Высокоэффективная технология концентрирования фруктовых и овощных пюре и установка для ее реализации

3. Добряков Ю. И. Лекарственные средства Дальнего Востока. Панты. - Владивосток: Дальневост. кн. изд-во.- 1970.- С. 32.

4. Силаев А. Б. Биологически активные вещества пантов и перспективы их практического применения. // Пантовое оленеводство.- Горно-Алтайск, 1971.- Вып.3.- С.103-110.

5. Юдин А. М. Панты и антлеры: рога как лекарственное сырье. - Новосибирск: Наука. Сиб. изд. фирма, 1993.- С. 119.

6. Володкина А. И., Луницын В. Г. Сравнительный биохимический анализ биосубстанций из продукции парковых и диких маралов // Проблемы пантового оленеводства и пути их решения: Сборник научных трудов /СО РАСХН. ВНИИПО. -Т.3. - Барнаул, 2007.- С. 148-158.

RESEARCH OF THE STRUCTURE OF PREPARATIONS PANTOMAR-C AND PANTOGEMATOGEN L.A. Ostroumov, J. G. Zhukova, O.V. Mudrikova, O.V. Kozlova

Summary. In work the biochemical structure of preparations pantoram-C and pantogematogen from processing products of reindeer antlers to assess the possibility of their subsequent use for enrichment of dairy products with the preventive purpose is investigated.

Key words: pantomar-C, pantogematogen, dairy products, structure of preparations.

УДК 664.647.3

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ПЮРЕ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ

A.Н. ОСТРИКОВ, доктор технических наук, зав. кафедрой

Г.О. МАГОМЕДОВ, доктор технических наук, зав. кафедрой

Ф.Н. ВЕРТЯКОВ, кандидат технических наук, доцент

М.Г. МАГОМЕДОВ, кандидат технических наук, старший преподаватель

Е.Н. ФЕДИЧКИН, аспирант

B.В. АСТРЕДИНОВА, аспирант

Воронежская ГТА

Тел.: (4732) 480853

Резюме. В результате проведенных исследований была разработана двухстадийная технология концентрирования фруктовых и овощных пюре, для реализации которой предложена конструкция установки.

Ключевые слова: технология, пюреобразные концентраты, установка.

Низкое качество производимых отечественной консервной промышленностью фруктовых и овощных концентратов (повидло, джемы, кетчупы, пасты) из-за продолжительной обработки (от 40 до 90 мин) при «жестких» температурных режимах процесса выпаривания сопровождается, как правило, высокой себестоимостью, обусловленной значительным энергозатратами.

Устранить эти недо-

статки можно с помощью разработанной двухстадийной технологии производства концентрированных фруктовых и овощных пюре [1]. Она заключается в том, что сырье (яблоки, груши, сливы, персики, томаты, кабачки и др.) сначала подвергают двухкратному измельчению, а затем нагревают до температуры 385...398° К [2].

Проведенные исследования позволили разработать конструкцию установки для концентрирования фруктовых и овощных пюре (рис. 1), которая включает в себя экструдер 29 и варочный котел 12. Экструдер состоит из загрузочного бункера 3, корпуса 28 с размещенными внутри него электродвигателями 1 и 2, а также четырех последовательно соединенных камер: предварительного измельчения, отжима сока, уваривания и сжатия. Через них проходят два коаксиально расположенных вала: быстроходный вал большего диа-

Камера

Камера

Камера

Камера

Пюреобразный , продукт

Рис. 1. Установка для концентрирования фруктовых и овощных пюре (обозначения в тексте).

ка мера ///47 киї/тіпс. шик ч/ ІІІМіЧЬЧі’НІІЯ

Рис. 2. Объемное изображение вала экструдера с рабочими органами.

метра 6 и тихоходный вал меньшего диаметра 7 (рис. 2).

В камере предварительного измельчения на быстроходном валу 6 расположены с уменьшающимся к выходу из камеры шагом перфорированные витки 4 шнека, а в конце камеры — нож 14 и первая измельчающая решетка 30 с отверстиями большего диаметра. Из-за того, что перфорированные витки 4 шнека экструдера имеют переменный шаг, сырье подвергается постепенному сжатию.

Камера отжима сока имеет форму усеченного конуса, ее корпус 32 выполнен перфорированным и оборудован дополнительной стенкой 25 для образования пространства с целью сбора сока и патрубком 24 для отвода сока. На наружном валу 6 в этой камере установлены сплошные витки 5 шнека.

В конце камеры отжима сока на валу 6 установлены нож 20 и вторая измельчающая решетка 13 с отверстиями среднего диаметра. В камере разваривания на наружном валу 6 закреплены две ленточные спирали большего 16 и меньшего диаметра 17 с противоположной навивкой, подпорная шайба 18.

Камера разваривания дополнительно оборудована двутельным корпусом 31 с патрубками для подвода пара 23 и отвода конденсата 22. В конце камеры разваривания заканчивается наружный вал 6 и из него в камеру сжатия выходит внутренний вал 7.

На валу 7 с постепенно увеличивающимся диаметром изготовлены витки 35 шнека с уменьшающимся к выходу из камеры шагом. В конце камеры установлена третья измельчающая решетка 19 с отверстиями меньшего диаметра. Формующая головка 8 экструдера 29 снабжена соплом Лаваля 15.

К формующей головке 8 прикреплен варочный котел 12, внутри которого установлена якорная мешалка 11 с приводом 9.

На верхней крышке варочного котла 12 смонтирован вакуум-насос 10, а также имеется патрубок 34.

Вертикальная цилиндрическая и нижняя сферическая части корпуса варочного котла 12 оборудованы снаружи двутельным корпусом 33, внутрь которого через патрубок 21 подается пар, а через патрубок 26 удаляется образующийся конденсат

В нижней части варочного котла 12 установлен вакуумный шлюзовый затвор для удаления готового пю-реобразного продукта.

Установка работает следующим образом.

В приемную воронку загрузочного бункера 3 пода-

ются вымытые и очищенные от косточек и плодоножек фрукты или овощи. Включаются электродвигатели 1 и 2, приводящие во вращение соответственно наружный вал 6 и внутренний вал 7. Исходный продукт измельчается за счет сжатия перфорированными витками 4 шнека, резания ножом 14 и продавливания через первую измельчающую решетку 30.

В камере отжима происходит отделение части сока, содержащегося в продукте, и отвод его через перфорированный корпус 32 и далее по патрубку 24 в сборник сока. Отжатая масса продукта направляется ко второй измельчающей решетке 13 с отверстиями среднего диаметра, где окончательно измельчается с помощью ножа 20.

Затем сырье подается в камеру разваривания, где оно подвергается интенсивному нагреву. Одновременно через патрубки 23 внутрь двутельного корпуса камеры разваривания подается пар, который нагревает измельченные частицы плодов. Он конденсируется и удаляется через патрубки 22.

Предварительно отжатые частицы плодов интенсивно перемешиваются двумя ленточными спираля-

Слива

39 Туп С 37

35

33

31

29

27

25

23

О 60 120 180 240 300 360 (, с 420

а

Слива

9.0 Р, кПа

8.5

8.0

7.5

7.0

6.5

6.0

5.5 5,0

О 60 120 180 240 300 360 I, с 420

б

Рис. 3. Зависимость изменения температуры сливового пюре

Слива

700 FW0-V 600

500

400

300

200

100

О 60 120 180 240 300 3601, с 420

600

500

400

300

200

100

О

О

Рис. 4. Зависимость массы влаги, выпаренной из сливового пюре, от времени 1:, с, (а) и от величины разряжения в вакуум-камере Р, кПа, (б) при следующих режимах обработки: (первое число — давление в автоклаве, МПа; второе

— диаметр сопловой форсунки, мм; третье — температура стенки вакуум-камеры, °С, (например, кривая 1-0,15 МПа

— давление в автоклаве, МПа; 1,2 мм — диаметр сопловой форсунки, 40,2 °С — температура стенки вакуум-камеры)

ми 16 и 17 с противоположной навивкой. При этом они развариваются и начинается формирование пю-реобразной массы. Длина камеры разваривания и наличие подпорной шайбы 18 в ее конце способствуют достаточному по времени пребыванию продукта в камере для завершения этого процесса.

В камере сжатия создается повышенное давление за счет того, что скорость вращения вала 7 здесь ниже,

а

Слива

б

чем у вала 6 в трех предыдущих. Оно увеличивается вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала. Пройдя через сопло Лаваля 15, пюре под избыточным давлением выбрасывается в варочный котел 12, снабженный якорной мешалкой 11.

После выхода сжатой пюреобразной массы из сопла Лаваля 15 в результате резкого перепада давления происходит мгновенное испарение влаги. Образующиеся при этом водяные пары удаляются с помощью вакуум-насоса 10.

Затем через патрубок 34 подается смесь дополнительных компонентов, которые не только повышают пищевую ценность измельченных частиц плодов, но и способствуют существенным изменениям их структуры.

При повышенной влажности пюреобразная масса подвергается дополнительному выпариванию. Для этого она захватывается вращающейся якорной мешалкой 11 и прижимается к внутренней поверхности варочного котла 12. Одновременно через патрубок 21 в двутельный корпус 33 подается пар, который нагревает пюреобразную массу.

За счет кондуктивного нагрева повышается температура пюреобразной массы, а благодаря поддержанию заданного разряжения в варочном котле 12 происходит дальнейшее испарение.

Готовый продукт удаляется из варочного котла 12 с помощью вакуумного шлюзового затвора 27.

Исследования процесса выпаривания сливового пюре проводили при следующих диапазонах изменения параметров: начальная температура 383...403° К; давление в экструдере 0,15.0,25 МПа, величина разряжения в вакуум-камере 4.7 кПа; температура стенки вакуум-камеры 303.318° К.

Для определения характера и механизма испарения влаги из сливового пюре получены зависимости изменения массы испаренной влаги от величины разряжения в вакуум-камере при различных режимах обработки (рис. 3 и 4).

Анализ полученных зависимостей позволил подобрать наиболее рациональный режим концентрирования пюре, обеспечивающий протекание процесса выпаривания при оптимальных температурных режимах, исключающих разложение термолабильных веществ пюре.

Оптимальный режим выпаривания сливового пюре оказался следующим: начальная температура пюре 385 °К; давление в экструдере 0,15 МПа, величина разряжения в вакуум-камере 6 кПа; температура стенки вакуум-камеры 308 °К.

Литература.

1. Ф.Н. Вертяков, А.Н. Остриков, Г.О. Магомедов Новая технология производства пюреобразных фруктовых концентратов // Материалы IV Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг»: Орловский гос. технич. ун-т. — Орел: ОрелГТУ, 2007. — С. 467-468.

2. Выявление рациональных режимов концентрирования плодовых, ягодных и овощных пюре / А. Н. Остриков, Ф. Н. Вертяков, А. Н. Веретенников, Д. А. Синюков // Инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья в обеспечении качества жизни: наука, образование и производство: Материалы Международной научно-практической конференции // Воронеж. гос. технол. акад., Воронеж, 2008. — 464 с. С. 265-266.

HIGH-PERFORMANCE TECHNOLOGY OF REDUCTION OF FRUIT AND VEGETABLE PUREES AND

PLANT FOR ITS REALIZATION A.N. Ostrikov, G.O. Magomedov, F.N. Vertyakov, M.G. Magomedov, E.N. Fedechkin, V.V. Astredinova Summary. High-performance technology of reduction of fruit and vegetable purees was developed as a result of traced researches, the construction of plant was suggested for its realization.

Key words: technology, purees concentrates, installation.