Разработка разливочного автомата

Сбор плодов начинается с начала июня и продолжается, смотря по местности, до середины сентября. Перед наступлением холодов растения во избежание замерзания выдёргивают из земли вместе с  плодами и кладут в парниковые ящики, где и происходит дозревание плодов. Самый сбор плодов производят с помощью ножа или ножниц. Собранные  плоды переслаиваются соломой. При  пересылке их кладут в ящики не более, как в два слоя.

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. 

Томатный сок получают из зрелых томатов в виде однородной массы, содержащей мякоть, и консервируют его натуральным с добавлением 0,6... 1,0 % поваренной соли. Томатные соки имеют низкую кислотность и рН 5,5...6,5, что создает благоприятные  условия для развития микроорганизмов, в том числе спорообразующих. По этой причине соки стерилизуют  при температуре 120 °С в течение 20.. .30 мин. Для смягчения режимов стерилизации соки подкисляют до рН 3,7.. .4,0 органическими пищевыми кислотами или смешивают с соками из более кислых плодов и овощей. Томатный сок выпускают натуральным или концентрированным.

Консервированный томатный сок  должен обладать приятным натуральным вкусом и запахом, иметь красивый красный или оранжево-красный цвет. Содержание сухих веществ в соке должно быть не менее 4,5 % по рефрактометру. Для предупреждения разрушения витаминов в томатном соке содержание солей тяжелых металлов не должно превышать 5 мг меди и 100 мг олова в 1 л сока (содержание свинца не допускается).

По внешнему виду томатный сок должен иметь однородный с наличием взвешенных тонко измельченных частиц мякоти. Вкус сока зависит от соотношения Сахаров и кислот. Общее количество Сахаров (глюкозы и фруктозы) составляет 2,1. ..3,7 %. В соке содержится 1,4.. .4,4 мг/100 г ликопина и 0,06. ..0,32 мг/100 г каротина. Оптимальная консистенция обеспечивается при содержании в соке 6.. .7 % мякоти. Содержание витамина С в соке составляет 10,2...23,0 мг/100 г, причем в процессе хранения потери витамина могут достигать 50 %. В состав минеральных веществ входят калий, кальций, натрий, магний, железо и др. В ароматических веществах томатов определено 36 компонентов: ацетальдегид, этанол, пропанол и др., в том числе ненасыщенные соединения, измененные содержания которых отрицательно влияют на вкус сока.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Для производства томатного сока используют томаты вполне здоровые, интенсивно окрашенные (желательно ручного сбора). Отсортированные томаты измельчают, семена отделяют и промывают, сушат и используют как посевной материал.

Дробленые томаты протирают через  сита с целью удаления грубых включений: плодоножек, зеленых частей плодов и возможных примесей. Протертую  массу нагревают с целью инактивирования  окислительных и пектолитических  ферментов, а также уничтожения  микроорганизмов и облегчения протирания. Необходимая температура нагревания 75+5 °С должна быть достигнута по возможности быстро, чтобы прекратить деятельность пектолитических ферментов.

Если нагревание сока проводится медленно, томатная масса некоторое время  находится при температуре 50.. .60 °С, что приводит к разрушению растворимого пектина. Сок из медленно нагретых томатов  имеет низкую вязкость и склонен  к расслаиванию. Быстрое инактивирование  пектолитических ферментов достигается путем инжекции пара в томатную массу. Вязкость сока при этом может сохраняться на уровне 95 % первоначальной, но возможно разбавление сока конденсатом.

Томатный сок фасуют в стеклянные или жестяные банки, а также в  бумажные пакеты. После эксгаустирования стеклянные банки с соком герметично укупоривают и направляют на стерилизацию или пастеризацию.

Концентрированный томатный сок содержит 40 % растворимых сухих веществ, 21,5 % сахара, органических кислот 3,85 %, каротина 2,23 мг/100 г, витамина С 96,8 мг/100 г. При  употреблении его разводят до плотности  натурального и употребляют как напиток.

Стадии технологического процесса. Консервирование томатного сока можно разделить на следующие стадии:

— очистка, мойка и сортировка сырья;

— дробление (измельчение) томатов;

— нагревание и экстракция томатной массы;

— центрифугирование и протирка томатопродуктов;

— фасование, стерилизация (пастеризация) сока.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для очистки, мойки и сортировки сырья, в состав которого входят вентиляторные моечные машины, транспортеры и гидролотки.

В состав линии входит комплекс оборудования для дробления (измельчения) томатов, состоящий из дробилок, емкостей и насосов.

Ведущим является комплекс оборудования, включающий вакуум - подогреватели с вакуум - бачками и шнековые прессы со сборниками.

Следующий комплекс оборудования представляют центрифуги или протирочные машины.

Завершающий комплекс оборудования линии  состоит из фасовочно-укупорочных  машин, стерилизаторов и пастеризаторов.

Машинно-аппаратурная схема линии  производства томатного сока представлена на рис.

Рис. Машинно-аппаратурная схема линии  производства томатного сока

 

Устройство и принцип  действия линии. Линия консервирования томатного сока состоит из двух последовательно расположенных вентиляторных моечных машин, роликового инспекционного транспортера, гидролотка, дробилки, сборника дробленой массы, насоса, двух сдвоенных вакуум -подогревателей, пресса, сборника экстрагированного сока, сдвоенного вакуум -подогревателя экстрагированного сока, сборника подогретого сока, жидкостного наполнителя, закаточной машины, оборудования для стерилизации готовой продукции.

Двукратная мойка в вентиляторных  моечных машинах 1 обеспечивает полное удаление загрязнений. При перемещении  томатов на транспортере 2 сырье  за счет вращения роликов переворачивается, что позволяет качественно осуществлять его сортировку и инспекцию. Гидролоток 3 под транспортером предназначен для удаления отходов.

Проинспектированное сырье ополаскивается водой на наклонном участке транспортера, после чего измельчается в дробилке 4. Дробленая масса собирается в емкость 11, откуда перекачивается насосом 7 в сдвоенный вакуум-подогреватель 12 с вакуум -бачком 10, где нагревается до температуры 60.. .65 °С для облегчения отжима сока в шнековом прессе 13. Линия оснащена резервным шнеком для обеспечения безостановочной работы.

Шнеки расположены на эстакаде, поэтому  отжатый сок самотеком поступает в сборник 8 под эстакадой. Сборник оборудован поплавковым сигнализатором уровня. Сок из сборника 8 перекачивается насосом 7 в вакуум-бачок 10, а затем в сдвоенный вакуум-подогреватель 9, где нагревается до температуры 85.. .90 °С, а из подогревателя — в сборник 5. При температуре ниже установленной сок снова направляется насосом 7 на повторный подогрев в вакуум-подогреватель 9.

При упаковывании в тару вместимостью 0,25.. .0,5 л сок к фасовочной машине 14 поступает из сборника 5. При горячем  розливе в бутылки сок из сборника 5 подается насосом в теплообменник 6 для нагрева до температуры 97.. .98 °С. Если линия была остановлена и сок в сборнике 5 остыл, его снова перекачивают в вакуум-подогреватель 9. Сок циркулирует в системе до тех пор, пока температура его достигнет 85 °С.

 

2. Критический  обзор технологического оборудования

Основные конструктивные схемы.

Основными рабочими органами всех типов протирочных машин и финишеров являются сетчатый барабан, бичевое устройство и устройства загрузки массы на бичи и удаления отходов из барабана.

В схемах протирочных машин  и финишеров сетчатый барабан, как правило, неподвижен, движутся бичи. При стабильной подаче массы в машину изменения диаметров отверстий рабочих сит, угла опережения бичей и фактора разделения позволяют управлять процессом протирания и финиширования, т. е. устанавливать необходимый режим процессов (влажность отходов, производительность и дисперсный состав протертого полуфабриката). Нестабильность подачи массы сырья в машину нарушает качество протирания. Устройства подачи массы существенно влияют на характер ее движения вдоль барабана, а устройства удаления отходов — на движение отходов.

Существуют так называемые инверсивные протирочные машины, в которых движется сито, а бичи неподвижны. В без бичевых протирочных машинах сито совершает сложное вращательное движение вокруг собственной оси и планетарно.

В бичевых протирочных  машинах с коническим и цилиндрическим сетчатыми барабанами (рис. 1 а, б) сырьевая масса поступает в загрузочное устройство 1, которым она направляется в сетчатый барабан 8. В барабане масса поступает на движущиеся бичи 7, прижимается к рабочему ситу, протирается через его отверстия и поступает в сборник протертого полуфабриката 4. Отходы из барабана попадают в сборник 5 и удаляются из машины. Бичи крепятся к держателям 6, которые укреплены на валу 2. Вращательное движение валу 2 передается через шкив 3. Верхняя часть сетчатого барабана закрыта кожухом 9.

В протирочной машине с  вращающимся сетчатым барабаном (рис. 7,в) и подачей сырьевой массы на его наружную поверхность сырьевая масса поступает в загрузочный патрубок 1 под избыточным давлением не более 0,1 МПа и подается в рабочую камеру 2. Затем масса поступает на поверхность вращающеюся сетчатого барабана 5, проходит внутрь и образует па внутренней поверхности параболоид вращения, близкий к цилиндру.

 

Рис.  1    Основные конструктивные схемы протирочных  машин

 

Протертый полуфабрикат под  избыточным давлением внутри сетчатого  барабана попадает в неподвижную  трубу 8 и выводится из машины. Грубые частицы сырья и примеси, прижатые к поверхности вращающегося барабана, снимаются с последней неподвижными скребками 4 и продвигаются по поверхности скребков благодаря их наклону в нижнюю часть Рабочей камеры 2. Здесь они захватываются вращающимся шнеком 9 и подаются в разгрузочный тубус 11, а затем через щель между тубусом и конусом 10, который прижимается к тубусу пружиной, выводятся из машины. Сетчатый барабан снабжен полым валом 6, на котором крепится шкив 7 привода барабана. Основная рабочая камера 2 болтами крепится к корпусу, машины 12.  Шнек приводится и движение от индивидуального привода через шкив 5.

13 протирочной машине  с вращающимся сетчатым барабаном  (рис. 1,г) масса поступает в  загрузочную трубу 1, из которой попадает внутрь отверстия, вращающегося с помощью вала 4. Под влиянием центробежной силы масса через отверстия рабочего сита  сетчатого барабана поступает в кожух 2, затем стекает и нижнюю часть его и лопастями барабана через патрубок 7 в виде протертого полуфабриката выводится из машины. Грубые частицы и примеси, прижатые к поверхности сита, скребком 8 сначала из барабана и затем лопастями барабана выводятся из машины через патрубок 9. Вал сетчатого барабана приводится в движение шкивом 5. Все детали установки монтируются па корпусной детали 6.

В без бичевой протирочной  машине (рис. 1,д) сырье (целые плоды) после тепловой обработки или без нее поступает сначала в загрузочный бункер 1, затем на поверхность вращающихся навстречу друг другу сетчатых барабанов 4. Протертый полуфабрикат шнеками 3 выводится из машины, а отходы скребками 6 снимаются с поверхности барабанов и также выводятся из машины через лоток 5. Все детали установки смонтированы в кожухе-основании 2.

В без бичевой протирочной  машине с сетчатыми барабанами, вращающимися вокруг собственной оси и планетарно вокруг оси машины (рис. 1, в), сырьевая масса поступает в бункер 1, а затем специальным распределителем 8 направляется в сетчатые барабаны 2. Протертый полуфабрикат собирается в сборнике 9 и через патрубок 7 выводится из машины. Грубые частицы и примеси благодаря наклону барабана по отношению к оси машины и его сложному вращению сходят с внутренней поверхности барабана и через патрубок 6 выводятся из машины. Валы 3 и 5 сетчатых барабанов приводятся во вращательное движение через планетарные зубчатые передачи от основного зубчатого колеса, посаженного на основной вал 4, через шкив 10.

Конструкции протирочных  машин и финишеров постоянно  совершенствуются. Конструктивные схемы протирочных машин с вращающимся сетчатым барабаном и неподвижными бичами-скребками наиболее перспективны. При высокой удельной производительности режим протирания в таких машинах мягкий, поэтому полученный протертый полуфабрикат по дисперсному составу и пищевой ценности гораздо лучше полученного на машинах классического типа при одних и тех же параметрах процесса. Однако конструкции их очень сложны и затрудняют эксплуатацию, ремонт и обслуживание. Двухбарабанная без бичевая машина (рис. 1, д) в основном используется для выработки картофельного пюре.

Трехбарабанная без бичевая  протирочная машина (рис. 1, е) с вращением сетчатых барабанов вокруг собственной оси и планетарно вокруг общей оси пригодна в основном для протирания косточковых плодов. Другие виды сырья, особенно сырье с волокнистой структурой, закупоривают отверстия рабочих сит.

 

Конструкции протирочных  машин.

Одноступенчатые протирочные  машины обычно используются для первичного протирания растительного сырья в линиях производства полуфабрикатов или замороженных продуктов. Сита в этих машинах имеют отверстия диаметром 3-5мм.

Двухступенчатые протирочные  машины устанавливают в линиях производства полуфабриката, подвергаемого консервированию. В этих машинах на первой ступени сита имеют отверстия диаметром 3-5мм, а на второй 0.8-1мм. При изготовлении пюреобразных консервов для диетического питания устанавливают либо три ступени сит с диаметром отверстий 3;1,5;0.8 или 0.4 мм, либо четыре ступени - две сдвоенные машины, тогда сита имеют отверстия диаметром 3;15;0.8 и 0.4мм.

Трёхступенчатые протирочные  машины применяют в линиях производства концентрированных томатопродуктов. В них используются сита с отверстиями диаметром 3;1,5;0.4 либо 0.8 мм. Для трёхступенчатого протирания на отдельных предприятиях используются ещё одна первая ступень. Такая одноступенчатая машина с диаметром отверстий сит 5-6мм производительностью 20-30 т/ч устанавливается перед трёхступенчатой.