suncokret

Prehrambeno-prerađivačka industrija

EUCLID - PROIZVODNJA SOKOVA I OCTA OD VOĆA I POVRĆA

Postupak proizvodnje sokova od voća i povrća prešanjem i pasterizacijom omogućava najbolje očuvanje korisnih tvari (vitamina, minerala, enzima). Proizvedeni sok za razliku od sokova proizvedenih iz koncentrata, sastoji se od stopostotnog sadržaja voća, te ne sadrži dodanu vodu, šećer, kiseline, konzervanse ni druge aditive.

Za proizvodnju sokova koriste su različite vrste voća i povrća u fazi tehnološke zrelosti. Prednost je u mogućnosti korištenja i onih plodova koje zbog veličine ili izgleda (oštećenja površine zbog tuče, sunca, bolesti i sl.) nije moguće prodati u svježem stanju kao konzumno voće ili povrće. Na taj se način može iskoristiti takvo voće i povrće, takozvane industrijske kvalitete, kojega uslijed tehnoloških pogrešaka i vremenskih uvjeta uvijek ima u manjoj ili većoj količini.
Ekonomska korisnost ovog postupka proizvodnje je u tome što se proizvođači jabuka i drugih vrsta voća i povrća rješavaju robe lošije kvalitete koja se najčešće ne može prodati, ili se za nju postiže minimalna cijena, dok se proizvodnjom sokova postiže odlična zarada. Proizvodnja sokova ovom tehnologijom najzastupljenija je u europskim zemljama koje su najveći proizvođači jabuka i drugog voća (Njemačka, Italija, Austrija i dr.). Prema statističkim podacima koji se mogu naći na internetu, svaki stanovnik Njemačke godišnje popije 11 litara soka od jabuke proizvedenog ovom tehnologijom, što znači da se godišnje potroši više od 90 milijuna litara ovog soka.
Ovaj je postupak naročito prikladan za voće i povrće čiji su plodovi tvrđe konzistencije, jer se zbog velikih sila prešanja postiže dobra iskoristivost, do 75%. To znači da je za proizvodnju jedne litre soka od svježe jabuke potrebno 1,33 kg plodova. Sok se najčešće proizvodi od jabuka, koje se najviše uzgajaju, kao i krušaka, bresaka, kajsija, šljiva, grožđa, višanja, kupina, malina, borovnice, mrkve, cikle, paradajza i drugih vrsta voća i povrća. Moguće je proizvoditi i različite mješavine sokova, a na tržištu se često nalaze mješavine sokova jabuke i cikle, jabuke i mrkve, cikle i mrkve i sl. Također se proizvode i mješavine sokova od povrća koje imaju ljekovita svojstva i koriste se u zdravstvene svrhe (cikla, mrkva, celer, krumpir, kupus i dr.). Poznati su takvi sokovi švicarskih i austrijskih proizvođača, čija je maloprodajna cijena 4 do 7 EUR/lit.

Postupak proizvodnje soka od jabuke
Za proizvodnju soka od jabuke koriste se zreli plodovi, koji mogu biti površinski oštećeni, ali ne smije biti trulih, pljesnivih ili zelenih plodova. Mjestimičnu trulež plodova potrebno je ukloniti nožem. Plodove je prvo potrebno oprati od površinskih nečistoća, čime se postiže mikrobiološka ispravnost sirovine za proizvodnju soka. Nakon otapanja površinske nečistoće, plodove je potrebno pr- skati čistom vodom kako bi se uklonile sve nečistoće. Nakon pranja, plodovi se melju, kako bi se dobila što finije samljevena kaša, prikladna za prešanje. Samljevena kaša preša se u hidrauličkoj (pack) preši, gdje se, ovisno o vrsti voća ili povrća, te stanju zrelosti, dobiva do 75% soka u odnosu na masu plodova. Kako bi se spriječila oksidacija soka, koja dovodi do tamnjenja, odnosno posmeđivanja soka, isprešanom se soku kao antioksidant dodaje askorbinska kiselina (C vitamin). Moguća je proizvodnja mutnih i bistrih sokova. Kod proizvodnje bistrih sokova uključeno je filtriranje soka poslije upotrebe enzima za predčišćenje taloženjem.
(Treba napomenuti kako najnovija znanstvena istraživanja dokazuju da mutni sok sadrži četiri puta veću koncentraciju polifenola u odnosu na bistri jabučni sok. Polifenoli su aktivni antioksidansi za koje se vjeruje da sprječavaju pojavu kardiovaskularnih bolesti i raka. Unatoč tome, potrošači kupuju više bistrog nego mutnog jabučnog soka, vjerojatno zbog percepcije kako je bistri sok čistiji, mada se upravo u procesu proizvodnje bistrog soka odstranjuju blagotvorni sastojci jabučne pulpe.)
Nakon prešanja i filtriranja, ukoliko se provodi, sok je potrebno pasterizirati, odnosno zagrijati ga na temperaturu 78 do 80°C, čime se sprječava djelovanje mikroorganizama njihovim termičkim uništavanjem. Mikroorganizmi (uglavnom kvasci i bakterije) uzrokuju alkoholno vrenje soka i pretvorbu voćnog vina u ocat, dakle kvarenje soka. Nakon pasterizacije, sok se puni u staklene boce koje se zatvaraju čepom. Boce se nakon pasterizacije moraju ohladiti na temperaturu ispod 40°C, nakon čega je postupak proizvodnje završen. Trajnost tako proizvedenog soka je preko dvije godine.

Oprema za proizvodnju sokova od voća i povrća
Linije za proizvodnju sokova od voća i povrća prešanjem i pasterizacijom sastoje se od više uređaja, od kojih svaki obavlja jedan od postupaka kojem se sirovina podvrgava u postupku proizvodnje sokova. Sastoje se od slijedećih uređaja: uređaja za pranje voća i povrća, mlina za voće i povrće, hidrauličke (pack) prese, naplavnog filtra, pasterizatora, punilice i hladnjaka boca ili vreća u koje se puni sok. Linije dodatno mogu sadržavati i uređaj za istresanje box paleta, čepilice boca i pasirke za odvajanje košti- ca koštičavog voća i kožica i sjemenki paradajza, sjemenki šipka i sl.. U nastavku je ukratko opisan način rada svakog od navedenih uređaja.

Uređaj za pranje voća i povrća: Sastoji se od posude za pranje, visokotlačnog centrifugalnog ventilatora, transportne trake s pogonom, sekcije za pranje barbotiranjem, sekcije za prskanje opra- ne robe čistom vodom, sapnica za rasprskavanje vode i potrebne armature za punjenje, pražnjenje i rasprskavanje vode. Pranje se vrši postupkom barbotiranja, odnosno vrtloženja vode i miješanja robe zrakom koji se upuhuje na dnu posude s vodom. Nakon pranja voće ili povrće prska se čistom vodom iz vodovoda, čime se s površine uklanjaju ostaci nečistoća, te istresa u mlin.

Mlin za voće i povrće: Rotirajuća lopatica mlina pogoni se elektromotorom. Režuće površine su izmjenjive, čime se omogućava mljevenje voća i povrća na različitu finoću samljevene mase, kako bi se, obzirom na zrelost i tehnološke značajke voća i povrća postigla najbolja iskoristivost pri kasnijem prešanju. Veličina i oblik otvora mlina prilagođeni su izlaznom lijevku uređaja za pranje voća i povrća.

Hidraulička (pack) presa: Opremljena je hidrauličkim agregatom tlaka 300 do 400 bar, te hidrauličkim cilindrom s upravljačkim ventilom i manometrom. Okvir prese izrađen je od masivnih čeličnih profila. Radne ploče i posuda za prihvat soka izrađeni su od nehrđajućeg čelika. Preša je opremljena dvostrukim kompletom za prešanje (radne ploče, posuda za sok, filtar tkanine), čime se omogućava formiranje drugog paketa za vrijeme dok traje prešanje prvog. Uz presu se isporučuju dva kompleta ploča od nehrđajućeg čelika, te filtar tkanina. Radne značajke procesa prešanja (silu i vrijeme prešanja) moguće je podešavati. Kod tehnološki zrele jabuke iskoristivost prešanja je do 75%.

Naplavni filtar: Izrađen je od nehrđajućeg čelika, te opremljen naplavnom vrećom površine 20 m2, cirkulacijskom pumpom i manometrom. Filtriranje se postiže strujanjem mutnog soka preko sloja kremenog brašna, na kojem se uklanjaju krute i koloidne čestice. Nakon cca 2.000 litara soka sloj kremenog brašna mora se zamijeniti novim. Filtriranje se može obavljati i pomoću pločastih filtara, gdje je filtriranje nešto skuplje zbog veće cijene filtarskih ploča u odnosu na kremeno brašno kod naplavnih filtara.

Pasterizator: Izrađen je u cijelosti od nehrđajućeg čelika. Spremnik vode sa spiralnim izmjenjivačem topline toplinski je izoliran, s vanjskom oblogom od nehrđajućeg čeličnog lima. Opremljen je električnim grijačima (moguća je i izvedba s plinskim grijačem), dvobrzinskom cirkulacijskom pumpom, te mikroprocesorskim regulatorom temperature vode i temperature soka. Postiže se vrlo visoka preciznost regulacije od +0°C/-1°C, što omogućava postizanje visoke kvalitete soka. Pasterizirani sok pomoću crijeva ili uređaja za punjenje puni se u staklene boce širokog grla s aluminijskim "twist of" zatvaračem, ili u plastične vreće sa slavinom za točenje soka (sustav "bag in box"). Najčešće korištene zapremine boca su 1 ili 0,2 lit., a vreća 3 ili 5 lit.

Hladnjak boca ili vreća s rekuperativnim predgrijačem soka:
Sastoji se od poliesterskog spremnika za vodu s potrebnom armaturom za punjenje i pražnjenje, u koji je ugrađen klizač za gajbe s bocama ili vrećama. U gornjem dijelu spremnika ugrađen je spiralni izmjenjivač topline od nehrđajućeg čelika za predgrijavanje soka. Na ovaj je način omogućeno iskorištavanje topline oslobođene hlađenjem boca ili vreća za predgrijavanje soka prije ulaska u pasterizator, te ušteda ukupne energije potrebne za proizvodnju soka.

Uređaj za istresanje boks paleta: Služi za mehanizirano istresa- nje robe u uređajj za pranje, s mogućnošću inspekcije robe i uklanjanja neuvjetnih plodova, te izrezivanja trulih dijelova. Uređaj se sastoji od čelične konstrukcije, platforme za boks palete, motora s reduktorom, prijenosnog mehanizma, platforme za inspekciju robe, te električne instalacije. Pomoću start/stop tipkala omogućeno je postupno istresanje potrebne količine robe na platformu za inspekciju robe.

Pasirka za voće i povrće namijenjena je odvajanju koštica od usplođa šljiva, marelica, bresaka, višanja, trešanja i drugog koštičavog voća. Ugradnjom sita s manjim promjerom otvora, moguće je pasiranje kupina, malina, paradajza, šipka i dr. Pasirano usplođe voća i povrća može se koristiti za proizvodnju sokova, džemova, marmelada, pekmeza, rakije i drugih proizvoda.
Optimalno djelovanje i najveći kapacitet postiže se kod potpuno zrelog voća, dok se kod nedozrelog voća kapacitet smanjuje. Kod pasiranja zrele šljive kapacitet iznosi do 500 kg/h.
Pasirka se sastoji od kućišta s lijevkom za usipanje voća, postolja, pogonskog vratila, rotirajućih potisnih ploča, perforiranog sita, lijevaka za izlaz koštica i samljevenog usplođa, elektromotora s remenskim prijenosom, te električne instalacije.
Voće se kroz lijevak usipa u pasirku, gdje se uslijed centrifugalne sile i djelovanjem rotirajućih potisnih ploča usplođe protiskuje kroz perforirano sito, te samljeveno izlazi kroz lijevak za izlaz usplođa. Koštice ne prolaze kroz sito, već se zbog nagiba kućišta i sita kreću prema izlaznom lijevku koštica na prednjem dijelu pasirke, kroz koji izlaze van. Pogonsko vratilo s rotirajućim potisnim pločama pogoni se elektromotorom, pomoću remenskog prijenosa.

Opis postupka i linije za proizvodnju octa od voća i povrća
Pri uzgoju jabuka i drugih vrsta voća, određeni dio plodova lošije je kvalitete, pa stoga ne može postići zadovoljavajuću cijenu na tržištu, odnosno ne može se prodati kao konzumno voće. Najčešće se nedostaci odnose na izgled ili veličinu plodova, dok su nutritivna i organoleptička svojstva u cijelosti sačuvana. Idealan način korištenja takvih plodova je neki od oblika prerade, pri čemu navedeni nedostaci ne igraju značajnu ulogu. Jedan od načina prerade je proizvodnja voćnog octa. Najčešće se proizvodi jabučni ocat, mada se ocat proizvodi od svih vrsta voća (maline, višnje, marelice, kupine, borovnice, ananas i sl.). Te vrste octa znatno su skuplje od jabučnog, pa se uglavnom nalaze na tržištima razvijenih i bogatih zemalja. Pri tome se u octu zadržavaju najveće količine minerala, vitamina i enzima koji su se nalazili u svježem voću.
Proizvodnja octa sastoji se od slijedećih postupaka: pranje i probiranje, usitnjavanje, prešanje, primarno (alkoholno) vrenje, te sekundarno (octeno) vrenje. Dok alkoholno vrenje traje relativno kratko, 2 do 6 tjedana, dok octeno vrenje, ovisno o uvjetima, može trajati i preko dvije godine. To proizvođačima octa donosi brojne probleme:
- Tijekom tako dugog vremena jedan dio alkohola iz voćnog vina ishlapi, tako da je u konačnici u jabučnom octu nemoguće postići više od 4% octene kiseline. Ako se pri tome zna da europske norme propisuju da je minimalni sadržaj octene kiseline 5%, jasno je da se na ovaj način zadani standardi ne mogu zadovoljiti.
- Zbog dugog trajanja octenog vrenja javlja se potreba za velikim volumenom spremnika, a time i prostora, što sve poskupljuje proizvodnju.
- Nije moguća kontinuirana isporuka onih količina koje tržište zahtijeva, što je neprihvatljivo za trgovinu.
Svi navedeni problemi otklanjaju se ukoliko se za octeno vrenje koristi acetator, odnosno uređaj u kojem se odvija ubrzano octeno vrenje. U acetatoru se voćnom vinu dovodi velika količina zraka iz okolice, čime se znatno ubrzava proces octenog vrenja. Pošto je on egzoterman, odnosno uslijed vrenja razvija se toplina, temperatura vina raste, te se hlađenjem mora održavati na 30°C. Na toj temperaturi, uz obilje dodanog zraka, nastaju idealni uvjeti za razmnožavanje i rast bakterija octenog vrenja, pa se proces znatno ubrzava u odnosu na proces bez acetatora. Rezultat je da octeno vrenje kojim se alkohol pretvara u octenu kiselinu traje svega 50 do 70 sati, ovisno o uvjetima. Jedino na taj način omogućava se proizvodnja octa sa standardnim postotkom octene kiseline od 5%, u kratkom vremenu, tako da je u svakom trenutku moguće zadovoljiti zahtjeve tržišta. Iz opisanog postupka vidljivo je da se procesom ubrzanog octenog vrenja ne mijenja kemijski sastav, niti se dodaju ikakvi dodaci, jedino se dodavanjem zraka stvaraju optimalni uvjeti za razmnožavanje bakterija, zbog čega se vrenje ubrzava.
Sok za proizvodnju octa može se dobiti korištenjem pojedinih uređaja linije za proizvodnju sokova (uređaja za pranje, mlina i preše).
Linija za proizvodnju octa iz prethodno proizvedenog soka sastoji se od acetatora kao osnovnog uređaja, te prikladnih spremnika za alkoholno vrenje i skladištenje octa.

Acetator EUCLID tip A 400

Acetator EUCLID tip A 400 namijenjen je proizvodnji jabučnog i drugih vrsta octa, odnosno pretvaranje alkohola u octenu kiselinu postupkom octenog vrenja, uz intenzivno dovođenje zraka iz okoline i njegovo miješanje s tekućinom. Sastoji se od spremnika s postoljem, centrifugalne pumpe, ejektorskog uređaja za napajanje zrakom, cijevnog spiralnog hladnjaka, armature za pražnjenje spremnika i mjerenje razine, radnog i sigurnosnog temperaturnog osjetnika, električne instalacije i upravljačkog ormarića s mikroprocesorskim kontrolnikom.

Spremnik acetatora ima volumen od 520 litara. Unutar spremnika nalaze se cijevi za dovod tekućine pomiješane sa usisanim zrakom i cijevni spiralni hladnjak tekućine. Pored spremnika nalazi se ormar s opremom, odnosno centrifugalnom crpkom, električnom instalacijom i upravljačkim ormarićem.
Za vrijeme rada acetatora pomoću centrifugalne crpke ostvaruje se optočno strujanje tekućine, pri čemu se u tekućinu dovodi zrak iz okoline. Tekućina se iz spremnika usisava kroz usisnu cijev smještenu na njegovom dnu, usisnom cijevi dolazi u crpku, iz koje tlačnom cijevi ponovno odlazi u spremnik. Tlačna cijev grana se na tri cijevi, čime se omogućava usisavanje velike količine zraka, potrebne za proces octenog vrenja. Na gornjem dijelu svake od tri cijevi za dovod tekućine nalaze se uređaji za napajanje tekućine zrakom. Uređaji rade na principu ejektora. U tlačnim cijevima ugrađena su suženja, kojima se ostvaruje podtlak potreban za usisavanje zraka. U najuži dio cijevi ulaze sapnice kojima se dovodi zrak. Na ovaj način usisani zrak ulazi u tlačne cijevi, miješa se s tekućinom i na donjem dijelu u spremnik ulazi mješavina tekućine i zraka. Zračni mjehurići nakon ubacivanja u spremnik kreću se prema površini, miješajući tekućinu i kemijski reagirajući s njom. Zrak izlazi iz spremnika kroz otvor na njegovom gornjem dijelu.
Miješanje zraka s tekućinom koja sadrži alkohol i bakterije octenog vrenja uzrokuje ubrzavanje procesa vrenja i pretvorbe alkohola u octenu kiselinu. Budući da je taj proces egzoterman, odnosno da se njime oslobađa toplina, dolazi do povećanja temperature tekućine. Osim toga, tekućina se zagrijava i uslijed trenja uzrokovanog njezinim miješanjem. Ukupnu toplinu, nastalu trenjem i kemijskom reakcijom, potrebno je odvesti u okolicu, kako ne bi došlo do prekoračenja temperature optimalne za život bakterija. U tu svrhu u spremnik je ugrađen spiralni cijevni izmjenjivač topline, u kojem se kao rashladno sredstvo koristi voda iz vodovoda ili bunara.
U spremniku se nalaze radni i sigurnosni temperaturni senzori. Na temelju izmjerene vrijednosti temperature pomoću radnog temperaturnog senzora, mikroprocesorski kontrolnik upravlja radom elektromagnetnog ventila hladnjaka, te na taj način održava zadanu temperaturu u spremniku. Kao sigurnosni element, u spremnik je ugrađen temperaturni senzor sigurnosnog termostata, koji u slučaju otkazivanja radnog termostata, odnosno prekoračenja temperature zraka iznad 30°C zbog bilo kojeg razloga, prekida rad acetatora.
Ovisno o okolnojtemperaturi, proces octenog vrenja u acetatoru do postizanja 5% octene kiseline traje 70 do 100 sati.

Načini pakiranja sokova i octa

 
Pakiranje soka u staklenoj boci
 
Ocat od jabuke
 
Pakiranje soka "bag in box" (vreća u kutiji)
  Sok od cikle
 
:: Prehrambeno-prerađivačka industrija :: EUCLID - PROIZVODNJA SOKOVA I OCTA OD VOĆA I POVRĆA ::