Линия для производства плодоовощных консервов
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пищевой промышленности, например в плодоовощеконсервном производстве. Линия включает дробилку, герметичные развариватель и машину для протирания. В разваривателе под избыточным давлением в пролетном паре уничтожают микрофлору. Герметизация машины для протирания исключает аэрацию и обсеменение продукта. Шпарка банок и крышек с подогревом до температур пастеризации в сочетании с горячим розливом в банки и укупоркой при температурах пастеризации позволяет не стерилизовать консервы в таре, а пастеризовать их или вообще исключить тепловую обработку после укупоривания. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s А 23 L 3/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706272/13 (22) 16.06.89 (46) 15,11.92. Бюл. N 42 (72) Г.С. Виницкий (56) Аминов M,С. и др„Технологическое оборудование консервных заводов, — M.: Агропромиздат, 1986, с. 179, 196.
Авторское свидетельство СССР
N 11664411225544,, кКл, А 23 1 3/20, 1987. (54) ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДООВОЩНЫХ КОНСЕРВОВ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пищевой промышленности, например в плодоовощеИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пищевой промышленности, например в плодоовощеконсервном производстве.
Цель изобретения — повышение эффективности и улучшение качества консервов.
На фиг. 1 показана схема линии со стерилизацией продукта в потоке и пастеризацией банок; на фиг, 2 — схема с раздельной стерилизацией сока и меэги; на фиг. 3 схема с горячим рэзливом; на фиг. 4 — схема линии, в которой для усиления эффекта вскипания при резком уменьшении давления в протирочной машине поддерживается раэряжение.
Линия может быть использована для получения овощных пюре.
Линия имеет следующий состав.
Машина для дробления 1. размещенная над бункером 2, связанным с затвором-дозатором 3, установленным над разваривате..,5U„„ 1775100 А1 консервном производстве. Линия включает дробилку, герметичные развариватель и машину для протирания. В разваривателе под избыточным давлением в пролетном паре уничтожают микрофлору. Герметизация машины для протирания исключает аэрацию и обсеменение продукта. Шпарка банок и крышек с подогревом до температур пастеризации в сочетании с горячим розливом в банки и укупоркой при температурах пастеризации позволяет не стерилизовать консервы в таре, а пастеризовать их или вообще исключить тепловую обработку после укупоривания, 4 ил, лем 4. Развариватель 4 снабжен сепаратором пара 5, паровой рубашкой 5, решеткой
7, к которой прижат подвижный нож 8. Подробно конструкция раавариватеяя описана в заявке М 4285730/30-13.
Дроссельным вентилем 9 развариватель 4 соединен с герметичной машиной для протирания 10, под которой установлен на- (Л сос 11, связанный с наполнителем 12. Посредством конвейера 13 наполнитель 12 С) соединен с закаточной машиной 14, а кон- С вейер 15 далее — с устройством для тепловой обработки при температуре пастеризации— пастеризатором 16. Бесконечное полотно
17 проходит через ванну 18 с горячей водой, причем полотно 17 частично размещено ниже зеркала 19 жидкости. Трубопровод, соединяющий машину для протирания 10 с наполнителем 12, имеет П-образный участок 20. Лоток для вывода отходов из машины для протирания 10 оканчивается
1775100
10 затвором 21. Затвор 21 может быть механическим или водяным.
Источник пара (на чертеже не показан) соединен с паровой рубашкой 6 через регулировочный вентиль 22. Сепаратор пара 5 связан с пастеризатаром 16 через подпорный вентиль 23 трубопроводом 24. Машина для протирания 10, соединена с пастеризатором l 6 трубопроводом 25, размещенным частично выше уровня 19 воды в ванне 18, патрубок 26 ввода этого трубопровода в ванн расположен непосредственно под уровнем >кидкостй. В линии установлена машина для мойки банок 27. Трубопроводы 24 и 25 могут быть заведены не в пастеризатор
16, а в машину для мойки банок 27. На фиг, 1 этот вариант исполнения показан штриховыми линиями.
В линии, изображенной на фиг. 2, стекатель 28 установлен между машиной для дробления 1 и затвором-дозатором 3. Патрубок выхода из не;о сока через теплообменник 29 рекуперативного типа соединен трубопроводом с П-образным участком 30 с входом в машину для протирания 10, Теллаобменник может быть многосекционный и включать так>ке подогреватег ь 31 и охладитель 32, содержащий осадительную камеру и центробежный сепаратор или очищаемый фильтр. Пространство над фильтром для вывода осадка соединено с бункером 2 над затвором-дозатором 3.
В линии(фиг. 3) на емкости наполнителя
12 установлена паровая рубашка 33. Имеющийся в закаточной машине 14 мага"ví 34 для накопления крышек помещен в па„овую рубашку 35. Машина дг я мойки и подогрева тары Зо соединена с конвейером 37, который проходит через устройство для тепловой обработки при температуре пастеризации — шпаритель 38 банок. Шпаритель 38 представляет собой туннель 39, открытые торцы которого прикрыты фартуками. В туннель 39 заведен паропровод и трубопроводы 24 и 25, связывающие шпарите ь 38 с разваривателем 4 и машиной для . )ротирания 10. Трубопровод 24 связан с паровыми рубашками 33 и 35. Рубашка 35 выг,олнена в виде съемного колпака, заполненного паром. Нижняя часть туннеля 39 выполнена с уклоном и оканчивается заполненным конденсатом карманам 40. в который входит патрубок 26. Между шпарителем 38 и наполнителем 12 становленд течка 41 банок, имеющая винтовой участок. Этот участок выполнен таким образом, что вода и конденсат могут успеть вытечь из банки при ее перевороте. Течка 41 прикрыта кожухом с подъемными стенками, являющимся продолжением туннеля 39, В стенках15
55 туннеля 39 и кожуха течки 41 установлены кварцевые лампы для уничтожения микроорганизмов.
В П-образном участке трубопровода 20, в емкости наполнителя 12, и в паровой рубашке 35, одеваемой на магазин для накапливания крышек 34, установлены датчики температуры 42, связываемые линиями
"а" с реле времени 43. По линии "б" реле времени 43 воздействует на переключатель
44 потока банок, установленный против окна и боковой стенке конвейера выдачи консервных банок 45, Линия может быть по конструктивным сообра>кениям выполнена с направлением трубопроводов 24 и 25 не в шпаритель 38, а в машину для мойки и подогрева банок 36, Кроме того, из конструктивных соображений паровые рубашки 33 и 35 могут быть связаны непосредственно с паропроводом цеховой коммуникации. Исполнение вариантов паровых коммуникаций на фиг, 3 не показано.
Наполнитель 12 может быть снабжен теплоизоляцией, Теплоизоляция может быть достаточно эффективной, чтобы исключить необходимость в паровой рубашке ЗЗ. Но в этом случае емкость для продукта наполнителя 12 должна до подачи продукта быть прогрета до летательных для микроорганизмов температур, а далее необходимая температура будет поддерживаться теплом, вносимым горячим продуктом.
Линия, изображенная на фиг. 3, может быть снабжена стекателем 28, теплообменником 29, нагревателем 31 и охладителем 32.
Линия, показанная на фиг. 4, снабжена инжектором 46 и переключателем 47 для создания в протирочной машине 10 разряжения и отсосу из нее воздуха. Благодаря этому увеличивается вероятность разрыва паром нагретых клеток продукта при поступлении в вакуум и исключается аэрация (окисление).
Линия (фиг. 1) работает следующим образом. Кондиционное мытое сырье поступает в машину для дробления 1. Раздробленные на мелкие кусочки плоды вместе с соком поступают в бункер 2 и далее в затвор-дозатор 3.
Бункер 2 и затвор-дозатор 3 обеспечивают постоянную равномерную подачу кусочков дробленного сырья в развариватель 4. Поступающие в него кусочки нагреваются, вопервых, благодаря контакту са стенками паровой рубашки 6, во-вторых вследствие контакта с продуваемым сквозь них паром.
Конденсирующаяся на них влага способствует эффективному развариванию или бланшированию сырья. Режим тепловой
1775100 обработки подбирается таким образом, чтобы в наибольшей мере сохранить содержащиеся в сырье биологически ценные компоненты. При разваривании или бланшировании овощного сырья тепловая обработка должна обеспечить уничтожение всей микрофлоры и инактивацию ферментов, Пример режима работы такого аппарата приведен в заявке % 4285730/30-13.
Подача в развариватель 4 пара в большом количестве, чем требуется для нагревания плодоовощного сырья, обеспечивает равномерный нагрев перемешиваемых в разваривателе 4 кусочков. Температурный режим в разваривателе 4 обеспечивается избыточным давлением насыщенного пара, которое регулируется подпорным вентилем
23. Время тепловой обработки сырья регулируется изменением числа оборотов шнека. При этом зазор между шнеком и паровой рубашкой 6 выполнен минимально возможным для исключения образования нагара на стенках паровой рубашки 6. Сепаратор 5 препятствует уносу капель и кусочков продукта потоком проходящего сквозь сырье пара, Далее, проходя через развариватель
4, быстро разогретое, благодаря большой поверхности контакта кусочков продукта с паром, сырье поступает в зону, где давление увеличивается. Кусочки продукта спрессовываются при прохождении через участок шнека с уменьшенным шагом. Повышение давления при интенсивном перемешивании и истирании способствует повышению сокоотдачи и измельчению клетчатки, а повышение температуры термообработки сырья способствует переходу нерастворимых протопектинов в пектины. Разрушение клеток продолжается под воздействием ножа 8 и при проталкивании через решетку 7 и дроссел ьн ы и вентиль 9.
После прохода через дроссельный вентиль 9 давление продукта резко снижается.
Так как температура продукта, поступающего в дроссельный вентиль9. выше температуры кипения при давлении в машине для протирания, то влага в продукте резко вскипает, в том числе в клетках сырья. В результате клеточные мембраны разрываются вскипающей влагой, смягчая и разрывая клетчатку. В машине для протирания l0 от продукта отделяется одеревеневшая клетчатка и выводится через дозатор 21. Обогащенная размягченными клеточными волокнами и растительными соками пищевая масса поступает в П-образный участок трубопровода 20 и далее в наполнитель 12.
Если масса не может попасть в наполнитель
12 самотеком, то необходима установка насоса 11, 5
Вымытые, подогретые консервные банки также поступают в наполнигель 12, заполняются продуктом и при помощи конвейера 13 поступают в машину для закатки 24. В этой машине консервные банки герметично укупориваются и конвейером 15 подаются в пастеризатор 16. Банки поступают на полотно 17 и нагреваются горячей водой в ванне 18. Продукт в банке пастеризуется, обеспечивая уничтожение микрофлоры, попавшей в продукт во время наполнения и укупоривания, Вада в ванне 18 нагревается паром, подаваемым из котла (не показан), Кроме того, вода нагревается паром, прошедшим через развариватель 4 и паром, поступающим из машины для протирания 10 выделившимся при вскипании прошедшего через дроссельный вентиль 9 продукта. Протирание без доступа воздуха исключает аэрацию продукта, сохраняя биологически ценные компоненты сырья. Для предотвращения случайного попадания воздуха в машину для протирания 10 патрубок 26 трубопровода 25 введен в ванну 18 ниже уровня зеркала
19 жидкости, При этом трубопровод 25 находится выше уровня зеркала 19 воды, что предохраняет его от заполнения водой.
При переработке плодов, у которых при добавлении сок выделяется в большом количестве, например томатов, используется линия, представленная на фиг, 2. Сок не нуждается в раэваривании. Поэтому целесообразно отделить сок в стекателе 28 и направить его B теплообменник 29. Мезга иэ стекателя 28 поступает в бункер 2, затвордозатор 3 и в развариватель 4, В нем мезга не только разваривается, но и стерилизуется. В теплообменнике 29 стерилизуется сок.
После дроссельного вентиля 9 сок смешивается с разваренной мезгой и поступает в машину для протирания 10. Добавление сока к мезге способствует интенсификации процесса пратирания. Подача сока осуществляется по трубопроводу снабженному Побразным участком 30. Наличие такого участка исключает поступление воздуха в машину для протирания 10 при перебоях в подаче сока.
В соке обычно содержится некоторое количество белков, которые при нагревании оседают на теплообменной поверхности.
При длительном воздействии высокой температуры из этого налета образуется нагар, ухудшающ1.й ведение процесса. При этом из сырья исчезают наиболее ценные пищевые компоненты.
Чтобы сохранить биологически ценные белковые компоненты сырья, перед теплообменником 29 устанавливак т подогрева1775100
20 тель 31, в котором сок кратковременно нагревается до температур порядка 80 С и немедленно охлаждаегся в охладителе 32, П ри этих условиях белки коагулируются и их отделяют от сока и направляют в затвор-дозатор 3 для термообработки в разваривателе 4. При этом белки сохраняются в продукте и предохраняется образование нагара на поверхности теплообмена, Раздельная тепловая обработка мезги и сока позволяет уменьшить количество вносимой в продукт дополнительной влаги и вести процесс при оптимальных условиях для жидкой фазы и для кусочков. Для увеличения количества отделяемого сока целесообразно добавление сахара, соли, ферментов или поверхностно-активных веществ в зависимости от вида сырья.
На фиг. 3 изображена линия, в которой не только стерилизуется сырье, но также уничтожается микрофлора на банках и крышках и процесс наполнения и эакатки ведется при температурах, исключающих обсеменение микроорганизмами. При этом отпадает необходимость в пастеризации расфасованного продукта. В этом случае избыток пара, образующегося в раэваривателе 4 и в машине для протирания 10, используется для пастеризации тары, но во всех случаях необходимо применение вентилей для регулирования давления и гидравлических и механических затворов, исключающих поступление воздуха в машину для протирания 10.
В этой линии стерилизация сырья производится также, как в описанных >анее линиях, изображенных на фиг. 1 и 2. d наполнитель 12 заливается протертое при
° температуре около 100" С плодоовощное сырье. Благодаря наличию рубашки 33, заполняющее наполнитель 12 сырье при всех остановках линии не снижает температуры.
В наполнитель 12 поступают пустые горячие консервные жестяные или стеклянные банки. Банки перед этим моются в машине для мойки и подогрева таоы 36. Подогретые банки поступают на конвейер 37, который вносит их внутрь устройства для тепловой обработки при температуре пастеризации— шпарителя 38, Шпаритель 38 заполнен паром, поступающим из котельной (на черт. не показана) напрямую и через развариватель 4.
Температура в шпарителе 38 не превышает
100 С, т,к, аппарат свободно соединен с атмосферой. Следовательно, нагрев банок происходит при температурах, обычно называемых температурами пастеризации.
Заданная температура в шпарителе 38 поддер>кивается изменением количества подаваемого в него пара, Пар, конденсируется.
Собранный в кармане 40 конденсат препятствует попаданию воздуха внутрь машины для протирания 10, но бсспрепятственно пропускает пар, образующийся в ней, внутрь шпарителя 38, Длина туннеля 39, скорость конвейера 37 и количество подаваемого пара регулируются таким образом. чтобы выходящая из шпарителя 38 банка имела температуру летательную для микроорганизмов. Расстояние между шпарителем
38 и наполнителем 12 минимальное, исключающее остывание банки.
Во избежание накопления в банках конденсата течка 41, соединяющая шпэритель
38 и наполнитель 12, выполнена так, что проходящая по ней на выполненном по винтовой поверхности участке банка переворачивается со скоростью, достаточной для выливания из нее воды. Течка 41 заключена в кожух, являющийся продолжением туннеля
39. В стенках кожуха размещены кварцевые лампы, уничтожающие микроорганизмы. Благодаря тому, что банки при движении по течке
41 поворачиваются, они освещаются ультрафиолетовыми лучами по всей поверхности.
Промытые, стерильные банки поступают в нэполнитель 12 и заполняются дозировано горячим стерильным продуктом.
Заполненные горячие банки конвейером 13 передаются s эакаточную машину 14. Машины размещают таким образом, чтобы расстояние между ними было минимальным и продукт, и банки не могли остыть, В эакаточную машину 14 необходимо подавать стерильные крышки, Для этого крышки помещают на 20-40 минут в кипящую воду для уничтожения микроорганизмов. Затем снимают с машины 14 паровую рубашку 35 и закладывают крышки в магазин 34, после чего устанавливают паровую рубашку 35 над ним и подают в нее пар. Благодаря наличию пара, крышки остаются горячими и стерильными. В горячем состоянии крышки одеваются на горячие банки и герметично закатываются. Таким образом, в горячую стерильную банку заливают горячий стерильный продукт и герметично закрывают горячей стерильной крышкой. Готовая консервная банка уносится конвейером 45, При работе оборудования могут происходить остановки, например, из-за прекращения подачи электроэнергии, поломки банки, заклинивания и т.д, В этом случае содержимое банки может остыть до герметизации и банка обсеменится микрофлорой.
Чтобы зараженная банка не попала потребителю, на конвейере 45 устанавливается против окна в боковом ограждении подьемный отражатель-переключатель 44 потока
1775100
5
55 банок, связанный с реле времени 43. Если остановка наполнителя 12 превышает допустимое время (возникает угроза водохлаждения до температур, при которых .возможно микробиальное обсеменение), то переключатель.14 через окно конвейера 45 сбрасывает с него банки столько времени, сколько занимают прохождение банки от выхода иэ шпарителя 38 через закаточную машину 14 до переключателя 44. Он сбрасывает банки с конвейера 45 также, если падает температура в баке наполнителя 12, шпарителе 38 и в паровой рубашке 35, а также, если падает температура на выходе из машины для протирания 10, Использование предложенной линии позволит уменьшить затраты тепла, благодаря однократному нагреванию сырья при разваривании и протирании и исключению стерилизации плодоовощных консервов в таре, Сокращение времени тепловой обработки и оптимизация тепловых процессов позволит сохранить в большой мере ценные биологические компоненты сырья. Дробление и истирание кусочков разваренного сырья при резком возрастании давления и резком снижении его способствует разрыву клеточных мембран, т.е. полному отделению сока и размягчению, и дроблению клеточных волокон. В результате уменьшатся отходы, а продукт обогатится клетчаткой, способствующей процессу пищеварения.
Этому же процессу способствует проведение разваривания и протирания при более высоких температурах, вследствие чего происходит более полный переход протопектинов в усваиваемые организмом пектины.
Введение тепловых процессов и протирания без доступа воздуха исключает аэрацию, т.е. окисление сырья кислородом воздуха.
Технологический процесс получения консервов в том числе из овощного сырья протекает непрсрывно, исключается стерилизация продукта в автоклавах. Уничтожение стойких к воздействию высоких температур спор бактерий, например, бутулинуса, производится в разваривателе и в теплообменнике, а уничтожение микрофлоры, попавшей в продукт при фасовке, производится в пастеризаторе. Благодаря такому конструктивному решению на линии без существенных переделок можно перерабатывать любое плодоовощное сырье.
При переработке плодового сырья избыточное давление в разваривателе поддерживается на минимальном уровне, исключающем подсос воздуха, Использование подогрева и шпарки. крышек и банок в сочетании с розливом горячего стерильного продукта позволяет исключить стерилизаторы и пастериэаторы консервов в потребительс ой таре, которые характеризуются большой сложностью, большим потреблением тепла и охлаждающей воды, занимают большую производственную площадь. Работа этих устройств характеризуется разрушением части банок вследствие возникновения разности давлений в банке и атмосферного, В предложенной линии термобой исключен.
Формула изобретения
1. Линия для производства плодоовощных консервов, содержащая дробилку, затвор, развариватель, протирочную машину, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества консервов, она снабжена установленными в технологической последовательности машиной для мойки и подогре.;а банок, наполнителем банок. закаточной машиной с магазином для накопления крышек, конвейером для выдачи банок, при этом раэвариватель и верхняя часть протирочной машины соединены трубопроводом с потребителем пара, преимущественно пастеризатором или машиной для мойки и подогрева банок, причем трубопровод в месте соединения снабжен Побразным коленом, верхняя часть которого расположена выше предполагаемого уровня воды.
2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что наполнитель банок и магазин для накопления крышек снабжены паровыми рубашками и теплоиэоляцией, машина для мойки и подогрева банок соединена с наполнителем банок через шпаритель посредством течки для банок.
3. Линия по пп, 1 и2, от л ич а ю ща яс я тем, что она дополнительно оснащена датчиками температуры, реле времени и переключателем потока на конвейере для выдачи банок, трубопровод, соединяющий протирочную машину с наполнителем банок, выполнен с У-образным участком, а датчики температуры установлены на последнем в паровых рубашках, в наполнителе и в магазине для накопления крышек и связаны с реле времени и переключателем потока ба,ок.
1775100
1775100
1775100
Составитель Г. Виницкий
Редактор В,Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Н,Буллок
Заказ 4004 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина. 101
