Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 9
1.1 Основные характеристики моркови как основного источника каротина и пищевых волокон для здорового питания 9
1.2 Пищевая ценность моркови и продуктов ее переработки 17
1.3. Существующие технологии получения пищевых продуктов с использованием моркови 18
1.4 Требования к качеству моркови 26
1.5 Динамика и закономерности изменения состава нутриентов в процессах переработки и хранения 31
Глава 2. Объекты, условия и методика проведения исследований 34
2.1 Характеристика объектов исследования 34
2.2 Схема проведения исследований 35
2.3 Методы исследований 41
Глава 3 Результаты исследований 44
3.1 Анализ сортимента и агротехники выращивания моркови для переработки на пюре 44
3.2 Характеристика корнеплодов выделенных сортов моркови по органолептическим и биохимическим показателям 48
3.3 Динамика изменения биохимического состава корнеплодов при переработке и хранении 52
3.4 Анализ существующей технологии производства морковного пюре в ОАО «ПРОГРЕСС» 55
3.5 Микробиологическая стабильность морковного пюре 59
3.6 Исследования пищевой ценности, показатели безопасности готового морковного пюре – полуфабриката 60
3.7 Каротиноидный состав, динамика изменения содержания каротина в процессе переработки моркови на пюре 61
3.8 Содержание и состав пищевых волокон моркови 63
3.9 Динамика изменения состава пищевых волокон в процессе получения пюре - полуфабриката, пюре и нектаров для здорового питания 64
Глава 4. Совершенствования элементов технологии и инновации в ассортименте 68
4.1 Зависимость изменения консистенции пюре и состава пищевых волокон от применяемого оборудования 68
4.2 Расчет оптимального процесса стерилизации морковного пюре 69
4.3 Способы снижения содержания оксиметилфурфурола (ОМФ) в морковном пюре 65
4.4. Снижение потерь воды при работе стерилизационной установки 68
4.5 Инновации в ассортименте пюре и разработка технологии производства нового функционального продукта питания из моркови 83
4.5.1 Моделирование рецептуры и разработка технологии производства морковно - облепихового пюре 85
4.5.2 Совершенствование технологии регулирования кислотности в морковном пюре в соответствии с рекомендациями по использованию системы управления ХАССП 96
Глава 5. Экономическая эффективность разработанных мероприятий 101
5.1 Расчеты и сравнительный анализ экономических показателей производства морковного пюре с учетом инновационных решений в технологии и рецептуре 101
5.1.1 Сравнительная экономическая эффективность производства пюре морковного с учетом инноваций в технологии и ассортименте 101
5.2. Расчет оптимального процесса стерилизации морковного пюре и экономической эффективности применения инноваций в процессе стерилизации 103
5.2.1 Расчет оптимального процесса стерилизации морковного пюре и экономической эффективности применения инноваций в процессе стерилизации 104
5.2.2 Сокращение потерь продукта при работе стерилизационной установки 104
5.2.3 Экономия потерь охлаждающей воды на стерилизаторе 106
Выводы 109
Рекомендации производству 111
Список используемой литературы
- Пищевая ценность моркови и продуктов ее переработки
- Схема проведения исследований
- Динамика изменения биохимического состава корнеплодов при переработке и хранении
- Инновации в ассортименте пюре и разработка технологии производства нового функционального продукта питания из моркови
Введение к работе
Актуальность проблемы. При современном производстве морковного пюре важным вопросом является эффективное и рациональное использование сырья, в том числе и за счет снижения потерь и отходов во время производственного процесса.
Решением данных вопросов может служить создание новых безотходных или малоотходных технологических процессов. Разработка и внедрение подобных технологий позволит получить продукт высокого качества с уменьшением затрат и себестоимости продукта.
Разработка и внедрение новых технологий позволит получить продукт высокого качества с уменьшением затрат и себестоимости продукта.
Компании, занимающиеся переработкой корнеплодов моркови на пюре, ежегодно вырабатывают большое количество продукции из нее, поэтому разработка рекомендаций для рационального использования сырья, уменьшению отходов и потерь особенно актуальны для получения экономической эффективности.
Выпуск консервированной продукции оптимальной по составу для здорового питания не всегда удовлетворяет спрос на них. Производство многокомпонентных продуктов на промышленных предприятиях дает возможность применению современные щадящие технологию переработки, рационально использовать сырье и материалы, сохраняя биологическую ценность выпускаемой продукции.
В связи с этим исследования по совершенствованию элементов технологии переработки моркови на пюре для здорового питания представляются вполне актуальными.
Целью диссертационной работы является совершенствование элементов технологии получения продуктов на основе моркови для здорового питания и повышение эффективности его производства путем оптимизации технологических и производственных процессов.
Задачи исследований:
-
провести сравнительный анализ сортимента моркови по технологическим показателям и пищевой ценности, выделить лучшие сорта по комплексу показателей;
-
обосновать и рассчитать оптимальные режимы процесса стерилизации морковного пюре;
3. обосновать и разработать методические рекомендации контроля и
снижения количества оксиметилфурфурола (ОМФ);
-
обосновать и рекомендовать совершенствования (инновации) в технологии производства морковного пюре;
-
провести моделирование рецептуры и разработать технологию производства нового функционального продукта питания на основе морковного пюре с добавлением облепихи;
-
рассчитать экономическую эффективность разработанных мероприятий и инноваций.
Научная новизна полученных результатов:
-
В условиях производства определены наиболее ценные по комплексу показателей сорта моркови для переработки на пюре;
-
Исследован и рассчитан оптимальный режим работы оборудования для предотвращения накопления оксиметилфурфурола в морковном пюре;
-
Разработана система замкнутого контура охлаждения, водя на сте-рилизационной установке;
4. Предложена и разработана рецептура нового функционального
продукта на основе морковного и облепихового пюре, что дает возмож
ность отказа от использования лимонной кислоты для регулирования ки
слотности в морковном пюре.
Практическая значимость:
- определены оптимальные сорта моркови в Липецкой области по
комплексу показателей, для переработки на пюре для здорового питания;
разработаны мероприятия по совершенствованию технологии переработки корнеплодов моркови на пюре;
разработаны и предложены предприятию ОАО «ПРОГРЕСС» инновационные технологические мероприятия по улучшению качества и безопасности продуктов из моркови, расширению ассортимента, экономии энергозатрат;
разработаны рецептура и новые технологии производства инновационного продукта на основе, морковно - облепиховое пюре;
разработаны проекты ТИ и СТО для промышленного производства, нового продукта морковно-облепихового пюре;
рассчитаны и обоснованы экономические показатели, разработанных, инновационных решений.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований по сокращению потерь морковного пюре в процессе производства, по расчету оптимального процесса, температурного режима работы оборудования, для снижения энергозатрат на производство и повышения качества выпускаемой продукции, приняты к внедрению на производственном предприятии ОАО «ПРОГРЕСС» г. Липецк.
Материалы используются в образовательном процессе для студентов, обучающихся по специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» и по бакалавриату 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», 19.03.04 «Технология продукции и организации общественного питания».
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены и обсуждены в период 2010 – 2014 гг. на отчетных научно практических международных конференциях Мичуринского государственного аграрного университета и всероссийских научно – практических конференциях студентов и аспирантов.
Публикации результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Положения выносимые на защиту:
-
Характеристика сортов моркови и пищевая ценность морковного пюре полученного из перерабатываемых сортов на предприятиях здорового питания.
-
Расчет оптимального процесса стерилизации морковного пюре.
-
Способы снижения содержания оксиметилфурфурола в морковном пюре.
-
Способ снижение потерь воды при работе стерилизационной установки.
-
Инновации в ассортименте пюре и разработка технологии производства нового функционального продукта питания из моркови.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора научно - технической литературы, методической части, результатов исследования и их анализов, выводов, списка используемой литературы. Работа изложена на 157 страницах машинописного текста и содержит 48 таблиц, 22 рисунка и 3 приложения. Список используемых источников включает 160 наименований российских, в том числе 9 зарубежных авторов.
Пищевая ценность моркови и продуктов ее переработки
Пюре для детского питания получают протиранием с последующим гомогенизированием. Уже давно доказано, что морковь необходима как взрослым, так и детям. Но наибольшую потребность в ней испытывают дети раннего возраста. Это объясняется тем фактом, что период раннего детства связан с формированием организма. В этот период происходит активный рост, физическое и умственное развитие, формирование скелета и зубов. В связи с этим в рацион ребенка должны включатся белки, углеводы, витамины, а также минеральные вещества (Шобингер У., 2004).
Морковь - один из важнейших корнеплодов, потребляемых людьми уже более 4000 лет. Культивируется повсюду. Корнеплоды имеют различную форму и окраску. Характер и интенсивность окраски зависит от содержания пигментов -каротина и антоцианов (Еременко Л. Л., 1977).
Морковь и морковный сок используют для лечебного питания при заболевании сердечнососудистой системы, печени, почек, нарушении минерального обмена, ухудшения зрения, повышения сопротивляемости инфекциям (Еременко Л. Л., 1977).
Энергетическая ценность 100 г моркови составляет 163,3 кДж (35,0 ккал). Корнеплод состоит из 85% воды и 10- 15% сухих веществ, причем главной составной частью их являются сахара – глюкоза, фруктоза и сахароза (до 5%). Морковь также содержит белок (1,3 %), жир (0,1 %), клетчатку (1,5 %) , золу (0,8-1,0 %). Витамины - каротин, В1, В2, РР, С и другие. В корнеплодах присутствуют легкоусвояемые минеральные соли, они обладают хорошими вкусовыми и диетическими качествами. Азотистые вещества составляют 1,1 – 1,3 %, причем большая часть из них приходится на долю белка. В золе моркови содержится много калия, кальция, железа, фосфора, а также бор, бром, марганец, медь и другие элементы (Еременко Л. Л., 1977).
Наиболее изученным веществом, определяющим качество корнеплодов моркови, является каротин. Каротин в растении выполняет самые различные функции, связанные с окислительно-восстановительными процессами, фотосинтезом и разложением (Лебедев С. И., 1953).
Каротин накапливается вначале в листьях и его содержание идет на убыль с начала формирования корнеплода, где происходит его интенсивный синтез. (Кулиев К. А., 1966).
Желтую и оранжевую окраску растениям чаще всего придают каротиноиды. Это весьма многочисленная группа растительных пигментов. Наиболее важный из них - -каротин, который в организме человека является источником витамина А и антиоксидантом. Он содержится в моркови, от латинского названия который (carota) и получила свое наименование вся эта группа пигментов (Сарафанов Л. А., 2007).
Морковь богата пищевыми волокнами, в том числе пектиновыми веществами, которые обладают защитными свойствами для пищеварения. Благодаря наличию в молекулах пектина свободных карбоксильных групп он может связывать в кишечнике соли тяжелых металлов: свинца, кобальта, цинка, молибдена и др., а также радионуклиды. Образующиеся соединения – пектады и пектинады – легко выводится из организма человека, чем и объясняется его защитный эффект. Кроме того, пектин широко используется в кондитерской и молочной промышленности в хлебопечении (Фан – Юнг А. Ф., 1984).
Ряд исследователей занимались изучением корнеплодов моркови (Агапов С. П., 1957; Брилевский О. А., 1985; Колодезная В. С., 1982; Степанова В. М., 1984; Сидляревич В. И., 1987). По мере роста и развития растений моркови в ее корнеплодах происходит непрерывное увеличение количества сухих веществ, сахаров, каротина, содержание которых в период полной спелости достигает максимума (Будницкая Е.В., 1953). В это же время происходит дифференциация сахаров и других веществ (Сабуров Н. В., 1962; Бобренева И.В., 2002). Так же многими авторами проводились исследования условий уборки и хранения корнеплодов моркови (Басов А.М., 1991; Бекетов П.В., 1986; Бертон У.Г., 1985; Шамраев А. Н., 1970).
В настоящее время научно обоснована эффективность использования физиологически активных ингредиентов, обладающих защитными свойствами, к которым относятся пектиновые вещества. Как известно, пектиновые вещества обладают детоксиционными и радиопротекторными свойствами. Одним из главных поставщиков пектиновых веществ может быть морковь. В связи с этим разработана технология производства соусов на основе овощей, таких как морковь, с использованием композитной полифункциональной пищевой добавки полисахаридной природы, позволяющей управлять качеством получаемых продуктов (Гельдыш Т. Г., 2002; Доронин А. Ф., 2009).
Использование растительных добавок, в том числе морковного пюре в приготовлении продуктов питания различны. (Гатько Н. И., 2004; Гатько Н. Н., 2003; Голубев В. Н., 2002; Голубев И. Г., 2005; Неменущая Л. А., 2009; Полянский К. К., 2008; Шепель О. В., 2006).
По мнению ряда авторов получая информацию по ценности потребления моркови в переработанном виде, и наличия богатого ассортимента полезных веществ в составе корнеплода, позволяет сделать вывод о необходимости употребления продуктов переработки для здорового питания и детей раннего возраста (Бочаров Т. В., 2009; Гореликова Г. А., 2009; Домарецкий В. А., 2007; Руденко Н. Е., 1986; Метлицкий Л. П., 1976).
Исследования ряда авторов указывают на необходимость высокого потребления калорий для среднего жителя в 2500 ккал, когда в других странах данная норма потребления установлена и на 2000 ккал. (Скурихин И.М., 2002).
Морковь в своем составе содержат следующие ценные пищевые вещества: белки (1,3%), углеводы – сахара (6-7%), крахмал-(0,2%) пектиновые вещества (до 1%), пищевые волокна - клетчатка (до 1,5%), каротиноиды (до14 мг%), макро- и микроэлементы (до 1%); сахара - моносахариды, глюкоза и фруктоза и дисахариды, преимущественно сахароза. Содержание сахаров в моркови в среднем составляет 4-7%, причем преобладают фруктоза и глюкоза, сахарозы не более 1,5 мг% (Скурихина И.М., 2002).
Схема проведения исследований
В исследованиях качества сырья, полуфабрикатов и готовых изделий применялись стандартные методики, регламентированные действующей нормативно-технологической документацией. Органолептические показатели – в соответствии с ГОСТ 8756.1 – 79 Продукты пищевые консервированные. Методы определения органолептических показателей, массы нетто или объема и массовой доли составных частей.
В данной работе применялись стандартные общепринятые биохимические, физико-химические, микробиологические и органолептические методы исследования свойств сырья и готовой продукции (таблица 2.3.5). Изучение состава сырья, его сортовые особенности. Изучение всей производственной цепочки и переработки свежего сырья с дальнейшим использованием для производства готового к употреблению продукта. Приведенные в работе расчеты, графики и таблицы выполнялись при помощи программ: Microsoft Word, Microsoft Excel, Power Point.
Изученные методы и проведенные исследования позволили получить результаты, изложенные в главе 3. Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Приведенные результаты экспериментальных исследований сырья полуфабрикатов, технологических процессов, параметров работы оборудования для совершенствования производства продуктов из моркови для детского и функционального питания.
Для переработки ОАО «ПРОГРЕСС» ежегодно закупает в хозяйствах Липецкой области около 2000 т моркови.
Специалисты от хозяйств согласовывают используемые сорта моркови для посева. Предъявляемые требования в соответствии с ГОСТ 1721-85 «Морковь столовая свежая, заготовляемая и поставляемая»: Корнеплоды свежие, целые, здоровые чистые, не увядшие, не треснувшие, без повреждений сельскохозяйственными вредителями, без излишней внешней влажности, типичной для ботанического сорта, формы и окраски, с длиной оставшихся черешков не более 2,0 см или без них, но без повреждений плечиков корнеплода. Длина корнеплодов, от 13 до 22 см, поперечный диаметр от 2,5 до 6,0 см. Не допускается применение генетически модифицированных сортов и применение нанотехнологий.
Переработка корнеплодов с другими размерами допускается, но при этом возможны повышенные потери. При слишком мелких корнеплодах возрастают потери сырья, а при крупном размере корнеплодов, снижается производительность линии. В случае сильного загрязнения корнеплодов идет перерасход воды на мойку.
Более предпочтительны корнеплоды с маленькой сердцевиной, без растрескиваний, с небольшой розеткой листьев, минимальным наличием глазков. Благоприятна сочная мякоть, ярко-оранжевый цвет, большое содержание каротина. НИИОХ-336 (ВНИИ овощеводства) - среднеспелый сорт с вегетационным периодом 110-117 дней. Дает раннюю пучковую продукцию, пригоден для консервной промышленности. Корнеплод цилиндрический, тупоконический с оранжево-красной вкусной мякотью. Сорт отличается пластичностью, стабильной урожайностью, высоким содержанием каротина.
МОСКОВСКАЯ ЗИМНЯЯ А-115 - создан во ВНИИСОК. Среднеспелый сорт с вегетационным периодом 67-98 дней. Пучковую морковь снимают через 45-50 дней после появления всходов. Окраска ярко-оранжевая, сердцевина небольшая. Вкусовые качества высокие. Лучший сорт для хранения и потребления в свежем виде зимой. Пригоден для подзимнего посева.
НАНТСКАЯ-4 (ВНИИСОК) - среднеспелый сорт с вегетационным периодом составляет 78-108 дней. Пучковую морковь снимают через 50-60 дней после появления всходов. Лучший по вкусовым качествам сорт с нежной, сочной мякотью. Корнеплод тупоконический, цилиндрический. Длина корнеплода 1015см. Окраска ярко-оранжевая, сердцевина маленькая, оранжевая. ЛОСИНООСТРОВСКАЯ 13 - создан во ВНИИ овощеводства. Среднеспелый сорт, рекомендуется для использования в свежем виде, для производства детского питания и для кормовых целей. Корнеплод цилиндрический, слабо сужающийся к основанию, поверхность гладкая с мелкими глазками массой до 200 гр, длиной до 18 см. Мякоть оранжевая, сочная, сорт отличается повышенным содержанием каротина.
Однако предприятие ОАО «ПРОГРЕСС» перерабатывает следующие сорта: МОРКОВЬ КАНАДА F 1 - новый, высокоурожайный, среднеспелый сорт (период от посева до сбора урожая 130 дней). Корнеплоды длиной 18-23 см, диаметром 4-5 см, полуконической формы с закругленным кончиком, сочные и сладкие. Окраска мякоти вместе с сердцевиной ярко-оранжевая. Сорт приспособлен для выращивания на относительно тяжелых почвах и пригоден для длительного хранения. Посев производится ранней весной в хорошо удобренную, рыхлую почву на глубину 1,5-2,0 см, поштучно. Схема посева 5x20 см.
МОРКОВЬ НАРБОННЕ F 1- корнеплоды насыщенного цвета и сладкого вкуса. Позднеспелый (период от полных всходов до технической спелости 130-135 дней). Сортотип Нантская надежный гибрид по урожайности и сохранности. Корнеплод цилиндрической формы, слегка сбегающий на конус, тупоконечный, ярко-оранжевой окраски. Длина 19-21 см, масса 120-180 гр. Ботва крепкая, темно-зеленая, что значительно облегчает уборку. Привлекательные, выровненные корнеплоды, устойчивы к растрескиванию и ломкости. Высокие вкусовые качества, мякоть сочная, сладкая, однородная, ярко-оранжевого цвета, с повышенным содержанием каротина. Рекомендуется для потребления в свежем виде и длительного хранения. Корнеплоды во время хранения улучшают свои вкусовые качества.
Динамика изменения биохимического состава корнеплодов при переработке и хранении
В случае снижения производительности из-за нехватки сырья для переработки или поступления загрязненных корнеплодов, на мойку которых уходит больше времени, объем накопительных емкостей с морковной мезгой прошедшей инактивированние ферментов и идущей в дальнейшем на стерилизацию не обеспечивает стабильность процесса, и для бесперебойной работы снижают производительность линии и стерилизатора. В таком случае продукт подвергается температуре стерилизации 123С, вместо 120 секунд, уже 240 секунд (4 мин), что способствует росту показателя ОМФ до 40мг/л, что превышает установленную ПДК (20 мг/л).
Если стерилизатор работает в режиме 4000 л/ч, то содержание ОМФ снижается до 2 мг/л, что в 10 раз ниже предельно допустимой нормы.
Частые остановки оборудования из-за нехватки сырья для работы на полной производительности, так же не желательны, в связи с тем, что при заправке и вытеснении оборудования происходит потеря сырья в тот момент, когда идет вытеснения из труб и оборудования пюре водою.
Для предотвращения подобных случаев предлагается, при наличии неисправностей в технологическом оборудовании, предварительно снизить производительность оборудования до 3000 л/час, т.е. 75% производительности, что создаст возможность иметь запас пюре в накопительных емкостях и получать высококачественный продукт, с теми же допустимыми показателями оксиметилфурфурола.
Рост значения ОМФ прямо пропорционален времени выдержки и обратно пропорционален производительности (рисунок 4.3.1). С учетом данных факторов альтернативным мероприятием может служить снижение температуры стерилизации при увеличении времени выдержки морковного пюре. Понижение температуры стерилизации на момент снижения производительности, путем расчета фактора стерилизации (летальности), дает возможность полноценному снижению микроорганизмов с учетом фактора стерилизации (летальности). При снижении температуры стерилизации возникает возможность экономии затрат энергии. Вид стерилизационной установки для переработки корнеплодов на пюре во вложении 3. Снижение потерь воды при работе стерилизационной установки
На предприятии применяют следующую систему для снижения температуры продукта до температуры розлива. Она состоит из серии концентрических трубопроводов, объединенных в группы посредством фланцев с паровыми барьерами. Продукт циркулирует в центральном кольце, в то время как охлаждающая вода циркулирует во внутренних и во внешних рубашках. Охладитель укомплектован электропневматическим модулирующим клапаном для регулировки потока воды в соответствии с рабочей температурой охлаждающей воды 12 – 20 С.
Потребление охлаждающей воды стерилизатором составляет 30.000 л/ч. Температура охлаждающей воды на входе в стерилизатор 12 – 20 С.
Стерилизатор состоит из секций стерилизации, и охлаждения после стерилизации. При входе на стерилизатор вода имеет температуру 15 С. При выходе из стерилизатора, вода имеет температуру + 55 С. Охлаждающая вода поступает через регулирующий клапан в стерилизатор и вытекает из стерилизатора.
Охлаждающая вода подаётся непосредственно в стерилизатор от системы водоподготовки и затем сливается в канализацию.
Для экономии потерь охлаждающей воды предлагается собрать оборотную воду, охладить её до 15 С. и вновь подать на стерилизатор. В стерилизатор вода поступает с температурой 15 С, а выходит при температуре 55 С. Особенности системы.
1. Необходимость использования холода наружного воздуха. Это условие энергоэффективности принуждает к использованию промежуточного контура, заполненного морозоустойчивым хладоносителем, который можно охлаждать в драйкулере. Пригодными для использования в пищевой промышленности является небольшое число хладоносителей. В данной ситуации предлагается водный раствор пропиленгликоля. Достаточной полагается концентрация 40%.
Необходимо использовать систему с промежуточным хладоносителем, охлаждающемся в драйкулере и холодильной машине. Вода в этой системе охлаждается в промежуточном теплообменнике за счёт отепления промежуточного хладоносителя. Использовать, по причине необходимости в независимых контурах питания потребителей, в нескольких промежуточных теплообменниках, каждый из которых работает на пастеризатор. Использовать систему оборотного водоснабжения, охлаждаемую на аппаратах производителей холода. Использовать регулируемую по потребностям стерилизатора подачу охлаждающей воды. Использовать бак для сбора воды, идущей самотёком из стерилизатора. Использовать систему водоподготовки для компенсации потерь оборотной воды в контуре.
Инновации в ассортименте пюре и разработка технологии производства нового функционального продукта питания из моркови
В данном разделе произведены расчеты технологических параметров для рационального использования энергоресурсов при стерилизации нектаров с использованием морковного пюре.
Оптимальным режимом стерилизации нектаров с использованием морковного пюре является 2-х минутная выдержка с температурой стерилизации 129-130 С.
Данные параметры на поточном пастеризаторе позволяют получение морковное пюре со стабильными качественными показателями (хорошим свойственным продукта цвету и вкусу, сохранением максимального количества полезных веществ) и микробиологической стабильностью, что подтверждается протоколами испытаний пюре по органолептическим и микробиологическим показателям.
При использовании в производстве морковного пюре для изготовления нектаров возникают определенные сложности на определенных этапах производства. Так на этапе запуска машины розлива в первых готовых к реализации образцах можно зафиксировать разбавление продукции по содержанию сухих растворимых веществ (Вх). Данное разбавление может возникать на этапе заправки пастеризатора готовым к розливу нектаром и дальнейшей подачи купажа на розлив. Подача продукта для розлива начинается преждевременно. Рассмотрим данную ситуацию поэтапно.
Перед заправкой в пастеризаторе находится вода, которая вытесняется готовым продуктом (купажом) на определенном этапе вытеснения происходит смешивание воды и купажа. Пастеризатор начинает подачу продукта на машину розлива после определенного количества слитой в дренаж воды и смешанной фазы, этот объем зависит от вида разливаемого продукта его плотности и вязкости. Сливаемый объем в дренаж возможно корректировать. Для этого во время опорожнения в дренаж воды и смешанной фазы необходимо каждые 100 литров сливаемых в дренаж отбирать пробу, для измерения в ней содержания Вх. В тот момент, когда начнется вытеснение полноценного продукта можно производить подачу купажа на машину розлива.
На данном примере можно рассмотреть объем потерь при сливе продукта во время заправки пастеризатора. Каждые 100 л. жидкости слитых с пастеризатора в дренаж отбирается пробник, в котором измеряется содержание сухих растворимых веществ (%).
Рассчитываем потери: Для примера возьмем производство морковного нектара с содержанием сухих растворимых веществ 10,7 %, № пробы 2, содержание сухих растворимых веществ 0,3% фактические, данные показатели присущи 100 л слитого в дренаж жидкости, следовательно:
Совершая мониторинг работы оборудования можно повышать качество выпускаемого продукта и создавать условия для более рациональной работы производства.
Так же при производстве необходимо следить за температурными режимами пастеризации, которые прямо влияют на качество готового продукта. Отслеживать данную информацию возможно просмотрев термограмму температурных режимов, которые записываются в память пастеризатора. На термограмме фиксируются производительность, температура стерилизации, температура охлаждения и другие параметры которые важны при работе оборудования. Просмотрев термограмму и убедившись в соответствии всех параметров, можно быть более уверенным в качестве выпущенного продукта. В случае нарушений технологического процесса термограмма поможет определить, по какой причине произошел сбой, что даст возможность оперативно исправить неисправность и повторно проверить выпущенную продукцию на безопасность и качество, не допустив падания некачественной продукции в реализацию.
При производстве морковного пюре, обычно применяется стерилизация с охлаждением полуфабриката проточной холодной водой с последующим сбросом нагретой воды в канализацию. Для снижения потерь охлаждающей воды, мы предлагаем использовать замкнутый контур охлаждения воды, описанный в разделе 4.4 диссертационной работы.
Для расчета экономической эффективности применяемая схема производства по сравнению с предлагаемой. Мы сделали расчеты с учетом затрат стоимости сырья и материалов, тары, расходы на топливо и энергию, стоимости используемой воды, производственные и не производственные расходы и заработанную плату на 1 тонну готовой продукции (таблица 5.2.3.1).
Предлагаемая схема по сравнению с обычной повышает рентабельность на 3,8 %. При производстве 1 тонны пюре по предлагаемой схеме, прибыль увеличивается на 367,6 руб. В год на предприятии вырабатывается 2000 тонн пюре, следовательно, общая годовая прибыль предприятия по предлагаемой схеме составит 735200 рублей.
Внедрение новой системы охлаждения стерилизатора с использованием водохлаждающего устройства градирни и холодильной машины дает ежегодно экономию. Срок окупаемости стоимость дополнительных средств на закупку необходимого для инноваций оборудования 2 года. В дальнейшем инновация и экономия средств от внедрения новой системы охлаждения стерилизатора с использованием водохлаждающего устройства градирни и холодильной машины повысит прибыль и рентабельность производства.
