Технология производства томатной пасты

Курсовая работа

«Трехкорпусная вакуум выпарная установка в линии производства томатной пасты»

Введение

Концентрированные томат продукты занимают одно из ведущих мест в  ассортименте плодоовощных консервов. Они являются основным компонентом  овощных закусочных, обеденных, заправочных  и некоторых рыбных, мясных консервов, а в системе общественного  и домашнего питания входят в  рецептуры первых и вторых обеденных  блюд, соусов, приправ и гарниров.

Концентрированные томат продукты представляют собой томатную массу, освобожденную от семян и кожицы и уваренную до разной массовой доли сухих веществ (в %): томатное пюре - до 12, 15 и 20, томатная паста - до 25, 30, 35 и 40. К  этой группе консервов относят и  томатные соусы.

Основной продукцией томатного  производства является 30%-ная томатная паста.

Именно в ВВУ происходит основное удаление влаги из томатного сока, именно на этом технологическом оборудование и достигается основной показатель качества готовой продукции, а именно заданное содержание сухих веществ. Все это и определяет важность рассмотрения мной заданного технологического агрегат, а именно трехкорпусной  ВВУ прямоточного типа.

1. Место технологического  процесса в общей структуре  производства концентрированной  30% томат пасты.

1.1 Общее описание производства концентрированной 30% томат пасты.

Томатная паста

Приёмка Машина для мойки и сортировки томатов

Машина для отделения семян  Сборник для пульпы

Протирочная машина Сборник для  сока

I корпус ВВУ II корпус ВВУ III корпус ВВУ

Бункер готового сырья Фасовочная машина (стеклянная тара) Автоклав

Подготовка сырья. Механизированную уборку томатов начинают при созревании на кусте 70…80% плодов, используя комплекс машин из самоходного комбайна СКТ-2 и тракторной платформы ПТ - 3,5 с ящичными поддонами или самосвального тракторного прицепа 2ПТС-4М. Комбайн подрезает и подбирает куст томатов, особыми приспособлениями плоды отделяются от ботвы и попадают на сортировочный конвейер, где вручную отбирают зеленые и гнилые экземпляры, комья земли. Зеленые плоды поступают в бункер, а красные - по наклонному конвейеру загружаются в ящики поддоны, установленные на движущемся рядом тракторной платформе ПТ - 3,5, которая синхронно передвигаетя с комбайном.

Ящичные поддоны доставляются автомашинами и в специальных тракторных прицепах. Погрузка и разгрузка их осуществляется контейнероопрокидывателями. При транспортировке на расстояния до 10 км используются ящичные поддоны вместимостью не более 400 кг при высоте слоя томатов 0.6 м, на большие расстояния (до 40 км) рекомендуется бестарная доставка томатов в автосамосвалах грузоподъемностью до 10..12т. Загрузку сырья из комбайна в большегрузные транспортные средства осуществляют конвейерами, а разгрузку с помощью мощных водяных струй, создаваемых гидромониторами. В промышленности внедрен способ доставки томатов в цистернах с водой (соотношение 2:1), изготовленных из нержавеющей стали, вместимостью 2,4…3,6 м³. Потери растворимых сухих веществ при транспортировке в них неповрежденных плодов составляют 0,4…0,6%-Томаты ручного сбора доставляют В ящиках, что связано _ тяжелым ручным трудом и простоями транспорта. Поэтому сырье часто перевозят в ящичных поддонах и цистернах с водой. На сырьевых площадках заводов сырье хранят в ящиках и ящичных поддонах не более 18 ч, в большегрузных транспортных средствах - 6 ч, в емкостях с водой - 8 ч, в охлажденной воде при 5…10 °С - 24 ч.

В сырьевых зонах крупных предприятий  широко распространены пункты первичной  переработки томатов, где получают дробленую томатную массу (пульпу), которую в цистернах доставляют на завод. При этом лучше используется транспорт, упрощаются погрузочно-разгрузочные работы, сокращаются потребности  в тape. Вместе с тем дробленая томатная масса не обладает естественным иммунитетом, свойственным сырью, и легко поддается порче. Поэтому разрыв между заготовкой пульпы - полуфабриката и ее переработкой на заводе не должен превышать 2 ч.

Для обеспечения ритмичной работы томатных цехов в течение суток  на заводе или пункте первичной переработки  создаются запасы пульпы, которую  обрабатывают следующим образом: подогревают  до 75+5 °С, протирают и финишируют (диаметры отверстий в ситах протирочных машин соответственно 1,2 и 0,4 мм), затем подогревают до 93±3 °С с целью подавить жизнедеятельность микроорганизмов и охлаждают до 23+.3 °С. Хранить пульпу в теплоизолированных емкостях вместимостью 25…100 м³ можно в течение 10 ч.

Технологические процессы мойки, сортировки по степени зрелости и качеству, дробление относят к первичной  переработке томатов, которая может  осуществляться по двум схемам. Первая схема предполагает выгрузку томатов  из ящиков, ящичных поддонов и других средств доставки в емкости с  водой, соединенные системой гидротранспортеров, в которых осуществляются смыв, размягчение и удаление почвенных примесей. Гидротранспортер представляет собой бетонированный желоб, расположенный в полу с уклоном 10…12 м на 1 м, в котором потоком воды томаты перемещаются со скоростью 0,7…1 м/с. Расход воды составляет 4…5 л/кг сырья. Для улавливания механических примесей в днище ванны и руслах гидротранспортеров устанавливаются ловушки. Томаты из гидрожелоба наклонным элеватором подают в моечные машины вентиляторного типа А9-КМК-12. Расход воды для эффективной мойки должен составлять не менее 2 л/кг сырья, а давление воды в душах 200…300 кПа.

Сортировка сырья по степени  зрелости и качеству проводится вручную - на роликовом конвейере. По первой схеме успешно осуществляется переработка  томатов ручного сбора. Что касается сырья машинной уборки, поступающего в больших объёмах, с повышенным содержанием земляных и растительных примесей и недозрелой части (более 15%), то его обрабатывают по второй схеме. Для этого создан новый технологический  комплекс оборудования (рис. 4.1) на базе технологических схем и оборудования фирмы FMC (США).

Рис. 1. Станция приемки и сортировки томатов машинной уборки:

I - эстакада; 2 - гидромониторы; 3 - гидрожелоба первого контура; 4 - емкости для очистки воды; 5 - гидрожелоба второго контура; б - элеватор; 7 - циркуляционные насосы; 8 - флотационный гидрожелоба третьего контура; 9 - гидрожолобы четвертого контура; 10 - фотоэлектронный сортирователь; 11, 12-резервуары для воды; 13 - шнековый конвейер для отходов; 14, 15, 16 - конвейеры до сортировки красных, бурых и зеленых томатов; 17 - генератор диоксида хлора.

Томаты разгружают с помощью  гидромониторов 2. Мойку их осуществляют в системе гидротранспортеров четырех контуров, что значительно снижает повреждаемость томатов по сравнению с традиционными моечными машинами. Сырье из приемной емкости по решеткам попадает в гидрожелоба 5 второго контура, а воды поступает в гидрожелоба 3 на гидромониторы. Томаты из гидрожелоба 5 элеватором 6 подаются разной скорости всплывания в потоке воды зрелых и зеленых томатов. Окончательную сортировку по степени зрелости натри фракции (красные, бурые и зеленые), сырье проходит на фотоэлектронном сортирователе 10 и роликовых конвейерах 14 и 16 четвертого контура. Красные томаты поступают на дальнейшие технологические операции, а недозрелая часть томатов быть использована для выработки солений, маринадов и салатов.

Эта система включает четыре замкнутых  контура оборотного водоснабжения  с многократным и экономным использованием воды. Дня обеззараживания воды используют диоксид хлора. По такому принципу разработан ряд комплексов первичной переработки томатов на базе отечественного оборудования производительностью 80, 40, 20 и 10 т/ч. Эти комплексы предусматривают приемку и механизированную выгрузку, четырехкратную мойку оборотной водой и ополаскивание питьевой водой, автоматизированную сортировку по цвету, получение дробленой массы - Система водоснабжения с очисткой и обеспечивает хорошее качество мойки при небольшом расходе питьевой воды (до 1,5 м³/т).

Томаты дробят для облегчения последующего протирания, а также для удобства транспортирования. Дробление осуществляют одновременно с отделением семян  на дробилках - семяотделителях типа КОС. Семена, не прошедшие тепловой обработки, могут использоваться как посевной материал.

Нормализация пульпы. В процессе производства концентрированных томат продуктов нерастворимые в воде части плода - кожица, семена и сосудистые волокна, не представляющие непосредственной исходит перераспределение растворимых и нерастворимых веществ по сравнению с сырьем, меняется их соотношение. В пульпе из сортов томатов ручного сбора Р./НР находится в пределах 7,5…9,25, машинного - 3,85…6.63 единиц.

В пульпе, поступающей на последующее  концентрирование, оптимальное отношение  Р/НР должно находиться в диапазоне 7…10. Поэтому пульпа из мелкоплодных нуждается в пониженной доли нерастворимых веществ с тем, чтобы отношение Р/НР приблизилось к оптимальному. Этот процесс называется нормализацией и осуществляется по следующей схеме: грубое протирание, подогрев, протирание и прессование отходов.

Грубое протирание неподогретой дробленой пульпы проводится на протирочной машине с диаметром отверстий сит 5 мм. Получаемая пульпа называется грубопротертой. В результате такого холодного протирания отделяются грубые включения, зеленые части плодов, наиболее крупные частицы кожицы и семена. Вместе с кожицей, по данным Ю.Г. Скориковой, удаляется до 30…50% горького вещества томатов нарингина, что улучшает вкус И качество готовой продукции. Отходы содержат небольшое количество влаги и дальнейшей переработке не подлежат.

Грубопротертую пульпу, изготовленную на заводе или доставленную с пунктов первичной переработки, подогревают до 75+_5 °C. При этом происходит гидролиз протопектина, цементирующего стенки ткани и кожицы, в результате чего облегчается отделение при последующем протирка кожицы от мякоти, увеличивается переход мякоти в пульпу и в 3 раза снижается количество отходов. В то же время подогрев, инактивируя ферменты, разрушающие пектин, способствуют его сохранению, что придает продукту однородную консистенцию.

Подогретая грубопротертая пульпа поступает в сдвоенную протирочную машину, где на первом сите с диаметром отверстий 1,2 мм. Удаляются оставшиеся семена и кожица, грубые волокна и на втором сите с диаметром отверстий 0,4 мм проводится окончательное протирание массы до получения тонкодисперсной консистенции, называемое финишированием. Степень отжима массы в зависимости от сорта томатов регулируют, изменяя зазор между бичами и ситом протирочной машины в пределах 4…16 мм и угол опережения (угол наклона бичей к валу) до 7°. При протирании извлекается 80…88% жидкой легкоотделяемой части томатной массы, отходы не возрастают до 12..15%.

Для снижения потерь отходы направляют на разваривание при 96±2 °С в аппараты шнекового или других типов, а затем на стекатель ВССШ для отделения сока. Отходы прессуют на прессе ПНДЯ, влажность их после прессования не должна превышать 65*3%. Такая обработка позволяет извлечь еще дополнительно до 6…8% томатного сока, который добавляют в протертую томатную пульпу, что способствует снижению доли мякоти и соответственно вязкости массы. В результате нормализации в мякоти пульпы уменьшается содержание клетчатки, лигнина, протопектина (в основном при тепловой обработке), пентозанов, что приводит к увеличению отношения Р/НР. По этому показателю регулируют и контролируют в пульпе количество мякоти, состоящей главным образом из клетчатки и лигнина.

Важнейшим технологическим свойством  этих веществ является гидрофильность, чем объясняется и высокая  водопоглотительная способность мякоти. Повышенное количество мякоти в пульпе поэтому повышает ее вязкость. Одновременно с ростом вязкости падают температуропроводность, теплоемкость и теплопроводность, что приводит. К уменьшению коэффициента теплоотдачи от поверхности нагрева к кипящему раствору и в целом ухудшает работу выпарных станций из-за частых остановок для очистки поверхностей нагрева от нагара.

Не только количество, но и степень  измельчения мякоти томатов значительно  влияют на последующее выпаривание  влаги. С увеличением степени  дисперсности частиц мякоти возрастает подвижность массы, уменьшается  вязкость и интенсивнее идет кипение. Наибольшее количество тонкодисперсной  фазы получается при финишировании  пульпы. Для удаления минеральных  примесей массу после финиширования  пропускают через гидроциклоны, что  позволяет снизить количество песка  в 10 раз.

Стерилизация томатной массы в потоке. Низкая активная кислотность томатов машинного сбора (рН 4,0…4,7), обильное загрязнение почвой, растительными примесями, повышенное количество поврежденных плодов (6..15%) создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, в том числе и возбудителей ботулизма. Томатную пульпу поэтому приходится подвергать довольно жесткой тепловой обработке по схеме: подогрев до 125 °С, выдержка в течение 70 с, охлаждение до 85 °С. Поскольку дальнейшие технологические процессы производства томатной пасты (уваривание, подогрев, пастеризация) осуществляются при температуре, не являющейся летальной в отношении спор возбудителей ботулизма, стерилизация пульпы в потоке рассчитана на их уничтожение. Для стерилизации применяют многоходовые трубчатые теплообменники типов ТН, Tl - КТЮ.

Варка томатной пасты. Томатную пасту варяг в вакуум-выпарных установках. Отсутствие контакта с воздухом и низкая температура кипения под разрежением обеспечивают сохранение витаминов, крася тих веществ и других ценных составных частей сырья

Пониженная температура кипения  томатной массы позволяет применить  для обогрева вакуум-аппаратов пар  низкого давления, что дает значительную экономию теплоты. На консервных предприятиях на линиях производства томата-пасты распространены вакуум-выпарные установки трех типов: прямоточного, противоточного и смешанного (прямоточно-противоточного). В установках, работающих на принципе прямотока, движение греющего пара и продукта осуществляется в одном направлении, противотока - движение продукта встречное, в установках прямоточно-противоточного используются оба принципа.

Фасовка томат продуктов. Томатную пасту фасуют в стеклянные банки. Перед фасовкой в тару томатопродукты подогревают до90..93 °С в случае последующей пастеризации в непрерывно действующих аппаратах открытого типа, до 85 °С при тепловой обработке в автоклавах и до 94±2.°С при консервировании методом горячего розлива. Для подогрева используют кожухотрубные, шнековые теплообменники, типа «Рототерм», выпарные аппараты, аппараты ВНИИКОП.

Томатную пасту и фасуют на автоматических наполнителях для густых масс, укупоривают  лакированными металлическими крышками и пастеризуют в непрерывно действующих  аппаратах разных типов: фирмы «Единство» и А2-КПО (туннельные), А9-КСЖ (роторный) и др. Принцип, положенный в основу пастеризации томат продуктов в  аппаратах открытого типа, предусматривает  подогрев продукта перед фасовкой в  тару до температуры пастеризации, выдержку при этой температуре в  аппарате 20…25 мин и последующее охлаждение. При отсутствии пастеризаторов томатную пасту стерилизуют в автоклавах при 100С в течение 10-35 мин.