1

SOKOWNICTWOSOKOWNICTWOSOKOWNICTWOSOKOWNICTWO

OTRZYMYWANIE SOKU

2

OTRZYMYWANIE SOKU

Od nowoczesnego procesu produkcji soku wymaga się:

automatyzacji i ciągłości procesu, jak najmniejszego nakładu pracy fizycznej, szybkiego przebiegu, małego zużycia materiałów

pomocniczych, wysokiej wydajności soku, wysokiej wydajności barwników i aromatów, możliwie jak najsuchszych wytłoków, niskiego stopnia utlenienia soku, małego zmętnienia.

3

Dekantery

Dekanter jest horyzontalną wirówką oddzielającą ciecz od szlamów.

Ta technologia rozdzielania była używana od wielu lat w obróbce wód ściekowych i innych nieżywnościowych zastosowaniach, dopiero w ostatnich latach technika ta znalazła zastosowanie w produkcji soków.

OTRZYMYWANIE SOKU

4

OTRZYMYWANIE SOKU

5

6

OTRZYMYWANIE SOKU

7

OTRZYMYWANIE SOKU

8

Duże możliwości w poprawieniu przepustowości procesu technologicznego daje zastosowanie dekanterów, zwłaszcza po obróbce enzymatycznej i do produkcji soków mętnych.

W dekanterach odbywa się odwirowanie miazgi owocowej.

W jednostopniowym dekanterze uzyskuje się wydajność soku 75-80%.

W dwustopniowym dwa dekantery pracujące szeregowo pozwalają na uzyskanie wydajności ponad 90%.

OTRZYMYWANIE SOKU

9

Miazgę zalewa się gorącą wodą i ponownie odwirowuje się.

Po zmieszaniu soków ekstrakt wynosi 10,7%, a cząstek stałych jest 1%.

Dekantery oddzielają sok od miazgi w ciągu kilku sekund.

Wytłoki o zawartości ok 27% s.m. mogą być ponownie ekstrahowane wodą i podawane do dekantera.

OTRZYMYWANIE SOKU

10

Stosowanie dekantera zapewnia maksymalne zachowanie aromatu jabłek i zapobiega brunatnieniu enzymatycznemu soku.

Jedynym warunkiem jest optymalne rozdrobnienie surowca nie powodującego zbyt intensywnej maceracji tkanki.

Stosując dekanter uzyskuje się stabilną jasną barwę i trwałe zmętnienie.

Dekanter jest łatwy w myciu w obiegu zamkniętym, zajmuje mało miejsca i charakteryzuje go dobry stosunek ceny do wydajności.

OTRZYMYWANIE SOKU

11

DyfuzjaMetodą tłoczenia można uzyskać wydajność soku do 85%, natomiast metodą dyfuzyjna pozwala na uzyskanie wydajności ekstraktu z surowca do 97%.

OTRZYMYWANIE SOKU

12

W metodzie dyfuzyjnej sok wymywa się gorącą wodą po uprzednim rozdrobnieniu tkanki owoców.

W czasie oddziaływania termicznego koagulują białka błon cytoplazmatycznych. W ten sposób stają się one przepuszczalne dla

rozpuszczalnych składników soku. Dla krajanki jabłkowej o grubości 3 mm optymalną

temperaturą jest 60 - 65oC, w której po 10 min. tkanka staje się całkowicie przepuszczalna.

OTRZYMYWANIE SOKU

13

W praktyce przemysłowej pracują urządzenia systemu DDS do dyfuzyjnego pozyskiwania soku z jabłek o wydajności 32 t/h. Konstrukcja aparatu jest modyfikacją urządzenia z przemysłu cukrowniczego. Rozdrobniony surowiec w postaci krajanki o

grubości 2 - 4 mm podawany jest do dolnej części urządzenia.

Dyfuzor jest nachylony pod kątem 8o. Krajanka podczas przesuwania podwójnym

ślimakiem w górę do wylotu, jest intensywnie mieszana.

OTRZYMYWANIE SOKU

14

OTRZYMYWANIE SOKU

15

W przeciwnym kierunku spływa gorąca woda w ilości 0,7 - 0.8 t na 1t surowca o temperaturze 60 - 65oC.

Urządzenie posiada płaszcz grzejny do utrzymywania temperatury.

Średni czas przejścia przez dyfuzor wynosi około 1 godziny.

Górna część ślimaka pracuje jako prasa lub może być zainstalowana dodatkowo prasa o działaniu ciągłym do oddzielania soku z krajanki.

W wysłodkach pozostaje około 1% rozpuszczalnych substancji.

OTRZYMYWANIE SOKU

16

Wady tej metody to:Rozcieńczanie ekstraktu (z 12,5% do 9,5%). Duża zawartość pektyn i związków fenolowych

w soku (około 2-krotnie więcej niż z tłoczenia). Trudności w otrzymywaniu właściwej krajanki.Konieczność regulowania szeregu parametrów

(temperatura, ilość wody, czas ekstrakcji). Wyższa zawartość polifenoli

OTRZYMYWANIE SOKU

17

Wyższa zawartość polifenoli w soku pochodzącym z dyfuzji jest wynikiem inaktywacji fenolooksydazy w czasie ekstrakcji na gorąco.

Polifenole w mniejszym stopniu ulegają utlenianiu i polimeryzacji niż w soku z prasy,

Wyższa zawartość polifenoli wpływa na bardziej cierpki smak, posmak goryczki spowodowany ekstrakcją gorzkich związków floroglucyny z ziaren jabłek.

Konieczne jest stosowanie żelatyny lub poliwinylopolipirolidonu do usuwania nadmiaru tych substancji.

Metoda ekstrakcyjna jest szczególnie wskazana dla jabłek deserowych, które zawierają mniej polifenoli i trudniej się tłoczą zwłaszcza po przechowywaniu. Sok z tych jabłek nie różni się jakością od soku z tłoczenia, a wydajność jest znacznie większa.

OTRZYMYWANIE SOKU

18

Prasy stosowane do tłoczenia miazgi okresowe

koszowe

Ciągłe Taśmowe ślimakowe

OTRZYMYWANIE SOKU

19

Prasy stosowane do tłoczenia miazgi

Efekty tłoczenia w dużym stopniu zależą od: struktury i właściwości mechanicznych owoców , stopnia rozdrobnienia, sposobu obróbki miazgi, grubości warstwy miazgi, częstotliwości wzruszania , wielkości ciśnienia tłoczenia, szybkości wzrostu ciśnienia, temperatury miazgi stosowanego urządzenia do pozyskiwania soku.

OTRZYMYWANIE SOKU

20

Prasy koszowe Bucher-Guyer HP-5000 Są to prasy okresowe, mogące w jednym cyklu tłoczyć

od 5 ton (HP 5000) do 10 ton (HP 10000) miazgi. W cyklu tłoczenia napełnia się je w 4/5, aby pozostawić

wolną przestrzeń do spulchniania miazgi. Tłoczenie polega na wielu cyklach tłoczenia, doładowywania i spulchniania miazgi.

Następnie prowadzi się ekstrakcję wytłoków doprowadzając gorącą wodę do prasy i po wymieszaniu powtórnie tłoczy.

Podczas tłoczenia miazga jest intensywnie mieszana przez układ rowkowanych, gumowych wężów drenujących, którymi jednocześnie odpływa sok.

OTRZYMYWANIE SOKU

21

OTRZYMYWANIE SOKU

22

OTRZYMYWANIE SOKU

23

OTRZYMYWANIE SOKU

24

25

Zalety prasy koszowej:duża zdolność przerobowa,wydajność soku ok.80%,mała pracochłonność (wystarcza 1

pracownik),układ zamknięty, który ogranicza natlenianie,grawitacyjne odprowadzanie soku.

OTRZYMYWANIE SOKU

26

OTRZYMYWANIE SOKU

27

OTRZYMYWANIE SOKU

28

OTRZYMYWANIE SOKU

29

OTRZYMYWANIE SOKU

30

31

32

33

Prasy ślimakowe Są to prasy o działaniu ciągłym. Miazga

wprowadzana jest do prasy, w której elementem obracajacym się jest ślimak, a obudowę stanowi sito, którym odpływa sok.

Ciśnienie w prasach ślimakowych może być wytwarzane:1. przez stopniowe zmniejszanie średnicy sita,2. przez stopniowe zmniejszanie skoku ślimaka,3. przez stopniowe zwiększanie średnicy rdzenia

ślimaka,4. przez połączenie metody 2 i 3

OTRZYMYWANIE SOKU

34

Prasy tego typu mogą być jedno- i dwuślimakowe (dają mniej mętny sok), a na sitach mogą być dodatkowo umieszczane elementy oporowe do mieszania miazgi.

W przypadku tłoczenia jabłek przejrzałych konieczny jest dodatek środków pomocniczych w ilości ok. 3% (sterylna celuloza, plewy owsiane, łuski ryżowe, sieczka słomiana).

OTRZYMYWANIE SOKU

35

Zalety pras ślimakowych:ciągły proces pozyskiwania soku,brak szybko ścierających się elementów,brak układu hydraulicznego,brak tkanin filtracyjnych i przegród

drenażowych,brak potrzeby stosowania skomplikowanej

automatyki sterującej,mało pracochłonne mycie – nie trzeba czyścić

przegród, tkanin.

OTRZYMYWANIE SOKU

36

Wady pras ślimakowych:więcej osadów w soku,mniejsza wydajność soku,konieczność dodatku środków pomocniczych

przy przerobie jabłek przejrzałych.

OTRZYMYWANIE SOKU

37

Prasy taśmoweW tych prasach miazga jest wprowadzana

pomiędzy dwie taśmy, które albo przechodzą przez system dociskających je do siebie walców, albo stopniowo zmniejsza się szczelina pomiędzy taśmami.

Wadą tych pras jest mała wydajność soku, wynosząca od 40 do 70% i trudności w utrzymaniu pras w czystości. Prasy tego typu są zwykle stosowane do tłoczenia wstepnego, przed prasami typu Bucher-Guyer.

OTRZYMYWANIE SOKU

38

39

Prasa taśmowa firmy Klein typ FP-2

W działaniu tych pras konstruktorzy wykorzystali: - grawitację filtrującą , tłoczenie miazgi pomiędzy taśmami o stopniowo

zmniejszającej się szczelinie, przy jednoczesnym spulchnianiu tłoczonej miazgi, ułatwiającym wypływ soku na skutek różnej prędkości liniowej taśmy.

Wady niska wydajność soku, nie przekracza na ogół 70% ; przechodzenie do soku dużych ilości części nierozpuszczalnych; trudności mycia; pękanie taśm.

40

41

42

43

44

45

OTRZYMYWANIE SOKU

SOK SUROWY

KONCENTRAT

SOKI PITNE I NAPOJE

WINA

SOKI W PROSZKU

EWENTUALNE UTRWALANIE

46

W praktyce przemysłowej część soku przeznacza się bezpośrednio do produkcji, a część przekazuje się do przechowywania w postaci naturalnej, jako półkoncentrat lub koncentrat.

Utrwalanie soków surowych polega na zakonserwowaniu ich takimi metodami, które nie powodują zmian w jakości soku i nie utrudniają dalszego przerobu. W zależności od przeznaczenia i metod przerobu stosowane są fizyczne i chemiczne metody utrwalania.

OTRZYMYWANIE SOKU

47

Produkcja koncentratów soków owocowych składa się z następujących etapów:

Otrzymywanie soku surowegoPrzygotowanie soku surowego do zagęszczaniaOddzielanie i kondensacja aromatuZagęszczanie soku odaromatyzowanegoSchładzanie zagęszczonego sokuUtrwalanie i przechowywanie soku i aromatu

OTRZYMYWANIE SOKU

48

Do metod fizycznych zaliczamy : pasteryzację, ochłodzenie do temperatury 0 - 5oC i przechowywanie

w atmosferze gazów obojętnych, pod ciśnieniem 7 - 8 atm,

zamrażanie, biologiczną filtrację, koncentrację.

Metody chemiczne polegają na dodawaniu antyseptyków takich jak: dwutlenek siarki, pirosiarczyn potasu, kwas benzoesowy lub jego pochodne.

OTRZYMYWANIE SOKU

49

Technologia soków zagęszczonychZagęszczone soki owocowe lub warzywne są

to przetwory otrzymane z soku surowego w wyniku usunięcia wody. Najczęściej stosowaną metodą jest odparowanie wody w stacjach wyparnych. Inne, niekonwencjonalne metody usuwania wody z soku to: wymrażanie, osmoza, odwrócona osmoza lub ultrafiltracja.

OTRZYMYWANIE SOKU

50

OTRZYMYWANIE SOKU

ZAGĘSZCZANIE BEZPRZEPONOWE

NIEKONWENCJONALNE METODY ZAGESZCZANIA SOKÓW OWOCOWYCH

WYMRAŻANIE

ZAGĘSZCZANIE PRZEPONOWE

OSMOZA ODWRÓCONA OSMOZA

ULTRAFILTRACJA