Технология приготовления абрикосового сока концентрированного

После пастеризации сок направляется к датчикам. Если сок достиг заданной температуры, трехходовой кран  открывается  и сок направляется при потребности  в секцию. Пастеризованный и частично охлажденный свежий сок направляется в секцию охлаждения. Охлажденный  сок направляется по трубопроводу к  датчикам, где проверяется температура  сока.

Если температура сока 15⁰ С , кран открывается и сок направляется на дальнейшую переработку, но когда температура сока  недостаточно низка, сок снова направляется в секцию охлаждения.

Нагрев сока до 120⁰ С длится 32 сек; выдержка при этой температуре 2 сек, затем быстрое охлаждение  до 25 – 30⁰ С. При таких внезапных скачках температуры микроорганизмы не могут приспособиться и погибают [1].

Ароматоуловитель 

Извлечение  ароматических веществ из плодов представляет совершено новую область  в производстве плодовых соков. При  выработке концентрированных соков  важно не только извлечь ароматические  вещества, но и сохранить свойства сока. Несмотря на то что идея извлечения ароматических  веществ плодов известна давно,   практическое применение она получила лишь в последние  годы в аппаратах с такой температурой кипения, которая позволила сравнительно легко отделять эти вещества.

Все разработанные до настоящего времени  методы отделения ароматических  веществ основаны на фракционной  дистилляции. Процесс извлечения ароматических  веществ обычно проводится  в  два этапа. Первый этап – обычная  дистилляция, при которой летучие  ароматические вещества выделяются из сока при его быстром испарении  одновременно с парами воды, содержащейся в соке. Второй этап – концентрирование летучих ароматических веществ  – осуществляется фракционной дистилляцией.

На  практике применяют два способа  получения ароматических  веществ. По первому методу используют весь конденсат для получения ароматических  веществ, а по второму только первые порции.

Второй  метод получения ароматических  веществ значительно снижает  нагрузку на фракционную колонну,  и применяют его в том случае , когда ароматические вещества выделяются   в начальной стадии концентрирования.

Большинство известных ароматоуловителей  работают при атмосферном давлении и комнатной  температуре.

Для абрикосового сока  используется вакуумный  ароматоуловитель «Янкомир». Депектинизированный  сок прямо из центрифуги или после  дополнительного подогрева в  пластинчатом пастеризаторе поступает  в сборник ароматоуловителя, откуда через контрольный ротаметр попадает в испаритель и в виде тонкой пленки растекается по трубкам, мгновенно  испаряясь. Пары направляются в ректификационную колонну, где большая часть конденсируется, а деароматизированный сок собирается в приемной камере вакуум- испарителя и откачивается насосом. В ректификационной колонне    конденсируется в  основном водяные пары, а насыщенные ароматические вещества с абсорбированными газами направляется в конденсатор, где конденсируются и в виде конденсата собирается в нижней части [1].

Из  конденсатора конденсат ароматических  веществ отводится в дополнительный холодильник, а из него в общий  сборник. Неконденсировавщиеся пары отводят  в конденсатор глубокого охлаждения, где они смешиваются с конденсатом, который подается сюда насосом из ректификационной колонны, обогащая ее ароматическим веществами. Конденсат, содержащий ароматические вещества, возвращается через контрольный  ротаметр в ректификационную колонну  для обогащения паров и охлаждения колонны. Таким образом поддерживается необходимая разность температур между  верхней и нижней частями колонны. Компрессор с охлаждающей системой предотвращает утечку ароматических  веществ.

Концентрация  полученных ароматических веществ 1: 150, таким образом, из 1500 л сока получается 10 л конденсата ароматических веществ. Конденсат ароматических веществ  сохраняется в стеклянных сосудах  в темном и прохладном месте.

В вакуумных ароматоуловителях  одновременно с отделением  и улавливанием ароматических веществ происходит полное деаэрирование сока и охлаждение до температуры около 50⁰ С, что необходимо для повторной депектинизации сока. После чего проводится повторная депектинизация сока.

Отличительная особенность вакуумных ароматоуловителей  заключается в быстром отделении  ароматических веществ, а следовательно, почти полном улавливании легко  летучих ароматических веществ, а также в отсутствии     опасности пригорания сока.

Все это дает возможность проводить  процесс концентрирования плодовых соков и улавливания ароматических  веществ непрерывно [1].

Фильтрация

Не  все частицы содержащиеся в соке, можно удалить сепарированием. Мельчайшие частички, невидимые невооруженным  глазом, могут впоследствии вызвать  помутнение сока. Удалить их можно  фильтрованием.

Фильтрование -    физический процесс. Предназначенный  для фильтрования сока проходит через  перегородки с отверстиями (порами) различной величины. Фильтрующие  перегородки задерживают частицы, величина которых больше размеров пор  перегородки. В качестве фильтрующих  перегородок используют металлические  и пластмассовые сита, специально изготовленные ткани – льняные, из искусственных волокон и другие. Известно очень много фильтрующих  материалов – асбест, целлюлоза, вата, мрамор, окись алюминия, кизельгур, бентонит и другие [1].

В данной работе используется фильтр «Полифильтр». Особенности этого фильтра следующее:

• Несменяемые и неразборные фильтрующие перегородки изготовлены из антикоррозионного материала;
• Фильтрование проводится без использования салфеток (на фильтрующих перегородках) ;
• Производительность фильтра высокая;
• Самоочистка фильтра;
• Предотвращены потери сока, находящегося в фильтре перед его очисткой.

Фильтрующая поверхность фильтров «Полифильтр» 5,10 и 20 м² , а производительность 6500, 12000 и 25000 л/ч.

Сок очищенный  на этих фильтрах, хорошего     качества, не имеет постороннего привкуса; состав сока при фильтровании не изменяется [1].

 2.1.5 Концентрирование абрикосового сока

Концентрирование

Хорошо известны два способа удаление влаги из плодовых соков:

• Холодный – вымораживанием влаги;
• Тепловой – испарением.

При холодном способе подлежащий концентрированию плодовый сок подвергают многократному  замораживанию. Образовавшиеся при  этом кристаллы отделяют центрифугированием или прессованием, а оставшаяся жидкость представляет собой концентрированный  сок.

Но  при концентрировании абрикосового сока использовано тепловой способ концентрирования. Этот способ заключается в том, что  часть влаги из соков удаляют  нагреванием.

Очень важно при использовании этого  метода предотвратить изменения  в составе сока ( карамелизацию  сахаров и другие). Обычно при  концентрировании выпариванием удаляют  около 50% влаги, содержащейся в соке, но ионгда эта цифра превышает 65%. И в этом случае не наблюдается  значительных изменений в составе  сока, так как связанная вода не удаляется.

Долгое  время высокую температуру  выпаривания  считали  главной причиной ухудшения  качества концентрированного продукта. В настоящее время известно, что  температуру нельзя рассматривать  как самостоятельный фактор, вызывающий изменения в концентрируемом  продукте. Было установлено, что отрицательное  влияние теплового воздействия  высоких температур можно свести к нулю  при условии, что нагрев проводится короткое время. Следовательно, фактор времени при нагревании чрезвычайно  важен для сохранения качества концентрируемых  соков, так же как и высокая  температура. Установлено, что оба  эти фактора находятся в обратной зависимости. Вареный привкус концентрированных  соков появляется не только в результате воздействия высоких температур, а зависит еще от продолжительности  процесса. Большое влияние на качество оказывает ферментативные и неферментативные реакции, протекающее одновременно, а иногда  и независимо одна от другой [1].

Все эти условия и биохимические  процессы определяют качество концентрированного сока. Проведение опытов показало что  при нагреве сока до 150⁰ С в течении  нескольких долей секунды, не влияют на вкусовые качество сока.

При концентрировании плодовых соков в  современных аппаратах пищевая  ценность натуральных соков полностью  сохраняется. С прибавлением плодовых ароматических веществ к разведенным  концентратам получаются соки, по вкусовым и питательным свойствам почти  ничем не отличающихся т свежеполученных.

Главное назначение плодовых концентратов –  получение натуральных плодовых соков. Это означает, что при разведении к ним необходимо добавить столько  воды, сколько было отнято у свежеотжатых соков  при концентрировании.

Восстановление  естественного аромата сока не представляет особых трудностей, так как ароматические  вещества улавливают и сохраняют  отдельно, а при разведении концентратов добавляют.  Более трудная задача – разведение концентрированного сока. Дело в том, что добавляемая при  разведении вода значительно отличается от воды, отнятой у соков при  сгущении, которая, в сущности, является дистиллированной водой. Если этого  не учитывать, то можно изменить вкус и вызвать отдельные реакции  между минеральными веществами воды и составными частями концентрированного сока. Поэтому вода, употребляемая  для разведении концентратов, должна быть тщательно проверена и подготовлена.  

После внесения ароматических веществ, концентрированный  сок пастеризуется в пластинчатом пастеризаторе . Температура пастеризации 83⁰ С [1].   

Известно  несколько способов разведения концентратов:

• Разведении свежим соком и водой;
• Смешивание концентрата с глубоко замороженным концентратом и водой;
• Добавление ароматических веществ и воды.

2.1.6 Розлив  абрикосового сока

Упаковка

Для розлива абрикосовых соков  было выбрано ПЭТ бутылки. 
В качестве сырья для производства ПЭТ бутылок используется полиэтилентерефталат (ПЭТ). Впервые полиэтилентерефталат был получен в 1941 году специалистами «British Calico Printers» (Англия) в виде синтетического волокна.

До середины 60-х ПЭТ использовали для создания текстильных волокон, после стали  использовать для изготовления упаковочной  пленки, а в начале 70-х годов  в компании DuPont на свет появилась  первая ПЭТ-бутылка (DuPont хотела получить пластиковую тару, которая смогла бы составить конкуренцию стеклу при изготовлении емкостей для розлива  газированных и спокойных напитков) [6].

 
Свойства  ПЭТ тары 
Преимущества ПЭТ многочисленны. Обычная пол-литровая ПЭТ-бутылка весит около 28 г, в то время как стандартная бутылка того же объема, сделанная из стекла, может весить около 350 г. ПЭТ абсолютно прозрачен, бутылка, изготовленная из этого материала, выглядит чистой, привлекательной, естественная прозрачность материала делает его идеальным для розлива газированной воды. Кроме того, ПЭТ можно окрасить, например, в зеленый или коричневый цвет, для того, чтобы внешний вид продукции максимально соответствовал запросам потребителей. Использование пластиковых бутылок помогает устранить такой неприятный эффект, как бой тары при транспортировке, свойственный стеклотаре, при этом ПЭТ, как и стекло, прекрасно (и полностью) перерабатывается. В целом, в настоящее время ПЭТ-упаковка с ее безграничным инновационным потенциалом и широкими возможностями в смысле дизайна рассматривается, скорее, не как конкурент стеклотаре, а как материал, способный открыть совершенно новые рынки и породить абсолютно новые потребительские приоритеты.  
Существенными недостатками ПЭТ-тары является ее относительно низкие барьерные свойства. Она пропускает в бутылку ультрафиолетовые лучи и кислород, а наружу - углекислоту, что ухудшает качество и сокращает срок хранения пива. Это связано с тем, что высокомолекулярная структура полиэтилентерефталата не является препятствием для газов, имеющих небольшие размеры молекул относительно цепочек полимера [6].

Стадии изготовления ПЭТ-бутылки  
Для того, чтобы более глубоко исследовать три вышеозначенные стадии выдува бутылки, обратимся к современной ротационной машине для изготовления ПЭТ-бутылок. Ротационные машины обладают преимуществом экономии производственных площадей благодаря своей компактности. Преформы могут загружаться с той же стороны, откуда выходят готовые бутылки, а три остальных стороны машины остаются свободными для доступа и осмотра. Существуют и машины, в которые преформы подаются непосредственно напротив того места, откуда выходят бутылки: такое оборудование предназначено для включения его в цепочку автоматических производственных линий. Возможность расположить ротационную секцию нагрева выше секции выдува и таким образом использовать ресурс высоты, сэкономив площадь, также говорит в пользу компактного внешнего дизайна такого рода оборудования [6].  
В обычной высокоскоростной ротационной SBM-машине преформы из основного загрузочного бункера с помощью подъемника поступают в распределитель, в котором они автоматически принимают положение, необходимое для их поступления в систему, а затем по спиральному подъемнику поднимаются наверх. Подающая спираль правильно располагает преформы и переправляет их в основное рабочее отделение машины, где они поступают на подающее зубчатое колесо. Каждая преформа захватывается за кольцо на горлышке специальными цапфами и в перевернутом положении подается на карусель нагрева, которая проносит их сквозь камеру нагрева. Там они приобретают температуру, которая делает их достаточно мягкими для дальнейшего выдува полноразмерной бутылки. Внутри камеры нагрева преформы постоянно вращаются вокруг своей оси, для того, чтобы нагрев был равномерным. По выходе из камеры нагрева разогретые преформы в течение определенного времени оставляются для уравнивания температуры, а затем подаются в открытые формы для выдува бутылок. Формы эти располагаются рядом с камерой нагрева или под ней. Как только форма закрывается, преформа немедленно вытягивается и предварительно надувается. Растягивание выполняется механически с помощью специального растягивающего стержня, который вставляется в горлышко будущей бутылки и опускается вниз, в сторону ее дна. В результате этого размягченная преформа удлиняется. Глубина хода стержня регулируется механически и зависит от размера и формы будущей бутылки. Затем в течение секунды продолжается фаза выдува, проходящая при очень высоком давлении, в ходе которой бутылка приобретает свою окончательную форму. Растягивающий стержень вынимается, бутылка охлаждается, после чего форма открывается и выпускает готовую бутылку [6].  
Нагрев  
Перед тем, как преформы подаются в секцию нагрева, они еще на подающей спирали проходят проверку автоматической станции контроля качества. Проверяются горлышко, в дальнейшем предназначенное для укупорки крышкой, и поперечное сечение преформы. На этой стадии отбраковываются преформы с дефектным горлышком или продемонстрировавшие недостаточную овальность. В процессе нагрева в типичной SBM-машине преформы, надетые на специальные стержни, следуют через инфракрасную камеру нагрева, в которой приобретают температуру, необходимую для растягивания и выдува. Преформы последовательно проходят через ряд нагревательных блоков, состоящих из инфракрасных нагревателей с рефлекторными пластинами, предотвращающих нагрев определенных участков преформы. Это особенно важно, поскольку, несмотря на то, что нагревается вся преформа кроме горлышка, в процессе выдува требуется, чтобы различные зоны преформы имели разную температуру. Только в таком случае бутылка получится такой, как запланировано. Размер и форма выдуваемой бутылки являются факторами, определяющими так называемый температурный профиль, то есть температурный режим для отдельных участков преформы в процессе ее превращения в бутылку. Производители оборудования должны обеспечивать достаточную гибкость установок температурного режима с тем, чтобы на выходе обеспечивалось наилучшее качество бутылки. Для варьирования температурного профиля каждый нагревательный блок, входящий в состав нагревательной камеры, оснащен девятью отдельными расположенными вертикально друг над другом нагревательными элементами, которые нагревают различные участки преформы. Степень их нагрева регулируется независимо друг от друга с контрольной панели, что позволяет оператору не только задавать тот или иной температурный профиль, но и также постепенно, с прохождением преформы по зоне нагрева, повышать температуру. Участок преформы, прилегающий к горлышку, зачастую требует для нагревало требуемой температуры больше тепла, чем прочие участки. Таким образом, элементы, "ответственные" за эту зону, должны быть мощнее и многочисленнее. Уже полностью сформованное на стадии изготовления преформы горлышко защищается от нагрева экраном с водяным охлаждением. Число нагревательных блоков и скорость прохождения преформы через камеру нагрева зависит от количества выдувных форм в машине и от веса нагреваемых преформ. Поскольку ПЭТ плохо проводит тепло, необходимо охлаждать внешнюю поверхность преформы, когда она находится между нагревательными блоками камеры нагрева. В противном случае поверхность перегрелась бы, что может привести к нежелательной кристаллизации. Это промежуточное охлаждение осуществляется с помощью воздушных насосов, расположенных между каждыми нагревательными блоками. Таким образом, с одной стороны, преформа постепенно подвергается нагреванию, а с другой, ее поверхность постоянно охлаждается [6].  
Уравновешивание  
После нагрева для коррекции температурного профиля преформы проходят особую стадию обработки, направленную на уравновешивание температуры (эквилибрацию). Эквилибрация, в сущности, означает распределение температуры ПЭТ в прямой зависимости от толщины стенок. Этот важный этап, который должен быть тщательно просчитан. Если период эквилибрации слишком короток, стенки бутылки получатся неравномерными по толщине. Если период слишком затянется, тщательно выверенный температурный профиль будет нарушен, и в таком случае слишком много тепла поступит в зону горлышка, вызывая деформацию последнего при последующей обработке. Выдув бутылки осуществляется при температуре около 110°С.  
Выдув и вытягивание  
Разогретые преформы затем поступают по наклонному подающему колесу в секцию выдува, которая в нашем случае расположена непосредственно под секцией нагрева. Подающее устройство следит за тем, чтобы преформы были правильно расположены относительно форм, в которые они поступают с большой скоростью. Время, необходимое для разогрева преформы, значительно большее, чем то, что требуется для вытягивания и выдува. Это ведет к тому, что в нагревательной камере преформ всегда больше, чем в формах, поэтому колесный транспортировщик является необходимым приспособлением в высокоскоростной SBM-машине.  
"Классическая" форма для ПЭТ-бутылки  
Состоит из трех частей: двух боковых стенок, открывающихся в вертикальной плоскости, и базы, двигающейся вверх и вниз. Как только преформа занимает соответствующее положение, форма закрывается. Подвижная база (дно) двигается вверх, а стенки замыкаются вокруг нее. Все это происходит одновременно: три составные части соединяются накрепко. В то же самое время растягивающий стержень начинает свое движение вниз. Поскольку он занимает положение, необходимое для начала растяжения преформы, в тот момент, когда форма захлопывается, рабочий цикл занимает меньше времени и потери тепла сокращаются. Преформа растягивается в вертикальной плоскости и предварительно выдувается под давлением в 25 бар. Бутылка на этой стадии выдувается до 80-90% своего полного размера. Поскольку очень важно не повредить горлышко, машины снабжены специальными насадками, через которые подается воздух. Они выполнены в форме колокола и предохраняют горлышко и прилегающую к нему часть от повреждений. Затем подается высокое (40 бар) давление, и на этой стадии бутылка приобретает свою окончательную форму. Прижимаясь к холодным стенкам формы, бутылка охлаждается, становится достаточно жесткой и, таким образом, уже готова немедленно покинуть форму, когда та откроется. Во избежание искривления стенок давление внутри бутылки стабилизируется до открытия формы [6].  
«Отдых»  
После охлаждения и во время хранения ПЭТ-бутылки немного сжимаются, поэтому машина контролирует степень охлаждения бутылки путем подогрева формы. Это делается для того, чтобы материал "отдыхал" и бутылки в дальнейшем сжимались менее интенсивно. Это позволяет свести к минимуму разницу в размерах между бутылками, выпущенными в разное время, что имеет значение при розливе: различие в размерах наполняемых бутылок может вызвать непредвиденные затруднения в работе разливочного оборудования. В машинах, где такая функция предусмотрена, транспортировщик форм изолируется для сохранения энергии. SBM-машины выпускаются в многочисленных разновидностях, в том числе и с ротационным механизмом, имеют от 6 до 24 форм для выдува бутылок и выпускают на каждую форму в среднем 1 200 бутылок в час. Максимальная производительность машины с 24 формами - 33 600 бутылок в час. Производительность, само собой, зависит от размера выдуваемой бутылки, поскольку на изготовление большей бутылки требуется больше времени. Обычная SBM-машина способна производить бутылки емкостью от 0,25 л до 2,5-3 л без дополнительного переоборудования.  
Быстрая смена форм  
В машине, которую мы выбрали в качестве примера, как и в большинстве SBM-машин, используются стандартные трехчастные формы, которые монтируются на транспортировщик форм и могут быть быстро заменены другими, предназначенные для выпуска других бутылок. Вытягивающий стержень контролируется с помощью шаблона, и глубина его хода легко изменяется в зависимости от глубины формы. По подсчетам, SBM-машина с 10 формами может быть переналажена на выпуск другой разновидности бутылки в течение 30 минут тремя техниками. В течение этого времени проводится смена всех необходимых настроек. Даже если предполагается выпускать совершенно иную бутылку с другой формой горлышка, переналадка не займет больше часа [6].  
Контроль  
Работа всех важнейших элементов как описанной выше ротационной машины, так и "линейной" машины, таких, как отделение выдува, нагревательное колесо, транспортер преформ и механизм, подающий нагретые преформы из нагревательной камеры в отделение для выдува бутылок, должна быть четко синхронизирована с помощью единой системы контроля. Необходимо также, чтобы каждый из этих элементов мог быть снят независимо от других для обслуживания и переналадки. Этот механизм особенно важен для ротационных машин. Управление машиной производится с помощью сенсорной панели. В современных машинах, как правило, установочные параметры для разных типов бутылки хранятся в памяти и могут быть немедленно активизированы простым нажатием кнопки. Естественно, в процессе эксплуатации оборудование немного разлаживается, но параметры нагрева и выдува автоматически приводятся в нормальный режим. Система контроля постоянно следит за работой машины, сигнализируя оператору о любых сбоях. Удаление бракованных преформ также осуществляется автоматически, причем проводится без остановки машины. Если вследствие удаления преформы форма остается пустой, давление в нее не подается, как и в том случае, когда форма закрылась неправильно. Сенсорная контрольная система может быть электронными средствами защищена от доступа посторонних.  
Транспортировочные линии для бутылок  
Итак, бутылка изготовлена и, таким образом, готова к дальнейшему использованию - розливу. ПЭТ-бутылки очень легки и поэтому, не будучи заполненными содержимым, неустойчивы. Естественно, это свойство было принято во внимание производителями оборудования при проектировке линий, подающих порожнюю тару на розлив. Легкий вес бутылок позволяет переносить их при розливе за кольцо на горлышке, что минимизирует необходимость корректировки оборудования, поскольку высота налива может быть просчитана от горлышка бутылки до хомута на горлышке, а это расстояние остается неизменным на всех бутылках данной партии. Кроме того, пустые бутылки можно перемещать не только с помощью обычных транспортировочных линий, но и с помощью воздуха. В последнем случае неустойчивость бутылки не создает проблем. Пустые бутылки перемещаются по рельсам с низким трением, будучи "поддерживаемы" воздушным потоком за кольцо на горлышке. Рельсы имеют такую форму, что воздух может проходить вдоль них. Струя воздуха приподнимает кольцо на горлышке легкой ПЭТ-бутылки и задает транспортируемой таре необходимое направление. Преимуществом этого метода транспортировки является то, что бутылка не входит в контакт с боковинами транспортировочной ленты. Сегодня такой метод транспортировки применяется на большей части выпускаемого и эксплуатируемого оборудования [6].