Прессование отходов. Оставшиеся отходы прессуют на прессе, их влажность после прессования не должна превышать 65±3%. Такая обработка позволяет дополнительно извлечь 6 – 8% томатного сока, который добавляют в протертую томатную пульпу, что снижает ее вязкость. В результате нормализации в мякоти пульпы уменьшается содержание клетчатки, лигнина, протопектина, пентозанов, что увеличивает отношение растворимых и нерастворимых веществ. Снижение вязкости пульпы приводит к увеличению ее температуропроводности, теплоемкости, что в целом улучшает работу выпарных станций.
Стерилизация томатной массы в потоке. Низкая активная кислотность рН (4,0 – 4,7) томатной пульпы, повышенная загрязненность при машинной уборке приводят к необходимости подвергать ее жесткой тепловой обработке для подавления микроорганизмов, в том числе и возбудителей ботулизма Clostridiumbotulinum. Стерилизацию осуществляют в многоходовых трубчатых теплообменниках. Температура стерилизации 125 °С, экспозиция 70 сек или 130 °С в течении 55 сек (для массы с рН выше 4,4).массу подают на стерилизацию насосами, обеспечивающими давление продукта на выходе из стерилизующей системы не ниже 280 кПа. Стерилизованную томатную массу перед подачей в вакуум-выпарные установки с выносными поверхностями нагрева не подвергают охлаждению, а направляют через редукционный вентиль в сепаратор первого корпуса (по продукту). Для аппаратов с расположением поверхности нагрева внутри корпуса томатную массу после выдерживания подвергают охлаждению до температуры 85±2 °С во избежание потерь продукта с соковыми парами. Охлаждение можно осуществить за счет самоиспарения в емкости при давлении, равном либо меньше атмосферного. Для вакуум-выпарных установок с выносными поверхностями нагрева допускается производить стерилизацию томатной массы до массовой доли сухих веществ 8%. Затем стерилизуют по режимам, как и для исходной массы, после чего направляют в сепаратор последующего корпуса. Если разность между температурой кипения в этом корпусе и температурой поступающего продукта не превышает 50 °С. Если оговоренная разность температур больше 50°с, то перед поступлением в последующий аппарат массу следует охладить.
Если в томатной массе соотношение растворимых и нерастворимых веществ меньше 6,5, то томатную массу направляют на производство томатного пюре, а если выше, то томатной пасты.
Варка томатного пюре. При производстве томатного пюре для уваривания пульпы можно использовать выпарные чаны – аппараты открытого типа, изготовленной из нержавеющей стали или покрытые изнутри кислотоустойчивой и термостойкой эмалью. Внутри корпуса установлена нагревательная змеевиковая камера, куда попадает пар давлением 0,08 – 0,12 МПа. Томатную массу с температурой 90 – 95 °С загружают в аппарат сверху через загрузочный люк. Выпаривание происходит при непрерывном доливе массы и поддержании слоя продукта над змеевиками около 100 мм. Когда массовая доля сухих веществ будет на 2 –3% ниже требуемой по стандарту, долив прекращают и заканчивают варку. При достижении заданных значений сухих веществ в змеевики пускают воду во избежание образования нагара, обусловленного оголением змеевиков при загрузке чана. Продолжительность варки 15%-ного пюре 25 – 30 мин, 20%-ного – 40 – 45 мин. Готовый продукт выгружают снизу одновременно с пуском воды в змеевики.
Также для концентрирования томатной массы можно использовать вакуум-выпарные установки.
Фасование. После чего продукт фасуют в тару. Для этого могут быть использованы металлическая и стеклянная тара вместимостью не более 10 дм3, а также алюминиевые тубы вместимостью не более 0,2 дм3.
Перед фасованием томатное пюре подогревают до 90 – 93 °С, в случае последующей пастеризации в непрерывно действующих аппаратах – лишь до 85 °С, а при тепловой обработке в автоклавах – до 94±2 °С при консервировании методом горячего розлива.
Томатное пюре фасуют на автоматических наполнителях для густых масс, укупоривают банки лакированными металлическими крышками и пастеризуют либо стерилизуют в автоклавах при температуре 100 °С в течении 10 – 35 мин в зависимости от вместимости тары.
Консервирование пищевых продуктов при помощи тепловой стерилизации заключается в том, что продукт, уложенный и укупоренный в герметичной таре, подвергается некоторое время нагреванию. Тепловая обработка в общих чертах проводится следующим образом. Консервные банки загружают в стерилизационный аппарат, в котором постепенно повышают температуру, доводя ее до требуемой (необходимой для уничтожения микроорганизмов). Эту температуру поддерживают в течение некоторого промежутка времени, затем ее постепенно понижают, доводя до температуры окружавшей среды. Только после этого пастеризованные банки вынимают из аппарата.
На промышленных консервных заводах при производстве концентрированных томатных продуктов широко внедряют асептическое консервирование. Этот способ заключается в раздельной поточной стерилизации продукта и тары при повышенной температуре с последующим охлаждением его и розливом в асептических условиях в стерильную тару.
Качество концентрированных томатных продуктов нормируют и оценивают по действующим государственным стандартам. Томатное пюре выпускают высшего и первого сортов. По внешнему виду масса должна быть однородной и тонкоизмельченной, без семян и кожицы. Вкус и запах должны быть натуральные, без горечи, пригара и посторонних привкусов. Цвет – характерный для томатопродуктов. У первого сорта допускают коричневый бурый оттенок.
2. Расчетно-аналитическая часть
2.1 Описание применяемого оборудования
Для подачи томатов с сырьевых площадок используют гидравлический транспортер. Гидравлический транспортер представляет собой желоб, имеющий в поперечном сечении форму полукруга с вертикальными стенками. Уклон транспортера должен составлять 8 – 12 мм на 1 пог. м его длины. Для нормальной работы радиусы закруглений в плане должны быть не менее 2,5 – 3,5 м. скорость движения потока в гидравлическом транспортере определяется по формуле
υ = Ċ√RI
где Ċ – коэффициент шероховатости (для цементированных гидравлических транспортеров томатных линий Ċ = 26,5); R – гидравлический радиус; I – уклон русла (0,08–0,12).
Расход воды на 1 кг томатов около 4 –5 л, скорость перемещении плодов по транспортеру 0,7 – 1,0 м/с.
Для обработки поступающего сырья на консервных заводах широко применяют вентиляторные моечные машины. В этих машинах вода в отмоечной части подвергается турбулизации воздухом от вентилятора. Моечная машина Т1-КУМ-5 предназначена для мойки овощей и фруктов. Продукт загружается в моечное пространство ванны, заполненной водой, где интенсивно моется в результате барботажа посредством сжатого воздуха. Из моечного пространства ванны вымытый продукт выносится наклонным транспортером, на верхней части которого (перед выгрузкой) ополаскивается водой из душевого устройства. Выгружается продукт через лоток. Водой ванна заполняется через душевое устройство и патрубок, установленный на боковой стенке ее. В процессе работы пополнение водой осуществляется через душевое устройство. Горячая вода сливается через боковые прорези в стенке ванны.
Производительность вентиляторной моечной машины (кг/ч) можно определить по формуле:
Q=3600Bhφύp
где В-ширина ленты, м; h – высота слоя сырья, м; φ – коэффициент заполнения ленты (0,6–0,7); ύ – скорость движения ленты, м/с (ύ=0,12…0,16 м/с); p – насыпная масса сырья, кг/м3.
Достоинством вентиляторной моечной машины является то, что интенсивное движение потока воды в ванне приводит к удалению грязи с плодов в результате их трения между собой. Недостатком является необходимость интенсивного ополаскивания вымытого в ванне сырья вследствие того, что из-за пузырьков воздуха на поверхности воды образуется слой грязной пены и при выходе из воды чистые плоды загрязняются. Давление чистой воды в душевом устройстве должно быть не менее 0,3–0,4 МПа.
Техническая характеристика моечной машины Т1-КУМ-5.
Производительность техническая (по помидорам), т/ч…………………… 5,0
Потребляемая электроэнергия, кВт-ч…………………………………… 4,1
Расход воды, м3/ч………………………………………………………………5,0
Снижение бактериальной загрязненности после мойки (при исходной 3*106), число раз не менее…………………………………………………… 10
Габариты, мм……………………………………………….. 3805–1285*1790
Масса, кг……………………………………………………….………… 910
Для измельчения применяются дробилки с семяотделителями. Дробилка А9-КИФ состоит из протирочной машины, сепаратора, площадки для электродвигателя и электрооборудования. Все узлы смонтированы на стане.
Сепаратор имеет литой корпус из нержавеющей стали, который представляет собой цилиндрическую горизонтальную шнековую камеру с продольными рифлениями внутри. С одного конца шнековая камера открыта и имеет крышку, с другого конца находится горловина прямоугольного сечения с приемным окном вверху. В горловине смонтированы два лопастных валка для раздавливания перерабатываемых плодов. Валки расположены в одной горизонтальной плоскости и вращаются навстречу друг другу. Вдоль шнековой камеры размещен шнек с переменным шагом, приводимый во вращение через клиноременную передачу от электродвигателя.
Протирочная машина состоит из цилиндрического корпуса с передней и задней торцевыми крышками и сборника в виде наклонного лотка, размещенного вдоль корпуса внизу. Внутри корпуса установлен протирочный барабан. В протирочном барабане имеется бичевой вал.
При работе дробилки осуществляются следующие операции: раздавливание поступивших помидоров между двумя лопастными валками; отжимание жидкой фазы с семенами в шнековой камере и дробление кожуры с остатками мякоти в ножевом аппарате сепаратора; протирание жидкой фазы с целью отделения семян.