Процесс протирки и отжима томатной пульпы
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
(ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)
Тема курсового проекта__________________________________________________
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
З А Д А Н И Е
на курсовое проектирование студенту кафедры
Тема проекта: __ Подбор и расчет материального баланса для производства 1 тонны томатной пасты
Исходные данные к проекту: ___Провести обоснование и подбор технологической линии по производству томатной пасты, выбор основного технологического оборудования по выпуску томатной пасты____________________________________________________________________
Содержание расчетно — пояснительной записки (включая перечень подлежащих разработке вопросов, включая вопросы стандартизации и контроля качества) Содержание расчетно — пояснительной записки (включая перечень подлежащих разработке вопросов, включая вопросы стандартизации и контроля качества) _Введение, характеристикасырья и готовой продукции описание технологического процесса производства, расчет материального баланса производства томатной пасты, технохимический контроль, заключение, список литературы______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Перечень графического материала ( схемной документации) ___1 лист графической части формата А1: чертеж общего вида технологического оборудования 1 л.______________________
Консультанты по проекту ( с указанием относящихся к ним разделов) ______________________
Дата выдачи задания «________»________________________2016 г.
Руководитель проекта _____________________ ( ___________________________ )
СОДЕРЖАНИЕ
1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ…………………..8
2.1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА……………………………….………………………..16
2.4 ТЕХНОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ (органолептика, ф/х, кислотность и тд)………………………………………………….……………………..20
2.5 ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА……..…………22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………….24
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 томатная паста.
Самое известное достоинство томатной пасты – придавать блюдам характерный аппетитный вкус и цвет. А нормальное, здоровое пищеварение, как мы все знаем, начинается с того, как выглядит и пахнет еда. Пища, которая пахнет и выглядит аппетитно, способствует выработке пищеварительных соков, а значит, пища усваивается в полной мере и приносит пользу. Томатная паста в этом смысле – отличный стимулятор выработки пищеварительных соков и улучшения пищеварения.
Томатная паста, как отмечалось выше, содержит витамины, которые есть в томатах, и фактически обладает такими же полезными свойствами, что и помидоры.
Так, витамин С, который еще называют витамином жизни, является мощным антиоксидантом, стимулирует работу иммунной системы, всех систем и органов человеческого тела. Витамин С помогает бороться с вирусами и бактериями, инородными микроорганизмами, проникающими в организм. Аскорбиновая кислота помогает профилактике широко спектра заболеваний, от обычной простуды до онкологии.
Значение витамина С в профилактике заболеваний увеличивается в сочетании с витаминами А и Е, а эти два витамина также присутствуют в
Значение витамина С в профилактике заболеваний увеличивается в сочетании с витаминами А и Е, а эти два витамина также присутствуют в томатной пасте, делая ее антиоксидантом. Антиоксидантные свойства томатной пасты помогают сохранить молодость и красоту на долгие годы.
А сам по себе бета-каротин помогает справиться со стрессами. Известно значение бета-картина в процессах противодействия последствий химических и радиоактивных загрязнений.
Витамин В1 улучшает углеводный обмен, способствует ускорению метаболизма и помогает справиться с лишним весом. Также витамины группы В необходимы для работы пищеварительной и сердечно-сосудистой систем. Их поступление в организм необходимо для профилактики инфарктов и инсультов.
Для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний также необходима никотиновая кислота (витамин РР). Она удерживает под контролем уровень плохого холестерина в крови. Кроме того, витамин РР способствует выработке гормонов, оказывает огромное влияние на работу гормональной системы, в том числе половых гормонов.
Но самое главное достоинство томатной пасты кроется в наличие ликопина. Томатная паста – чемпион по содержанию ликопина: до 1600 мг/кг. Причем в свежих помидорах ликопин содержится в минимальных
количествах, которые нельзя назвать значительными для какого-либо влияния на здоровье.
Ликопин – это природный пигмент, каротиноид, придающий томатам характерную окраску. Способность придавать овощам яркий цвет (морковь также содержит каротиноиды) – не единственное их достоинство.
Ликопин – уникальное лекарственное средство, природное и физиологичное. Ликопин и его производные успешно применяются для лечения многих заболеваний, включая онкологические. Препараты с ликопином помогают остановить рост раковых опухолей, а значение этого вещества для профилактики развития рака врачи в последнее время называют основополагающим.
Ликопин также положительным образом влияет на работу сердечно-сосудистой системы. Этот каротиноид снижает уровень плохого холестерина в крови, помогает нормализовать артериальное давление, улучшает работу сердечной мышцы. В Италии, где национальная кухня широко использует томатную пасту, уровень заболеваемости сердечно-сосудистыми заболеваниями значительно ниже, чем в остальной Европе.
Косметологи уверяют, что ликопин не бесполезен для состояния кожи. Чтобы сохранить максимально долго молодой кожу, косметологи советуют съедать в день до 50 граммов томатной пасты. В этом количестве томатной пасты содержится ликопина, достаточного для поддержания молодости кожи. Такое же количество советуют съедать и врачи для профилактики сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью внедрения нового прогрессивного оборудования, обеспечивающего интенсификацию производственных процессов, повышение качества вырабатываемой продукции, снижение потерь энергоресурсов и затрат сырья.
Основной целью данного курсового проекта является разработка технологической линии изготовления томатной пасты. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Представить краткие характеристики готового продукта, сырья, основных и вспомогательных материалов.
2. Разработать машинно-аппаратурную схему изготовления томатного сока;
3. Провести расчет материального баланса;
4. Провести технохимический контроль производства продукции.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
В получении томатной пасты используются свежие томаты согласно ГОСТ 1725-85
Настоящий стандарт распространяется на свежие томаты, выращенные в открытом и защищенном грунте, заготовляемые, поставляемые и реализуемые для потребления в свежем виде, цельноплодного консервирования и соления.
Томаты в зависимости от качества подразделяют на три класса: экстра, первый и второй. Томаты в зависимости от формы относят к четырем основным типам: округлые (включая овальные, с носиком на вершине плода); плоские (включая ребристые); удлиненные (включая цилиндрические); вишневидные.
Основные технические требования к свежим томатам представлены в виде таблицы.
Таблица 1. Технические требования, предъявляемые свежим томатам
Характеристика и норма для классов
Плоды свежие, целые, чистые, здоровые, плотные, типичной для ботанического сорта формы, с плодоножкой или без плодоножки, не поврежденные сельскохозяйственными вредителями, неперезрелые, без излишней влажности.
Допускаются плоды с незначительными поверхностными дефектами, не влияющими на общий внешний вид, качество, сохранность и товарный вид продукции
Допускаются плоды с незначительными дефектами формы и окраски, с легкими нажимами от тары, незначительной помятостью и зарубцевавшимися трещинами общей длиной не более, см
Вкус, запах и цвет
Свойственные данному ботаническому сорту, без постороннего запаха и вкуса
Продолжение таблицы технические требования к свежим томатам.
| Содержание плодов смежной степени зрелости (кроме зеленых), % от массы, не более | ||
| Содержание плодов с незарубцевавшимися трещинами, зеленых, мятых, перезрелых, загнивших, пораженных болезнями, поврежденных сельскохозяйственными вредителями, увядших, подмороженных, с прилипшей землей | ||
| Внешний вид и консистен- ция | Однородная концентрированная масса мажущейся консистенции, без темных включений, остатков кожицы, семян и других грубых частиц плодов | Однородная концентрированная масса мажущейся консистенции, без темных включений, грубых частиц плодов. Допускаются единичные включения семян и частиц кожицы |
| Красный, оранжево-красный или малиново-красный, ярко выраженный, равномерный по всей массе | Красный, оранжево-красный или малиново-красный, равномерный по всей массе. Допускается буроватый или коричневатый оттенок. Для соленой томатной пасты красный или темно-красный с желтоватым оттенком | |
| Ярко выраженные, свойственные концентрированной томатной массе, без горечи, пригара и других посторонних привкуса и запаха | Свойственные концентрированной томатной массе, без горечи, пригара и других посторонних привкуса и запаха. Соленый вкус для томатной пасты с добавлением соли |
Сырье и материалы, используемые в производстве томатной пасты, по показателям безопасности соответствуют требованиям, установленным нормативными правовыми актами Российской Федерации.
Независимо от технологической схемы получения концентрированных томатных продуктов их качество должно соответствовать требованиям действующего стандарта. По этому стандарту определяются требования к пасте высшего и I сортов. Для обоих сортов паста должна представлять однородную тонко измельченную уваренную массу без остатков кожицы, семян и других грубых частиц. Для I сорта допускаются единичные включения семян или частиц кожицы. Вкус и запах должны быть натуральные, свойственные уваренной томатной массе, без горечи, пригара и других посторонних привкуса и запаха. Соленая паста выпускается I сортом. Цвет пасты красный, оранжево-красный или малиново-красный, равномерный па всей массе. Для I сорта допускаются буроватый и коричневый; оттенки. Посторонние примеси не допускаются.
1.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Концентрированную томатную пасту в основном изготовляют на поточных механизированных линиях. Эксплуатируемые линии имеют производительность от 50 до 1000 т томатов в сутки.
Линию фирмы «Единство» (Югославия) марки АС можно разделить на три участка. Первый предназначен для первичной переработки томатов и состоит из моечных машин с роликовым инспекционным транспортером 1 (рис. 1), дробилки-семяотделителя 2 со сборником 3 дробленой массы, насосов 4, 7 и 9, емкостей-сборников 5 и 8 и протирочной станции 6.
Второй участок — выпарная станция, которая включает в себя выпарную установку 10 с пультом управления, емкость 11 с трубчатым подогревателем 12.
Третий участок комплектуется наполнителем с закаточной машиной 13, пастеризатором 15 и транспортером 14.
При работе линии томатная масса после протирочных машин насосами перекачивается через трубчатый теплообменник в выпарную установку.
Выпарные установки в зависимости от марки состоят из двух, трех или четырех выпарных аппаратов с выносной поверхностью нагрева. Так, выпарная установка линии АС-550 имеет три корпуса,
использующих пар по двухкорпусной схеме, т. е. из корпуса I соковый (вторичный) пар поступает параллельно в нагреватели (калоризаторы) корпусов II и III, а соковый пар из этих двух аппаратов отводится в барометрический или эжекторный конденсатор.
Рис 1. Линия производства томатной пасты марки АС (Югославия)
Каждый аппарат выпарной установки представляет собой вертикальный трубчатый теплообменник, соединенный горизонтальными трубами с сепаратором вверху и с циркуляционной трубой внизу. Сепаратор представляет собой вертикальную цилиндрическую обечайку со сферической крышкой и коническим днищем. Труба от теплообменника входит в него по касательной для улучшения циркуляции томатной массы и облегчения отвода пара.
В корпусе I циркуляция массы происходит за счет перепада плотностей путем естественной конвекции. В корпусах II и III для принудительной циркуляции томатной массы применены циркуляционные шнековые насосы производительностью 3 м 3 /ч, создающие давление 0,5 МПа. Мощность привода насоса 22 кВт.
Томатная масса уваривается в корпусе I с 4,75 до 8,5%, в корпусе II — с 8,5 до 14,5, в корпусе III — с 14,5 до 30% сухих веществ. Расход пара по корпусам (кг/ч): I — 5856, II — 3419, III — 2081. Коэффициент теплопередачи по корпусам [Вт/(м2-К)]: I — 1680, II — 1200, III —615. Вакуум создается барометрическим конденсатором с максимальной пропускной способностью 900 кг/ч по пару при температуре 40-50 °С
или 260 м 3 /ч по воде. Воздух из конденсатора удаляется с помощью ротационного водокольцевого вакуум-насоса.
Подача томатной массы в корпус I и регулирование ее уровня автоматизированы, как и подача греющего пара, в соответствии с температурой испарения. Процесс выпаривания в корпусе I идет при разрежении 20. 26,66 кПа, что соответствует температуре 90-95°С. Из корпуса I в корпус II масса переводится за счет перепада давления, а из корпуса II в корпус III перекачивается насосом. В корпусах II и III выпаривание идет при температуре 50°С.
Готовый продукт из корпуса III откачивается в сборник, из него — в подогреватель, а затем поступает на фасование в банки массой 0,2; 0,4; 1,0 или 5,0 кг. Наполненные банки герметизируются на закаточной машине, после чего подвергаются тепловой обработке в непрерывнодействующем туннельном пастеризаторе-охладителе открытого типа.
В линии АС-550 интенсивно используются нагревательные поверхности: основная масса воды (125 250 из 156 000 кг/ч, т. е. составляет 80,3%) испаряется в первых двух корпусах, где содержание сухих веществ невысоко и условия испарения оптимальны.
Линия АС-550 поставляется в двух модификациях. Один вариант представляет собой трехкорпусную установку по продукту и двухкорпусную по пару (прямоточное исполнение), и второй вариант — двухкорпусная установка с противоточным исполнением (АС-550 ПС).
Сравнивая технические данные для установок одной производительности, следует отметить, что у противоточных установок имеются некоторые преимущества по экономии пара. При этом более высокая температура на конечной стадии концентрирования снижает вязкость продукта, что позволяет получить его с большей концентрацией сухих веществ (например, 40%).
После выпаривания нет необходимости проводить стерилизацию пасты, так как, выходя из установки температурой 85 °С, паста поступает в термодозатор, где температура еще повышается на 10 °С.
Таблица 1. Производительность линии АС-550
Источник