خط تولید کنسانتره میوه

 

خط توليد انواع كنسانتره ميوه : آلبالو، انگور ، سيب ، انار
طراحي و ساخت كامل ماشين آلات ، نصب و راه اندازي اتوماسيون ماشين آلات ، آموزش نيروهاي متخصص ، ساخت و تجهيز خط كامل جهت توليد انواع كنسانتره ميوه 

دستگاه هاي خط توليد كنسانتره شامل ذيل مي باشد.
• پرس ها press
• اواپراتور evaporator
• مخازن فاينينگ استيل fining steel
• فيلتر وكيوم vacuum filtration
• فيلتر گيزلگور

1. دستگاه اوالترافيلتر Ultra Filtration
2. دستگاه بسته بندي اسپتيك
3. دستگاه ويبراتور جديد
در ذيل توضيح مختصري از دستگاه هاي فوق و اقدامات انجام شده ارائه مي گردد.
1. دستگاه اولترافيلتر
اين دستگاه جهت بالا بردن كيفيت كنسانتره توليدي خصوصاً سيب استفاده مي گردد و در توليد كنسانتره انگور بدليل وجود تارتارات در ميوه انگور و كنسانتره هاي انار و آلبالو بدليل كاهش ميزان رنگ كنسانتره توليدي معمولاً استفاده نمي گردد.
2. دستگاه بسته بندي اسپتيك
اين دستگاه جهت بسته بندي كنسانتره توليدي با كيفيت مناسب و عاري از هر گونه ميكروب و باكتري و غيره استفاده مي گردد.
3. دستگاه ويبراتور جديد
اين دستگاه يكي از قطعات سيستم پرس مي باشد كه در حال حاضر كمپاني بوخرطراح و سازنده سيستم پرس ويبراتور است و دراين سيستم بخش قابل توجهي از لرد موجود در آبميوه قبل از ارسال به اواپراتور جدا گرديده و لزوم طي نمودن مدت زمان طولاني در مخازن فاينينگ و به تبع آن بالا رفتن پارامترهاي اسيد لاكتيك و فوماريك كاهش مي يابد.

نقاط بحراني خط توليد كنسانتره
در حال حاضر با توجه به پيشرفت علم و ساخت دستگاه هاي جديد توليد كنسانتره استاندارد هاي جهاني در خصوص اين محصول سخت گيرانه تر گرديده و با توجه به مهيا شدن شرايط توليد مناسب تر و دقيق تر ، لذا آناليز محصول توليد نيز با دقت و پارامترهاي بيشتري مورد ارزيابي قرار ميگيرد عمده مشكلات و نقاط بحراني خطوط موجود بشرح ذيل تقديم مي گردد.

1. كنترل پارامتر شفافيت و كدورت كنسانتره
يكي از مهمترين پارامترهاي توليد كنسانتره ، شفافيت و كدورت محصول مي باشد كه با دستگاه هاي موجود در كارخانه و تكنولوژي در روش كلاسيك تنها مي توان بخشي از نياز بازار جهاني را فراهم نمود بعنوان نمونه در روش فاينينگ مي توان محصولي با شفافيت حداكثر 95 و كدورت حداقل 5 را توليد نمود در حاليكه اكثر خريداران اين محصول در اروپا شفافيت بالاي 98 و كدورت زير 2 را در خواست مي نمايند كه توليد محصولي با كيفيت فوق با تكنولوژي موجود نياز به دستگاهي بنام اولترافيلتر مي باشد و در پروسه توليد كنسانتره خصوصاً سيب قرار گيرد كه با استفاده از دستگاه فوق نيازي به توقف طولاني آبميوه خام در مخازن فاينينگ و مصرف مواد كمكي نمي باشد.

 

 

 

2. كنترل پارامترهاي پاتولين ، اسيد لاكتيك ، اسيد فوماريك كنسانتره
يكي ديگر از پارامترهاي مهم آناليز كنسانتره توليدي سيب پاتولين، اسيد لاكتيك و اسيد فوماريك مي باشد كه طي ساليان اخير استانداردهاي جهاني بسيار سخت گيرانه با موارد فوق برخورد نموده و به محصولاتي كه پارامترهاي فوق در آنها بيشتر از حد مجاز استاندارد باشد مجوز ترخيص نداده و بعضاً مرجوع مي نمايد.

آروما گيري ( جمع آوري اسانس ميوه ) وتغليظ اوليه :

آبميوه خام خروجي به منظور جداسازي اسانس كه طي مراحل بعدي فرايند بر اثر افزايش دما مي شكند ،و همچنين تغليظ اوليه ،به دستگاه آروماگيري هدايت مي گردد .
به كمك حرارت حدود 60- 55 درجه سلسيوس ،اسانس جدا مي شود .اسانس خروجي از دستگاه در بشكه هاي پلي اتيلني جمع آوري وبه سردخانه منتقل مي شود .آبميوه نيز به مخازن شفاف سازي انتقال مي يابد .

 

 

تکنيک توليد کنسانتره شفاف از ميوه

1- ماده خام

آلبالو، سيب، انگور و انار مواد خام اصلي براي توليد کنسانتره شفاف را تشکيل مي دهند. گلابي و به ، هم بصورت کنسانتره شفاف و همچنين کدر مورد فرآيند قرار مي گيرند.

 2- شستشو

به منظور جدا کردن خاک، شن ، گرد و غبار ، برگ ، آشغال و غيره که توسط ميوه حمل مي گردند و نيز به منظور دور نمودن بقاياي حشره کش هاي موجود بر روي ميوه ها انجام مي گيرد. علاوه بر اين، با انجام اين عمل بار ميکروبي ميوه ها نيز تا حد معيني کاهش مي يابد.

عمل شستشو در يک سيستم متشکل از شناورسازي، ته نشين سازي، تکان دادن و حل نمودن انجام مي گيرد. رايج ترين سيستم مورد استفاده در شستشوي ميوه ها، از يک حوضچه و يک بالابر شيب دار تشکيل مي گردد. ميوه ها در حوضچه توسط هوايي که به داخل اب تزريق مي گردد، تکان داده شده . شسته مي شوند. مواد خارجي سبک درقسمت فوقاني حوضچه جمع و بوسيله سرريز کردن آب جدا مي گردند. مواد خارجي سنگين در قسمت در قسمت تحتاني حوضچه زير صفحه مشبک جمع مي گردند. ميوه هايي که بوسيله بالابر از حوضچه خارج مي شوند، بوسيله دوش آب ، آبکش مي گردند. اين عمل بعد از عمل جداسازي نيز انجام گرفته و يا تکرار مي گردد.کفايت عمل شستشو به وسيله تعيين خاکستر نامحلول در اسيد کلريدريک رقيق ( ١٠ % ) در آبميوه و يا کنسانتره کنترل مي گردد که اين انديس شامل ترکيبات سيليس دار نمي باشد.

 3- جداسازي

ميوه هايي که در توليد آب ميوه مورد استفاده قرار مي گيرند بايد قابل خوردن باشند. از سوي ديگر، ترکيب ميوه ها با توجه به درجه رسيدگي آنها، متفاوت بوده که روي ويژگيهاي آب ميوه مانند رنگ و طعم تاثير مي گذارد. بدين جهت، جداکردن ميوه هاي پوسيده، له شده و غيره از ماده خام عملي است که بايد قبل از همه فرآيندهاي ديگر انجام پذيرد.

جداسازي توسط کارگراني که در دو طرف ميز سورتينگ وجود دارند انجام مي گيرد. به منظور تشخيص ميوه هاي معيوب، اين عمل اکثرا بعد از شستشو انجام مي گيرد.

– دم گيري

در مورد آلبالو انگور اجرا مي گردد. دستگاه دم گيري آلبالو، از تعداد زيادي غلطک کائوچوئي که در جهت مخالف هم حرکت نموده و فاصله آنها قابل تنظيم مي باشد، تشکيل شده است. سيستمي که غلطک ها بوجود مي آورند شيب دار بوده و هنگام حرکت ميوه ها در قسمت رويه غلطک ها دم آنها در ميان غلطک ها گير کرده و جدا مي گردد. دستگاه جداسازي ساقه انگور ، لز يک غربال استوانه اي شکل که قطر سوراخ خهاي آن از قطر حبه هاي انگور بزرگتر مي باشد و يک غلطک که داراي دندانه هاي فنري بوده و در محور غربال و استوانه مي چرخد تشکيل شده است. ساقه هاي جداشده از طرف ديگر استوانه بيرون ريخته و خود ميوه از قسمت غربال استوانه بيرون مي افتد.

5-  خرد کردن

قبل از پرس کردن بايد بافت ميوه متلاشي شده و ديواره سلول تا حدي تجزيه گردد. بدين منظور،آلبالو و انگور از ميان دو غلطک که در جهت مخالف هم چرخيده و فاصله آنها قابل تنظيم مي باشد عبور داده مي شود. در آلبالو شکستن بيش از حد هسته ها سبب نفوذ آميگدالين موجود در هسته به آب ميوه مي گردد. در اثر تجزيه، اين گلوزيد، همراه بنزآلدهيد ( آروماي مخصوص بادام ) اسيد ئيدروسيانيک بوجود مي آيد. بدين جهت اين موضوع بايد با دقت بيشتري مورد توجه قرار گيرد.

سيب، گلابي و به در آسياب ميوه خرد مي گردند. به ميوه خردشده ” مش” گفته مي شود.

6– گرم کردن مش

به محض متلاشي شدن بافت، قهوه اي شدن رنگ ميوه شروع مي گردد. اين پديده که قهوه اي شدن آنزيمي ناميده مي شود توسط آنزيمهاي ارتو- دي فنيل اکسداز، و پار- دي فنيل اکسيداز ، که به طور طبيعي در ميوه وجود دارد کاتاليز مي گردد. ترکيباتي که به عنوان سوبسترا، در واکنش شرکت مي کنند اکثرا داراي بافت ارتو- دي ئيدروکسي فنوليک مي باشند.

يکي از روش هاي اساسي جلوگيري از اين تغييرات نامطلوب، غير فعال کردن حرارتي آنزيم ها مي باشد بدين منظور مش آلبالو و انگور در درجه حرارت ٨٥-90 درجه سانتيگراد به مدت 4-2 دقیقه  حرارت داده مي شوند. به طور متداول براي اين منظور از مبدل هاي حرارتي لوله اي دو جداره استفاده مي گردد. در اين سيستم براي گرم کردن آب ميوه از بخار و براي سرد کردن تا دماي ٥٠ درجه سانتيگراد با هدف فرمانتاسيون ( آنزيم زني) از آب سرد استفاده مي شود.

در مورد سيب، گلابي و غيره عموما عمل گرم کردن مش انجام نمي گيرد.

7- فرمانتاسيون مش

فرمانتاسيون مش در حقيقت عمل آنزيم زني مي باشد. بدين منظور، آنزيم هاي مورد استفاده علاوه بر فعاليت پکتوليتيک، داراي فعاليت سلولوتيک، همي سلولوتيک و پروتوليتيک نيز مي باشند. بدين ترتيب، متلاشي شدن ديواره سلول هنگام پرس کردن اسان گشته و راندمان پرس افزايش مي يابد. مقدار آنزيم مورد نياز بسته به ميزان فعاليت آن، به ازاي هر تن مش در مورد آنزيم هاي جامد 20-10 گرم و در مورد آنزيم هاي مايع ١٠٠ -200 ميلي ليتر مي باشد. در جه حرارت مناسب براي اين فرآيند بين ٤٥- 50 درجه سانتيگراد و زمان تاثير آن بسته به نوع آنزيم مصرفي بين ١ – 2 ساعت مي باشد. مقدار بهينه آنزيم مورد نياز بوسيله ” تست چکاندن ” تعيين مي گردد.

8- پرس کردن

در خط تولید آبمیوه و کنسانتره متداول ترين روش براي استخراج آب ميوه از مش ، پرس کردن مي باشد. ديفيوژن و آبگونه سازي کل روش هاي ديگري هستند که در اين مورد مي توان بکار برد. به منظور استخراج آب ميوه از مش ، انواع مختلف پرس مورد استفاده قرار مي گيرد که بر حسب طرز کارشان به دو گروه مداوم و غير مداوم تقسيم مي گردند. بسته به نوع پرس ، ترکيب آب ميوه و راندمان آن متفاوت مي باشد. راندمان آب ميوه در پرس ها  بسته اي در مورد سيب، انگور و آلبالو 65-83  % 70-85 و 65-75% تغيير مي کند.

 9- آروماگيري

عمل آروماگيري در مورد ميوه هايي که مي خواهيم آنها را تغليظ نمائيم بايستي قبل از عمل تغليظ انجام گيرد اين عمل يا قبل از شفاف سازي و يا قبل از عمل تغليظ انجام مي شود. انجام آروماگيري قبل از شفاف سازي به دليل تهيه آروماي طبيعي تر و بيشتر، مطلوبتر مي باشد. اين عمل در سيستمي به نام ” آروماگير ” انجام مي گيرد که از بخش هاي اواپراتور، تجزيه جزء به جزء و سرد کن تشکيل شده است . از ١٥٠-200٢٥٠ ليتر آب ميوه کنسانتره به منظور تهيه آب ميوه حدود ١ ليتر(0.6-0.4)  کنسانتره آروما بدست مي آيد. اين آروما در موقع رقيق کردن کنسانتره به منظور تهيه آب ميوه مجددا به آن اضافه مي گردد.

 10 – شفاف سازي

دماي اب ميوه خروجي از آروماگير ٩٠- ٩٢ درجه سانتيگراد است که توسط مبدل حرارتي به ٤٥ – ٤7 درجه سانتيگراد رسيده و به تانک هاي شفاف سازي منتقل مي شود. ابتدا، به روش آنزيمي، پکتين و در صورت وجود نشاسته تحزيه مي شود. سپس با افزودن مواد کمکي در همان دما و يا در دماي ٢٠-٢٥ درجه سانتيگراد فلوکاسيون ( لخته) ايجاد مي گردد. براي جدا کردن لخته آب ميوه مدتي در داخل تانک نگهداري مي شود تا لخته رسوب نمايد و يا با اجراي عمل فلوتاسيون (شناورسازي) ، از آب ميوه جدا مي گردد.

 11- فيلتراسيون

بعد از جدا کردن رسوب ، عمل صاف کردن انجام مي گيرد. براي صاف کردن آب ميوه از صافي هاي صفحه اي و يا پوششي استفاده مي شود. در سالهاي اخير ، اجراي فيلتراسيون خلاء نيز رايج شده است.

12- کنسانتره کردن ( تغليظ کردن )

آبميوه شفاف اکثرا تغليظ شده و نگهداري مي شود. بدين ترتيب، هم در برابر فساد ميکروبيولوژيکيو تغييرات شيميايي مقاوم گشته و هم حجم آن کاهش مي يابد. آب ميوه تغليظ شده، بعدا در تهيه آب ميوه مورد استفاده قرار مي گيرد.

در اين رابطه سه روش تغليظ به شرح زير وجود دارد :

١- تغليظ به روش حرارتي

٢- تغليظ کردن به روش انجماد

٣- تغليظ کردن به روش اسمز معکوس

متداولترين اين ها، تبخير و يا به عبارت ديگر تغليظ حرارتي مي باشد. در تغليظ به روش انجماد، آب ميوه ابتدا منجمد شده و قسمت معيني از آب موجود در آن بسته به درجه حرارت انجماد به حالت يخ در مي آيد. سپس کريستال هاي يخ بوسيله سپراتور جدا مي گردد و مقدار ماده خشک موجود در قسمت منجمد شده افزايش مي يابد. آب سيب هنگامي که حاوي ١١ % ماده خشک باشد در دماي مابين – ٥ الي – ٨ درجه سانتيگراد منجمد مي گردد، ٨١,٥ آب آن به صورت کريستال يخ جدا گرديده و مقدار ماده خشک تقريبا به ٤٠ % مي رسد. با وجود اينکه در اين روش ميزان انرژي مورد نياز براي انجماد هر واحد آب ( ٨٠ کيلوکالري براي منجمد

کردن يک کيلوگرم آب) نسبت به روش حرارتي کمتر مي باشد ( تقريبا ٣٠ % اواپراتور سه مرحله اي ) ، ولي به دليل گران بودن فرم انرژي و نيز بالا بودن هزينه تاسيسات، اين سيستم در مقايسه با سيستم حرارتي بسته به ظرفيت ٢-7 برابر گرانتر مي باشد. بدين جهت تغليظ به روش انجماد فقط  در مورد آب پرتقال که در مقابل حرارت حساس مي باشد در سطح محدودي اجرا مي گردد. در اين مورد ميزان ماده خشک نهايي به گرانروي بستگي دارد که در مورد آب ميوه ها حدود 40-50% می باشد.

اسمز معکوس، عبارتست از عبور دادن اب ميوه ( با فشار) از ميان سوراخ هاي بسيار ريز يک غشاء انتخاب کننده. مقدار فشار مورد استفاده بايد از مقدار فشار اسموتيک سيستم بيشتر باشد. غشاء، آب و مقدارکمي از ترکيبات داراي مولکول هاي کوچک را مي تواند از خود عبور دهد. با توجه به رابطه نفوذپذيري غشاء و فشار، مي توان با استفاده از اين سيستم مقدار ماده خشک آب ميوه را به صورت اقتصادي حداکثر تا ٢٥ % رساند.

تغليظ حرارتي در دستگاهي به نام اواپراتور انجام گرفته و آب بوسيله عمل تبخير جدا مي گردد.

براي تغليظ کردن ، انواع متعددي اواپراتور( لوله اي ، صفحه اي ، فيلم تراش و سانتريفيوژي) مورد استفاده قرار مي گيرد. مقدار ماده خشک آب ميوه در اين روش تا 70-72 % مي رسد.

13 – انبار کردن

درجه حرارت کنسانتره هنگام خروج از اواپراتور ( بسته ب شرايط تبخير) متغير بوده و عموما بين٦٠ -٤0درجه سانتيگراد مي باشدکه بايد خنک گردد. اگر مقدار ماده خشک محلول ( بريکس) بين ٦٨ -72%  باشد، در تانک هاي استيل ضد زنگ و يا در بشکه هاي مناسب در ٤ درجه سانتيگراد انبار مي گردد. اگر ماده خشک کمتر باشد، بايد از روش هاي مناسبي مانند منجمد کردن ، پرکني داغ، پرکني استريل و غيره استفاده گردد.