Автоклав для стерилизации консервов "зеленый горошек"

   При резервировании в замороженном состоянии  зерно после мойки и очистки  поступает на бланширование для  инактивации ферментов при температуре воды 45…86 °С в зависимости от степени зрелости в течение 4 мин, затем охлаждается водой до 30…35 °С и подается в скороморозильный аппарат, где замораживается до  минус 18 °С, фасуется в контейнеры и хранится в камерах с температурой минус 18 °С. Срок хранения при этом до 1 года. Если срок хранения горошка сокращен до 1 мес допускается замораживание без бланширования.

   При резервировании горошка в сушеном  виде ботву скашивают в валки  в поле, оставляют ее для сушки  в естественных условиях. Высушенное до 14 % влажности зерно обмолачивают зерновыми комбайнами с валка, очищают, фасуют в тканевые мешки и отправляют на хранение. Гарантийный срок хранения – 10 мес.

   Основное  консервирование зеленого горошка  производят при его вторичной  переработке путем тепловой стерилизации. Для этого горошек с рассолом фасуется в герметически укупориваемую тару и подвергается тепловой обработке. Под действием высокой температуры инактивируются ферменты консервируемого продукта; микроорганизмы, находящиеся внутри тары, погибают, находящиеся же извне благодаря герметичности тары не могут попасть внутрь в процессе хранения, поэтому законсервированный таким образом продукт может сохраняться в течение многих лет.

   

   Стадии  технологического процесса. Первичную переработку и консервирование зеленого горошка можно разделить на следующие основные стадии и операции:

   – получение зерна зеленого горошка;

   – очистка и мойка зерна;

   – бланширование зерна;

   – охлаждение и инспекция качества зерна;

   – приготовление рассола;

   – фасование зерна горошка и  рассола в банки;

   – укупоривание (герметизация) банок, заполненных продуктом;

   – стерилизация упакованного продукта;

   – подготовка и упаковывание банок  с готовым продуктом в транспортную тару.

   Характеристика  комплексов оборудования. Поточная линия производства консервированного зеленого горошка начинается с комплекса оборудования для первичной обработки горошка, включающего горохомолотилки, вибросито, моечно-сортировочную машину, лепесткоотделитель, сборники и систему конвейеров для транспортирования зеленой массы, зерна или отходов. Этот комплекс может входить как в состав линии, так и размещаться на полевом автономном пункте первичной переработки зеленого горошка. Во втором случае линия начинается с комплекса оборудования для приемки, очистки, мойки сырья, в состав которого входят приемный и смесительный баки, машины для очистки зерна горошка от растительных и минеральных примесей.

   В состав линии входит также установка  для приготовления рассола и  машины для подготовки потребительской  тары – консервных банок.

   Ведущим является комплекс оборудования для получения банок с горошком заполненных рассолом. В состав комплекса входят водоотделитель, бланширователь, машина для мойки и охлаждения бланшированного горошка, сортировочная машина, инспекционный конвейер и машины для наполнения банок зеленым горошком и рассолом.

   

   Завершающий комплекс оборудования линии состоит  из укупорочной машины, аппарата для  стерилизации банок с продуктом, машины для мойки и сушки банок, этикетировочной и упаковочной  машины.

   На  рис. 4.1 показана обобщенная машинно-аппаратурная схема линии производства консервов «Зеленый горошек» (из свежего сырья) без разделения ее на полевой и заводской цикл, т.е. минуя этап транспортировки и резервирования сырья тем или иным способом.

   Устройство  и принцип действия линии. Необмолоченную ботву с помощью вилочного и других типов погрузчиков, подающих конвейеров и специальных приспособлений равномерно загружают во включенные горохомолотилки 1. Отходы после молотилок удаляются скребковым конвейером 2. Обмолоченное зерно зеленого горошка ленточным 3 и ковшовым 4 конвейерами передают на вибрационное сито 5, а затем в веялку 6. Здесь удаляются оставшиеся после обмолота в массе зерна легкие примеси.

   Из  веялки 6 через автоматические весы зерно поступает в флотационную моечно-сортировочную машину 7. В ней в потоке воды отделяются тяжелые и легкие примеси, после чего с помощью насоса 8 по трубопроводу 9 горошек через машину для отделения лепестков 10 загружают в сборник 11.

   При отправке на консервирование горошек  транспортируют слоем не более 60 см в крупнотоннажных контейнерах типа «лодочка» 12 вместимостью 3…4 т или в самосвалах. Соотношение зерен горошка и воды при транспортировке должно быть 2 : 1, температура воды в момент заполнения должны быть не более 16 °С. В целях снижения микробиальной обсемененность и сохранения качества рекомендуется добавлять в воду раствор гипохлорита натрия.

   Для получения консервов зеленый  горошек разгружается в приемный бункер 13, затем в смесительный бак 14 с водой, а оттуда смесь горошек-вода насосом 15 перекачивается в машину 16 для отделения зерна от листьев. Транспортирующая вода возвращается по трубопроводу в приемный бункер 13.

   

   Далее зеленый горошек поступает в  двухбарабанную моечную машину 17 для отделения крупных и мелких примесей. После этого во флотационной моечной машине 18 отделяются примеси, плотность которых больше или меньше плотности зерна. Затем горошек конвейером 19 подается на барабанную сортировочную машину 20, после чего зерно собирается в сборнике, откуда по гидрожелобу подается в смесительный бак 21. Смесь вода-горошек по трубопроводу насосом 22 перекачивается в водоотделитель 23. Из него горошек подается в бланширователь 24.

     Бланширование – кратковременное  воздействие тепла на поверхностные  слои продукта. Бланширование производится  в горячей воде (температура 75…90 °С) в течение 2…5 мин для разрушения окислительных ферментов, что способствует лучшему сохранению цвета горошка, а также для удаления всех загрязнений, слизи, клейстеризованного крахмала, выделяющегося на оболочке зерен, а также частичек крахмала из разбитых зерен. Если этого не сделать, то прозрачный рассол, которым впоследствии заливают зеленый горошек в банке, при стерилизации помутнеет; с этой же целью бланшированный горошек промывают холодной или горячей водой.

   Обработку горошка водой сначала проводят в моечно-охлаждающей машине 25, а затем обливают струйками воды в прутковом селекторе 26 и подают на инспекционный конвейер 27. На нем отбирают поврежденные битые зерна и посторонние примеси. Горошек должен быть распределен на ленте тонким ровным слоем. Скорость движения ленты конвейера 27 составляет 6…9 м/мин.

   С целью снижения микробиальной обсемененности зеленого горошка после инспекции следует осуществлять душевое ополаскивание при помощи устройства 28, увеличив перфорацию ковшей конвейера 29 для обеспечения стока воды перед загрузкой в бункер наполнителя 30.

   Фасование зеленого горошка производят в металлические  или стеклянные банки вместимостью не более 1 дм³. По заказам торгующих организаций для реализации в сети общественного питания допускается фасование зеленого горошка в стеклянные или металлические банки вместимостью до 3 дм³. Порожние банки моют в машине 31, ополаскивают в машине 32 и подают в наполнительную машину для горошка 30.

   Рассол  готовят в устройстве 33, обычно по рецептуре, включающей 2,5…3 % соли и 2,5…3 % сахара. Фасование рассола в банки, заполненные порцией горошка, производят во второй наполнительной машине 34. Температура рассола при фасовании не менее 85 °С.

   

   При наполнении банок надо придерживаться следующего соотношения составных частей: зеленого горошка 64…68 %, рассола 36…32 %. При фасовании горошка в крупную стеклянную тару необходимо строго контролировать степень наполнения с учетом того, чтобы не заполненная горошком и рассолом часть банки составляла 7 % всего объема во избежание срыва крышек при стерилизации.

   При изготовлении консервов для общественного  питания в крупной таре обязательно  применение низина (низаплина). В этом случае в горячей подготовленный рассол (при температуре не ниже 80 °С) добавляют низин из расчета 150 г на 1 т готового продукта.

   Во  избежание закрахмаливания при  производстве консервов столового  сорта рекомендуется добавление в рассол хлористого кальция в  количестве 0,07 %.

   После фасования рассола банки укупоривают  в машине 35 и загружают в пневмогидростатический стерилизатор непрерывного действия 36. В нем противоположно друг другу расположены две гидростатические системы, состоящие из шести последовательно соединенных камер – водяных ванн с высотой водяного столба 4 м каждая. Одна система служит для подогрева, другая – для охлаждения. Каждый четырехметровый водяной столб «подпирается» соответствующим давлением сжатого воздуха в смежной камере. Так, четырехметровый столб воды в первой камере, сообщающийся с атмосферой, поддерживается давлением 40 кПа в первом воздушном пространстве. Во второй камере воздушное давление приходится увеличить до 80 кПа, поскольку в этой камере следует компенсировать 8-метровый водяной столб и т.д. Таким образом, образуется система из шести водяных столбов общей высотой 24 м, эквивалентная давлению 240 кПа.

   Разрыв  во времени между укупоркой банок  и их стерилизацией свыше 30 мин  не допускается. При стерилизации консервов  «Зеленый горошек» температурная обработка ведется в диапазонах 70 – 85 – 100 – 110 – 120 – 122 – 132 – 90 – 70 – 50 – 40 – 35 – 30 – 20 °С. По мере изменения температуры изменяется и наружное давление от 0,1 до 0,34 и от 0,34 до 0,1 МПа. Общее время прохождения банки через стерилизатор составляет 44 мин. Чтобы избежать разваривания зерен горошка, после стерилизации консервы охлаждают до 40…45 °С.

   Из  стерилизатора 36 банки поступают в машину 37 для мойки и сушки банок, линейную этикетировочную машину 38, а затем в машину 39 для укладки банок в ящики, отгружаемые на склад готовой продукции. 

3. Расчетная часть
1. Технологический расчет

      Количество  банок Z (штук), вмещаемых в одну сетку автоклава определим по формуле: 
 
          (1)

Где : dc – диаметр сетки автоклава dc =0.946 м

         dб – наружный диаметр банки  dб = 0.072 м

      а – отношение высоты сетки к высоте банки: 

                 (2)

      hc – высота стенки hc= 0.7 м

      hб – высота банки hб = 0.107 м  

      а = 6.50

      а принимаем  равным 6

          (3)

     Время заполнения одной сетки (если за 60 сек подается 68 банок ) определим по формуле:

     Т = 60Z/n = 60*812/68 = 716 c. (4)

     Продолжительность заполнения двух сеток по формуле:

     Та = 2*Т

     Т – время заполнения одной сетки  Т = 716 с.

     Та =  1432 с

     Количество  банок загружаемых в автоклав, исходя заданного количества сеток  – 2 сетки определим по формуле: