболеваниях преимущественно желудочно-кишечного тракта. Пектин получают из отходов яблок, арбузов, а также из подсолнечника.

Пектиновые, вещества способны, адсорбировать различные «соединения, в том» числе экзо- и эндогенные токсины, тяжелые металлы. Это свойство пектинов широко используется в лечебном и профилактическом питании (проведение разгрузочных яблочных дней у больных колитами, назначение мармелада, обогащенного пектином.

Сок готовят из яблок  разных сортов и сроков созревания, поэтому по химическому составу яблочные соки могут значительно различаться, хотя большинство промышленных сортов яблок имеет незначительный диапазон в содержании сухих веществ (19…21%) и органических кислот (0,3…0,6%), также они содержат пектиновые вещества (0,5…1,0%), богаты витаминами. Для получения соков лучшими являются яблоки осенне-зимних сортов с плотной тканью, которые при дроблении дают мезгу зернистой структуры, хорошо поддающуюся прессованию.

 

3. Персики.

 

             Уникальные плоды персика содержат простейшие углеводы: глюкозу, фруктозу, сахарозу, которые легко усваиваются детским организмом и быстро пополняют запасы утраченной энергии. Широкий спектр минеральных веществ способствуют образованию в организме гемоглобина и поддержанию кислотно-щелочного равновесия.

Яблочно-персиковый сок - ценный источник каротина (предшественника витамина А) необходимого для остроты зрения, здоровой кожи и роста в целом. Рекомендуется детям, у которых  наблюдается снижение аппетита.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Принципиально технологическая схема.

 

             Производство концентрированных соков получило широкое развитие во всем мире. Хранение и транспортирование их дает значительную экономию тары, погрузочно-разгрузочных и транспортных средств, позволяет создавать резерв на годы с низким урожаем плодов.

Путем концентрирования содержание растворимых сухих веществ  в соках можно повысить до 70-75% и соответственно уменьшить объем  их по сравнению с натуральными в 5-6 раз.

Для перевозки и длительного  хранения соки концентрируют до 60-72%.

Концентрирование соков  может проводиться путем выпаривания, вымораживания (криоконцентрирования) или с помощью мембран. Концентрирование желательно проводить таким образом, чтобы продукт претерпевал минимальные  изменения. В связи с этим необходимо учитывать изменеия, которые могут произойти с компонентами соков при удалении влаги. Так, взвеси и колоидные вещества с высокой молекулярной массой (пектиновые, белковые и дубильные) при выпаривании оседают на поверхности нагрева и могут вызвать локальный перегрев и пригорание. При концентрировании вымораживанием  и с использованием мембран они образуют агрегаты, затрудняющие течение процесса, значительно повышают вязкость концентрата. Сахара могут карамелизоваться и вызвать потемнение вследствие реакции Майяра. Витамины, ферменты, фенольные и красящие вещества чувствительны к теплу и могут подвергаться частичному окислению и изменению, летучие ароматические вещества – удаляться вместе с водяным паром, что приводит к потере характерного фруктового запаха.

              Концентрирование соков может осуществляться выпариванием, вымораживанием и с применением мембран. Наибольшую часть плодовых и овощных соков концентрируют выпариванием, техника которого неприрывно совершенствуется. Вымораживание ввиду высокой стоимости морозильных установок менее экономично и не позволяет повышать концентрацию более 45 – 50 % сухих веществ. Концентрирование при помощи мембран также ограничено концентрацией до 35 – 40 % сухих веществ при пременении давления 0,8 – 1 МПа и не нашло еще практического применения, хотя интенсивно исследуется.

Для сохранения натуральных  свойств соков выпаривание проводят при возможно более низких температурах и в течении короткого времени.

Отрицательное действие теплоты на концентрируемый продукт сказывается прежде всего на его цвете. Потемнение вызывается промежуточным продуктом – оксиметилфурфуролом, образующимся в присутствии сахаров и кислоты, и его дальнейшими превращениями до темных продуктов конденсации. В связи с этим количество образовавшегося оксиметилфурфурола часто является одним из критериев качества концентратов. Высокие количества его свидетельствуют о чрезмерности тепловой обработки.

Современная техника  и технология производства концентрированных  соков предусматривают получение соков на том или ином оборудовании, очистку их от взвесей, затем улавливание ароматических веществ, осветление и фильтрование деароматизированных соков и уваривание их до конечного содержания сухих веществ.

           Последовательное осуществление этих операций более удобно при наличии отдельной установки для улавливания ароматических веществ, что позволяет выпаривать разные количества пара с ароматическими веществами в зависимости от вида перерабатываемого сока, отгонять ароматические вещества из всего объема перерабатываемого сока с минимальным изменением их состава.

Ароматические вещества определяют характерный аромат плодов и овощей и соков из них. Они  имеют важное значение для качества соков и оказывают физиологическое  воздействие – вызывают аппетит и способствуют секреции желудочногосока.

Различают специфические  и неспецифические для сорта  компоненты ароматических веществ. Первые включают типичные для определенного  вида характерные для вида компоненты, отсутствие которых ощущается сенсорно. В плодах, овощах и их соках ароматические вещества содержатся в незначительных количествах, однако в их состав входит много разных веществ – спирты, эфиры, альдегиды, кислоты, кетоны, карбонильные соединения и др.

Количество, растворимость  и точка кипения ароматических веществ в соках разных видов различны. Легколетучие ароматические вещества, содержащиеся в яблоках, грушах, айве, при выпаривании больших количеств сока.

 

2.1 Добыча воды.

 

Промышленному выпуску  минеральных вод предшествует их разведывание и исследование. После принятия решения об использовании разведанных минеральных вод приступают к промышленному освоению и эксплуатации месторождений. Для этого строят водозаборное сооружение - каптаж, назначение которого - обеспечить захват и вывод на поверхность подземных минеральных вод с сохранением их физических свойств и химического состава.

Наиболее распространенным типом каптажа являются буровые  скважины (рисунок 1), применяют также  каптажные шахтные колодцы или штольни.

С помощью буровых  каптажных скважин можно осуществлять захват воды на различной глубине. Скважины выполняют вертикальными и наклонными. При сложных гидрогеологических условиях закладывают наклонные скважины.

Рисунок 2.1 – Схема  буровой скважины каптажа

       

        1-фильтр скважины;

        2- насос с  погружным электродвигателем;

        3,5- колонна  обсадных труб;

        4-  насосные (водоподъемные трубы;

        6- кондуктор;

        7- павильон (надкаптажное  помещение);

        8- задвижка;

        9- трубопровод  к потребителю;

        10- устье скважины-оголовок;

        11- межтрубное  пространство;

        12- отстойник;

                                                                                    а-а- статический уровень воды  

Каптажные шахтные колодцы  сооружают, если минеральная вода залегает на небольшой глубине, каптажные штольни - если необходимо захватить на небольшой глубине значительное количество рассредоточенных потоков воды, а также при выводе газифицирующей воды.

Над скважинами и шахтными колодцами строят легкие павильоны (надкаптажные помещения) с вентиляцией и освещением.

Каптажи минеральных вод состоят из подземной и поверхностной частей. Границы подземной части - от места вскрытия водоносного горизонта до вывода на поверхность земли. Поверхностная часть включает в себя заградительные сооружения и оборудование для подачи воды на предприятие, разливающее ее в бутылки. В состав каптажа входят водозабор, распределительная и эксплуатационная части.

Водозабор каптажа представляет собой  ствол горной выработки, начинающийся от места вскрытия водоносного горизонта и заканчивающийся выходом на поверхность. В буровых скважинах ствол закрепляют обсадными трубами, изготовленными из коррозионно- стойких материалов: нержавеющей стали, асбоцемента, стекла, полиэтилена высокого давления и др. В шахтных колодцах и штольнях ствол выполняют в виде каменных и бетонных креплений.

В водозаборе буровых скважин можно  выделить нижнюю (водоприемник), рабочую и устьевую с оголовком части ствола. Из водоносных зон в водоприемник поступает вода, предварительно прошедшая фильтр. Последний, предназначен для удаления механических примесей из воды и представляет собой перфорированную обсадную трубу, которую иногда защищают сеткой. Если ствол каптажа проходит скальные и полускальные породы, водоприемник не оборудуют фильтром, а устанавливают отстойник. После фильтра воду насосом направляют в рабочую часть водозабора.

Для подъема минеральных вод  на поверхность принудительным способом применяют поршневые штанговые насосы, центробежные глубинные насосы, пневматические водоподъемники (эрлифты) и другие.

Рабочая часть водозабора состоит  из водоподъемных труб одного диаметра, соединенных между собой муфтами в колонну.

Устьевую часть водозабора располагают выше уровня земли и  часто оборудуют оголовком, который  ограждает устье и обеспечивает нормальную работу скважины при различных режимах поступления минеральной воды. Оголовок скважин оснащен измерительными приборами (термометром, манометром, водомером), а при необходимости и газоотделителем.

Распределительная часть  каптажа состоит из емкостей или  системы труб и предназначена  для направления воды в сборники. В распределительной части устанавливают  приборы для контроля за режимом поступления и отвода минеральной воды. Распределитель и сборник минеральной воды соединяют трубопроводом.

Эксплуатационная часть  каптажа состоит из резервуаров  для сбора минеральной воды, изготовленных  из железобетона, нержавеющей стали и стали, покрытой эмалью. Резервуары из нержавеющей стали или из стали, покрытой эмалью, устанавливают на заводе, а железобетонные — у скважин. Резервуары располагают непосредственно у тех скважин, которые имеют дебит источника, не обеспечивающий суточную потребность завода в минеральной воде.

 

2.2 Фильтрование

 

В минеральной воде могут  присутствовать грубодисперсные и  тонкодисперсные взвешенные вещества. Для удаления последних минеральную  воду фильтруют на керамических свечных  фильтрах, где в качестве фильтрующего материала используют микропористую керамику с размером пор 1 мкм и более. В результате удаляют взвеси и микроорганизмы размером более 1...2 мкм.