Przebieg produkcji — zabiegi oraz zasada działania stosowanych maszyn i urządzeń
Przerób pomidorów na sok pomidorowy prowadzi się obecnie tylko w zestawach linii produkcyjnych pochodzenia zagranicznego, jak przy produkcji nektarów owocowych. Popularną linią w Polsce jest jugosłowiańska linia Jedinstwo.
Całą tę linię można podzielić na trzy części (rys. 25):
urządzenia do otrzymywania soku pomidorowego — od początku linii do zbiornika (8) z sokiem pomidorowym,
stabilizacja soku — od zbiornika (8) do podgrzewacza rurowe-go (16),
rozlew, utrwalenie i czynności końcowe — od podgrzewacza rurowego do końca linii.
Ogólnymi zasadami przy przerobie powinny być:
jak najdalej posunięta higiena placu składowego, hal produkcyjnych, maszyn i urządzeń,
rozłożenie dostaw surowca do produkcji, by na placu składowym nie przebywał on dłużej niż 12 godzin,
właściwe i świadome kierowanie procesami zachodzącymi w czasie przerobu.
Obróbka wstępna pomidorów oraz rozdrabnianie. Pomidory przebrane wstępnie dostarczane są za pomocą transportu wodnego — spławiaka rynnowego (1), do płuczki pneumatyczno-natryskowej (2). Pomidory z wanny myjki, gdzie są myte ruchem wody, wywołanym sprężonym powietrzem, przenoszone są przenośnikiem pod natryskiem do stanowisk przebierania. Nie nadające się do przerobu pomidory lub wykrajane części są odrzucane do kieszeni zsypowych i spadają na taśmę odprowadzającą odpady, zaś pomidory zdrowe przenoszone są przenośnikiem rolkowym (4) do zsypu i wpadają do rozdrabniacza (5).
Dokładne przebranie pomidorów jest bardzo ważne z punktu widzenia jakości soku pitnego. Szybkość przesuwania się taśmy i obsada osobowa tak muszą być dobrane, by nastąpiło pełne oczyszczenie surowca z części nie nadających się do produkcji.
Obróbka miazgi. Rozdrobnione pomidory przesuwane są do części grzejnej termobreku i zostają tam ogrzane do temperatury 85°C, a następnie schłodzone w części chłodzącej do temperatury 60°C. Czas przebywania miazgi w termobreku wynosi 2 minuty.
Szybkie podgrzewanie jest bardzo ważne, gdyż rozdrobnione pomidory są podatne na działanie enzymów i drobnoustrojów. W sokach pomidorowych (pH 4,1—4,2) inaktywacja enzymów następuje w ciągu 45 sekund w temperaturze 80—85°C. W związku z tym kontrolowanie i regulowanie temperatury powinno być bardzo dokładne i powinno dawać pewność, że wszystkie enzymy zostały zniszczone.
Otrzymywanie soku. Gorąca, rozdrobniona miazga doprowadzana jest do ekstraktora (7). Sok z miąższem przechodzi przez sitową obudowę ślimaka w ekstraktorze i wpływa do zbiornika przejściowego (8), grubsze zaś części stałe szczeliną wylotową, której wielkość może być regulowana, przechodzą do leja, skąd dostarczane są do przecieraczek w celu pełnego wydobycia miazgi. Miazga z przecieraczek kierowana jest do produkcji koncentratu.
Wydajność soku w ekstraktorze powinna wynosić 60%. Za duże przetarcie miąższu źle wpływa na jakość pitnego soku.
Doprawianie. Sok zebrany w zbiorniku (8) jest podawany za pomocą pompy do zbiornika kupażowego (10) w celu doprawienia, np. solą. Ważne byłoby uregulowanie stosunku cukru do kwasu (obecnie zakazane), który powinien wynosić 7,5, gdyż przy takim układzie sok ma lepszy smak. Doprawianie powinno przebiegać szybko i trwać nie dłużej niż 10 min. Trzeba dbać o to, aby w czasie doprawiania nie następowało napowietrzanie soku. Do doprawiania używa się przynajmniej dwóch zbiorników kupażowych, ażeby w jednym doprawić sok, a z drugiego pobierać już doprawiony. Po doprawieniu należy wykonać analizę soku.
Odpowietrzanie. Doprawiony sok podawany jest do odpowietrzacza (12). Odpowietrzanie jest bardzo ważne, zwłaszcza wówczas, gdy zniszczenie enzymów w termobreku jest źle wykonane. Na efekt odpowietrzania wpływają następujące czynniki:
stopień ogrzania miazgi, ponieważ im ogrzanie jest większe, tym prężność gazów w cieczy jest także większa i odpowietrzenie intensywniejsze,
wielkość podciśnienia w odpowietrzaczu, gdyż im ciśnienie mniejsze, tym wyssanie gazów z cieczy jest większe,
sposób podawania cieczy w odpowietrzaczu (mocne rozpylenie, spływanie cieczy cienką warstewką przyspiesza odpowietrzanie oraz skraca drogę ujścia cząsteczek gazów z cieczy).
Odpowietrzanie odbywa się pod ciśnieniem około 20 mm Hg. Sok wtłaczany jest do dwu dysz odpowietrzacza, gdzie następuje mocne rozpylenie. Odpowietrzaniu towarzyszy parowanie wody i substancji aromatycznych.
Odparowywanie wynosi zwykle około 5%. Powietrze wraz z oparami przechodzi do kondensatora (11), w którym przeponowo spotykają się z wodą i ochładzają się w następstwie czego opary i aromaty skraplają się i przewodem wracają do odpowietrzonego soku. Zapobiega to zbędnemu zagęszczaniu się soku.
Odpowietrzony sok pompą (13) podawany jest do homogenizatora (15) Homogenizator jest to urządzenie, które ma za zadanie rozdrobnienie stałych cząstek w soku do takiego stopnia, by tworzyły w nim trwałą zawiesinę i aby sok nie rozwarstwiał się (stałe cząstki nie opadały na dno). Istnieją różne typy homogenizatorów. Najczęściej stosowany jest homogenizator ciśnieniowy, w którym rozdrabnianie stałych cząstek następuje dzięki przetłoczeniu soku z zawiesiną przez drobnokanalikowe dysze pod wysokim ciśnieniem (około 200 at). Sok po przetłoczeniu przez dysze podawany jest do utrwalenia.
Utrwalanie. Sok z homogenizatora przechodzi do uperyzatora rurowego (ultra pasteryzatora) — pasteryzatora błyskawicznego złożonego z trzech sekcji, w których następuje doprowadzenie soku do temperatury właściwej pasteryzacji, a następnie schłodzenie.
Warunki uperyzacji są tak dobrane, by mogły zniszczyć najbardziej odporne na temperaturę drobnoustroje. Do najgroźniejszych bakterii należy Bacillus thermoacidurans, która powoduje fermentację płasko-kwaś-ną, czyli bezgazową i fermentację kwasową, nie wywołującą wzdęć, np.
denek puszek, oraz Clostridium pasteurianum, która wytwarza kwas masłowy i octowy.
Obecnie dąży się do stosowania wyższych temperatur utrwalania, co pozwala na skrócenie czasu i otrzymanie lepszego produktu. Przy wzroście temperatury destrukcyjne jej oddziaływanie jest w przybliżeniu 3-kro-nie większe na enzymy i drobnoustroje niż na takie składniki jak witaminy, barwniki, substancje smakowe lub zapachowe.
W części właściwej uperyzatora temperatura wynosi 123°C, a czas wyjaławiania 19 s lub temperatura 121°C i czas 42 s. Uperyzator wyposażony jest w termoregulator, który ma za zadanie utrzymywanie stałej temperatury w sekcji pasteryzacyjnej. Jeśli sok nie uzyska odpowiedniej temperatury, wówczas nie przechodzi do następnej sekcji, lecz wraca jeszcze raz do uperyzatora.
Rozlew: Wyjałowiony sok przepływa do zbiornika automatycznej roz-lewaczki karuzelowej próżniowej (17), która rozlewa sok do wymytych w myjce butelek dostarczanych przenośnikiem. Czystość butelek przed rozlewem jest sprawdzana. Korzystne byłoby zainstalowanie przed rozlewem elektronicznego urządzenia do prześwietlania butelek. Takie urządzenia zaczyna stosować przemysł piwowarski. Zasada działania urządzenia jest następująca. Dna butelek przechodzą przed źródłem światła i są prześwietlane. Ilość światła, jaka przejdzie do fotokomórki, zależy od czystości butelki. Gdy natężenie światła osłabione jest przez zanieczyszczenia butelek, wówczas urządzenie elektroniczne kieruje tę partię butelek na drugi tor, który odprowadza je do ponownego mycia.
Zamykanie butelek i ponowna pasteryzacja. Butelki napełnione sokiem przenoszone są do kapslownicy i po zamknięciu kierowane do pasteryzatora tunelowego, gdzie sok poddany zostaje dodatkowej pasteryzacji w butelkach przesuwających się pod natryskiem wodnym.
Po prześwietleniu butelek, zaetykietowaniu i zapakowaniu produkt przekazywany jest do magazynu.
Jedno z rozwiązań produkcji nektarów, soku pomidorowego, klarowanych pitnych soków owocowych pokazuje rysunek 26.