Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego

w Warszawie

Wydział Inżynierii Produkcji

Szymon Milewski

Numer albumu 156105

NUMER EWIDENCYJNY 1/11

Linia do produkcji koncentratu pomidorowego( z uwzględnieniem zapotrzebowania na energię).

Praca semestralna

z przedmiotu maszynoznawstwo w przetwórstwie spożywczym

Warszawa, 2013

1.Wprowadzenie.

Znaczenie gospodarcze i odżywcze koncentratów pomidorowych jest stosunkowo duże. Spowodowane jest to wysoką wartością dietetyczną pomidorów, która wynika z ich składu chemicznego. Zapewnienie możliwości spożycia pomidorów przez cały rok może być zrealizowane tylko poprzez przetwarzanie i ich konserwowanie. Jednym ze sposobów, który daje możliwość zachowania wartości pomidorów, zwłaszcza przy stosowaniu nowoczesnych 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 czy konserwy. Koncentraty pomidorowe produkowane są z samych pomidorów bez żadnych dodatków, stąd też wartość surowca i jakość przerobu mają decydujący wpływ na jakość produktu końcowego.

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 minimalizują szkodliwe przemiany zachodzące pod wpływem mikroorganizmów w czasie transportu, krótkiego magazynowania oraz przerobu. Pomidory muszą być w pełni dojrzałe, gdyż tylko takie gwarantują dobrą jakość koncentratu. Przejrzałe pomidory wpływają negatywnie na konsystencję wyrobu ze względu na małą ilość związków pektynowych, które w procesie dojrzewania ulegają hydrolizie. Gdy pomidory są niedojrzałe, barwa koncentratu jest brunatna lub zielona. Pomidory niedojrzałe mają wyższą kwasowość od pomidorów dojrzałych i niższą zawartość cukru. Pomidory do produkcji koncentratów powinny zawierać mało nasion, skórki i części włóknistych, które składają się na odpad poprodukcyjny. Nasiona nie powinny być drobne, gdyż stwarzają trudność przy oddzielaniu przed podgrzaniem miazgi, co ujemnie odbija się na smaku koncentratu. Pomidory muszą być w przekroju czerwone-bez rdzenia zabarwionego na zielono.

O cechach jakościowych pomidorów dla przetwórstwa decydują: odmiany, warunki glebowe-klimatyczne oraz pora dojrzewania. 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, jak staranne przebranie przed rozdrabnianiem i usunięcie pomidorów zepsutych odkrojenie części nie nadających się do przerobu-doprowadza do obniżenia smaku i zabarwienia koncentratu. 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. Zagęszczenie uzyskanego przecieru pomidorowego odbywa się poprzez odparowanie wody z przecieru. Bardzo ważne jest aby odparowanie to odbywało sie w temperaturze jak najniższej. Niezmiernie ważną rolę spełnia termiczne utrwalanie koncentratu.

2.Wykaz maszyn i urządzeń niezbędnych do produkcji przecieru pomidorowego (w kolejności zgodnej z przepływem surowca):

- taśmy inspekcyjne;

- przenośnik rolkowy;

- odszypułczarka;

- płuczka wodno-powietrzna;

- przenośnik elewatorowy;

- gniotownik;

- separator nasion;

- przenośnik ślimakowy;

- rozparzacz kolankowy;

- przecieraczki;

- wyparki;

- chłodnica rurowo-ślimakowa;

- automatyczna rozlewaczka próżniowa;

- dozownica tłokowa;

- zamykarki automatyczne do puszek;

- pasteryzator tunelowy;

- myjka i sterylizator puszek.

3. Opis najważniejszych maszyn i urządzeń wchodzących w skład linii technologicznej.

- Płuczka (myjka) wodno-powietrzna marki MEGA.

Myjka zbudowana jest z następujących głównych podzespołów:
- zbiornika dolnego
- wentylatora boczno-kanałowego tłoczącego powietrze
- układu rurociągów
- przenośnika rolkowego
- łapacza kamieni
- układu podczyszczania wody
- układu rurociągów wody świeżej do mycia z zaworami: kran 3/4' szt. 1, zawór 3/4' szt. 2, natryski z dyszami szt. 2
- podestu przenośnika rolkowego
- stopek regulacyjnych myjki M20 z nakrętkami
- przenośnika taśmowego na odsort

Produkt zasypany do wanny, popychany jest strumieniem wody w kierunku elewatora z taśmą rolkową. W wannie produkt przebywa w kipieli wodno-powietrznej. Produkt porusza się na elewatorze do góry, jednocześnie się obracając. Natryski czystą wodą spłukują produkt przed wyjściem na przenośnik sortujący, a obsługa pracująca przy przenośniku dokonuje selekcji, odkładając wybrany sort na przenośnik taśmowy montowany nad przenośnikiem rolkowym.
- wydajność: 6000 kg/h
- długość: 11200 mm
- szerokość: 1600 mm
- wysokość: 2000 mm
- wentylator boczno-kanałowy: 1,1 kW, 380 V
- pompa: 3 kW, 380 V

- Gniotownik (szarpak tarczowy).

Zbudowany jest z tarczy ze stalowymi kołkami służącymi do rozrywania produktu, który spadając na ruchomą tarczę zostaje zatrzymany przez nieruchomą przegrodę znajdującą się nad tarczą z kołkami i zostaje rozerwany. Miazga odrzucana jest siłą odśrodkową na ścianki obudowy i spływa grawitacyjnie na dół - do rynny, z której jest odbierana.

Wydajność tego typu maszyny w przypadku rozdrabniania pomidorów wynosi 1500 kg/h. Natomiast zapotrzebowanie na energię zamyka sie w 700-800 J/kg.

- Rozparzacz kolankowy (inżektorowy).

W jego skład wchodzą dwie dysze oraz kolana o promieniu około 100 mm, przewód doprowadzający parę wodną. Para przepływa przeciwprądowo w stosunku do kierunku ruchu masy surowca w urządzeniu. Dysze zmieniają prędkość przepływu miazgi oraz jego ciśnienia. Te czynniki korzystnie oddziałują na strukturę produktu i wydajność całego procesu. Rozparzacz tego typu w porównaniu z innymi urządzeniami do rozparzania ma wiele zalet - przede wszystkim szybkość działania, równomierność, jednolita struktura końcowego produktu oraz małe gabaryty urządzenia.

- Przecieraczki.

Zbudowane są z nieruchomego sita w kształcie cylindra oraz wału z listwami przecierającymi obracającego się z prędkością 350-700 obr/min. Listwy ustawione są pod kątem do osi wału, co wymusza wzdłużny przesuw materiału w maszynie. W liniach technologicznych do produkcji przecieru pomidorowego stosuje się przecieraczki trójstopniowe z sitami otworowymi o średnicach:

•    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).

Wymiary gabarytowe:

• długość - 1.850 mm;

• szerokość - 1.050 mm;

• wysokość -2.120 mm.

Dane techniczne:

• moc silnika - 22 kW;

• długość bębna I stopnia 1000 mm - średnica 600 mm;

• długość bębna II stopnia 1000 mm - średnica 400 mm;

• długość bębna III stopnia 1000 mm - średnica

• wydajność - 6.000 kg/h.

- Wyparka.

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. Podciśnienie w wyparkach uzyskuje się dzięki pracy pompy próżniowej i skraplacza półbarometrycznego.

• Wydajność stacji wyparnej

(zasilanie pasteryzacji) - od 7 000 do 40 000 litrów/godzinę

• Ilość stopni - do 4-6 lub więcej

• Ogrzewanie - para

• Zużycie pary/ parująca woda - od 0,217 kg pary / 1 kg odparowanej wody

• Ciśnienie pary - 8 bar

• Moc przyłączeniowa - 60 - 300 kW

• Wymiary /6-stopniowe urządzenie/ - ok.14m x 3,5m x14m

- Pasteryzator tunelowy.

Pasteryzator zbudowany jest z kilku korpusów tunelowych (segmentów) stanowiących zbiornik pasteryzatora. Opakowania w pasteryzatorze przesuwają się z jednego końca tunelu na drugi za pomocą przenośnika cięgnowego lub rusztowego. Pod przenośnikiem znajdują się zbiorniki z wodą, a nad nimi dysze natryskowe, które rozpylają wodę ze zbiorników. Podgrzana woda opłukuje opakowania z produktem zapewniając dobrą wymianę cieplną. Cyrkulację wody zapewniają pompy, woda podgrzewana jest parą za pomocą bełkotek.

Źródła:

1. Knyszewski J. (2003). Maszyny i urządzenia przemysłu żywnościowego, Gdańsk: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, s. 33-34.

2. Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego, praca zbiorowa pod red. dra hab. P.P. Lewickiego. (2005). Warszawa: WN-T, s. 285-288.

3. Kaleta A., Wojdalski J. (2008). Przetwórstwo rolno-spożywcze. Wybrane zagadnienia inżynieryjno-produkcyjne i energetyczne, Warszawa: Wydawnictwo SGGW, s. 58-62.

4. Guzek W., Pietrzak T. Podstawy projektowania i rozwoju linii technologicznych: produkcja koncentratu pomidorowego [online]. http://chomikuj.pl/malgorzata_88/Projektowanie/Koncentrat%281%29,1299022551.doc "przeglądano dnia 17.05.2013".

5. http://www.megabelzyce.pl/oferta/myjka_do_jablek_gruszek_pomidorow.pdf

6. http://www.andziak.com/html_pl/index.php?id=przecier#