Koncentrat(1).doc

Podstawy projektowania i rozwoju linii technologicznych: produkcja koncentratu pomidorowego

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Kierunek: Biotechnologia

Specjalność: Technologia fermentacji, sem. VII

Projekt wykonali:

     Waldemar Guzek             

         Tomasz Pietrzak

1.                  Opis słowny

Znaczenie gospodarcze i odżywcze koncentratów pomidorowych

Wartość dietetyczna pomidorów jest wysoka. Wynika ona z ich składu chemicznego. Zapewnienie możliwości spożycia pomidorów przez cały rok może być zrealizowane tylko przez przetwarzanie ich i zakonserwowanie.
Jednym ze sposobów, który daje dobre efekty zachowania wartości pomidorów, zwłaszcza przy stosowaniu nowoczesnej technologii, jest produkcja koncentratów. Dzięki nim mogą być zabezpieczone duże ilości pomidorów przy użyciu kilkakrotnie mniejszej ilości opakowań niż przy innych przetworach pomidorów (prawie 5-6-krotne zagęszczenie).
Zastosowanie koncentratów pomidorowych jest bardzo duże np. .zupy, sosy i konserwy. Przetwory pomidorowe są wysoko cenione za granicą .Stwarza to możliwość eksportu również koncentratu pomidorowego. Koncentraty pomidorowe produkuje się z samych pomidorów bez żadnych dodatków, stąd też wartość surowca i jakość przerobu mają decydujący wpływ na jakość tych produktów.

Wpływ jakości surowca na jakość koncentratów

W technologii wymaga się ,aby pomidory do produkcji koncentratów były: czyste, zdrowe, dojrzałe i całe. Czynniki te decydują o czystości mikrobiologicznej pomidorów, a co za tym idzie zmniejszają możliwość szkodliwych przemian zachodzących pod wpływem mikroorganizmów w czasie transportu, krótkiego magazynowania oraz przerobu.
Pomidory muszą być w pełni dojrzałe na krzaku macierzystym, gdyż tylko takie gwarantują dobrą jakość koncentratu. Przejrzałe pomidory nie dają koncentratu o należytej konsystencji ze względu na małą ilość związków pektynowych które w procesie dojrzewania ulegają hydrolizie. Poza tym dojrzałe sztuki są wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne. Gdy pomidory są niedojrzałe, barwa koncentratu jest brunatna lub zielona ze względu na obecność chlorofilu w zielonych piętkach. Pomidory niedojrzałe mają wyższą kwasowość od pomidorów dojrzałych i niższą zawartość cukru. Pomidory do produkcji koncentratów powinny mieć wysoki ekstrakt, gdyż od tego zależy jego wydajność. Powinny zawierać mało nasion, skórki i części włóknistych, które składają się do odpadu. Nasiona nie powinny być drobne, gdyż stwarzają trudność przy oddzielaniu przed podgrzaniem miazgi, co ujemnie odbija się na smaku koncentratu. Pomidory muszą być na przekroju czerwone- bez rdzenia zabarwionego na zielono.

Średnia zawartość witamin powinna się kształtować następująco:
-witamina C--od 25 do 40 mg%
-witamina A-- 0,66mg%
-witamina B2--0,04mg%
witamina PP--0,6MG%
O cechach jakościowych pomidorów dla przetwórstwa decydują: odmiany-warunki glebowe-klimatyczne oraz pora dojrzewania. Obecnie najczęściej stosowane są odmiany pomidorów: Koral (R-10), Venture, Sława Nadrenii.
 

Etapy technologiczne

Wstępna obróbka--jakość pomidorów powinna być oceniana przy skupie. Przyjmować należy tylko takie pomidory które nadają się do przerobu

Ocena skupu--czyli odjęcie nasion i końcówek pomidorów nie nadających sie do użytku

Obróbka termomechaniczna--pomidory zostaja rozdrabniane przez maszyny

Zagęszczenie przecieru--przez maszyne o nazwie stacja wyparna dwudziałowa zostaje miazga zagęszczona tak aby można było rozlać koncentrat do opakowań

Utrwalanie i rozlewanie do opakowań--gotowy koncentrat przekazywany jest do zbiornika a stamtąd pompą podawany do pasteryzacji termodozatorze(85-90`C) i przelewany do urządzenia dozującego zostaje przelany do słoiczków i opakowań
 

Produkt

Nasz projekt dotyczy produkcji koncentratu pomidorowego, jako produktu gotowego bądź półproduktu do wyrobu ketchupu i soku pomidorowego by zapewnić ciągłość produkcji przez cały rok.

Parametry pomidorów stosowanych do produkcji koncentratu:

pomidory o dużej zawartości suchej masy (od 5% do 7%), dobrze wybarwione, o odpowiedniej odmianie dostosowanej do przemysłowego przerobu, w stanie technologicznej dojrzałości, o zwartym miąższu, właściwym aromacie, prawidłowym kształcie i naturalnym smaku.

W początkowym etapie będziemy produkować przecier pomidorowy, który będziemy zatężać do osiągnięcia suchej masy 30%.

Koncentrat i ketchup do bezpośredniej sprzedaży rozlewany będzie do słoików mieszczących   200g i 500g.

Koncentrat pomidorowy jako półprodukt będzie przechowywany w beczkach o pojemności 200 l.

Sok pomidorowy będzie rozlewany do szklanych butelek o pojemności  330 i 500 ml.

Opakowaniami dla koncentratu pomidorowego sś  puszki z blachy białej lakierowanej, słoje

szklane oraz beczki polietylenowe.

Benzoesan sodu dodawać tylko w przypadku produkcji koncentratu pomidorowego w

beczkach, w ilości podanej w recepturze i określonej w normie jakościowej.

Jakość koncentratu określa laboratorium,  oznaczając wymagane przez normę jakościową(PN-75/A-77601) cechy i porównując otrzymane wyniki z jej wymaganiami. Wyniki analizy fizykochemicznej, organoleptycznej i mikrobiologicznej oraz analiza produktu pozwalają ocenić czy całokształt produkcji była prawidłowa.

BHP przy produkcji koncentratów pomidorowych

Istnieją dwie główne przyczyny wypadków w przemyśle:
1)Niedoskonałość urządzeń technicznych
2)Niedoskonałość pracowników wynikających głównie z braku kwalifikacji, zmęczenia,  znużenia oraz z niewłaściwego doboru pracowników do określonej pracy.

Propozycje i zastrzeżenia dla projektantów

Nieprawidłowy przerób pomidorów może doprowadzić do obniżenia ich korzystnych cech zarówno smakowych jak i dietetycznych. Ważnym zabiegiem jest bardzo staranne usunięcie zanieczyszczeń z powierzchni pomidora w procesie mycia. Zaniechanie takiej czynności jaki staranne przebranie przed rozdrabnianiem i usunięcie pomidorów zepsutych odkrojenie części nie nadających się do przerobu-doprowadza to do obniżenia smaku i zabarwienia koncentratu. Rozdrobnienie pomidorów nie przerywa działalności enzymów. Nadal przebiegają procesy rozkładu związków pektynowych oraz procesy utleniania które niekorzystnie wpływają na jakość. Jak najwcześniejsze zniszczenie enzymów a przez to przerwanie procesów enzymatycznych, zwłaszcza przed przetarciem miazgi przez przecieraczki wpływa bardzo korzystnie na jakość koncentratu. Podgrzanie więc miazgi do 85`C przed przecieraniem w takim stopniu aby nastąpiło zniszczenie enzymów i jednocześnie przeciwdziałanie napowietrzaniu jest konieczne. Podgrzanie powoduje ścięcie części białka enzymów.  Zagęszczenie uzyskanego przecieru pomidorowego odbywa się po przez odparowanie wody z przecieru. Bardzo ważne jest aby odparowanie to odbywało sie w temperaturze jak najniższej(40`C). Nadmiernie ważną rolę spełnia termiczne utrwalanie koncentratu, gdyż źle utrwalony produkt może spowodować przedostanie sie drobnoustrojów.

 

2.       Schemat ideowy

Odbiór pomidorów

Wewnętrzny transport pomidorów

Mycie pomidorów

Sortowanie pomidorów

Rozdrabniania pomidorów

Podgrzewanie miazgi pomidorowej

Przecierania pomidorów

Zagęszczanie przecieru

Rozlew na gorąco do opakowań

Zamykanie opakowań

Pasteryzacja

Chłodzenie

Magazynowanie

Mycie pomidorów

Przeprowadza się częściowo w basenie spławnym w czasie hydraulicznego transportu pomidorów do linii przerobowej oraz w płuczce wodno-powietrznej. Mycie surowca powinno zapewnić dokładne usunięcie wszelkich zanieczyszczeń mineralnych i organicznych jak również części mikroflory powierzchniowej. W związku z powyższym należy stosować stały przepływ wody w płuczce i przynajmniej 2 razy na zmianę oczyszczać myjkę z błota zbierającego się pod kratą.

    Sortowanie pomidorów

Przeprowadza się na rolkowej taśmie sortowniczej. W czasie sortowania bezwzględnie usuwać pomidory nadgniłe lub ich części, pomidory zielone oraz z zielonymi piętkami.

     Rozdrabnianie i odpestczanie

Zdrowe i odpowiednio wybawione pomidory transporterem rolkowym podawać do agregatu rozdrabniającego składającego się z separatora nasion, przecieraczki i szarpaka. W separatorze nasion na skutek zgniecenia pomidorów następuje oddzielenie nasion wraz z otaczającą je galaretowatą substancją zawierającą dużą ilość garbników i niekorzystnie wpływającą na barwę i smak koncentratu. Częściowo wypływający w czasie tej operacji sok, odzyskiwany jest na specjalnej przecieraczce i kierowany do zbiornika miazgi. Zgniecione pomidory z separatora nasion spadają do szarpaka, gdzie zostają rozdrobnione. Gotowa miazga zbierana jest w zbiorniku miazgi, zaopatrzonym w automatyczny regulator poziomu. Nasiona stanowią odpad użytkowy, który może służyć jako pasza dla drobiu, jako materiał w nasiennictwie lub jako surowiec do produkcji oleju roślinnego.

Podgrzewanie miazgi

Podgrzewanie miazgi przeprowadza się w podgrzewaczu rurowym. Temperatura podgrzewanej miazgi powinna wahać się w granicach od 65°C - 75°C. Podgrzewanie miazgi ma na celu: hydrolizę protopektyn, zniszczenie enzymów, a tym samym przerwanie enzymatycznych procesów utleniania i hydrolizy, pasteryzację miazgi, ułatwienie przetarcia miazgi, odpowietrzenia miazgi wskutek zwiększonej prężności powietrza. Miazga ogrzewana jest przeponowo za pomocą pary. Zastosowana jest tu termoregulacja i temperatura rozparzania powinna być stała.

Przecieranie miazgi

Miazga o temp. ok. 65°C przechodzi do trójstopniowej przecieraczki gdzie przecierana jest kolejno przez sita o średnicy otworów:

•        w przecieraczce I   - 1,2 mm (oddzielenie skórki, resztek nasion);

•        w przecieraczce II - 0,8 mm (oddzielenie grubszych części włóknistych)

•        w przecieraczce III - 0,6 mm (oddzielenie drobniejszych części włóknistych).

Dzięki temu uzyskuje się przecier o jednolitej, delikatnej strukturze. Szybkość przepływu i związana z tym dokładność przetarcia regulować można kątem ustawienia elementów przecierających w stosunku do osi wału. Przeciętny kąt skręcania wynosi ok. 3°.Odległość elementów przecierających od sita jest regulowana i wynosi:

•        w przecieraczce I              - ok. 10 mm;

•        w przecieraczce II i III - ok. 5 mm.

Średni odpad przy przecieraniu wynosi ok. 5 %. Bardzo ważne jest sprawne i całkowite

odprowadzenie odpadu poza teren hali, aby psujące się resztki tych odpadów nie zakażały

pomieszczeń.

Uzyskany przecier przekazywany jest do zbiornika przecieru zaopatrzonego w automatyczny

regulator poziomu.

Konserwowanie przecieru

Przy produkcji koncentratu pomidorowego i rozlewie do większych opakowań takich jak beczki oraz puszki 3/1 i 5/1 kg należy do przecieru dać odpowiednią ilość benzoesanu sodu. Ilość benzoesanu uzależniona jest od ekstraktu przecieru dlatego też przed dodaniem benzoesanu sodu należy zbadać ekstrakt przecieru. Benzoesan sodu dodajemy w postaci roztworu ok. 30%, po czym całość dokładnie wymieszać.

Zagęszczanie przecieru

Zagęszczanie przecieru odbywa się w dwudziałowej stacji wyparnej każdy dział wyparki składa się z kaloryzatora i separatora. Kaloryzator jest to metalowy cylinder z dwoma równoległymi dnami, w które wmontowany jest system rur, wewnątrz których przepływa przecier. Przecier przeponowo ogrzewany jest parą doprowadzoną do cylindra. W górnej części i dolnej kaloryzatora znajdują się dwie komory, które łączą się z separatorem i umożliwiają cyrkulację przecieru na zasadzie termosyfonu (I dział) lub obiegu wymuszonego (II dział). Obieg przecieru w każdym dziale przebiega z dolnej komory kaloryzatora poprzez rurki do górnej komory kaloryzatora i poprzez separator do dolnej komory kaloryzatora. Obieg ten się powtarza. Krążenie odbywa się tak długo, aż przecier uzyska żądany ekstrakt. Wówczas odprowadzony jest z jednego działu do drugiego lub z drugiego do pasteryzatora rurowego. W separatorze I działu wyparki powinno być podciśnienie (559,8 - 744,2 hPa) 450 do 550 mm Hg, a temperatura odparowania ok. 80 - 85°C. Pierwszy kaloryzator ogrzewany jest parą grzejną o ciśnieniu ok. 2 atm. Odprowadzenie kondensatu tej pary następuje poprzez garnek kondensacyjny. Drugi kaloryzator ogrzewany jest oparami z pierwszego separatora. Temperatura w drugim separatorze powinna wynosić ok. 35 -40°C, a podciśnienie (933,2 -960 hPa) 700 do 720 mm Hg. Podciśnienie w wyparkach uzyskuje się dzięki pracy pompy próżniowej i skraplacza półbarometrycznego. Opary z drugiego separatora są wysysane do skraplacza, gdzie skraplają się pod wpływem zimnej wody. Kondensat łącznie z wodą wypompowywany jest do obiegu wody zwrotnej, a pompa próżniowa wysysa nieskroploną część oparów. W pierwszym dziale następuje zagęszczenie przecieru do ekstraktu ok. 15%, a w drugim do ok. 30%.

Przygotowanie opakowań

Puszki płukać gorącą wodą i parować żywą parą. Wieczka do puszek myć w czystej, ciepłej  wodzie.

Beczki myje się w myjce mechanicznej lub ręcznie przy użyciu wody o temp. 50 - 60°C z

dodatkiem 2 - 4% preparatu myjącego. Umyte beczki opłukać czystą, bieżącą wodą, a po

obcieknięciu wyłożyć wkładką z folii polietylenowej.

Pasteryzacja koncentratu

...