Розробка технологічної лінії одержання нектару Мультифруктовий

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти і науки РФ

Державна освітня установа вищої професійної освіти

САМАРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

Факультет харчових виробництв

Курсовий проект

З дисципліни Технологія галузі

На тему: Розробка технологічної лінії одержання нектару "Мультифруктовий"

Самара, 2008

Зміст

Введення. Соки натуральні сухі: пасти, гранули, порошки

1. Характеристика і значення хімічного складу плодів і ягід

2. Технологічна сутність процесу очищення води

3. Опис технологічної схеми виробництва нектару «Мультифруктовий»

4. Розрахунок матеріального балансу нектару «Мультифруктовий»

5. Розрахунок та опис керамічного свічкового фільтра

Висновок

Список літератури

Програми

Введення. Соки натуральні сухі: пасти, гранули, порошки

Підприємства сокової галузі працюють з соками трьох видів: прямого віджиму, консервованими та відновленими. Сік прямого віджиму з масовою часткою розчинних сухих речовин - 10% отримують в результаті механічної дії на свіжі спілі фрукти, ягоди та овочі. Концентрований сік з масовою часткою розчинних сухих речовин не більше 70% - результат видалення вологи із соку прямого віджиму шляхом випарювання, виморожування або продавлювання через мембрану. Концентрований сік використовують для отримання відновленого соку. Концентрація соку, так само як і відновлення, супроводжується втратою біологічно активних речовин. Додаткові теплові впливи, викликані необхідністю консервування концентрованого соку, підсилюють його втрати. Зі зменшенням вологості термін зберігання продукту зростає і для концентрованого соку досягає 3 місяці при температурі 20 º С.

Втрати біологічно активних речовин можна звести до мінімуму, зменшивши тепловий вплив на сік прямого віджиму. Мінімізація теплового впливу можлива за умови м'якого випарювання соку при знижених температурах. Випарювання при температурі 50 º С дозволяє максимально зберігати біологічну активність концентрованого соку. В результаті повного видалення вільної вологи і часткового - пов'язаної концентрований пастоподібний продукт може бути досуши на атмосфері при температурі ≤ 50 º С з отриманням сухого соку, в якому масова частка розчинних сухих речовин перевищить 70%. При низькій вологості - 10% продукт буде володіти і підвищеним терміном зберігання. Сухий сік, отриманий випарюванням при низьких температурах, є натуральним продуктом і максимально зберігає біологічно активні речовини, концентрація яких може істотно перевищувати концентрацію у вихідній сировині.

Мета цієї роботи - розробка низькотемпературної технології одержання натуральних сухих соків з масовою часткою розчинних сухих речовин понад 70%, максимально зберігають біологічно активні речовини та володіють підвищеним терміном зберігання.

Для виконання досліджень розроблена малогабаритна вакуумна випарна установка, яка має випарник, конденсатор, збірник конденсату і форвакуумних насос. Насос створює розрідження в системі і дозволяє досягати високу продуктивність по випарює вологи при температурах не більше 50 º С. Дослідження виконано в основному на сировину зростав в Орловській області.

Випарювання соку чорної смородини прямого віджиму включає випаровування вільної та зв'язаної вологи. На етапі випаровування вільної вологи температура кипіння, як і швидкість випаровування, визначаються тиском у випарнику і при фіксованій потужності нагріву залишаються незмінними. Зв'язана волога випаровується з падаючою швидкістю, при цьому температура в випарнику підтримується на рівні температури ≤ 50 º С регулюванням підведеної потужності. Під час експерименту вимірювали масу вологи, що міститься в соку, і визначали вологість по відношенню до маси сухих речовин.

Після закінчення вакуумного випарювання були отримані концентрований продукт і конденсат, обсяг яких склали 2 / 3 від об'єму соку, завантаженого у випарник. Конденсат представляв собою чисту питну воду з ароматом чорної смородини. Розведення концентрованого соку конденсатом в співвідношенні один до двох дозволяло відновлювати його до вихідного натурального соку прямого віджиму.

Протягом тижня пастоподібний концентрований сік досушують у конвективної сушарці при атмосферному тиску і температурі до 50 º С. У процесі сушіння паста була пропущена через екструдер з отриманням гранул. По завершенні сушіння були досліджені фізико-хімічні властивості сухого соку. У результаті лабораторних досліджень встановлено, що масова частка розчинних сухих речовин в гранульованому соку чорної смородини вологістю 11% досягла 78%, при цьому кратність перевищення щодо вихідного продукту склала 7.8. Вміст органічних кислот, приведене до яблучної кислоти, досягло 68%, перевищивши вміст у ягоді в 28 разів. Харчові волокна при кратності 3.2 становили 13.4%. Вміст вітаміну С в гранульованому соку в 1.5 рази перевищив вміст в ягоді, склавши 300 мг/100 р.

Експерименти були виконані і з іншими фруктовими, ягідними та овочевими соками прямого віджиму, загалом склали 23 найменування. У залежності від властивостей вихідного продукту натуральні сухі соки приймали вид паст або гранул. Пастоподібний вигляд мали соки: фруктові - виноградний, вишневий, грушевий, яблучний; ягідні - кавуновий, глодовий, крижовніковий, горобиновий (звичайна і чорноплідна), красносмородіновий; овочеві - огірковий.

Гранульований вид брали соки: фруктові - сливовий; ягідні - суничний (польова та садова), калиновий, журавлинний, малиновий, чорносмородиновий, чорничний; овочеві - буряковий, томатний, гарбузовий.

Отримані сухі соки легко відновлюються і при використанні випарованої з них вологи з ароматом вихідної сировини дозволяють отримані натуральні відновлені соки з потрібним вмістом розчинних сухих речовин.

При необхідності гранульований сік може бути подрібнений в порошок. Проте подрібнення недоцільно проводити безпосередньо перед використанням, так як дрібнодисперсні порошкоподібні соки, володіючи великою поверхнею взаємодії з киснем повітря, мають недостатньо тривалий термін зберігання.

Сухі соки у вигляді паст і порошків досліджені на тривалість зберігання при температурі 20 º С. У процесі експерименту концентрували вміст вітаміну С, як одного з найбільш лабільних елементів.

Порошок з пастеризованого соку чорної смородини (80 º С, 20 хв) поступається порошку з соку прямого віджиму не тільки за зовнішнім виглядом, але і з біологічної активності. Зміст вітаміну С у ній виявилося в 5.7 разів менше, склавши 53 мг/100 р.

Висока концентрація біологічно активних речовин перетворює натуральні сухі соки в продукт з явно вираженим фармакологічною дією і вимагає ретельного вивчення їх властивостей. Висока концентрація біологічно активних речовин в поєднанні з можливістю тривалого зберігання у звичайних умовах при кімнатній температурі відкриває великі перспективи перед сухими фруктовими, ягідними та овочевими соками в плані розробки нових продуктів для дитячого, дієтичного і спеціального харчування. Розроблена технологія може скласти основу нового напрямку розвитку підприємств сокової галузі.

1. Характеристика і значення хімічного складу плодів і ягід

М'якоть плодів і ягід складається з води і сухих речовин. Вода являє собою ту середу, в якій скоюються природні для живого організму біохімічні процеси. Одночасно вона є і активним учасником біохімічних реакцій (гідроліз, гідратація). У живих організмах великий вміст у тканинах води зумовлює високу активність ферментів та інтенсивність біохімічних процесів. При низькому вмісті води активність ферментів сильно пригнічується. У плодах і ягодах міститься від 72.9% (горобина) до 90.5% води (земляніка. До 95 води в плодах і ягодах знаходиться у вільній, рухомий формі і лише не більше 5% - у зв'язаному стані, міцно утримуваному клітинними колоїдами.

Сухі речовини складаються з нерозчинних (1.9-8.1%) і розчинних (7.6-19.5%). Загальний вміст сухих речовин ще мало характеризує гідність плодів і ягід. Але з ним пов'язаний вихід готової продукції. Так, підвищення вмісту розчинних сухих речовин у яблуках тільки на 1% понад базові 10% скорочує витрату сировини для виробництва 1 т пюре на 102 кг.

Вуглеводи є одним з основних джерел енергії і головним будівельним матеріалом рослинних клітин. Цукру в поєднанні з кислотами та іншими речовинами зумовлюють смак плодів і ягід, їх технологічні особливості.

Вуглеводи поділяють на моносахариди, олігосахариди і полісахариди.

Моносахариди - це прості цукру: глюкоза, фруктоза, галактоза, маноза та ін У плодах і ягодах найчастіше зустрічаються глюкоза і фруктоза. Глюкоза (виноградний цукор, декстроза) у вільному вигляді міститься в ягодах і плодах (особливо багатий нею виноград - до 8%, сливи, черешні - 5.5%, агрус, малина). З молекул глюкози побудовані крохмаль, глікоген, мальтоза. Глюкоза є складовою частиною сахарози, лактози. У процесі метаболізму роль глюкози визначається тим, що вона є єдиною формою, в якій вуглеводи циркулюють в крові і використовуються в якості енергетичного матеріалу. Всі інші моносахариди у процесі обміну переходять в глюкозу.

Фруктоза (плодовий цукор, левулеза) у вільному стані міститься в плодах винограду (до 7.7%), в плодах яблуні (5ю5%), груші (5.2%), черешні, вишні, чорної смородини, агрусу. Фруктоза - найсолодша з усіх цукрів. Вона в 1.7 рази солодший сахарози, що дозволяє знижувати її кількість при заміні цукру в середньому на 35%. Засвоєння фруктози організмом не вимагає інсуліну, тому використовується як замінник цукру в харчуванні хворих на ожиріння та цукровий діабет.


Олігосахариди - це вуглеводи, побудовані з невеликої кількості моносахаридів. Найбільш поширені дисахариди, які утворюються при з'єднанні двох моносахаридів з виділенням води. У плодах і ягодах до найбільш часто зустрічається олігосахариду відноситься сахароза.

Сахароза (буряковий, тростинний цукор) міститься в значних кількостях у цукровому буряку, цукровому очереті, абрикосах, сливах, персиках, бананах, мандаринах, апельсинах. Під дією відповідних ферментів або при нагріванні з кислотами сахароза розпадається, утворюючи суміш із глюкози та фруктози, яка називається інвертний цукор, а сам процес розпаду - інверсією. У цілого ряду культур сахароза або відсутня зовсім або становить 2-5% (суниця, смородина, агрус, малина, а також вишня, черешня).

Полісахариди - складні вуглеводи, що складаються з великого числа (сотень і тисяч) залишків моносахаридів, що володіють тому високою молекулярною масою. На відміну від простих Сахаров вони не солодкі. За хімічною будовою полісахариди ділять на Гомополісахариди, побудовані із залишків будь-якого одного моносахарида (глюкози, фруктози і т.д.), і гетерополісахариди, що складаються із залишків різних моносахаридів та їх похідних.

Найбільше значення мають Гомополісахариди, що складаються із залишків глюкози і звані глюкозанамі. До них відносяться широко зустрічаються в овочах і плодах крохмаль і клітковина.

Крохмаль має складну структуру, складається з 3-10 тис. молекул глюкози. До його складу входить амилоза і амилопектин. Властивості цих речовин різні. Амілоза розчинна в гарячій воді (70-80 ° С), амилопектин утворює набряклу драглисту масу-клейстер. У крохмалі різних рослин відносний вміст амілопектину в 3-4 і навіть у 5 разів вище, ніж амілози, різне співвідношення їх визначає відмінність у властивостях рисового, картопляного, кукурудзяного та інших крохмалів.

Крохмаль містять нестиглі плоди. У період дозрівання на материнській рослині і при подальшому зберіганні у більшості плодів вміст крохмалю зменшується, а цукрів зростає. Після логічних максимуму рівень цукрів починає також знижуватися.

Клітковина, або целюлоза, становить головну масу клітинних стінок рослин. Клітковина є найбільш стійким вуглеводом. Вона не розчиняється в жодному розчиннику, крім аміачного розчину оксиду міді (реактив Швейцера). Висока стійкість клітковини пояснюється особливостями її будови: 60-70 молекул целюлози, що мають ниткоподібні форми, міцно з'єднані в пучки, звані мицеллами.

Велика частина клітковини не засвоюється людським організмом. Тим не менше, і вона має значення в травленні як механічний подразник стінок кишечника, підсилює перистальтику його і просування їжі. Лише жуйні тварини здатні засвоювати клітковину завдяки присутності в їхньому шлунку особливих бактерій, що викликають її розпад.

Подання про зміст клітковини в плодах дають наступні дані (5 маси сирої речовини): черешня - 0.3, вишня, слива - 0.5, яблука, груші - 0.6, абрикоси - 0.8, горобина чорноплідна - 2.7 і горобина звичайна - 3.2.

У плодах і ягодах значна частина клітинних стінок доводиться на частку геміцеллюлоз (полуклетчаткі). У порівнянні з клітковиною вони менш стійкі. Геміцелюлози представляють собою велику групу полісахаридів, які під дією кислот і відповідних ферментів утворюють ряд моносахаридів. Геміцелюлоза краще засвоюється організмом, ніж клітковина. Дані та геміцеллюлоз яблук свідчать про невеликий, але неухильному зниженні їх утримання при зберіганні плодів.

Пектинові речовини - група полісахаридів колоїдного характеру, що дають при гідролізі значні кількості галактуроновой кислоти. Молекулярна маса пектинових речовин 20000-200000. Містяться вони в плодах, ягодах, бульбах, стеблах. Пектинові речовини аморфіни, їх водні розчини з цукром (65-70%) у присутності органічних кислот (рН 3.1-3.5) утворюють студні. У зв'язку з цим широко використовуються в харчовій промисловості для приготування мармеладу, повидла, зефіру, пастили, желе, джемів, морозива, фруктових начинок. Високим вмістом пектинових речовин відрізняються плоди чорної смородини, яблуні, сливи, абрикоси, садової суниці, агрусу, малини, винограду, лимона, вишні, черешні, груші. Особливо багато їх у кірках цитрусових (20-30% маси сухої речовини).

Пектинові речовини поділяються на розчинні пектини і протопектину. Перші є метиловими ефірами полігалактуронових кислот, другі представляють собою з'єднання метоксілірованной полігалактуроновой кислоти з галактаном і арабаном клітинної стінки. Вони містяться в незрілих плодах, надаючи їм твердість. У міру дозрівання плодів у них накопичується фермент протопектіназа, за допомогою якої протопектин перетворюється у розчинний пектин, в результаті чого плоди набувають м'якість. При нагріванні протопектину також перетворюються в розчинні пектини.

Пектинові речовини мають вираженою біологічною дією. З їхньою участю знищується гнильна мікрофлора кишечника. Вони надають детоксикаційну дію, адсорбуючи екзо-і ендогенні отрути, важкі метали, у зв'язку з чим препарати пектинових речовин широко використовуються в лікувально-профілактичному харчуванню. Встановлено також, що пектинові речовини - стабілізатори аскорбінової кислоти і надають захисну дію при радіоактивному ураженні. Вони мають виражений гіпохолестеринемічною дією (інгібують всмоктування холестерину в кишечнику). Є дані, що пектинові речовини знижують рівень цукру в крові хворих на цукровий діабет.

Властивості пектинових речовин як ліофільних колоїдів визначають їх роль в технологічних процесах при переробці плодів. Пектинові речовини сприяють збереженню в желе та інших продуктах переробки кольору і аромату плодів. Для гарного желирования при застосуванні в харчовій промисловості кращими є пектинові речовини з високим метоксільним числом. Поглинання ж важких металів більш ефективно здійснюється нізкометілірованнимі пектиновими речовинами, так як з металом зв'язуються вільні карбоксильні групи.

Зміст пектинових речовин є одним з характерних ознак кожного виду рослин. Співвідношення окремих форм пектинових речовин в плодах специфічні для кожної плодової культури, всередині виду відзначається варіювання цих показників залежно від сорту і змінюються зовнішніх умов.

Органічні кислоти поділяються на леткі (перегоняющиеся з водяною парою) і нелетючі. Органічні кислоти в плодах і ягодах містяться як у вільному вигляді, так і у вигляді солей і ефірів. У плодах і ягодах переважають вільні кислоти. Так, у смородині міститься 2.42% вільних кислот і 0.61% пов'язаних, в яблуках - відповідно 0.60 і 0.20, в лимонах - 6.33 і 0.3% маси сирої речовини.

З летючих кислот найбільш важливими є мурашина, оцтова та масляна кислоти. У поєднанні з ефірами вони зумовлюють аромат багатьох плодів. Мурашина кислота знайдена в малині, метиловий ефір мурашиної кислоти і метиловий ефір масляної кислоти становлять істотну частину летючих речовин, що визначають аромат яблук. До нелетких кислот відносяться окси-, кето-і фенолкарбонові кислоти.

З нелетких кислот у плодах і ягодах містяться щавлева, малонова - в лимонах, янтарна - в ягодах червоної смородини, незрілої вишні, агрус, виноград, а також у черешні та яблуках. Надзвичайно широко поширена в плодах і ягодах яблучна кислота, вона переважає в плодах горобини, абрикоса (до 6%), кизилу, яблуні, кісточкових, багато її в ягодах. Винна міститься у винограді (разом з яблучною), лимонна - в ягодах смородини, малини, суниці, плодах цитрусових. Ізолімонная кислота в ягодах ожини становить 2 / 3 всіх органічних кислот.






Органічні кислоти є вихідним будівельним матеріалом для синтезу вуглеводів, амінокислот і жирів. Вони надають плодам і ягодам специфічний смак і тим самим сприяють їх кращому засвоєнню, відіграють певну роль у збереженні кислотно-лужної рівноваги організму. Окремі кислоти (яблучна) володіють деякими радіозахисним дією.

Органічні кислоти суворо локалізовані по окремих тканин плодів. Їх більше в плодової м'якоті, набагато менше в шкірці і ще менше - в насінні.

Зміст і склад кислот залежать від виду культури, є сортовим ознакою, значно залежить від місця, умов вирощування.

Вітаміни - група органічних сполук різноманітної хімічної природи, біологічно активних в дуже малих дозах і необхідних для нормального обміну речовин. Багато хто з вітамінів входять до складу ферментів або ферментативних систем, виконують в організмі каталітичні функції. При нестачі вітамінів в їжі, навіть цілком задоволеною за калорійністю і вмістом білка, розвиваються авітамінози. Вітаміни впливають на зростання, розвиток, діяльність кровотворних органів, функції статевої системи та ін Величезна роль вітамінів в підвищенні опірності до інфекційних захворювань і у зміцненні загального стану організму.

Вітаміни потрібні всім без винятку живим організмам, але здатністю їх синтезувати облаем переважно зелені рослини. За розчинності вітаміни поділяються на дві групи. Одні розчиняються у воді (С, Р, В), інші - в органічних розчинниках (ефірі, бензолі та ін.) Останні в тканинах організмів розчинені в жирах, тому їх називають жиророзчинні (А, В, Е, К).

У плодах і ягодах виявлено майже всі відомі в даний час вітаміни. Багато хто з них містяться в плодах і ягодах в дуже малих кількостях - В 1, В 2, В 3, В 6, РР (сліди - 6.2 мг%). Про сортових відмінностях у змісті рибофлавіну (В 2) в плодах і ягодах можна судити за даними А.Я. Трибунской (мкг% у масі сирого речовини): яблука - 30-240, вишні - 110-200, сливи - 90-650, малина - 60-180, суниця - 45-155, смородина червона - 45-150, смородина чорна - 70-120, агрус - 60-195, шипшина - 180-550, груші - 90-120, горобина - 35-80, обліпиха - 60-70, айва - 30-60, аронія - 65-170.

Основними джерелами вітамінів групи В, РР, D є продукти харчування (хліб, крупа, м'ясо, риба, молоко, яйця).

Плоди та ягоди є важливим джерелом водорозчинних вітамінів С, Р, В 9 (фолієва кислота), а з жиророзчинних - А (каротин), Е і К.

Фолієва кислота вперше була виділена з листя, за що і отримала свою назву. У відносно великих кількостях міститься в листі всіх рослин (особливо суниці, листових овочів) і дріжджах. Відіграє велику роль в утворенні формених елементів крові, при її нестачі в кістковому мозку порушується процес дозрівання і переходу кров'яних клітин у кров, у тварин розвивається лием, спостерігається затримка росту. Разом з вітаміном В 12 бере участь у синтезі меіоніна, пуринових і піримідинових основ, нуклеїнових кислот, побічно впливає на вуглеводний і жировий обмін. Рослин синтезують її з n-амінобензойної кислоти і гуанозінтріфосфата, що використовується як попередника птеріновой частини молекули фолієвої кислоти.

Потреба у вітаміні В 9 становить 0.2-0.4 мг на день для дорослої людини і може бути повністю задоволена за рахунок овочів, плодів і ягід. Вміст фолієвої кислоти (В 9) у плодах і ягодах наступне, мг%: яблука - 0.10-0.14 (до 0.45), суниця - 0.05-0.60, малина - 0.10-0.42, агрус - 0.03-0.26, смородина чорна - 0.05-0.60 , вишня - 0.04-0.10, шипшина - 0.04-0.52. Зелені плоди і ягоди містять в 2-3 рази менше фолієвої кислоти (0.04-0.1 мг%), ніж зрілі (0.14-0.25 мг%) або перестиглі (0.21-0.40 мг%). Це було встановлено в дослідах з суницею, малиною, шипшиною, вишнею, агрусом. Збільшення вмісту фолієвої кислоти в ягодах пояснюється її звільненням з пов'язаних форм. Фолієвої кислоти в зрілих ягодах накопичується більше в сонячне тепле літо, а в холодний і дощовий вегетаційний період її кількість може бути в 2-3 рази менше.

Вітамін Е міститься в листі і насінні багатьох рослин. Особливо багаті ним зародки пшениці, масло яких є природним концентратом α-токоферода. При нестачі вітаміну Е у тварин порушується функція статевих залоз. Вітамін Е має антиокислювальними властивостями; він посилює дію вітаміну А і сприяє його кращому засвоєнню. Добова потреба дорослої людини у вітаміні становить 10-20 мг. Найбільш багаті вітаміном Е м'ясо, яйце, молоко, коров'яче масло, олію. Важливим джерелом вітаміну Е є також плоди і ягоди.

Усі плоди і ягоди за вмістом токоферолів модно об'єднати в кілька груп. У першу (з вмістом токоферолів не більше 1 мг%) входять яблука, груші, слива, вишня, смородина, агрус, суниця, малина, ірга, журавлина, брусниця, хурма, фейхоа. У другу (до 2 мг%) - айва, калина, золотиста смородина, горобина Гранатна, аронія, персики, нектарини, барбарис. До групи з відносно високим вмістом вітаміну Е входять глід м'якуватий (4-6 мг%), шипшина (1.3-8.8 мг%), горобина лісова (0.8-5.1 мг%), горобина Моравська (2.5-3.2 мг%), маслини ( 1.1-6.4 мг%) і обліпиха (3.0-18.0 мг%). Токоферолом багаті також мигдаль і ліщина: відповідно 4.2-7.3 (до 18.8) і 5.7-6.6 (до 11.3) мг%.

Вітамін К (протівогеморрагіческій вітамін) необхідний для нормального укручування крові. Накопичується в листках люцерни, шпинату, капусти, в кропиві, плодах гарбуза, томатів, насінні конопель, сої. В організмі людини утворюється за допомогою кишкової мікрофлори. Тому здорові люди рідко відчувають в ньому недолік. Але при захворюваннях печінки та кишечника відразу ж виявляється необхідність в отриманні цього вітаміну. Те ж спостерігається при тривалому застосуванні антибіотиків і сульфаніламідних препаратів, так як вони пригнічують життєдіяльність мікрофлори, за допомогою якої утворюється вітамін К. Середня потреба дорослої людини у вітаміні До досягає 0.2-0.3 мг.


У плодах і ягодах міститься вітамін К (філлохинон) (мг%): яблуні - 0.23-0.65, суниці - 0.20-0.44, малини - 0.34-0.50, червоної смородини - 0.23-0.62, чорної смородини - 0.35-0.52, сливи - 0.25 -0.42, горобини - 0.75-1.15, аронії - 0.76-1.05, обліпихи - 0.63-1.28, барбарису - 0.24-0.80, груші - 0.0-1.70. Найбільшим вмістом вітаміну К відрізняються чорна смородина, горобина, обліпив і шипшина.

Вітамін С, аскорбінова кислота. Недостатнє її вміст в їжі призводить до виникнення цинги. Бере участь в окисно-відновних процесах живої клітини. Пов'язано це з тим, що аскорбінова кислота існує у двох формах. При окисленні аскорбінова кислота втрачає два атоми водню і перетворюється на дегідроаскорбінову кислоту, яка, будучи такою ж біологічно активної, як відновлена ​​форма, значно поступається їй за рівнем стійкості. Якщо окислення неглибоко, дегідроформа може бути знову відновлена ​​в аскорбінову кислоту. Сильні окислювачі викликають необоротне перетворення аскорбінової кислоти і повне її руйнування. в рослинах, мабуть, є два незалежних шляху біосинтезу аскорбінової кислоти. Один починається з глюкози (або галактози) і далі йде через глюкозо-(або галактозо-) фосфат, другий шлях у якості вихідних речовин передбачає глюкуронової (або галактуроновой) кислоту.

Вітамін С виявлений У всіх рослинах, за дуже невеликим винятком (гриби, деякі водорості). Невеликим його змістом відрізняються листя, меншим - плоди, стебла, корені. Лише в плодах деяких видів шипшини, незрілих плодах волоського горіха і в ягодах актинідії вміст вітаміну С у 2-5 разів вище, ніж у листі цих же рослин.

Наш організм не може ні синтезувати, ні акумулювати вітамін С, а тому повинен отримувати його з їжею. Добова потреба дорослої людини складається у середньому 50-70 мг на добу.

Головним джерелом вітаміну С є ягоди, плоди та овочі. Тому дорослій людині рекомендується використовувати на добу не менше 250 г плодів і ягід.

Численні дані свідчать, що вміст вітаміну С в плодах і ягодах залежить від виду, сорту культури, району вирощування, часу знімання плодів, погодних умов року, добрив та інших факторів.

Вітамін А (ретинол) - похідне каротину, впливає на ріст і розвиток організму, формування кісток, нормальну функцію органів зору. При його недоліку різко знижується захисна функція шкіри, слизових оболонок ока, верхніх дихальних, жовчних і сечовивідних шляхів.


При низькому його вмісті слизові оболонки стають сухими, рогоподібними, виникають своєрідні ураження очей (ксерофтальмія, кератомаляция). Характерною рисою гіповітамінозу є різке зниження гостроти зору в сутінках, темряві (гемералопія - «куряча сліпота»). Це обумовлено тим, що вітамін А входить до складу зорового пурпуру сітківки очей.

Вітамін А зустрічається виключно в тканинах тварин і продуктах тваринного походження: риб'ячий жир, жири печінки риб (окунь, палтус), морських і наземних тварин, вершкове масло, жовток яйця. Однак утворюється він з каротиноїдів, широко поширених в рослинах. Каратиноидов відомо 80, але тільки 10 з них мають вітамінними властивостями: β-каротин, його ізомери, лікопін, ксантофилл, криптоксантин, зеаксантин. Каротин в рослинах є переносниками водню, ксантофилл, навпаки, легко віддають свій водень, цим пояснюється активну участь каротиноїдів в окисно-відновних процесах. Доведено, що сонячне світло сприяє накопиченню каротиноїдів у рослинах, а зміна їх змісту протягом вегетаційного періоду пояснюється впливом умов зовнішнього середовища. Накопичення каротиноїдів залежить від фізіологічного стану рослин: молоді зростаючі рослини містять більше каратиноидов, ніж старі, причому в міру дозрівання плодів відбувається збільшення їх кількості. Найбільш багаті на каротиноїди зрілі плоди шипшини, обліпихи, горобини, абрикоса, а також червоний перець, морква, зелений лук, помідори, щавель, петрушка, шпинат. Каротин засвоюється організмом лише за наявності жирів у їжі.

Добова потреба у вітаміні А - 1.5-2.5 мг, в каротині - 3-5 мг. Встановлено, що 1 / 3 потреби в цьому вітаміні повинна покриватися за рахунок ретинолу (0.5-0.8 мг) а 2 / 3 - каротину [2].

Азотисті сполуки мають другорядне значення, тому що присутні в плодах і ягодах в незначних концентраціях від 0.2 до 1%. Вони представлені білками, амінокислотами, пептидами. Особливе місце займають ферменти, з яких найбільш важливі гідролітичні та окислювально-відновні. У свіжому плодово-ягідному сировину присутні пектолітіческіе ферменти, завдяки дії яких плоди і ягоди розм'якшуються при дозріванні. Поліфенооксідази окислюють поліфенольні речовини, з цим пов'язано потемніння сировини після його подрібнення.

Фенольні сполуки рослин включають в себе вільні оксібензойние (n-оксібензойная, протокатехіновая, ванілінова ін) і вільні оксикоричні кислоти (n-кумаровая, кавова, феруловая і т.д.), їх ефіри і глікозиди, оксикумарини, велику групу флавоноїдів (катехіни, лейкоантоціани , флавонони, антоціани, флавони і флавоноли) у різних формах та інші сполуки. Найбільш поширеними в природі є флавоноїди. Особливо інтенсивно вони накопичуються в рослинних тканинах з підвищеним обміном речовин. Вони регулюють процес росту, беруть участь у біолгіческом окисленні. Дія флавоноїдів подібно до дії на організм вітаміну Р. Вони підвищують пружність кровоносних судин, запобігаючи підшкірні крововиливи. Тому їх називають Р-активними речовинами. Флавоноїди застосовуються в медичній практиці як капілляроукрепляющім, протизапальні, гіпотензивні, гіполідеміческіе кошти. Фізіологічна потреба людини в них становить 100-200 мг на день.

До теперішнього часу з'ясовані два основні шляхи утворення фенольних сполук: через шікімовую кислоту (шікіматний) і ацетатно-малонатний. У їх біосинтезі використовуються общебиологические механізми основного обміну речовин.

Поліфенольні з'єднання відіграють велику роль у виробництві плодово-ягідних напоїв. Вони беруть участь у технологічних процесах, впливають на стійкість і смакові характеристики продукту. Поліфенольні речовини також надають забарвлення плодам і ягодам. Саме вони формують всі відтінки синього і червоного кольору. Відомо більше 1000 природних фенольних сполук, велика частина яких присутня в плодово-ягідному сировину. Для цілого ряду поліфенольних речовин, що містяться в плодах і ягодах, характерна Р-вітамінна активність, їх називають біофлаваноїдами. Вважається, що найбільшою Р-вітамінною активністю володіють катехіни, флавони, лейкоантоціани, флавоноли (рутин). антоціани, рутин володіють антиоксидантними властивостями.

Полімерні фенольні речовини, інакше звані дубильними - високомолекулярні сполуки, які мають терпким смаком.

За змістом Р-вітамінних речовин горобину можна поставити на одне з перших місць. В окремих сортах горобини, наприклад горобині Невежінской, вміст поліфенолів досягає 2700 мг/100 р.

Горобина чорноплідна (аронія) є промисловим джерелом отримання препаратів вітаміну Р. У північних районах зростання в аронії накопичується до 4200 мг/100 г Р-активних речовин.

При порушенні цілісності плодів сік аронії швидко темніє, в ньому утворюється бурий осад, що пов'язано з конденсацією катехінів у флабофени під дією поліфенооксідази. Тому продукти переробки аронії, в яких поліфенооксідаза інактивується при термічній обробці, зберігають вітамін Р практично повністю.

Чорна смородина має велику цінність як Р-вітамінне сировину завдяки поєднанню високого рівня аскорбінової кислоти і Р-вітамінних речовин. Загальний вміст Р-активних речовин 800-1200 мг/100 г, до 500-700 мг/100 г - катехінів і антоціанів.

Пігменти - інша група фарбувальних речовин плодів і ягід, крім поліфенолів. Найбільш важливе значення мають каротиноїди. Вони представлені в основному β-каротином і іншими жовто-помаранчевими пігментами (каротиноїдами) - α-, γ-каротином, лікопіном, ксантофиллом, криптоксантину та іншими сполуками, що володіють А-вітамінною активністю. Вони присутні у всіх жовто-оранжевих плодах і ягодах.

До числа плодів і ягід, багатих каротиноїдами, можна віднести шипшина, глід, горобину, обліпиху.

Залежно від виду та району зростання коливається як якісний склад, так і кількість каротиноїдів.

Горобина дикоростуча містить каротиноїдів 6-15 мг/100 г, культурні сорти в менших концентраціях - у середньому 3-6 мг/100 р. Каротиноїди горобини звичайної на 50-75% складаються з β-каротину, крім того, присутні α-каротин, криптоксантин та ін

Каротиноїди обліпихи вивчені більш детально, ніж в інших плодах. В алтайських сортах обліпихи зміст каротину до 10.9 мг/100 г, в литовських - до 13 мг/100 г, в обліписі Кавказького регіону він практично відсутній. Загальний вміст каротиноїдів в обліписі може досягати 40 мг/100 г, а каротину - 10-12 мг/100 р.

Мінеральні речовини входять до складу багатьох ферментів, гормонів і обумовлюють їх активність. У плодах і ягодах мінеральні речовини знаходяться в легкодоступній формі. Крім того, в плодах і ягодах присутні деякі елементи, що рідко зустрічаються в інших продуктах.

Загальна кількість мінеральних речовин (зола) коливається в залежності від районів виростання, грунтового складу 0.5-3% (на абсолютно суху речовину), найбільше калію (200-460 мг/100 г), натрію, фосфору.

З мікроелементів в золі плодів і ягід виявлені: нікель, кобальт, молібден, барій, титан, ванадій, цирконій, хром, мідь, марганець і ін

Ароматичні речовини з'являються в основному після дозрівання плодів. Вони є складними сумішами різних речовин, присутні в невеликих концентраціях.

До них відносяться вуглеводні (терпени), альдегіди, спирти, ефіри, кетони та ін Особливо багато їх міститься в цедрі цитрусових плодів у вигляді ефірних масел [3].

2. Технологічна сутність процесу очищення води

Вода є основним компонентом напоїв, тому якість її має бути бездоганним. Вона повинна бути чистою, прозорою, безбарвною, приємною на смак, без запаху.

Одержання високоякісних соків та нектарів з концентратів вимагає використання води певної і стабільного складу.

Вміст солей жорсткості, хлоридів, сульфатів, сумарна кількість розчинених солей і лужність води в першу чергу впливають на якість безалкогольних напоїв.

Лужність води знижує кислотність напою, тому потрібне збільшення кількості додається лимонної кислоти. Витрата лимонної кислоти також збільшується при перевищенні допустимих меж концентрації солей жорсткості, оскільки гідрокарбонати кальцію і магнію взаємодіють з пектиновими і дубильними речовинами соків, утворюючи комплексні сполуки, що викликають помутніння напою. Сульфати і хлориди беруть участь у формуванні смаку напою. Загальна кількість розчинених солей не лише впливає на смак, але і може обумовлювати хімічну нестабільність, випадання осаду, зміна зовнішнього вигляду напою.

Сік, повністю ідентичний натуральному, може бути отриманий тільки при розведенні концентрату знесоленої водою. Оскільки її виробництво досить дорого, допускається застосування пом'якшеної води.

Каламутну воду, що має окремі механічні суспензії, або воду прозору, але не відповідає санітарним вимогам, необхідно очищати і знешкоджувати. Для цього використовуються такі способи:

  1. відстоювання і коагуляція води в спеціальних баках для освітлення води і видалення з неї зважених часток;

  2. фільтрування води через вугільні, вугільно-пісочні, пісочні фільтри, Силумінові фільтр-преси або керамічні знепліднювати фільтри;

  3. зм'якшування води катіонітових методом;

  4. хлорування води з подальшим Дехлоризація і фільтрацією.

Відстоювання і коагуляцію застосовують при вступі на виробництво каламутної води, яка не піддається фільтрації. Для цього необхідні дві ємності: у першій вода відстоюється, друга служить збіркою очищеної води. Кожна ємність забезпечується спускний трубою для зливу відстою і бічним краном для зливу чистої води.

У тих випадках, коли вода відстоюється погано, проводять одночасно і коагуляцію води, для чого на 1 т води задають від 50 до 150 г сірчанокислого глинозему (сульфату алюмінію) у вигляді 5%-ного розчину або сульфату заліза, або залізного купоросу в поєднанні з гашеним вапном і аерування. Під час відстоювання внаслідок реакції з солями карбонатної жорсткості, розчиненими у воді, утворюється гідроксид алюмінію у вигляді пластівців. При опусканні пластівців на дно протягом 6-8 год відбувається осадження дрібних зважених домішок. Відстояну воду піддають фільтруванню.

Коагулянт подається у воду двома способами - у вигляді розчину або в сухому подрібненому вигляді. Перший спосіб набув найбільшого поширення. Обладнання для коагуляції води складається з затворів і розчинних баків, дозаторів коагулянту змішувачів (в затворному баку готують розчин коагулянту, а в растворном його змішують з водою).

Розчинення коагулянту і перемішування його з водою здійснюється мішалками або стиснутим повітрям. Стиснене повітря подається в бак через систему перфорованих труб діаметром 3-4 мм, виконаних з кислотостійких матеріалів. Швидкість повітря в трубах 10 м / с, швидкість на виході з отворів 20 м / с.

В якості дозаторів коагулянту використовують бачки з кульовими кранами та постійним перерізом отвори, дозатори поплавкового типу, дозатори системи Хованського і насоси-дозатори. Для змішування коагулянту з водою застосовують різні конструкції змішувачів, в тому числі дірчасті, перебірчасті, механічні. Тривалість змішування 1-2 хв.

Для фільтрування води використовують піщані фільтри, що представляють собою герметично закриті циліндричні резервуари, заповнені кварцовим піском або шаром гравію і кварцового піску, а також керамічні фільтри і фільтр-преси.

Біологічну очистку воду проводять фільтруванням через знепліднювати фільтри або хлоруванням. Як знепліднювати фільтрів застосовують керамічні свічкові фільтри, що складаються з декількох фільтруючих елементів - свічок, розмір пор яких не перевищує 1,5-1,57 мкм. Кожна свічка пропускає 120 л води на годину при тиску 0,2-0,25 МПа. Фільтр з 39 свічок фільтрує в 1 хв 78 л води. Щодня після закінчення роботи свічки промивають, пропускаючи воду протягом 10 хв в напрямку, зворотному току води при фільтруванні.

Знепліднювати фільтрування може бути здійснене і на фільтр-пресі, для чого використовується знепліднювати фільтр-картон марки ФКО-2. При цьому спочатку вода фільтрується на фільтр-пресі через освітлюючий фільтр-картон, а потім прямує на другий фільтр-прес для фільтрування через знепліднювати фільтр-картон.

Хлорування води з метою поліпшення її біологічного стану провадиться після фільтрування. Для хлорування використовують газоподібний хлор, який дозується спеціальними приладами - газодозаторамі або хлоратора. Хлорування може проводитися також водним розчином хлорного (белільной) вапна. Устаткування для хлорування води хлорним вапном аналогічно устаткуванню, застосовуваному для коагуляції води.

При хлоруванні мікроорганізми знищуються не хлором, а киснем, що виділяється при розпаді хлорнуватистої кислоти, що утворилася при розчиненні хлору у воді. При цьому йде реакція по рівняннях

Н 2 О + Cl 2 = Н Cl О + Н Cl; HClO = HCl + O.

При застосуванні хлорного вапна, яка представляє собою суміш гіпохлориту кальцію Ca (OCl) 2, хлориду кальцію CaCl 2 і гашеної вапна Ca (OH) 2, з гіпохлориту кальцію при розпаді виділяється вільний хлор.

Доза хлору, встановлена ​​органами державної санітарної інспекції, з урахуванням хлоропоглощаемості води та загальної кількості мікробів в 1 мл води, повинна бути від 0,33 до 2 мг / л, тривалість контакту (дотику) хлору з водою - не менше 1 год (із зменшенням дози хлору період контакту може доходити до 2 год, із збільшенням дози контакт можна зменшити до 30 хв).

Кількість залишкового активного хлору у воді, що надходить на виготовлення напоїв, має перевірятися лабораторією.

Процес хлорування складається з двох операцій: приготування розчину хлорного вапна та додати його до загальної маси води з наступним перемішуванням і витримуванням (контакт). Кількість залишкового хлору контролюють. При хлоруванні води газоподібним хлором останній вводиться в необхідній кількості у водопровідну трубу через срібну трубку, що має насадку з дрібними отворами. Однак при такому способі введення хлору дозування його скрутна. Іноді застосовують інший спосіб дозування хлору, при якому попередньо насичують хлором певну кількість води, а потім цю хлорне воду вносять у воду, що підлягає хлоруванню. Для більш точного дозування хлору користуються хлорати й газодозаторамі.

Після очистки вода повинна відповідати вимогам наведеним в таблиці 1.

Таблиця 1. Вимоги до води після очищення

Найменування показника

Кількість

Залізо (Fe 2 +, Fe 3 +)

2-3 мг / л

Марганець (Mn 2 +)

0.5 мг / л

Хлориди (Cl -)

350 мг / л

Феноли

0.001 мг / л

Загальна жорсткість

14 мг · екв / л

Співвідношення Ca: Mg

Не менш 1:1

Залишкова лужність

1.8 мг · екв / л

Колі-титр

Не менше 300

3. Опис технологічної схеми виробництва нектару «Мультифруктовий»

Технологія виробництва соків і нектарів включає в себе наступні стадії: підготовку сировини, приготування цукрового сиропу, приготування купажного сиропу, пастеризацію і розлив напоїв.

Апаратурно-технологічна схема представлена ​​у додатку 2.

Основними видами сировини для приготування нектару «Мультифруктовий» є вода, цукор, лимонна кислота. В якості напівфабрикатів використовують концентрат яблучного соку, яблучне пюре, концентрат манго і концентрат мультифруктовий.

Розглянемо стадії виробництва нектару.

У стадію підготовки сировини входить блок підготовки води. Вода подається з артезіанської свердловини надходить у мішечний фільтр 1, де затримуються грубі суспензії, пил, пісок і т.д. Далі вода надходить у іонообмінну установку 2, де відбувається пом'якшення води з 10 до 3 мг / л (мг.екв / л) за рахунок іонного обміну іонів Са 2 + і М g 2 +, що створюють жорсткість у воді, на іони N а + . Іонообмінна колона підлягає регенерації 1 раз на добу. Регенерація триває 4 години і відбувається наступним чином. У бак сольового розчину 3 подається вода і NaCl, і цей сольовий розчин прокачується зверху вниз через колону, далі колона промивається 1700-2000 м 3 чистої води. Вода після обробки на іонообмінної установки повинна відповідати вимогам наведеним в таблиці 2.

Таблиця 2. Вимоги до води, що пройшла через іонообмінну установку

Найменування показника

Кількість

Одиниця виміру

Загальна жорсткість

1.10 -3 -3 · 10 -3

моль / л

Вміст іонів кальцію

40-80

мг / л

Вміст іонів магнію

не допускається


Загальна лужність

0,5 · 10 -3 -2 · 10 -3

моль / л

Зміст аніонів

1.10 -3 -2 · 10 -3

моль / л

Зміст хлоридів

не більше 70

мг / л

Вміст сульфатів

не більше 200

мг / л

Вміст іонів заліза

не більше 0,3

мг / л

рН

6-7


Змісту іонів марганцю

не більше 0,05

мг / л

Вміст нітритів

не більше 3

мг / л

Вміст нітратів

не більше 25

мг / л

Вміст сірководню

не допускається


Окислюваність

не більше 2

мг О 2 / л

Зміст аміаку

не допускається


Очищена пом'якшена вода збирається в напірній ємності 4, де створюється добовий запас води. Далі вода рециркуляційних насосом 5 подається в УФ-установку 6, де вбиваються всі патогенний мікроорганізми за рахунок довжини хвилі 250-255 нм, і вода знову перекачується в напірну ємність 4. Встановлено, що ультрафіолетова частина спектра на ділянці від 225 до 300 нм має специфічний біологічною дією, що досягає свого максимуму при довжині хвилі 260 нм. Ця ділянка спектру називають бактерицидною. Відомо, що при УФ-опроміненні відбуваються глибокі зміни в спадковому апараті клітини. Ефективність знезаражуючого опромінення визначається низкою факторів: біологічними особливостями мікроорганізмів, ступенем обсіменіння води, інтенсивністю опромінення і поглинаючою здатністю мінеральної води. Перед вступом у виробництво нектару вода ще раз проходить керамічний свічковий фільтр 7 і УФ-стерилізатор 8. Ця операція необхідна для очищення води від дрібних домішок і мікроорганізмів.

Цукровий сироп готують по холодному методу. Розрахункова кількість цукру 66.78 кг і лимонної кислоти 1.61 кг завантажується в бункер-дозатор 9, звідки надходить у сахарорастворітель 10. Вода в кількості 186 л після остаточного очищення по системі трубопроводів надходить в сахарорастворітель 10, де за допомогою насоса 20 перекачується «на себе». За рахунок багатократної перекачування насосом відбувається розчинення цукру й лимонної кислоти. Таким чином отримують розчин цукру і лимонної кислоти потрібної концентрації.

Купажний сироп готують з холодного способу. Отриманий розчин цукру і лимонної кислоти за допомогою насоса 11 перекачують у купажну ємність 13, в яку задають залишкова кількість води і що залишилися компоненти: 30.80 кг концентрованого яблучного соку, 25.68 кг яблучного пюре, 51.38 кг концентрату манго і 10.28 кг концентра мультифруктовий. Всі компоненти перемішуються і відбирається проба для лабораторії.

Задовольняє за всіма показниками нектар спрямовується на розлив. Перед розливом нектар проходить через стерилізатор 17, де під дією високої температури гинуть всі мікроорганізми.

Термічна обробка пригнічує ріст мікроорганізмів або повністю знищує їх і інактивує ферменти. Режим теплової обробки визначається тривалістю і температурою. Для кожної температури існує своє летальну (смертельне) час, тобто час, необхідний для знищення мікроорганізмів при даній температурі. Цей час залежить від температури, хімічного складу соку, виду та кількості мікроорганізмів, присутніх в соку.

Між летальним часом і температурою існує зворотна залежність: чим вище температура, тим менше часу потрібно на знищення мікроорганізмів, причому навіть невелике підвищення температури призводить до різкого зменшення летального часу.

На стійкість мікроорганізмів впливає наявність вуглеводів в середовищі. Цукор затримує при нагріванні руйнування дріжджів, цвілі і бактерій. При 70 º С відмирання бактерій коли за наявності в середовищі 10% цукру відбувається за 6 хв, а при вмісті 30% цукру - за 30 хв. У зв'язку з цим для стерилізації соків з цукром потрібні більш висока температура і тривалий час, ніж при стерилізації соків без цукру.

Оскільки стійкість до нагрівання в різних мікроорганізмів неоднакова, летальну час залежить від виду та кількості мікроорганізмів, присутніх у соках.

Нагрівання викликає і якісні зміни продукту. Так, тривале нагрівання при порівняно високій температурі негативно впливає на якість продукту, ніж короткочасне нагрівання при високих температурах. На цій основі розроблено метод високотемпературної короткочасної стерилізації.

Процес здійснюється наступним чином: холодний нектар насосом (15) закачується в 3-ю зону, де нагрівається до температури 55 º С. У 4-ій зоні нектар нагрівається до більш високої температури: 96 º С і витримується в зоні витримки 20-30 с. Далі нектар надходить у зону 2, де охолоджується холодним непастеризованим нектаром до температури 40-45 º С, одночасно непастеризований нектар нагрівається. У зоні 1 холодна вода охолоджує пастеризований нектар до 20 º С. Швидкість проходження пастеризатора залежить від потужності насоса, таки чином цей процес займає 4 години.

Нектар готовий до розливу надходить на ТВА-8 18, куди подається апплікаторная стрічка, комбінований матеріал, клей, розчин перекису водню (35%) і дистильована вода. У цьому апараті відбуваються такі процеси. З комбінованого матеріалу формується рукав, з допомогою апплікаторной стрічки формується його бічний шов. Внутрішня частина рукава обполіскується 35% розчином перекису водню для видалення патогенної мікрофлори, а потім промивається дистильованою водою з бака 19. Далі коробка набуває остаточного вигляду прямокутної форми, на неї наноситься дата і термін придатності. Готова коробка надходить по стрічковому конвеєру 16 в аппліктора кришок 14, куди задаються пластмасові кришки і клей. Кришки наклеюються на коробку. Готові коробки надходять у пакетувальні машину 12, де формується одна готова картонна коробка, яка заклеюється і направляється на склад.

4. Матеріальний баланс нектару «Мультифруктовий»

Для приготування нектару «Мультифруктовий» використовуються такі компоненти: яблучний концентрований сік, яблучне пюре, концентрат манго, концентрат мультифруктовий, цукор і лимонна кислота. Необхідна кількість інгредієнтів для приготування 1000 л нектару «Мультифруктовий» представлені в табл.3

Таблиця 3. Витрата продуктів на нектар «Мультифруктовий»

Найменування продукту

Вміст сухих речовин,%

Витрата на 1000 л нектару, кг

1.

Яблучний концентрований сік

70.0

30.20

2.

Яблучне пюре

19.0

25.18

3.

Концентрат манго

40.0

50.37

4.

Концентрат мультифруктовий

59.0

10.08

5.

Цукор

99.8

63.60

6.

Лимонна кислота

98.0

1.61

  1. Цукор.

У рецептурах на напої витрата цукру прийнятий при вмісті в ньому сухих речовин 99.8%. У цьому випадку кількість сухих речовин у даному обсязі цукру складе:

СВ з = С З · W с, (4.1)

де З с - витрата цукру на 1000 л нектару, кг;

W с - вміст сухих речовин в цукрі,%.

СВ з = 63.6 · 99.8 = 6347.28

Беручи до уваги виробничі втрати у розмірі 5%, закладка цукор складе:

, (4.2)

де З с - витрата цукру на 1000 л нектару, кг;

  1. Яблучний концентрований сік.

Витрата яблучного концентрованого соку на нектар прийнятий при вмісті в ньому сухих речовин 70%. У цьому випадку кількість сухих речовин у даному обсязі яблучного концентрованого соку складе:

, (4.3)

де - Витрата яблучного концентрату на 1000 л нектару, кг;

- Вміст сухих речовин в яблучному концентраті,%.

Беручи до уваги виробничі втрати у розмірі 2%, яблучного концентрату потрібно:

, (4.4)

  1. Яблучне пюре.

Витрата яблучного пюре на нектар прийнятий при вмісті в ньому сухих речовин 19%. У цьому випадку кількість сухих речовин у даному обсязі пюре складе:

, (4.5)

де - Витрата яблучного пюре на 1000 л нектару, кг;

- Вміст сухих речовин в яблучному пюре,%.

Беручи до уваги виробничі втрати у розмірі 2%, яблучного пюре потрібно:

, (4.6)

  1. Концентрат манго

Витрата концентрату манго на нектар прийнятий при вмісті в ньому сухих речовин 40%. У цьому випадку кількість сухих речовин у даному обсязі концентрату манго складе:

, (4.7)

де - Витрата концентрату манго на 1000 л нектару, кг;

- Вміст сухих речовин в концентраті манго,%.

Беручи до уваги виробничі втрати у розмірі 2%, яблучного пюре потрібно:

, (4.8)

  1. Концентрат мультифруктовий

Витрата концентрату мультифруктові на нектар прийнятий при вмісті в ньому сухих речовин 59%. У цьому випадку кількість сухих речовин у даному обсязі концентрату манго складе:

, (4.9)

де - Витрата концентрату мультифруктові на 1000 л нектару, кг;

- Вміст сухих речовин в концентраті мультифруктовий,%.

Беручи до уваги виробничі втрати у розмірі 2%, концентрату мультифруктові потрібно:

, (4.10)

  1. Розчин лимонної кислоти

З лимонної кислоти готується 50% розчин. Вміст сухих речовин в 98%-ний лимонної кислоти

, (4.11)

Маса робочого розчину дорівнює:

(4.12)

а об'єм:

(4.13)

де 1.2204-щільність 50%-ного розчину лимонної кислоти.

В 1 л розчину міститься лимонної кислоти:

, (4.14)

Витрата води для приготування робочого розчину лимонної кислоти складе:

, (4.15)

  1. Купажний сироп

Розрахувавши всі необхідні інгредієнти для приготування нектару «Мультифруктовий» занесемо дані в зведену таблицю компонентів купажного сиропу нектару.

Нектар мультифруктовий буде містити:

, (4.16)

де - Загальна кількість сухих речовин всіх компонентів нектару,%,

- Щільність нектару мультифруктові, м 3 / кг.

Втрати сухих речовин при купажуванні і фільтруванні приймаємо рівними 1.1%, що становить

, (4.17)

Таблиця 4. Проміжна таблиця компонентів купажного сиропу нектару "Мультифруктовий"

Продукт

Кількість продуктів закладки на 1000 л нектару з урахуванням втрат, кг

Кількість сухих речовин, кг

1.

Цукор

66.78

6347.28

2.

Яблучний концентрований сік

30.80

2114.00

3.

Яблучне пюре

25.68

478.42

4.

Концентрат манго

51.38

2014.80

5.

Концентрат мультифруктовий

10.28

594.72

6.

Розчин лимонної кислоти

1.61

1.58

7.

Всього

186.53

11550.80

У сиропі залишається сухих речовин:

, (4.18)

Що становить

, (4.19)

де -Сумарна кількість продуктів напою, л,

  1. Вода.

Кількість води визначимо різницею між обсягами напою і купажного сиропу:

, (4.20)

де V Н-обсяг нектару (1000 л), л,

З урахуванням втрат 10% при розливі:

, (4.21)

Таблиця 5. Зведена таблиця компонентів купажного сиропу нектару "Мультифруктовий"

Продукт

Кількість продуктів закладки на 1000 л нектару з урахуванням втрат, кг

Кількість сухих речовин, кг

1.

Цукор

66.78

6347.28

2.

Яблучний концентрований сік

30.80

2114.00

3.

Яблучне пюре

25.68

478.42

4.

Концентрат манго

51.38

2014.80

5.

Концентрат мультифруктовий

10.28

594.72

6.

Розчин лимонної кислоти

1.61

1.58

7.

Вода

903.86 л


  1. Розрахунок кількості упаковки.

Кількість необхідної упаковки для 1000 л нектару:

(4.22)

де обсяг однієї упаковки, л,

Враховуючи виробничі втрати у розмірі 5%:

  1. Розрахунок кількості кришок.

Кількість кришок визначається з розрахунку 1 кришка на 1 упаковку нектару. Тоді на 1000 л необхідно 1000 кришок. З урахуванням 2% втрат:

  1. Розрахунок кількості гофролотков.

Кількість гофролотков визначається з розрахунку, що один гофролоток формується з 20 пакетів готового нектару:

З урахуванням 1% втрат гофролотков на 1000 л нектару буде потрібно:

  1. Розрахунок кількості апплікаторной стрічки.

Кількість апплікаторной стрічки визначається відповідно до норм витрати на 1000 л нектару потрібно: 0.154 кг.

  1. Розрахунок кількості пероксиду водню.

Кількість пероксиду водню визначається відповідно до норм витрати на 1000 л нектару потрібно: 0.333 л

  1. Розрахунок кількості дистильованої води.

Кількість дистильованої води визначається відповідно до норм витрати на 1000 л нектару потрібно: 0.505 л

  1. Розрахунок кількості клею для кришок.

Кількість клею для кришок визначається відповідно до норм витрати на 1000 л нектару потрібно: 0.13 кг.

  1. Розрахунок кількості клею для гофролотков.

Кількість клею для гофролотков визначається відповідно до норм витрати на 1000 л нектару потрібно: 0.2 кг.

  1. Розрахунок кількості лугу.

Кількість лугу визначається відповідно до норм витрати на 1000 л нектару потрібно: 6 кг

Таблиця 6. Зведена таблиця на вихідні та допоміжні матеріали для приготування 1000 л нектару «Мультифруктовий»

Найменування матеріалу

Кількість

1.

Яблучний концентрований сік

30.80 кг

2.

Яблучне пюре

25.68 кг

3.

Концентрат манго

51.38 кг

4.

Концентрат мультифруктовий

10.28 кг

5.

Цукор

66.78 кг

6.

Лимонна кислота

1.61 кг

7.

Вода

903.86 л

8.

Комбінований матеріал

1050 шт

9.

Кришки

1020 шт

10.

Гофролоткі

50. шт

11.

Апплікаторная стрічка

0.154 кг

12.

Перекис водню

0.333 л

13.

Дистильована вода

0.505 л

14.

Клей для кришок

0.13 кг

15.

Клей для гофролотков

0.2 кг

16.

Луг

6 кг

5. Розрахунок та опис керамічного свічкового фільтра

Застосовувана для приготування безалкогольних напоїв вода повинна задовольняти вимогам, що пред'являються до питної води. Зазвичай вода міських водопроводів задовольняє цим вимогам. Необхідно лише відзначити, що висока жорсткість води несприятливо позначається на смакових якостях напоїв.

З метою видалення з води завислих часток і мікроорганізмів її слід фільтрувати. Для тонкого знепліднювати фільтрації води використовується керамічні свічковий фільтр, його зазвичай включають в технологічну схему після пісочного фільтру.

У додатку 1 показаний свічковий фільтр. Фільтр являє собою циліндричний сталевий посудину зі сферичним днищем, який складається з корпусу 1, кришки 2, решітки 4, свічок 5 і манометра 8. Кришка фільтра сферична і кріпиться до корпуса за допомогою відкидних болтів.

Між корпусом і кришкою поміщена решітка, на якій укріплено 37 фільтруючих елементів, що представляють собою керамічні свічки з фарфорової маси, виконані у вигляді склянок зі сферичними днищами. Кожна свічка укріплена в металевій головці з вивідним штуцером.

У нижній частині фільтру розташовані вхідний патрубок з вентилем 6 і спускний кран 7, у кришці є патрубок для відведення фільтрату 3.

Вода повинна бути попередньо пропущена через піщані або інші фільтри грубого очищення. Вода, що підлягає фільтрації, подається у фільтр через нижній вхідний патрубок під тиском 0.03-0.035 МПа. Пройшовши через пори керамічної свічки, очищена вода збирається у внутрішній порожнині фільтруючого елемента, звідки через отвори в вивідних штуцерах надходить у порожнину кришки і по верхньому вивідному патрубку направляється у виробництво.

В якості фільтруючих елементів у керамічному свічній фільтрі виступають свічки, розмір пор яких не перевищує 1.5-1.27 мкм. Кожна свічка пропускає 120 л води на годину при тиску 0.2-0.25 МПа. Фільтр з 37 свічок фільтрує в 1 хв 74 л води. Цілісність керамічних свічок перевіряється візуально: свічки поміщають в рідину і у внутрішній порожнині їх створюють тиск. Місце пошкодження визначають за інтенсивному виділенню бульбашок повітря з поверхні свічки.

Для забезпечення нормальної продуктивності фільтру необхідно щодня очищати свічки зворотним струмом води протягом 10 хв при тиску не більше 0.03 МПа. Для цієї мети відкривають фільтр, виймають батарею і з кожної свічки механічно зчищають утворився наліт. Якщо на свічках осел клеевідний наліт, потрібно прокип'ятити їх у 5%-ном розчині питної соди.

Дезінфекція свічок проводиться через кожні два тижні шляхом переміщення їх на 10-12 год у розчин перманганату калію. Корпус фільтра стерилізується розчином хлорного вапна.

При транспортуванні фільтра слід уникати різких ударів і не допускати падіння фільтра, так як це може порушити бакелітовій покриття на поверхні фільтра [5].

Так як час регенерації іонообмінної колони 4 години з добу, то час роботи керамічного свічкового фільтра на добу складе:

, (5.1)

де τ КСФ - час роботи керамічного свічкового фільтра на добу, год,

τ добу - кількість годиною на добу, год,

τ ри - час регенерації іонообмінної колони, ч.

Необхідно враховувати воду, що йде на остаточне ополіскування обладнання, складову 10% від добової потреби заводу у воді, таким чином добова потреба становитиме:

, (5.2)

де - Об'єм води, необхідний для приготування купажу, л.

Витрата води на годину:

, (5.3)

де G ч - витрата води на годину, л / ч.

Значить необхідний керамічний свічковий фільтр продуктивністю 49.7 л / ч. Характеристика фільтра представлені в таблиці 7 [7].

Таблиця 7. Характеристика керамічного свічкового фільтра

Показник

Чисельне значення

Продуктивність, м 3 / год

2.5

Робочий тиск, МПа

0.2-0.25

Число фільтруючих свічок

37

Площа поверхні елементів фільтрування, м 2

1.75

Висновок

У даному курсовому проекті було приведено дослідження соків натуральних сухих: пасти, гранули, порошки. Я розглянула пристрій керамічного свічкового фільтра для знепліднювати очищення води. Був наведений розрахунок керамічного свічкового фільтру і за отриманими даними був зроблений висновок, що необхідний фільтр продуктивністю 2.5 м 3 / год з 37 керамічними свічками. Також розглянуто хімічний склад плодів і ягід для виробництва соків та нектарів. Наведено матеріал баланс для приготування 1000 л нектару «Мультифруктовий».

Курсовий проект містить 34 сторінки, 7 таблиць, 2 додатки.

Список літератури

  1. Ємельянов А.А. Соки натуральні сухі: пасти, гранули, порошки. / / Пиво та напої, 2008. № 2. с. 36-37.

  2. Ширко Т.С., Ярошевич І.В. Біохімія і якість плодів. - М.: Наука і техніка, 1991. 294 с.

  3. Шобінгер У. Фруктові та овочеві соки: наукові основи і технологія. - СПб: Професія., 2004. 640 з.

  4. Балашов В.Є., Рудольф В.В. Техніка та технологія виробництва пива і безалкогольних напоїв. - М.: Легка і харчова промисловість, 1981. 248 с.

  5. Самсонова О.М. Технологія та обладнання сокового виробництва. - М.: Харчова промисловість, 1966. 250 с.

  6. Розрахунки продуктів виробництва безалкогольних напоїв. Навчальний посібник / Самар. Держ. техн. університет; сост. Н.В. Макарова. Самара, 2007. 24 с.

  7. Кретов І.Т., Антипов С.Т., Шахов С.В. Інженерні розрахунки технологічного устаткування підприємств бродильної промисловості. М.: Колос, 2006. 391 с.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
178.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Розробка технологічної лінії одержання горілки продуктивністю 2000 л добу
Розробка технологічної лінії одержання горілки продуктивністю 2000 лсуткі
Розробка принципової схеми технологічної лінії теплоізоляції труб
Бізнес-план модернізації технологічної лінії з виробництва азбестоцементних аркушів
Бізнес план модернізації технологічної лінії з виробництва азбестоцементних аркушів
Розробка і стандартизація складу та промислової технології одержання очних крапель антиалергічної
Розробка технологічної операції виконуваної на токарному верстаті
Розробка організаційно-технологічної карти на виробництво льону
Розробка технологічної карти на вантажно розвантажувальні роботи
© Усі права захищені
написати до нас