1.1 Технология производства

Сбор, доставка и хранение сырья. Механизированную уборку томатов начинают при созревании на кусте 70-80% плодов, используя комплекс машин из самоходного комбайна СКТ-2 и тракторной платформы ПТ-3,5 с ящичными поддонами или самосвального тракторного прицепа 2ПТС-4М. Комбайн подрезает и подбирает куст томатов, глодоотделителем томаты отделяются от ботвы и попадают на сортировочный конвейер, где вручную отбирают сырье зеленое, гнилое, комья земли. Зеленые плоды собирают в бункер, а красные - по наклонному конвейеру поступают для загрузки ящичных поддонов, установленных на движущейся рядом платформе ПТ-3,5, которую трактор синхронно передвигает с комбайном. Доставляются ящичные поддоны автомашинами и платформами ПТ-3,5, погружают и разгружают их с помощью погрузчика АВН-0,5. На расстояние до 10 км используются ящичные поддоны вместимостью по массе нетто не более 400 кг, а высота слоя томатов в них не должна превышать 0,6 м. Бестарная доставка томатов осуществляется с помощью автосамосвалов "лодочка" (вместимостью 3-5 т) и "гондол" (вместимостью 10-12 т), загружают их от комбайна конвейерами, а разгружают - гидромониторами. Самосвальные транспортные средства рекомендуются для перевозки на расстояние до 40 км. В промышленность внедрен и способ доставки томатов в цистернах с водой (соотношение 2:1), установленных на шасси бортовых автомобилей. Цистерны изготавливают из нержавеющей стали вместимостью 2,4--3,6 м³, заполняют на 1/3 водой и загружают ленточными конвейерами. Томаты ручного сбора доставляют в ящиках вместимостью не более 16 кг, которые формируются в пакет на поддоне вручную, а далее все погрузочно -разгрузочные работы выполняются механизировано. Доставка в ящиках связана с тяжелым ручным трудом, простоями транспорта, поэтому обычные томатыперевозят в ящичных поддонах и в цистернах с водой. На сырьевых площадках заводов сырье хранят в ящиках и ящичных поддонах 18 ч, в большегрузных гондолах и др. 6 ч, в емкостях с водой объемом не более 40 м --8 ч, в охлажденной воде при 5-10 °С 24 ч. Томаты в случае хранения в воде должны пройти мойку.

В сырьевых зонах крупных предприятий созданы пункты первичной переработки томатов, где получают дробленую грубо протертую либо протертую томатную массу -- пульпу. Доставляют пульпу в цистернах, время с момента изготовления до поступления на дальнейшую переработку не должно превышать 2 ч.

Для ритмичной работы томатных цехов в течение суток создаются запасы пульпы на самом предприятии или на пунктах переработки, которую обрабатывают следующим образом. Подвергают подогреву при 75 ± 5 °С в трубчатых теплообменниках и протиранию на машинах с диаметром отверстий сит 1,2 и 0,4 мм (грубопротертая) или финишированию (диаметр сит 0,4 мм, протертая пульпа). После финиширования подогревают до 93 ± 3 С и охлаждают до 23 ± 3 °С. Подготовленную таким образом пульпу можно хранить в теплоизолированных емкостях вместимостью 25х100 м в течение 10 ч.

Мойка и сортировка сырья. Из ящиков, ящичных поддонов и других средств доставки сырье выгружается в емкости с водой, соединенные системой гидротранспортеров, в которых осуществляется смыв, размягчение и удаление почвенных примесей. Гидротранспортер представляет собой бетонированный желоб, расположенный в полу с уклоном 10-12 м на 1 м, в котором потоком воды перемещаются томаты со скоростью 0,65 м/с. Расход воды 4-5 дм³ на 1 кг сырья. Для улавливания механических примесей в днище ванны и в гидротранспортерах установлены ловушки. Томаты элеватором подают на мойку в две последовательно установленные машины А9-КМБ-12 или А9-КМБ-8, а также в моечные машины импортного производства. Расход воды должен составлять не менее 2 дм на 1 кг сырья. На подающем элеваторе установлена специальная металлическая съемная решетка под углом 45° к его оси, где отделяются растительные примеси. Сортируют томаты по степени зрелости вручную на роликовых конвейерах или с помощью фотоэлектронных сортирователей после предварительной гидрофлотации в системе гидротранспортеров. Томаты сортируют на красные, зеленые и бурые (розовые и молочные).

Недозрелая часть томатов, непригодная для производства концентрированных томатопродуктов, составляет до 30% от собранного урожая и может быть использована для выработки солений, маринадов и овощных закусочных консервов.

Отсортированные красные томаты подвергаются окончательной инспекции для удаления плодов с дефектами и ополаскиванию под душем. Дробление и предварительное протирание томатов. Дробление осуществляют одновременно с отделением семян на дробилках-семя-отделителях типа КОС. Семена, не прошедшие тепловой обработки, могут использоваться как посевной материал. Дробленая томатная масса собирается в приемной емкости и насосом АНВ-120 подается на грубое протирание на протирочную машину тина Т1-КП2У или РЗ-КИЗ.00.000-01, оснащенных ситами с диаметром отверстий 5 мм. В процессе так называемого холодного протирания удаляются плодоножки, инкрустирующие части плода, состоящие из клетчатки пентозанов, лигнина и других веществ, придающих твердость сырью.

Благодаря такому механическому отделению кожицы, которой содержится в 2-3 раза больше в мелкоплодных томатах, чем в обычном сырье ручного сбора, удается получить томатную массу с пониженным количеством нерастворимых сухих веществ и тем самым нормализовать дальнейший процесс концентрирования.

Подогрев пульпы. Грубопротертую пульпу, полученную на предприятии или доставленную с пунктов первичной переработки, подогревают до 75 ± 5 °С в трубчатых теплообменниках А9-КМБ с целью перевода нерастворимого протопектина в растворимый пектин, в результате чего облегчается отделение семян и кожицы при последующем протирании и снижается в 3 раза количество отходов. В то же время подогрев, инактивируя ферменты, разрушающие пектин, способствует его сохранению, что придает продукту однородную консистенцию. Одновременно из частичек продукта происходит удаление воздуха, что способствует сохранению витамина С и других пищевых веществ томатов.

Доставленная на завод пульпа протертая, прогретая и охлажденная после хранения также подогревается до 75 ± 5 °С..

Протирание пульпы. Отделение кожицы, семян и сосудистых волокон завершается на протирочной машине с диаметром отверстий в сите 1,2 мм. Для получения однородной консистенции и тонкого измельчения массу подвергают финишированию через сита с отверстиями диаметром 0,4 мм. Режим протирания регулируется путем изменения зазора между бичами протирочной машины и ситами от 4 до 16 мм и углом опережения бичей до 7°. Протертая пульпа-полуфабрикат после подогрева подвергается только финишированию.

Для удаления песка рекомендуется финишированную массу пропускать через гидроциклоны, они позволяют снизить количество его в пульпе в 10 раз. Отходы от протирочных машин направляются на разваривание паром при 96 ± 2 °С в аппараты шнекового или других типов. Они сначала поступают на стекатель ВССШ для отделения самотеком жидкой части - сока, а потом - на шнековый пресс ПНДЯ для отжима. Влажность отходов после прессования не должна превышать 65 ± 3 %.

Стерилизация томатной массы в потоке. Относительно невысокая активная кислотность томатов машинного сбора - рН 4,0--4,7 - создает благоприятные условия для развития микроорганизмов, в том числе и возбудителей ботулизма. На их уничтожение и рассчитана высокотемпературная обработка пульпы в потоке перед увариванием, проводимая по схеме: подогрев до 125 °С, выдержка в течение 70 с и охлаждение до 85 °С. Параметры стерилизации томатной массы необходимо строго контролировать, поскольку дальнейшие технологические процессы производства томатной насты (уваривание, подогрев, пастеризация) осуществляются при температурах, не являющихся летальными в отношении спор возбудителей ботулизма.

В качестве оборудования для кратковременной высокотемпературной обработки пульпы применяют многоходовые трубчатые теплообменники тина ТН, Т1-КТЮ или фирмы "Единство".

В случае последующего уваривания пульпы в вакуум-выпарных аппаратах с выносной поверхностью нагрева ее не охлаждают, а после выдержки направляют через редукционный вентиль в сепаратор первого корпуса (по продукту) вакуум-выпарной установки.

Концентрирование томатной массы. Концентрированные томатные продукты получают выпариванием влаги из томатной массы. В поступающей на уваривание протертой томатной пульпе для выработки томатной пасты отношение массовой доли растворимых сухих веществ к нерастворимым должно быть не менее 6,5. Если это отношение меньше 6,5, то томатную массу не удаетсяуварить до 30 %-ной концентрации и она направляется для производства томатного пюре.

Варка томатного пюре. Для уваривания томатной массы до массовой доли сухих веществ 12, 15 и 20% применяют выпарные аппараты открытого типа, изготовленные из нержавеющей стали или покрытые изнутри кислотоустойчивой и термостойкой эмалью. Внутри корпуса установлена нагревательная змеевиковая камера, куда подается пар давлением 0,08-0,12 МПа, а конденсат отводится через конден-сатоотводчик.

Томатная масса с температурой 90--95 °С загружается в аппарат сверху через загрузочный люк, а разгружается готовый продукт снизу. Выпаривают при непрерывной доливке массы и поддержании слоя продукта над змеевиком около 100 мм.

Когда массовая доля сухих веществ будет на 2-3 % ниже требуемой, долив прекращают и заканчивают уваривание при достижении заданных значений содержания сухих веществ по рефрактометру.

Пар отключают и в змеевиковую поверхность пускают воду, чтобы избежать образования нагара при оголении греющей поверхности во время выгрузки готового продукта.

При наличии нагара на змеевиках резко уменьшается коэффициент теплопередачи, увеличивается время варки и ухудшается качество продукта. Время варки томатного пюре в зависимости от массовой доли сухих веществ находится в пределах 25-50 мин.

Варка томатной пасты. Концентрирование томатной массы осуществляют в многокорпусных непрерывно действующих выпарных установках, поставляемых вместе с комплектными линиями по переработке томатов югославской фирмой "Единаво", венгерской "Ланг", итальянской "Тито Манцини", "Росси и Кателли", "Титан", а также отечественного производства марки УТ-500.

Многокорпусная выпарная установка состоит обычно из нескольких выпарных аппаратов, соединенных последовательно. В каждом аппарате теплообмен обеспечивается за счет разности между температурой греющего пара и кипящей томатной массы, которая создается вследствие меньшего давления в каждом последующем корпусе по сравнению с предыдущим. Теплоносителем служит насыщенный водяной пар, подаваемый в первый корпус, а следующий корпус обогревается соковыми (вторичными) парами первого, третий корпус соковыми парами второго. Из третьего корпуса соковые пары поступают в конденсатор, где при контакте с охлаждающей водой конденсируются, поддерживая давление ниже атмосферного во всей установке.

Уваривание в условиях вакуума положительно сказывается на качестве продукта: лучше сохраняются цвет, витамины и другие ценные вещества. Томатная масса подается в выпарные установки в основном по двум схемам: прямотока и противотока.

По прямоточной схеме движение пара и продукта осуществляется в одном направлении.

По этому принципу работают выпарные станции отечественного производства УТ-500 и фирмы "Единство" (Югославия) - АС-200, АС-500, АС-880, производительность по сырью соответственно 500, 200, 500 и 880 т/сут. Венгерская фирма "Ланг" поставляет линии двух модификаций РЗО-1 и РЗО-3, производительность по сырью 300 т/сут.

Рассмотрим схему двухкорпусной выпарной установки АС-200. Каждый корпус состоит из концентратора, в котором находится 177 трубок диаметром 30 мм, сепаратора и циркуляционной трубы. Второй корпус отличается большей площадью поверхности нагрева концентратора на 10 м и диаметром циркуляционной трубы. В процессе работы пар давлением 0.15-0.20 МПа поступает в межтрубное пространство концентратора первого корпуса. Томатная паста в трубном пространстве кипит и поднимается вверх по трубкам; отделившись от пара, опускается в сепаратор, а соковые нары с температурой 86 °С поступают на обогрев концентратора второго корпуса. Давление в сепараторе первого корпуса поддерживается ниже атмосферного в пределах --29,4 ±10 кПа, а температура кипения массы -- 86±2°С. В сепараторе второго корпуса томатная масса кипит при температуре 46 ± 2 °С, остаточное давление составляет 11,2± 10 кПа. Соковые пары из сепаратора второго корпуса направляются в конден-152сатор, где, соприкасаясь с холодной водой, конденсируются и откачиваются с помощью воздушного вакуум-насоса.

В первом корпусе осуществляется естественная циркуляция массы, уваривание происходит до массовой доли сухих веществ 8 ± 1 %. Во втором корпусе вязкость массы возрастает, циркуляция осуществляется принудительно с помощью насоса, проталкивающего массу через трубки концентратора с большой скоростью. По достижении массовой доли сухих веществ 30 ± 2 %, которая контролируется автоматическим рефрактометром, паста выгружается.

Для томатов машинной уборки, характеризующихся повышенным содержанием клетчатки, большей вязкостью и меньшей текучестью пульпы, рекомендуется выпаривание влаги проводить в вакуум-выпарных установках противоточного типа. Движение томатной массы в них противоположно направлению греющего пара.

Подогрев, фасование и стерилизация. Перед фасованием томатное пюре и томатную пасту подогревают в многоходовых трубчатых теплообменниках, подогревателях шнекового типа, а также в аппаратах ВНИИКОП, булях с двустенной поверхностью нагрева и мешалкой.

Если пастеризуют томатную пасту или пюре в непрерывно действующих аппаратах, то температура фасования должна быть 90 т 93 ± 2 °С. Фасуют томатное пюре и пасту в стеклянную или металлическую лакированную тару вместимостью не более 10 дм³ на автоматических наполнителях для густых масс.

Томатную пасту с массовой долей сухих веществ 40% фасуют в алюминиевые тубы.

При консервировании томатной пасты с добавлением соли ее подогревают до 85 С, перемешивают с 8-10% соли в смесителе с мешалкой, охлаждают до 58 ± 2°С и фасуют в деревянные или металлические бочки. Соленая паста выпускается с массовой долей сухих веществ 27,32 и 37%.

Укупоривают томатопродукты на автоматических закаточных машинах лакированными металлическими крышками и направляют на стерилизацию в автоклавы и непрерывно действующие аппараты фирмы "Единство"(Югославия), "Хунистер" (Венгрия) и др. Стерилизуют томатную пасту в автоклавах при 100 °С в течение 10--35 мин, а в непрерывно действующих аппаратах при 95 °С время пастеризации составляет 25 мин. Используя метод консервирования горячим розливом, томатную массу подогревают до 94 ± 2 С, фасуют в крупную жестяную тару 15 или в стеклянную тару 1-82-10000. Бутыли переворачивают в положение лежа, а металлические банки на крышку и выдерживают 20-- 25 мин для дополнительной стерилизации крышки и не заполненного продуктом пространства тары.