Obinerea sucului de mere

Universitatea politehnica bucuretiObinerea sucului de mereProiect de an- Tehnologii alimentare generale

-2015-

1. Tehnologia obinerii sucului de mere concentrat

1.1. Pregtirea materiilor prime pentru prelucrarePentru majoritatea procedeelor de conservare aplicate n industria conservelor vegetale, operaiile de condiionare sunt aceleai sau prezint diferenieri nensemnate, att din punct de vedere al efectului realizat ct i al utilajelor folosite. Se vor trata o serie de opereii, aplicabile att legumelor ct i fructelor, cu specificitile respective. Sortarea. Are rolul de a elimina, din masa produselor, exemplarele necorescunztoare, cu grad de coacere diferit fa de celelalte produse, exemplarele zdrobite, alterate sau cu defecte.Dup sortarea calitativ i dup calibrare, se obine un produs omogen din punct de vedere dimensional. Sortarea materiei prime, corespunztor indicatorilor de calitate, se realizeaz prin diferite metode: manual, dup instruciuni tehnologice; dup greutatea specific; dup culoare, n instalaii cu celule fotoelectrice; dup proprietile aerodinamice, n curent de aer.Splarea. Are rolul de a elimina impuritile (pmnt, praf, nisip), de a reduce ntr-o msur ct mai mare reziduul de pesticide i microflora epifit. S-a demonstrat c o bun splare are o eficien asemntoare cu tratarea termic la 100C, timp de 2-5 min. Se apreciaz c de modul n care este condus splarea depinde, n mare msur, calitatea produsului finit.Splarea materiilor prime vegetale (merelor) se face prin nmuiere, prin frecarea produselor ntre ele i de organele de transport i stropire. Pentru fructele cu textur moale, splarea se face numai prin stropire.Pentru a asigura o bun eficacitate a sprii, se recomand ca operaia s decurg n contracurent, astfel ca, n faza final a procesului, produsul s vin n contact cu apa ct mai curat, presiunea duurilor la cltire s fie ct mai ridicat i s se asigure o splare uniform. Pentru mbuntirea operaiei se pot aduga substane detergente cu condiia ca faza de cltire s fie mai intens.Datorit diversitii materiei prime folosite n industria conservelor vegetale, s-a construit o gam mare de maini de splat. Orientarea actual este n direcia realizrii unor maini de splat multifuncionale, cu piese interarjabile.Curirea. Urmrete ndeprtarea prilor necomestibile sau greu digerabile ale materiei prime, obinndu-se produse cu grad de finisare ct mai naintat. Eliminarea pielielor i a cojilor la o serie de produse se poate realiza prin diferie procedee de curire, aplicate industrial sau experimental. Curirea mecanic se realizeaz prin frecarea materiei prime de pereii carborundum ai mainii sau pe principiul strungului.Curirea prin tratare termic se bazeaz pe faptul c, prin nclzire rapid, are loc transformarea protopectinei n pectin solubil, coagularea proteinelor i eliminarea aerului din spaiile intercelulare, procese care permit eliminarea uoar a pieliei. Procesul de curire este mult uurat n cazul n care se face o rcire rapid, ceea ce evit nmuierea fructului. Se prefer curirea cu abur, deoarece la tratarea cu ap cald, la 95...100C, au loc pierderi mari de substane solubile. Cele mai bune rezultate se obin prin expunerea produselor vegetale aciunii aburului supranclzit la presiunea de 3,1-8,5 atm, urmat de o detent brusc la presiune atmosferic.Curirea chimic const n dezintegrarea pieliei fructului sub aciunea acizilor sau alcaliilor, la o temperatur ridicat. Prin folosirea unei soluii alcaline sau acide la o temperatur corespunztoare, se ndeprteaz pielia fructelor fie complet (pere, gutui, elin), fie numai stratul parenchimatos al celulelor de sub pieli (tomate, ardei, piersici). Pielia slbit sau desprins poate fi uor ndeprtat prin rcire brusc sau printr-o prelucrare mecanic corespunztoare. Excesul de substan chimic este ndeprtat de pe fructul fr pieli, n curent de ap sau prin neutralizare. n ultimul caz este necesar ca, n final, s se fac o ultim splare cu ap potabil.Rezultatele foarte bune se obin atunci cnd se realizeaz o tratare combinat: chimic i vapori supranclzii, procedeu ce prezint avantajul c, prin reglarea parametrilor zonei de tratare alcalin i a celei de tratare termic, se poate realiza curarea majoritii produselor vegetale. Concomitent se face economie de hidroxid de calciu, iar prin oprire se ndeprteaz urmele de alcalii i se inactiveaz enzimele oxidante.Divizarea. Se aplic fructelor, n funcie de operaiile ulterioare ale proceselor tehnologice ale produselor finite. Se folosesc n acest scop diverse tipuri de agregate pentru tierea n felii, cuburi, tiei, maini de rzuit, zdrobitoare etc.[footnoteRef:2] [2: Tratat de industrie alimentar. Tehnologii alimentare, Constantin Banu (coord.), ed. ASAB, 2009, pag. 264-269 ]

1.2. Tehnologia sucurilor de fructe

Prin sucuri de fructe se definesc acele buturi obinute din diferite specii de fructe, coapte i sntoase, printr-un procedeu mecanic (presare, centrifugare) sau prin difuzie, i care sunt conservate prin diferite procedee (concentrare, conservare chimic, pasteurizare). Fabricarea sucurilor de fructe s-a dezvoltat n dou direcii: Sucuri limpezi (fr particule n suspensie), care datorit eliminrii suspensiilor au un grad mare de transparen; Sucuri cu pulp (cu particule n suspensie), la care trebuie asigurat stabilitatea suspensiilor.

1.2.1. Tehnologia sucurilor limpeziSe apreciaz c fiecare specie de fruct urmeaz o tehnologie specific, dar toate tehnologiile, indiferent de fruct i de calitatea sa, cuprind operaiile de obinere a sucului printr-un procedeu mecanic sau prin difuzie i de limpezire a sucului brut prin diferite procedee.Obinerea sucului de fructe. Sucurile de fructe se pot obine prin presare, centrifugare i prin difuzie.Presarea. Este metoda cea mai folosit pentru obinerea sucului. naintea operaiei de presare, majoritatea fructelor sufer o serie de tratamente preliminare, constnd n divizarea mai mult sau mai puin avansat i, uneori, un tratament enzimatic preliminar, cu scopul distrugerii substanelor pectice. Gradul de mrunire influeneaz n mare msur asupra randamentului presrii.operaia de presare depinde de presiunea aplicat i de durata ei.Factorii care influeneaz presarea sunt: suculena materiei prime; grosimea stratului de material; consistena i structura stratului de presare; variaia n timp a presiunii; materialele auxiliare flosite; metoda de prelucrare prealabil a fructelor.Exist un numr foarte mare de tipuri de prese utilizate pentru obinerea sucului, dar, indiferent de tipul folosit, sucul trebuie s aib un coninut de substane solide insolubile care s fie uor eliminate prin decantare.Limpezirea sucurilor de fructe. Sucul brut obinut la presarea fructelor are o vscozitate ridicat i conine o cantitate mare de particule n suspensie, care sedimenteaz ncet. Pentru a obine sucuri limpezi, este necesar s se elimine sedimentul din suc, oeraie care se poate realiza prin mai multe metode: autolimpezirea, limpezirea enzimatic, prin cleire, cu argile, prin nclzire rapid, prin centrifugare etc.Limpezirea enzimatic se recomand pentru tratarea sucurilor bogate n substane pectice (mere, coacze) i pentru obinerea sucurilor concentrate, n vederea reducerii vscozitii i evitrii fenomenului de gelificare. Se utilizeaz preparate enzimatice pectolitice, care realizeaz sedimentarea i reducerea vscozitii sucurilor n cteva ore, fa de cteva luni necesare autolimpezirii.Limpezirea cu argile adsorbante, respectiv bentonite, reduce n msur mai mic coninutul de coloizi n suc; de aceea se poate aplica tratarea combinat a sucului cu bentonit i gelatin sau cu poliacrilamid.Filtrarea sucurilor. Dup operaia de limpezire, sucurile de fructe nu sunt perfect limpezi; de aceea, este necesar filtrarea care asigur transparena i stabilitatea produsului. Ca materiale filtrante se folosesc: pnza, celuloza, azbestul i pmntul de infuzorii. Sucurile de fructe se filtreaz la temperatura camerei sau la rece, iar uneori se practic o nclzire la 50...60C, pentru accelerarea procesului de filtrare.Concentrarea sucurilor de fructe se poate face prin urmtoarele metode: evaporare, crioconcentrare i osmoz invers.Concentrarea prin evaporare trebuie condus la temperaturi ct mai sczute ( 130; pentru prima oar un astfel de evaporator a fost introdus de Kastner n 1889. Deoarece n acest aparat nu se efectueaz recircularea soluiei, la camera de sub conducte ajunge numai soluia diluat. n comparaie cu cantitatea de soluie care intr n conduct, cantitatea de aburi produi este mare, din care cauz diferena ntre concentraia la intrare i la ieirea din conduct este nsemnat. Aburii oblig soluia s se expandeze astfel c pe toat circumferina conductei se formeaz un film de lichid, n timp ce miezul fluiduluieste format dintr-un curent nentrerupt de vapori. Nivelul aparent al soluiei n conducte este sczut i constituie 20 pn la 25% din lungimea conductei; de altfel, el depinde de cantitatea de soluie de alimentare i de ncrcarea termic a suprafeei de nclzire. Schimbrile acestor valori permit reglarea nivelului, ceea ce n evaporatoarele cu conducte scurte, dac este nevoie de meninerea circulaiei naturale, este imposibil. Evaporatoarele cu film de lichid pot funciona cu nivelul cel mai avantajos al soluiei, iar stratul subire de soluie i marea turbulen a fluxului creeaz condiii bune pentru transferul termic.Variaiile temperaturii medii de-a lungul conductei, n principiu, au loc la fel ca i n evaporatoarele cu conducte scurte. n zona de nclzire, temperatura crete pn n punctul n care ncepe fierberea, apoi scade n mod continuu i, la ieirea din conduct, este ceva mai ridicat dect temperatura aburilor. n zona de nclzire, fluxul are un caracter laminar, din care cauz transferul de cldur este mai slab. Zona de nclzire trebuie deci s fie ct mai scurt. De aici rezult concluzia c soluia trebuie s intre n aparat la o temperatur ct mai ridicat posibil.n zona de evaporare se obin valori mai ale coeficientului de transfer termic; coeficientul mediu de transfer termic este cu att mai mare cu ct este mai lung sectorul de evaporare n raport cu sectorul de nclzire.[footnoteRef:6] [6: Ibdm 4, Cap. Evaporatoare cu film ascendent i descendent de soluie ]

Fig.1. Schema instalaiei de evaporare cu film descendent de lichid cu recirculaie forat a soluiei, produs de firma Alfa-Laval[footnoteRef:7] [7: Ibdm 4, Cap. Evaporatoare cu film, pag. 51]

3. Tema de proiectareS se dimensioneze un evaporator cu film descendent de lichid cu recirculare forat pentru concentrarea sucului de mere de la 15% (i=0,15) substan uscat la 65% (f=0,65) substan uscat, cunoscnd urmtoarele date de intrare:Constante fizice sucuri n funcie de temperatur

kg/m^3

kg/m.*s

Debitul de soluie care se concentreaz

C Temperatura de condensare a aburului primar

C Temperatura de fierbere a soluiei n primul efect

C Temperatura peretelui de partea soluiei

Bibliografie

1. Tratat de industrie alimentar. Tehnologii alimentare, Constantin Banu (coord.), ed. ASAB, 2009, pag. 264-269, 277-2792. Evaporatoare. Construcie i funcionare, Andrzej Kubasiewicz, Ed. Tehnic Bucureti 1977, Cap. Evaporatoare cu film, , Cap. Evaporatoare cu film ascendent i descendent de soluie

3. http://www.scritub.com/stiinta/chimie/Evaporarea33212161.php (accesat pe data de 26.05.2015., 13:59)

Cuprins

1. Tehnologia obinerii sucului de mere concentrat........................................11.1. Pregtirea materiilor prime pentru prelucrare....................................................................11.2. Tehnologia sucurilor de fructe...............................................................................................31.2.1. Tehnologia sucurilor limpezi.............................................................................................32. Evaporarea..................................................................................................52.1. Aspecte generale.......................................................................................................................52.2. Evaporatoare cu film...............................................................................................................72.2.1. Evaporatoare cu film ascendent i descendent de soluie...............................................83. Tema de proiectare...........................................................................................................11Bibliografie......................................................................................................12

2