Разработка технологической линии получения нектара "Мультифруктовый"

Министерствообразования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство пообразованию и науки РФ
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Факультет пищевыхпроизводств
Курсовойпроект
По дисциплинеТехнология отрасли
На тему:Разработка технологической линии получения нектара “Мультифруктовый”
Самара, 2008

Содержание
Введение. Соки натуральные сухие:пасты, гранулы, порошки
1. Характеристика и значениехимического состава плодов и ягод
2. Технологическая сущность процессаочистки воды
3. Описание технологической схемыпроизводства нектара «Мультифруктовый»
4. Расчет материального балансанектара «Мультифруктовый»
5. Расчет и описание керамическогосвечного фильтра
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение. Сокинатуральные сухие: пасты, гранулы, порошки
Предприятия соковойотрасли работают с соками трех видов: прямого отжима, консервированными ивосстановленными. Сок прямого отжима с массовой долей растворимых сухих веществ– 10% получают в результате механического воздействия на свежие спелые фрукты,ягоды и овощи. Концентрированный сок с массовой долей растворимых сухих веществне более 70% — результат удаления влаги из сока прямого отжима путемвыпаривания, вымораживания или продавливания через мембрану. Концентрированныйсок используют для получения восстановленного сока. Концентрация сока, так жекак и восстановление, сопровождается потерей биологически активных веществ.Дополнительные тепловые воздействия, вызванные необходимостью консервированияконцентрированного сока, усиливают его потери. С уменьшением влажности срокхранения продукта возрастает и для концентрированного сока достигает 3 месяцапри температуре 20ºС.
Потери биологическиактивных веществ можно свести к минимуму, уменьшив тепловое воздействие на сокпрямого отжима. Минимизация теплового воздействия возможна при условии мягкоговыпаривания сока при пониженных температурах. Выпаривание при температуре50ºС позволяет максимально сохранять биологическую активностьконцентрированного сока. В результате  полного удаления свободной влаги ичастичного – связанной концентрированный пастообразный продукт может бытьдосушен на атмосфере  при температуре ≤ 50ºС с получением сухогосока, в котором массовая доля растворимых сухих веществ превысит 70%. Принизкой влажности – 10% продукт будет обладать и повышенным сроком хранения.Сухой сок, полученный выпариванием при низких температурах, являетсянатуральным продуктом и максимально сохраняет биологически активные вещества,концентрация которых может существенно превышать концентрацию в исходном сырье.
Цель настоящей работы –разработка низкотемпературной технологии получения натуральных сухих соков смассовой долей растворимых сухих веществ более 70%, максимально сохраняющихбиологически активные вещества и обладающих повышенным сроком хранения.
Для выполненияисследований разработана малогабаритная вакуумная выпарная установка,включающая испаритель, конденсатор, сборник конденсата и форвакуумный насос.Насос создает разрежение в системе и позволяет достигать высокуюпроизводительность по выпариваемой влаге при температурах не более 50ºС.Исследования выполнены в основном на сырье произрастающем в Орловской области.
Выпаривание сока чернойсмородины прямого отжима включает испарение свободной и связанной влаги. Наэтапе испарения свободной влаги температура кипения, как и скоростьвыпаривания, определяются давлением в испарителе и при фиксированной мощностинагрева остаются неизменными. Связанная влага испаряется с падающей скоростью,при этом температура в испарителе поддерживается на уровне температуры  ≤50ºС регулированием подведенной мощности. Во время эксперимента измерялимассу влаги, содержащейся в соке, и определяли влажность по отношению к массесухих веществ.
По окончании вакуумноговыпаривания были получены концентрированный продукт и конденсат, объем которыхсоставили 2/3 от объема сока, загруженного в испаритель.Конденсат представлял собой чистую питьевую воду с ароматом черной смородины.Разбавление концентрированного сока конденсатом в соотношении один к двумпозволяло восстанавливать его до исходного натурального сока прямого отжима.
В течение неделипастообразный концентрированный сок досушивали в конвективной сушилке приатмосферном давлении и температуре до 50ºС. В процессе сушки паста былапропущена через экструдер с получением гранул. По завершении сушки былиисследованы физико-химические свойства сухого сока. В результате лабораторныхисследований установлено, что массовая доля растворимых сухих веществ вгранулированном соке черной смородины влажностью 11% достигла 78%, при этомкратность превышения относительно исходного продукта составила 7.8. Содержаниеорганических кислот, приведенное к яблочной кислоте, достигло 68%, превысивсодержание в ягоде в 28 раз. Пищевые волокна при кратности 3.2 составляли 13.4%.Содержание витамина С в гранулированном соке в 1.5 раза превысило содержание вягоде, составив 300 мг/100 г.
Эксперименты быливыполнены и с другими фруктовыми, ягодными и овощными соками прямого отжима, вобщем составившими 23 наименования. В зависимости от свойств исходного продуктанатуральные сухие соки принимали вид паст или гранул. Пастообразный вид имелисоки: фруктовые – виноградный, вишневый, грушевый, яблочный; ягодные –арбузный, боярышниковый, крыжовниковый, рябиновый (обыкновенная ичерноплодная), красносмородиновый; овощные – огуречный.
Гранулированный видпринимали соки: фруктовые – сливовый; ягодные – земляничный (полевая исадовая), калиновый, клюквенный, малиновый, черносмородиновый, черничный;овощные – свекольный, томатный, тыквенный.
Полученные сухие сокилегко восстанавливаются и при использовании выпаренной из них влаги с ароматомисходного сырья позволяют полученные натуральные восстановленные соки с нужнымсодержанием растворимых сухих веществ.
При необходимостигранулированный сок может быть измельчен в порошок. Однако измельчениенецелесообразно проводить непосредственно перед использованием, так какмелкодисперсные порошкообразные соки, обладая большой поверхностьювзаимодействия с кислородом воздуха, имеют недостаточно продолжительный срокхранения.
Сухие соки в виде паст ипорошков исследованы на продолжительность хранения при температуре 20ºС. Впроцессе эксперимента концентрировали содержание витамина С, как одного изнаиболее лабильных элементов.
Порошок изпастеризованного сока черной смородины (80ºС, 20 мин) уступает порошку изсока прямого отжима не только по внешнему виду, но и по биологическойактивности. Содержание витамина С в нем оказалось в 5.7 раз меньше, составив 53мг/100 г.
Высокая концентрациябиологически активных веществ превращает натуральные сухие соки в продукт сявно выраженным фармакологическим действием и требует тщательного изучения ихсвойств. Высокая концентрация биологически активных веществ в сочетании свозможностью длительного хранения в обычных условиях при комнатной температуреоткрывает большие перспективы перед сухими фруктовыми, ягодными и овощнымисоками в плане разработки новых продуктов для детского, диетического испециального питания. Разработанная технология может составить основу новогонаправления развития предприятий соковой отрасли.

1. Характеристика изначение химического состава плодов и ягод
Мякотьплодов и ягод состоит из воды и сухих веществ. Вода представляет собой тусреду, в которой совершаются естественные для живого организма биохимическиепроцессы. Одновременно она является и активным участником биохимических реакций(гидролиз, гидратация). В живых организмах большое содержание в тканях водыобуславливает высокую активность ферментов и интенсивность биохимическихпроцессов. При низком содержании воды активность ферментов сильно подавляется.В плодах и ягодах содержится от 72.9% (рябина) до 90.5% воды (земляника. До 95воды в плодах и ягодах находится в свободной, подвижной форме и только не более5% — в связанном состоянии, прочно удерживаемом клеточными коллоидами.
Сухиевещества состоят из нерастворимых (1.9-8.1%) и растворимых (7.6-19.5%). Общеесодержание сухих веществ еще мало характеризует достоинство плодов и ягод. Но сним связан выход готовой продукции. Так, повышение содержания растворимых сухихвеществ в яблоках только на 1% сверх базовых 10% сокращает расход сырья дляпроизводства 1 т пюре на 102 кг.
Углеводыявляются одним из основных источников энергии и главным строительным материаломрастительных клеток. Сахара в сочетании с кислотами и другими веществамиобуславливают вкус плодов и ягод, их технологические особенности.
Углеводыразделяют на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
Моносахариды– это простые сахара: глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза и др. В плодах иягодах чаще всего встречаются глюкоза и фруктоза. Глюкоза (виноградный сахар,декстроза) в свободном виде содержится в ягодах и плодах (особенно богат еювиноград – до 8%, сливы, черешни – 5.5%, крыжовник, малина). Из молекул глюкозыпостроены крахмал, гликоген, мальтоза. Глюкоза является составной частьюсахарозы, лактозы. В процессе метаболизма роль глюкозы определяется тем, чтоона является единственной формой, в которой углеводы циркулируют в крови ииспользуются в качестве энергетического материала. Все остальные моносахариды впроцессе обмена переходят в глюкозу.
глюкоза   />
Фруктоза(плодовый сахар, левулеза) в свободном состоянии содержится в плодах винограда(до 7.7%), в плодах яблони (5ю5%), груши (5.2%), черешни, вишни, чернойсмородины, крыжовника. Фруктоза – самая сладкая из всех сахаров. Она в 1.7 разаслаще сахарозы, что позволяет снижать ее количество при замене сахара в среднемна 35%. Усвоение фруктозы организмом не требует инсулина, поэтому используетсяв качестве заменителя сахара в питании больных ожирением и сахарным диабетом.
/>/>
фруктоза  

Олигосахариды– это углеводы, построенные из небольшого количества моносахаридов. Наиболеераспространены дисахариды, образующиеся при соединении двух моносахаридов свыделением воды. В плодах и ягодах к наиболее часто встречающимсяолигосахаридам относится сахароза.
Сахароза(свекловичный, тростниковый сахар) содержится в значительных количествах всахарной свекле, сахарном тростнике, абрикосах, сливах, персиках, бананах,мандаринах, апельсинах. Под действием соответствующих ферментов или принагревании с кислотами сахароза распадается, образуя смесь из глюкозы ифруктозы, которая называется инвертным сахаром, а сам процесс распада –инверсией. У целого ряда культур сахароза или отсутствует совершенно или составляет2-5% (земляника, смородина, крыжовник, малина, а также вишня, черешня).
сахароза   />
Полисахариды– сложные углеводы, состоящие из большого числа (сотен и тысяч) остатковмоносахаридов, обладающие поэтому высокой молекулярной массой. В отличие отпростых Сахаров они не сладкие. По химическому строению полисахариды делят нагомополисахариды, построенные из остатков какого-либо одного моносахарида(глюкозы, фруктозы и т.д.), и гетерополисахариды, состоящие из остатковразличных моносахаридов и их производных.
Наибольшеезначение имеют гомополисахариды, состоящие из остатков глюкозы и называемыеглюкозанами. К ним относятся широко встречающиеся в овощах и плодах крахмал иклетчатка.
Крахмалимеет сложную структуру, состоит из 3-10 тыс. молекул глюкозы. В его составвходит амилоза и амилопектин. Свойства этих веществ различны. Амилозарастворима в горячей воде (70-80°С), амилопектин образует набухшую студенистуюмассу-клейстер. В крахмале разных растений относительное содержаниеамилопектина в 3-4 и даже в 5 раз выше, чем амилозы, разное соотношение ихопределяет различие в свойствах рисового, картофельного, кукурузного и другихкрахмалов.
амилоза   />
Крахмалсодержат неспелые плоды. В период созревания на материнском растении и припоследующем хранении у большинства плодов содержание крахмала уменьшается, асахаров возрастает. После опеределенного максимума уровень сахаров начинаеттакже снижаться.
Клетчатка,или целлюлоза, составляет главную массу клеточных стенок растений. Клетчаткаявляется наиболее стойким углеводом. Она не растворяется ни в одномрастворителе, кроме аммиачного раствора окиси меди (реактив Швейцера). Высокаястойкость клетчатки объясняется особенностями ее строения: 60-70 молекулцеллюлозы, имеющих нитевидную форму, прочно соединены в пучки, называемыемицеллами.
Большаячасть клетчатки не усваивается человеческим организмом. Тем не менее, и онаимеет значение в пищеварении как механический раздражитель стенок кишечника,усиливающий перистальтику его и продвижение пищи. Лишь жвачные животныеспособны усваивать клетчатку благодаря присутствию в их желудке особыхбактерий, вызывающих ее распад.
Представлениео содержании клетчатки в плодах дают следующие данные (5 массы сыроговещества): черешня – 0.3, вишня, слива – 0.5, яблоки, груши – 0.6, абрикосы –0.8, рябина черноплодная – 2.7 и рябина обыкновенная – 3.2.
В плодахи ягодах значительная часть клеточных стенок приходится на долю гемицеллюлоз(полуклетчатки). По сравнению с клетчаткой они менее устойчивы. Гемицеллюлозыпредставляют собой большую группу полисахаридов, которые под действием кислот исоответствующих ферментов образуют ряд моносахаридов. Гемицеллюлоза лучшеусваивается организмом, чем клетчатка. Данные и гемицеллюлоз яблоксвидетельствуют о небольшом, но неуклонном снижении их содержания при храненииплодов.
целлюлоза   />
Пектиновыевещества – группа полисахаридов коллоидного характера, дающих при гидролизезначительные количества галактуроновой кислоты. Молекулярная масса пектиновыхвеществ 20000-200000. Содержатся они в плодах, ягодах, клубнях, стеблях.Пектиновые вещества аморфины, их водные растворы с сахаром (65-70%) вприсутствии органических кислот (рН 3.1-3.5) образуют студни. В связи с этимшироко используются в пищевой промышленности для приготовления мармелада,повидла, зефира, пастилы, желе, джемов, мороженного, фруктовых начинок. Высокимсодержанием пектиновых веществ отличаются плоды черной смородины, яблони,сливы, абрикоса, садовой земляники, крыжовника, малины, винограда, лимона,вишни, черешни, груши. Особенно много их в корках цитрусовых (20-30% массысухого вещества).
Пектиновыевещества разделяются на растворимые пектины и протопектины. Первые являютсяметиловыми эфирами полигалактуроновых кислот, вторые представляют собойсоединение метоксилированной полигалактуроновой кислоты с галактаном и арабаномклеточной стенки. Они содержатся в незрелых плодах, придавая им твердость. Помере созревания плодов в них накапливается фермент протопектиназа, при помощикоторой протопектин превращается в растворимый пектин, в результате чего плодыприобретают мягкость. При нагревании протопектины также превращаются врастворимые пектины.
пектин   />
Пектиновыевещества обладают выраженным биологическим действием. С их участиемуничтожается гнилостная микрофлора кишечника. Они оказывают детоксикационноедействие, адсорбируя экзо- и эндогенные яды, тяжелые металлы, в связи с чемпрепараты пектиновых веществ широко используются в лечебно-профилактическомпитанию. Установлено также, что пектиновые вещества – стабилизаторыаскорбиновой кислоты и оказывают защитное действие при радиоактивном поражении.Они обладают выраженным гипохолестеринемическим действием (ингибируютвсасывание холестерина в кишечнике). Имеются данные, что пектиновые веществаснижают уровень сахара в крови больных сахарным диабетом.
Свойствапектиновых веществ как лиофильных коллоидов определяют их роль втехнологических процессах при переработке плодов. Пектиновые веществаспособствуют сохранению в желе и других продуктах переработки цвета и ароматаплодов. Для хорошего желирования при применении в пищевой промышленностилучшими являются пектиновые вещества с высоким метоксильным числом. Поглощениеже тяжелых металлов более эффективно осуществляется низкометилированнымипектиновыми веществами, так как с металлом связываются свободные карбоксильныегруппы.
Содержаниепектиновых веществ является одним из характерных признаков каждого видарастений. Соотношения отдельных форм пектиновых веществ в плодах специфичны длякаждой плодовой культуры, внутри вида отмечается варьирование этих показателейв зависимости от сорта и изменяющихся внешних условий.
Органическиекислоты подразделяются на летучие (перегоняющиеся с водяным паром) и нелетучие.Органические кислоты в плодах и ягодах содержатся как в свободном виде, так и ввиде солей и эфиров. В плодах и ягодах преобладают свободные кислоты. Так, всмородине содержится 2.42% свободных кислот и 0.61% связанных, в яблоках –соответственно 0.60 и 0.20, в лимонах – 6.33 и 0.3% массы сырого вещества.
Излетучих кислот наиболее важными являются муравьиная, уксусная и маслянаякислоты. В соединении с эфирами они обуславливают аромат многих плодов.Муравьиная кислота найдена в малине, метиловый эфир муравьиной кислоты и метиловыйэфир масляной кислоты составляют существенную часть летучих веществ,определяющих аромат яблок. К нелетучим кислотам относятся окси-, кето- ифенолкарбоновые кислоты.
Изнелетучих кислот в плодах и ягодах содержатся щавелевая, малоновая – в лимонах,янтарная – в ягодах красной смородины, незрелой вишне, крыжовнике, винограде, атакже в черешне и яблоках. Чрезвычайно широко распространена в плодах  и ягодахяблочная кислота, она преобладает в плодах рябины, абрикоса (до 6%), кизила,яблони, косточковых, много ее в ягодах. Винная содержится в винограде (вместе сяблочной), лимонная – в ягодах смородины, малины, земляники, плодах цитрусовых.Изолимонная кислота в ягодах ежевики составляет 2/3 всехорганических кислот.
лимонная кислота   />
/>/>
яблочная кислота  

/>/>
винная кислота  

/>/>
янтарная кислота  

/>/>
малоновая кислота  

/>/>
щавелевая кислота  

Органическиекислоты являются исходным строительным материалом для синтеза углеводов,аминокислот и жиров. Они придают плодам и ягодам специфический вкус и тем самымспособствуют их лучшему усвоению, играют определенную роль в сохранениикислотно-основного равновесия организма. Отдельные кислоты (яблочная) обладаютнекоторыми радиозащитным действием.
Органическиекислоты строго локализованы по отдельным тканям плодов. Их больше в плодовоймякоти, гораздо меньше в кожице и еще меньше – в семенах.
Содержаниеи состав кислот зависят от вида культуры, являются сортовым признаком,значительно зависящем от места, условий выращивания.
Витамины– группа органических соединений разнообразной химической природы, биологическиактивных в очень малых дозах и необходимых для нормального обмена веществ.Многие из витаминов входят в состав ферментов или ферментативных систем,выполняют в организме каталитические функции. При недостатке витаминов в пище,даже вполне удовлетворенной по калорийности и содержанию белка, развиваютсяавитаминозы. Витамины оказывают воздействие на рост, развитие, деятельностькроветворных органов, функции половой системы и др. Огромна роль витаминов  вповышении сопротивляемости к инфекционным заболеваниям и в укреплении общегосостояния организма.
Витаминынужны всем без исключения живым организмам, но способностью их синтезироватьоблают преимущественно зеленые растения. По растворимости витамины делятся надве группы. Одни растворяются в воде (С, Р, В), другие – в органическихрастворителях (эфире, бензоле и др.). Последние в тканях организмов раствореныв жирах, поэтому их называют жирорастворимые (А, В, Е, К).
В плодахи ягодах обнаружены почти все известные в настоящее время витамины. Многие изних содержатся в плодах и ягодах в очень малых количествах – В1, В2,В3, В6, РР (следы – 6.2 мг%). О сортовых различиях всодержании рибофлавина (В2) в плодах и ягодах можно судить по даннымА.Я. Трибунской (мкг % в массе сырого вещества): яблоки – 30-240, вишни –110-200, сливы – 90-650, малина – 60-180, земляника – 45-155, смородина красная– 45-150, смородина черная – 70-120, крыжовник – 60-195, шиповник – 180-550,груши – 90-120, рябина – 35-80, облепиха – 60-70, айва – 30-60, арония –65-170.
Основнымиисточниками витаминов группы В, РР, D являются продукты питания (хлеб, крупа, мясо, рыба, молоко, яйца).
Плоды иягоды являются важным источником водорастворимых витаминов С, Р, В9(фолиевая кислота), а из жирорастворимых – А (каротин), Е и К.
Фолиеваякислота впервые была выделена из листьев, за что и получила свое название. Вотносительно больших количествах содержится в листьях всех растений (особенноземляники, листовых овощей) и дрожжах. Играет большую роль в образованииформенных элементов крови, при ее недостатке в костном мозге нарушается процесссозревания и перехода кровяных клеток в кровь, у животных развивается лиемия,наблюдается задержка роста. Вместе с витамином В12 принимает участиев синтезе меионина, пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеиновых кислот,косвенно влияет на углеводный и жировой обмен. Растений синтезируют ее из n-аминобензойной кислоты игуанозинтрифосфата, используемого в качестве предшественника птериновой частимолекулы фолиевой кислоты.
витамин В9   />
Потребностьв витамине В9 составляет 0.2-0.4 мг в день для взрослого человека иможет быть полностью удовлетворена за счет овощей, плодов и ягод. Содержаниефолиевой кислоты (В9) в плодах и ягодах следующее, мг %: яблоки –0.10-0.14 (до 0.45), земляника – 0.05-0.60, малина – 0.10-0.42, крыжовник –0.03-0.26, смородина черная – 0.05-0.60, вишня – 0.04-0.10, шиповник –0.04-0.52. Зеленые плоды и ягоды содержат в 2-3 раза меньше фолиевой кислоты(0.04-0.1 мг %), чем зрелые (0.14-0.25 мг %) или перезрелые (0.21-0.40 мг %).Это было установлено в опытах с земляникой, малиной, шиповником, вишней,крыжовником. Увеличение содержания фолиевой кислоты в ягодах объясняется ееосвобождением из связанных форм. Фолиевой кислоты в зрелых ягодах накапливаетсябольше в солнечное теплое лето, а в холодный и дождливый вегетационный периодее количество может быть в 2-3 раза меньше.
ВитаминЕ содержится в листьях и семенах многих растений. Особенно богаты им зародыши пшеницы,масло которых является естественным концентратом α-токоферода. Принедостатке витамина Е у животных нарушается функция половых желез. Витамин Еобладает антиокислительными свойствами; он усиливает действие витамина А испособствует его лучшему усвоению. Суточная потребность взрослого человека ввитамине составляет 10-20 мг. Наиболее богаты витамином Е мясо, яйцо, молоко,коровье масло, растительное масло. Важным источником витамина Е являются такжеплоды и ягоды.
витамин Е   />
Всеплоды и ягоды по содержанию токоферолов модно объединить в несколько групп. Впервую (с содержанием токоферолов не более 1 мг%) входят яблоки, груши, слива,вишня, смородина, крыжовник, земляника, малина, ирга, клюква, брусника, хурма,фейхоа. Во вторую (до 2 мг %) – айва, калина, золотистая смородина, рябинаГранатная, арония, персики, нектарины, барбарис. В группу с относительновысоким содержанием витамина Е входят боярышник мягковатый (4-6 мг %), шиповник(1.3-8.8 мг %), рябина лесная (0.8-5.1 мг %), рябина Моравская (2.5-3.2 мг %),маслины (1.1-6.4 мг %) и облепиха (3.0-18.0 мг %). Токоферолом богаты такжеминдаль и лещина: соответственно 4.2-7.3 (до 18.8) и 5.7-6.6 (до 11.3) мг %.
ВитаминК (противогеморрагический витамин) необходим для нормального ввертывания крови.Накапливается в листьях люцерны, шпината, капусты, в крапиве, плодах тыквы,томатов, семенах конопли, сои. В организме человека образуется с помощьюкишечной микрофлоры. Поэтому здоровые люди редко испытывают в нем недостаток.Но при заболеваниях печени и кишечника сразу же обнаруживается необходимость вполучении этого витамина. То же наблюдается при длительном примененииантибиотиков и сульфаниламидных препаратов, так как они подавляютжизнедеятельность микрофлоры, с помощью которой образуется витамин К. Средняя потребностьвзрослого человека в витамине К достигает 0.2-0.3 мг.
/>/>
витамин К  

В плодахи ягодах содержится витамин К (филлохинон) (мг %): яблони – 0.23-0.65,земляники – 0.20-0.44, малины – 0.34-0.50, красной смородины – 0.23-0.62,черной смородины – 0.35-0.52, сливы – 0.25-0.42, рябины – 0.75-1.15, аронии –0.76-1.05, облепихи – 0.63-1.28, барбариса – 0.24-0.80, груши – 0.0-1.70.Наибольшим содержанием витамина К отличаются черная смородина, рябина, облепихи шиповник.
ВитаминС, аскорбиновая кислота. Недостаточное ее содержание в пище приводит квозникновению цинги. Участвует в окислительно-восстановительных процессах живойклетки. Связано это с тем, что аскорбиновая кислота существует в двух формах.При окислении аскорбиновая кислота теряет два атома водорода и превращается вдегидроаскорбиновую кислоту, которая, будучи такой же биологически активной,как восстановленная форма, значительно уступает ей по степени устойчивости.Если окисление неглубоко, дегидроформа может быть вновь восстановлена васкорбиновую кислоту. Сильные окислители вызывают необратимое превращениеаскорбиновой кислоты и полное ее разрушение. в растениях, по-видимому, имеетсядва независимых пути биосинтеза аскорбиновой кислоты. Один начинается с глюкозы(или галактозы) и далее идет через глюкозо- (или галактозо-) фосфат; другойпуть в качестве исходных веществ предполагает глюкуроновую (или галактуроновую)кислоту.
ВитаминС обнаружен Во всех растениях, за очень небольшим исключением (грибы, некоторыеводоросли). Небольшим его содержанием отличаются листья, меньшим – плоды,стебли, корни. Лишь в плодах некоторых видов шиповника, незрелых плодахгрецкого ореха и в ягодах актинидии содержание витамина С в 2-5 раз выше, чем влистьях этих же растений.
Нашорганизм не может ни синтезировать, ни аккумулировать витамин С, а поэтомудолжен получать его с пищей. Суточная потребность взрослого человекасоставляется в среднем 50-70 мг в сутки.
2,3-дикетогулоновая
кислота  
щавелевая
кислота  
дегидроаскорбиновая
кислота  
аскорбиновая
кислота   />
Главнымисточником витамина С являются ягоды, плоды и овощи. Поэтому взрослому человекурекомендуется использовать в сутки не менее 250 г плодов и ягод.
Многочисленныеданные свидетельствуют, что содержание витамина С в плодах и ягодах зависит отвида, сорта культуры, района выращивания, времени съема плодов, погодныхусловий года, удобрений и других факторов.
ВитаминА (ретинол) – производное каротина, влияет на рост и развитие организма,формирование костей, нормальную функцию органов зрения. При его недостаткерезко снижается защитная функция кожи, слизистых оболочек глаза, верхнихдыхательных, желчных и мочевыводящих путей.
α-гулоновая кислота  
альдоно-
пектоназа  
глюкуронатредуктаза  
D-глюкуроновая
кислота  
глюкоза   />/>
α-гулонолактон-
оксидаза  

Принизком его содержании слизистые оболочки становятся сухими, роговидными,возникают своеобразные поражения глаз (ксерофтальмия, кератомаляция).Характерной чертой гиповитаминоза является резкое снижение остроты зрения всумерках, темноте (гемералопия – «куриная слепота»). Это обусловлено тем, чтовитамин А входит в состав зрительного пурпура сетчатки глаз.
ретинол   />
ВитаминА встречается исключительно в тканях животных и продуктах животногопроисхождения: рыбий жир, жиры печени рыб (окунь, палтус), морских и наземныхживотных, сливочное масло, желток яйца. Однако образуется он из каротиноидов,широко распространенных в растениях. Каратиноидов известно 80, но только 10 изних обладают витаминными свойствами: β-каротин, его изомеры, ликопин,ксантофилл, криптоксантин, зеаксантин. Каротины в растениях являютсяпереносчиками водорода, ксантофиллы, наоборот, легко отдают свой водород, этимобъясняется активное участие каротиноидов в окислительно-восстановительныхпроцессах. Доказано, что солнечный свет благоприятствует накоплениюкаротиноидов в растениях, а изменение их содержания в течение вегетационногопериода объясняется влиянием условий внешней среды. Накопление каротиноидовзависит от физиологического состояния растений: молодые растущие растениясодержат больше каратиноидов, чем старые, причем по мере созревания плодовпроисходит увеличение их количества. Наиболее богаты каротиноидами зрелые плодышиповника, облепихи, рябины, абрикоса, а также красный перец, морковь, зеленыйлук, помидоры, щавель, петрушка, шпинат. Каротин усваивается организмом лишь приналичии жиров в пище.
β-каротин   />
Суточнаяпотребность в витамине А – 1.5-2.5 мг, в каротине – 3-5 мг. Установлено, что 1/3потребности в этом витамине должна покрываться за счет ретинола (0.5-0.8 мг) а 2/3– каротина [2].
Азотистыесоединения имеют второстепенное значение, так как присутствуют в плодах иягодах в незначительных концентрациях от 0.2 до 1%. Они представлены белками,аминокислотами, пептидами. Особое место занимают ферменты, из которых наиболееважны гидролитические и окислительно-восстановительные. В свежемплодово-ягодном сырье присутствуют пектолитические ферменты, благодаря действиюкоторых плоды и ягоды размягчаются при созревании. Полифенооксидазы окисляютполифенольные вещества, с этим связано потемнение сырья после его измельчения.
Фенольныесоединения растений включают в себя свободные оксибензойные (n-оксибензойная, протокатехиновая,ванилиновая  др.) и свободные оксикоричные кислоты (n-кумаровая, кофейная, феруловая и д.), их эфиры и гликозиды,оксикумарины, большую группу флавоноидов (катехины, лейкоантоцианы, флавононы,антоцианы, флавоны и флавонолы) в разных формах и другие соединения. Наиболеераспространенными в природе являются флавоноиды. Особенно интенсивно онинакапливаются в растительных тканях с повышенным обменом веществ. Онирегулируют процесс роста, участвуют в биолгическом окислении. Действиефлавоноидов подобно действию на организм витамина Р. Они повышают упругостькровеносных сосудов, предотвращая подкожные кровоизлияния. Поэтому их называютР-активными веществами. Флавоноиды применяются в медицинской практике каккапилляроукрепляющие, противовоспалительные, гипотензивные, гиполидемическиесредства. Физиологическая потребность человека в них составляет 100-200 мг вдень.
Кнастоящему времени выяснены два основных пути образования фенольных соединений:через шикимовую кислоту (шикиматный) и ацетатно-малонатный. В их биосинтезеиспользуются общебиологические механизмы основного обмена веществ.
Полифенольныесоединения играют большую роль в производстве плодово-ягодных напитков. Ониучаствуют в технологических процессах, влияют на стойкость и вкусовыехарактеристики продукта. Полифенольные вещества также придают окраску плодам иягодам. Именно они формируют все оттенки синего и красного цвета. Известноболее 1000 природных фенольных соединений, большая часть которых присутствует вплодово-ягодном сырье. Для целого ряда полифенольных веществ, содержащихся вплодах и ягодах, характерна Р-витаминная активность, их называютбиофлаваноидами. Считается, что наибольшей Р-витаминной активностью обладаюткатехины, флавоны, лейкоантоцианы, флавонолы (рутин). антоцианы, рутин обладаютантиоксидантными свойствами.
Полимерныефенольные вещества, иначе называемые дубильными – высокомолекулярныесоединения, обладающие вяжущим вкусом.
Посодержанию Р-витаминных веществ рябину можно поставить на одно из первых мест.В отдельных сортах рябины, например рябине Невежинской, содержание полифеноловдостигает 2700 мг/100 г.
Рябиначерноплодная (арония) является промышленным источником получения препаратоввитамина Р. В северных районах произрастания в аронии накапливается до 4200мг/100 г Р-активных веществ.
Принарушении целостности плодов сок аронии быстро темнеет, в нем образуется бурыйосадок, что связано с конденсацией катехинов во флабофены под действиемполифенооксидазы. Поэтому продукты переработки аронии, в которыхполифенооксидаза инактивируется при термической обработке, сохраняют витамин Рпрактически полностью.
Чернаясмородина имеет большую ценность как Р-витаминное сырье благодаря сочетаниювысокого уровня аскорбиновой кислоты и Р-витаминных веществ. Общее содержаниеР-активных веществ 800-1200 мг/100 г, до 500-700 мг/100 г – катехинов иантоцианов.
Пигменты– другая группа красящих веществ плодов и ягод, кроме полифенолов. Наиболееважное значение имеют каротиноиды. Они представлены в основном β-каротиноми другими желто-оранжевыми пигментами (каротиноидами) – α-,γ-каротином, ликопином, ксантофиллом, криптоксантином и другимисоединениями, обладающими А-витаминной активностью. Они присутствуют во всехжелто-оранжевых плодах и ягодах.
К числуплодов и ягод, богатых каротиноидами, можно отнести шиповник, боярышник,рябину, облепиху.
Взависимости от вида и района произрастания колеблется как качественный состав,так и количество каротиноидов.
Рябинадикорастущая содержит каротиноидов 6-15 мг/100 г, культурные сорта в меньшихконцентрациях – в среднем 3-6 мг/100 г. Каротиноиды рябины обыкновенной на50-75% состоят из β-каротина, кроме того, присутствуют α-каротин,криптоксантин и др.
Каротиноидыоблепихи изучены более подробно, чем в других плодах. В алтайских сортахоблепихи содержание каротина до 10.9 мг/100 г, в литовских – до 13 мг/100 г, воблепихе Кавказского региона он практически отсутствует. Общее содержаниекаротиноидов в облепихе может достигать 40 мг/100 г, а каротина – 10-12 мг/100г.
Минеральныевещества входят в состав многих ферментов, гормонов и обуславливают ихактивность. В плодах и ягодах минеральные вещества находятся в легкодоступнойформе. Кроме того, в плодах и ягодах присутствуют некоторые элементы, редковстречающиеся в других продуктах.
Общееколичество минеральных веществ (зола) колеблется в зависимости от районовпроизрастания, почвенного состава 0.5-3% (на абсолютно сухое вещество), большевсего калия (200-460 мг/100 г), натрия, фосфора.
Измикроэлементов в золе плодов и ягод обнаружены: никель, кобальт, молибден,барий, титан, ванадий, цирконий, хром, медь, марганец и др.
Ароматическиевещества появляются в основном после созревания плодов. Они являются сложнымисмесями различных веществ, присутствуют в небольших концентрациях.
К нимотносятся углеводороды (терпены), альдегиды, спирты, эфиры, кетоны и др.Особенно много их содержится в цедре цитрусовых плодов в виде эфирных масел[3].
2. Технологическаясущность процесса очистки воды
Вода является основнымкомпонентом напитков, поэтому качество ее должно быть безупречным. Она должнабыть чистой, прозрачной, бесцветной, приятной на вкус, без запаха.
Получениевысококачественных соков и нектаров из концентратов требует использование водыопределенного и стабильного состава.
Содержание солейжесткости, хлоридов, сульфатов, суммарное количество растворенных солей ищелочность воды в первую очередь влияют на качество безалкогольных напитков.
Щелочность воды снижаеткислотность напитка, поэтому требуется увеличение количества добавляемойлимонной кислоты. Расход лимонной кислоты также увеличивается при превышениидопустимых  пределов концентрации солей жесткости, поскольку гидрокарбонатыкальция и магния взаимодействуют с пектиновыми и дубильными веществами соков,образуя комплексные соединения, вызывающие помутнение напитка. Сульфаты ихлориды участвуют в формировании вкуса напитка. Общее количество растворенныхсолей не только влияет на вкус, но и может обуславливать химическуюнестабильность, выпадение осадка, изменение внешнего вида напитка.
Сок, полностью идентичныйнатуральному, может быть получен только при разбавлении концентрата обессоленнойводой. Поскольку ее производство достаточно дорого, допускается применениеумягченной воды.
Мутную воду, имеющуюотдельные механические взвеси, или воду прозрачную, но не отвечающую санитарнымтребованиям, необходимо очищать и обезвреживать. Для этого используютсяследующие способы:
1.        отстаивание икоагуляция воды в специальных баках для осветления воды и удаления из неевзвешенных частиц;
2.        фильтрование водычерез угольные, угольно-песочные, песочные фильтры, силуминовые фильтр-прессыили керамические обеспложивающие фильтры;
3.        умягчение водыкатионитовым методом;
4.        хлорирование водыс последующим дехлорированием и фильтрацией.
Отстаивание и коагуляциюприменяют при поступлении на производство мутной воды, не поддающейсяфильтрации. Для этого необходимы две емкости: в первой вода отстаивается,вторая служит сборником очищенной воды. Каждая емкость снабжается спускнойтрубой для слива отстоя и боковым краном для слива чистой воды.
В тех случаях, когда водаотстаивается плохо, проводят одновременно и коагуляцию воды, для чего на 1 тводы задают от 50 до 150 г сернокислого глинозема (сульфата алюминия) в виде5%-ного раствора или сульфата железа, или железного купороса в сочетании сгашеной известью и аэрированием. Во время отстаивания вследствие реакции ссолями карбонатной жесткости, растворенными в воде, образуется гидроксидалюминия в виде хлопьев. При опускании хлопьев на дно в течение 6-8 чпроисходит осаждение мелких взвешенных примесей. Отстоявшуюся воду подвергаютфильтрованию.
Коагулянт подается в водудвумя способами -  в виде раствора или в сухом измельченном виде. Первый способполучил наибольшее распространение. Оборудование для коагуляции воды состоит иззатворных и растворных баков, дозаторов коагулянта  смесителей (в затворномбаке готовят раствор коагулянта, а в растворном его смешивают с водой).
Растворение коагулянта иперемешивание его с водой осуществляется мешалками или сжатым воздухом. Сжатыйвоздух подается в бак через систему перфорированных труб диаметром 3-4 мм,выполненных из кислотостойких материалов. Скорость воздуха в трубах 10 м/с,скорость на выходе из отверстий 20 м/с.
В качестве дозаторовкоагулянта используют бачки с шаровыми кранами и постоянным сечением отверстия,дозаторы поплавкового типа, дозаторы системы Хованского и насосы-дозаторы. Длясмешения коагулянта  с водой применяют различные конструкции смесителей, в томчисле дырчатые, перегородчатые, механические. Продолжительность смешивания 1-2мин.
Для фильтрования водыиспользуют песочные фильтры, представляющие собой герметически закрытыецилиндрические резервуары, заполненные кварцевым песком или слоем гравия икварцевого песка, а также керамические фильтры и фильтр-прессы.
Биологическую очисткуводу проводят фильтрованием через обеспложивающие фильтры или хлорированием. Вкачестве обеспложивающих фильтров применяют керамические свечные фильтры,состоящие из нескольких фильтрующих элементов – свечей, размер пор которых непревышает 1,5-1,57 мкм. Каждая свеча пропускает 120 л воды в час при давлении0,2-0,25 МПа. Фильтр из 39 свечей фильтрует в 1 мин 78 л воды. Ежедневно поокончании работы свечи промывают, пропуская воду в течение 10 мин внаправлении, обратном току воды при фильтровании.
Обеспложивающеефильтрование может быть осуществлено и на фильтр-прессе, для чего используетсяобеспложивающий фильтр-картон марки ФКО-2. При этом сначала вода фильтруется нафильтр-прессе через осветляющий фильтр-картон, а затем направляется на второйфильтр-пресс для фильтрования через обеспложивающий фильтр-картон.
Хлорирование воды с цельюулучшения ее биологического состояния производится после фильтрования. Дляхлорирования используют газообразный хлор, который дозируется специальнымиприборами – газодозаторами или хлораторами. Хлорирование может производитьсятакже водным раствором хлорной (белильной) извести. Оборудование для хлорированияводы хлорной известью аналогично оборудованию, применяемому для коагуляцииводы.
При хлорированиимикроорганизмы уничтожаются не хлором, а кислородом, выделяющимся при распадехлорноватистой кислоты, образовавшейся при растворении хлора в воде. При этомидет реакция по уравнениям
Н2О+Cl2=НClО+НCl;   HClO=HCl+O.
При применении хлорнойизвести, которая представляет собой смесь гипохлорита кальция Ca(OCl)2, хлорида кальция CaCl2 и гашенной извести Ca(OH)2,из гипохлорита кальция при распаде выделяется свободный хлор.
Доза хлора, установленнаяорганами государственной санитарной инспекции, с учетом хлоропоглощаемости водыи общего количества микробов в 1 мл воды, должна быть от 0,33 до 2 мг/л, длительностьконтакта (соприкосновения) хлора с водой -  не менее 1 ч (с уменьшением дозыхлора период контакта может доходить до 2 ч, с увеличением дозы контакт можноуменьшить до 30 мин).
Количество остаточногоактивного хлора в воде, поступающей на изготовление напитков, должнопроверяться лабораторией.
Процесс хлорированиясостоит из двух операций: приготовления раствора хлорной извести и добавленияего к общей массе воды с последующим перемешиванием и выдерживанием (контакт).Количество остаточного хлора контролируют. При хлорировании воды газообразнымхлором последний вводится в необходимом количестве в водопроводную трубу черезсеребряную трубку, имеющую насадку с мелкими отверстиями. Однако при такомспособе введения хлора дозировка его затруднительна. Иногда применяют другойспособ дозировки хлора, при котором предварительно насыщают хлором определенноеколичество воды, а затем эту хлорную воду вносят в воду, подлежащуюхлорированию. Для более точной дозировки хлора пользуются хлоратами игазодозаторами.
После очистки вода должнасоответствовать требованиям приведенным в таблице 1.
Таблица 1. Требования кводе после очисткиНаименование показателя Количество
Железо (Fe2+, Fe3+) 2-3 мг/л
Марганец (Mn2+) 0.5 мг/л
Хлориды (Cl-) 350 мг/л Фенолы 0.001 мг/л Общая жесткость 14 мг·экв/л Соотношение Ca:Mg Не менее 1:1 Остаточная щелочность 1.8 мг·экв/л Коли-титр Не менее 300
3. Описаниетехнологической схемы производства нектара «Мультифруктовый»
Технология производствасоков и нектаров включает в себя следующие стадии: подготовку сырья,приготовление сахарного сиропа, приготовление купажного сиропа, пастеризацию ирозлив напитков.
Аппаратурно-технологическаясхема представлена в приложении 2.
Основными видами сырьядля приготовления нектара «Мультифруктовый» являются вода, сахар, лимоннаякислота. В качестве полуфабрикатов используют концентрат яблочного сока,яблочное пюре, концентрат манго и концентрат мультифруктовый.
Рассмотрим стадиипроизводства нектара.
В стадию подготовки сырьявходит блок подготовки воды. Вода подаваемая из артезианской скважины поступаетв мешочный фильтр 1, где задерживаются грубые взвеси, пыль, песок и т.д. Далеевода поступает в ионообменную установку 2, где происходит умягчение воды с 10до 3 мг/л (мг.экв/л) за счет ионного обмена ионов Са2+ и Мg2+, создающих  жесткость в воде, наионы Nа+. Ионообменная колоннаподлежит регенерации 1 раз в сутки. Регенерация длится 4 часа и происходитследующим образом. В бак солевого раствора 3 подается вода и NaCl, и этот солевой раствор прокачиваетсясверху вниз через колонну, далее колонна промывается 1700-2000 м3 чистой воды. Вода после обработки на ионообменной установки должна соответствоватьтребованиям приведенным в таблице 2.
Таблица 2. Требования кводе, прошедшей через ионообменную установкуНаименование показателя Количество Единица измерения Общая жесткость
1·10-3-3·10-3 моль/л Содержание ионов кальция 40-80 мг/л Содержание ионов магния не допускается Общая щелочность
0,5·10-3-2·10-3 моль/л Содержание анионов
1·10-3-2·10-3 моль/л Содержание хлоридов не более 70 мг/л Содержание сульфатов не более 200 мг/л Содержание ионов железа не более 0,3 мг/л рН 6-7 Содержания ионов марганца не более 0,05 мг/л Содержание нитритов не более 3 мг/л Содержание нитратов не более 25 мг/л Содержание сероводорода не допускается Окисляемость не более 2
мг О2/л Содержание аммиака не допускается
Очищенная умягченная водасобирается в напорной емкости 4, где создается суточный запас воды. Далее водарециркуляционным насосом 5 подается в УФ-установку 6, где убиваются всепатогенный микроорганизмы за счет длины волны 250-255 нм, и вода вновьперекачивается в напорную емкость 4. Установлено, что ультрафиолетовая частьспектра на участке от 225 до 300 нм обладает специфическим биологическимдействием, которое достигает своего максимума при длине волны 260 нм. Этотучасток спектра называют бактерицидным. Известно, что при УФ-облучениипроисходят глубокие изменения в наследственном аппарате клетки. Эффективностьобеззараживающего облучения определяется рядом факторов: биологическимиособенностями микроорганизмов, степенью обсемененности воды, интенсивностьюоблучения и поглотительной способностью минеральной воды.  Перед поступлением впроизводство нектара вода еще раз проходит керамический свечной фильтр 7 иУФ-стерилизатор 8. Эта операция необходима для очистки воды от мелких примесейи микроорганизмов.
Сахарный сироп готовят похолодному методу. Расчетное количество сахара 66.78 кг и лимонной кислоты 1.61кг загружается в бункер-дозатор 9, откуда поступает в сахарорастворитель 10.Вода в количестве 186 л после окончательной очистки по системе трубопроводовпоступает в сахарорастворитель 10, где с помощью насоса 20 перекачивается «насебя». За счет многократной перекачки насосом происходит растворение сахара илимонной кислоты. Таким образом получают раствор сахара и лимонной кислотынужной концентрации.
Купажный сироп готовят похолодному способу. Полученный раствор сахара и лимонной кислоты с помощьюнасоса 11 перекачивают в купажную емкость 13, в которую задают оставшеесяколичество воды и оставшиеся компоненты: 30.80 кг концентрированного яблочногосока, 25.68 кг яблочного пюре, 51.38 кг концентрата манго и 10.28 кг концентрамультифруктовый. Все компоненты перемешиваются и отбирается проба длялаборатории.
Удовлетворяющий по всемпоказателям нектар направляется на розлив. Перед розливом нектар проходит черезстерилизатор 17, где под действием высокой температуры гибнут всемикроорганизмы.
Термическая обработка подавляетрост микроорганизмов или полностью уничтожает их и инактивирует ферменты. Режимтепловой обработки определяется продолжительностью и температурой. Для каждойтемпературы существует свое летальное (смертельное) время, т.е. время,необходимое для уничтожения микроорганизмов при данной температуре. Это времязависит от температуры, химического состава сока, вида и количествамикроорганизмов, присутствующих в соке.
Между летальным временеми температурой существует обратная зависимость: чем выше температура, темменьше времени требуется на уничтожение микроорганизмов, причем даже небольшоеповышение температуры приводит к резкому уменьшению летального времени.
На устойчивостьмикроорганизмов влияет наличие углеводов в среде. Сахар задерживает при нагреванииразрушение дрожжей, плесеней и бактерий. При 70ºС отмирание бактерий колипри наличии в среде 10% сахара происходит за 6 мин, а при содержании 30% сахара– за 30 мин. В связи с этим для стерилизации соков с сахаром требуются болеевысокая температура и продолжительное время, чем при стерилизации соков безсахара.
Поскольку устойчивость кнагреванию у разных микроорганизмов неодинакова, летальное время зависит отвида и количества микроорганизмов, присутствующих в соках.
Нагревание вызывает икачественные изменения продукта. Так, длительное нагревание при сравнительновысокой температуре отрицательно влияет на качество продукта, чемкратковременное нагревание при высоких температурах. На этой основе разработанметод высокотемпературной кратковременной стерилизации.
Процесс осуществляетсяследующим образом: холодный нектар насосом (15) закачивается в 3-ю зону, гденагревается до температуры  55ºС. В 4-ой зоне нектар нагревается до болеевысокой температуры: 96ºС и выдерживается в зоне выдержки 20-30 с. Далеенектар поступает в зону 2, где охлаждается холодным непастеризованным нектаромдо температуры 40-45ºС, одновременно непастеризованный нектар нагревается.В зоне 1 холодная вода охлаждает пастеризованный нектар до 20ºС. Скоростьпрохождения пастеризатора зависит от мощности насоса, таки образом этот процессзанимает 4 часа.
Нектар готовый к розливупоступает на ТВА-8 18, куда подается аппликаторная лента, комбинированныйматериал, клей, раствор перекиси водорода (35%) и дистиллированная вода. В этомаппарате происходят следующие процессы. Из комбинированного материалаформируется рукав, с помощью аппликаторной ленты формируется его боковой шов.Внутренняя часть рукава ополаскивается 35% раствором перекиси водорода дляудаления патогенной микрофлоры, а затем промывается дистиллированной водой избака 19. Далее коробка приобретает окончательный вид прямоугольной формы, нанее наносится дата и срок годности. Готовая коробка поступает по ленточномуконвейеру 16 в аппликтора крышек 14, куда задаются пластмассовые крышки и клей.Крышки наклеиваются на коробку. Готовые коробки поступают в пакетирующую машину12, где формируется одна готовая картонная коробка, которая заклеивается инаправляется на склад.
4. Материальный баланснектара «Мультифруктовый»
Для приготовления нектара«Мультифруктовый» используются следующие компоненты: яблочный концентрированныйсок, яблочное пюре, концентрат манго, концентрат мультифруктовый, сахар илимонная кислота. Необходимое количество ингредиентов для приготовления 1000 лнектара «Мультифруктовый» представлены в табл.3
Таблица 3. Расходпродуктов на нектар «Мультифруктовый»№ Наименование продукта Содержание сухих веществ, % Расход на 1000 л нектара, кг 1. Яблочный концентрированный сок 70.0 30.20 2. Яблочное пюре 19.0 25.18 3. Концентрат манго 40.0 50.37 4. Концентрат мультифруктовый 59.0 10.08 5. Сахар 99.8 63.60 6. Лимонная кислота 98.0 1.61
1.        Сахар.
В рецептурах на напиткирасход сахара принят при содержании в нем сухих веществ 99.8%. В этом случаеколичество сухих веществ в данном объеме сахара составит:
СВс=СС·Wс,                                         (4.1)
где Сс –расход сахара на 1000 л нектара, кг;
Wс – содержание сухих веществ в сахаре, %.
СВс=63.6·99.8=6347.28
Принимая во вниманиепроизводственные потери в размере 5%, закладка сахар составит:
/>,                                (4.2)
где Сс –расход сахара на 1000 л нектара, кг;
/>
2.        Яблочныйконцентрированный сок.
Расход яблочногоконцентрированного сока на нектар принят при содержании в нем сухих веществ70%. В этом случае количество сухих веществ в данном объеме яблочногоконцентрированного сока составит:
/>,                                         (4.3)
где /> — расходяблочного концентрата на 1000 л нектара, кг;
/> — содержаниесухих веществ в яблочном концентрате, %.
/>
Принимая вовнимание производственные потери в размере 2%, яблочного концентратапотребуется:
/>,                                              (4.4)
/>
3.        Яблочное пюре.
Расходяблочного пюре  на нектар принят при содержании в нем сухих веществ 19%. В этомслучае количество сухих веществ в данном объеме пюре составит:
/>,                        (4.5)
где /> — расходяблочного пюре на 1000 л нектара, кг;
/> — содержаниесухих веществ в яблочном пюре, %.
/>
Принимая вовнимание производственные потери в размере 2%, яблочного пюре потребуется:
/>,                                    (4.6)
/>
4.        Концентрат манго
Расходконцентрата манго  на нектар принят при содержании в нем сухих веществ 40%. Вэтом случае количество сухих веществ в данном объеме концентрата мангосоставит:
/>,                                     (4.7)
где /> — расход концентратаманго на 1000 л нектара, кг;
/> — содержаниесухих веществ в концентрате манго, %.
/>
Принимая вовнимание производственные потери в размере 2%, яблочного пюре потребуется:
/>,                                    (4.8)
/>
5.        Концентратмультифруктовый
Расходконцентрата мультифруктового  на нектар принят при содержании в нем сухих веществ59%. В этом случае количество сухих веществ в данном объеме концентрата мангосоставит:
/>,                                    (4.9)
где /> — расходконцентрата мультифруктового на 1000 л нектара, кг;
/> — содержаниесухих веществ в концентрате мультифруктовый, %.
/>
Принимая вовнимание производственные потери в размере 2%, концентрата мультифруктовогопотребуется:
/>,                              (4.10)
/>
6.  Раствор лимоннойкислоты
Из лимонной кислотыготовится 50% раствор. Содержание сухих веществ в 98%-ной лимонной кислоте
/>,                                    (4.11)
/>
Масса рабочего раствораравна:
/>                                    (4.12)
/>
а объем:
/>                                            (4.13)
где 1.2204- плотность50%-ного раствора лимонной кислоты.
/>
В 1 л раствора содержится лимонной кислоты:
/>,                                       (4.14)
/>
Расход воды дляприготовления рабочего раствора лимонной кислоты составит:
/>,                                 (4.15)
/>
7.     Купажный сироп
Рассчитав всенеобходимые ингредиенты для приготовления нектара «Мультифруктовый» занесемданные в сводную таблицу компонентов купажного сиропа нектара.
Нектар мультифруктовыйбудет содержать:
/>,                              (4.16)
где /> — общее количество сухихвеществ всех компонентов нектара, %,
/> — плотность нектарамультифруктового, м3/кг.
/>
Потери сухих веществ прикупажировании и фильтровании принимаем равными 1.1%, что составляет
/>,                               (4.17)
/>
Таблица 4. Промежуточнаятаблица компонентов купажного сиропа нектара “Мультифруктовый”№ Продукт Количество продуктов закладки на 1000 л нектара с учетом потерь, кг Количество сухих веществ, кг 1. Сахар 66.78 6347.28 2. Яблочный концентрированный сок 30.80 2114.00 3. Яблочное пюре 25.68 478.42 4. Концентрат манго 51.38 2014.80 5. Концентрат мультифруктовый 10.28 594.72 6. Раствор лимонной кислоты 1.61 1.58 7. Всего 186.53 11550.80
В сиропе остается сухихвеществ:
/>,                                     (4.18)
/>
Что составляет
/>,                                      (4.19)
где />-суммарное количествопродуктов напитка, л,
/>
8.  Вода.
Количество воды определимразностью между объемами напитка и купажного сиропа:
/>,                                      (4.20)
где/>VН –объем нектара (1000 л), л,
/>/>
С учетом потерь 10% прирозливе:
/>,                                      (4.21)
/>
Таблица 5. Своднаятаблица компонентов купажного сиропа нектара “Мультифруктовый”№ Продукт Количество продуктов закладки на 1000 л нектара с учетом потерь, кг Количество сухих веществ, кг 1. Сахар 66.78 6347.28 2. Яблочный концентрированный сок 30.80 2114.00 3. Яблочное пюре 25.68 478.42 4. Концентрат манго 51.38 2014.80 5. Концентрат мультифруктовый 10.28 594.72 6. Раствор лимонной кислоты 1.61 1.58 7. Вода 903.86 л
9.  Расчет количестваупаковки.
Количество необходимойупаковки для 1000 л нектара:
/>                              (4.22)
где /> объем одной упаковки,л,
/>
Учитывая производственныепотери в размере 5%:
/>
10.Расчет количества крышек.
Количество крышекопределяется из расчета 1 крышка на 1 упаковку нектара. Тогда на 1000 лнеобходимо 1000 крышек. С учетом 2 % потерь:
/>
11.   Расчет количествагофролотков.
Количество гофролотковопределяется из расчета, что один гофролоток формируется из 20 пакетов готовогонектара:
/>
С учетом 1% потерьгофролотков на 1000 л нектара потребуется:
/>
12.     Расчет количествааппликаторной ленты.
Количество аппликаторнойленты определяется в соответствии с нормами расхода на 1000 л нектара требуется: 0.154 кг.
13.     Расчет количествапероксида водорода.
Количество пероксидаводорода определяется в соответствии с нормами расхода на 1000 л нектара требуется: 0.333 л
14.     Расчет количествадистиллированной воды.
Количестводистиллированной воды определяется в соответствии с нормами расхода на 1000 л нектара требуется: 0.505 л
15.      Расчетколичества клея для крышек.
Количество клея длякрышек определяется в соответствии с нормами расхода на 1000 л нектара требуется: 0.13 кг.
16.     Расчет количестваклея для гофролотков.
Количество клея длягофролотков определяется в соответствии с нормами расхода на 1000 л нектара требуется: 0.2 кг.
17.     Расчет количестващелочи.
Количество щелочиопределяется в соответствии с нормами расхода на 1000 л нектара требуется: 6 кг

Таблица 6. Своднаятаблица на исходные и вспомогательные материалы для приготовления 1000 лнектара «Мультифруктовый»№ Наименование материала Количество 1. Яблочный концентрированный сок 30.80 кг 2. Яблочное пюре 25.68 кг 3. Концентрат манго 51.38 кг 4. Концентрат мультифруктовый 10.28 кг 5. Сахар 66.78 кг 6. Лимонная кислота 1.61 кг 7. Вода 903.86 л 8. Комбинированный материал 1050 шт 9. Крышки 1020 шт 10. Гофролотки 50. шт 11. Аппликаторная лента 0.154 кг 12. Перекись водорода 0.333 л 13. Дистиллированная вода 0.505 л 14. Клей для крышек 0.13 кг 15. Клей для гофролотков 0.2 кг 16. Щелочь 6 кг
5. Расчет и описание керамическогосвечного фильтра
 
Применяемая дляприготовления безалкогольных напитков вода должна удовлетворять требованиям,предъявляемым к питьевой воде. Обычно вода городских водопроводов удовлетворяетэтим требованиям. Необходимо лишь отметить, что высокая жесткость водынеблагоприятно сказывается на вкусовых качествах напитков.
В целях удаления из водывзвешенных частиц и микроорганизмов ее следует фильтровать. Для тонкойобеспложивающей фильтрации воды используется керамические свечной фильтр, егообычно включают в технологическую схему после песочного фильтра.
В приложении 1 показансвечной фильтр. Фильтр представляет собой цилиндрический стальной сосуд сосферическим днищем, который состоит из корпуса 1, крышки 2, решетки 4, свечей 5и манометра 8. Крышка фильтра сферическая и крепится к корпусу с помощью откидныхболтов.
Между корпусом и крышкойпомещена решетка, на которой укреплено 37 фильтрующих элементов, представляющихсобой керамические свечи из фарфоровой массы, выполненные в виде стаканов сосферическими днищами. Каждая свеча укреплена в металлической головке с выводнымштуцером.
В нижней части фильтрарасположены входной патрубок с вентилем 6 и спускной кран 7, в крышке имеетсяпатрубок для отвода фильтрата 3.
Вода должна бытьпредварительно пропущена через песочные или другие фильтры грубой очистки.Вода, подлежащая фильтрации, подается в фильтр через нижний входной патрубокпод давлением 0.03-0.035 МПа. Пройдя через поры керамической свечи, очищеннаявода собирается во внутренней полости фильтрующего элемента, откуда черезотверстия в выводных штуцерах поступает в полость крышки и по верхнемувыводному патрубку направляется в производство.
В качестве фильтрующихэлементов в керамическом свечном фильтре выступают свечи, размер пор которых непревышает 1.5-1.27 мкм. Каждая свеча пропускает 120 л воды в час при давлении0.2-0.25 МПа. Фильтр из 37 свечей фильтрует в 1 мин 74 л воды. Целостностькерамических свечей проверяется визуально: свечи помещают в жидкость и вовнутренней полости их создают давление. Место повреждения определяют поинтенсивному выделению пузырьков воздуха с поверхности свечи.
Для обеспечениянормальной производительности фильтра необходимо ежедневно очищать свечиобратным током воды в течение 10 мин при давлении не свыше 0.03 МПа. Для этойцели открывают фильтр, вынимают батарею и с каждой свечи механически счищаютобразовавшийся налет. Если на свечах осел клеевидный налет, нужно прокипятитьих в 5%-ном растворе питьевой соды.
Дезинфекция свечейпроизводится через каждые две недели путем помещения их на 10-12 ч в раствормарганцовокислого калия. Корпус фильтра стерилизуется раствором хлорнойизвести.
При транспортировкефильтра следует избегать резких ударов и не допускать падения фильтра, так какэто может нарушить бакелитовое покрытие на поверхности фильтра [5].
Так как время регенерацииионообменной колонны 4 часа за сутки, то время работы керамического свечногофильтра в сутки составит:
/>,                                (5.1)
где τксф– время работы керамического свечного фильтра в сутки, ч,
τсут –количество часом в сутки, ч,
τри –время регенерации ионообменной колонны, ч.
/>
Необходимо учитыватьводу, идущую на окончательное ополаскивание оборудования, составляющую 10% отсуточной потребности завода в воде, таким образом суточная потребностьсоставит:
/>,                                    (5.2)
где />– объем воды,необходимый для приготовления купажа, л.
/>
Расход воды в час:
/>,                                                              (5.3)
где Gч – расход воды в час, л/ч.
/>
Значит необходимкерамический свечной фильтр производительностью 49.7 л/ч. Характеристикафильтра представлены в таблице 7 [7].
Таблица 7. Характеристикакерамического свечного фильтраПоказатель Численное значение
Производительность, м3/ч 2.5 Рабочее давление, МПа 0.2-0.25 Число фильтрующих свечей 37
Площадь поверхности элементов фильтрования, м2 1.75

Заключение
В данном курсовом проектебыло приведено исследование соков натуральных сухих: пасты, гранулы, порошки. Ярассмотрела устройство керамического свечного фильтра для обеспложивающейочистки воды. Был приведен расчет керамического свечного фильтра и пополученным данным был сделан вывод, что необходим фильтр производительностью 2.5м3/ч с 37 керамическими свечами. Также рассмотрен химический составплодов и ягод для производства соков и нектаров. Приведен материальный балансдля приготовления 1000 л нектара «Мультифруктовый».
Курсовой проект содержит 34страницы, 7 таблиц, 2 приложения.

Список литературы
1.        Емельянов А.А.Соки натуральные сухие: пасты, гранулы, порошки. // Пиво и напитки, 2008. №2.с. 36-37.
2.        Ширко Т.С.,Ярошевич И.В. Биохимия и качество плодов. – М.: Наука и техника, 1991. 294 с.
3.        Шобингер У.Фруктовые и овощные соки: научные основы и технология. – СПб: Профессия., 2004.640 с.
4.        Балашов В.Е.,Рудольф В.В. Техника и технология производства пива и безалкогольных напитков.– М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 248 с.
5.        Самсонова А.Н.Технология и оборудование сокового производства. – М.: Пищевая промышленность,1966. 250 с.
6.        Расчеты продуктовпроизводства безалкогольных напитков. Учебное пособие/ Самар. Гос. техн.университет; сост. Н.В. Макарова. Самара, 2007. 24 с.
7.        Кретов И.Т.,Антипов С.Т., Шахов С.В. Инженерные расчеты технологического оборудованияпредприятий бродильной промышленности. М.: КолосС, 2006. 391 с.