Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái

Átírás

1 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái dr. Barta, József Berki, Ferenc Gion, Béla dr. Deák, Tibor dr. Farkas, József Hergár, Emil dr. Hidegkuti, Gyula Horváth Dénesné dr. dr. Körmendy, Imre Ott, József dr. Pátkai, Györgyi Stégerné dr. Máté, Mónika dr. Török, Szilveszter dr. Vukov, Konstantin

2 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái dr. Barta, József Berki, Ferenc Gion, Béla dr. Deák, Tibor dr. Farkas, József Hergár, Emil dr. Hidegkuti, Gyula Horváth Dénesné dr. dr. Körmendy, Imre Ott, József dr. Pátkai, Györgyi Stégerné dr. Máté, Mónika dr. Török, Szilveszter dr. Vukov, Konstantin Publication date 2007 Szerzői jog 2007 dr. Barta József dr. Körmendy Imre

3 Tartalom Előszó... xv Bevezetés... xvi 1. Tartósító technológiai eljárások A sterilezés és pasztőrözés ipari technológiái Hőkezelő berendezések A hőkezelő berendezések csoportosítása Hidrosztatikus sterilezők Hazai gyártmányú osztott hidrosztatikus sterilezők (OHS, Hunister ) Egyéb folytonos és szakaszos üzemű sterilezők Folytonos és szakaszos üzemű pasztőrözők (41, 51, 123) Átfolyó rendszerű hőkezelő berendezések (8, 30, 41, 123) Hőátvitel sterilezésnél és pasztőrözésnél A hőközlési feladatok csoportosítása Hőátvitel, midőn a hőkezelt anyagban a hő kizárólag hővezetéssel terjed, illetve az erre viszszavezethető esetek A természetes konvekcióval történő hőkezelés konzervedénybe töltött anyagban A hőközlés gyorsítása kényszerített konvekció alkalmazásával konzervedényeknél Hővezetéssel kombinált konvekció, valamint fázisváltozással kapcsolatos hőátvitel a konzervedényben A hőközlés időbeli lefolyásának egységes kezelése Hőátvitel átfolyó rendszerű hőkezelő berendezésekben Konzervedények és egyéb csomagolóeszközök igénybevétele a hőkezelés alatt Általános kérdések A belső nyomás értékére ható tényezők és az ezekhez tartozó törvényszerűségek A belső nyomás számítása és mérése Tulajdonságváltozások sterilezéskor és pasztőrözéskor Osztott hidrosztatikus sterilező berendezések Konzervedények hőkezelése Átfolyó rendszerű hőkezelő berendezések Aszeptikus technológia Az aszeptikus technikáról általában Az aszeptikus technika alkalmazásának feltételei, legfontosabb területei és megoldásai Az aszeptikus rendszer sterilezése Az aszeptikusán letöltendő termék sterilezése A tárolóedényzet sterilezése A levegő csírátlanítása Különböző célú aszeptikus gyártóvonalak Levek és pürészerű termékek töltése, valamint tárolása nagy tartályokban Levek és pürészerű termékek töltése és tárolása szállítható, középnagy egységekben (tartálykocsik, hordók, bag in box, bag in barrel rendszer) Levek és pürészerű anyagok töltése és tárolása kis fogyasztói egységek, valamint az ún. társadalmi étkeztetési egységek (kb kg) esetében Szilárd és folyékony fázist egyaránt tartalmazó termékek aszeptikus tartósítása Az aszeptikus technika szerelvényei, kisegítő és kiegészítő berendezései Vízelvonás besűrítéssel Hővel történő bepárlás A bepárlás fizikai alapjai és fő paraméterei A gyümölcs- és zöldséglevek technológiai, műveleti problémái.. 72 iii

4 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái Aromakinyerés és töményítés Bepárló és aroma-visszanyerő rendszerek Fagyasztva sűrítés A fagyasztva sűrítés szempontjából fontos az oldat fázisdiagramja Fagyasztva sűrítő berendezések Fordított ozmózis (hiperszűrés) (reverse osmosis, counter osmosis = RO) Ozmózisos vízelvonás darabos növényi nyersanyagokból Vízelvonás szárítással Xero- és ozmo-anabiózis A vákuum-szárítás jelentősége, növekvő szerepe Az élelmiszerek vízállapota A víz az élelmiszerekben Az egyensúlyi állapotok Az élelmiszerek vízaktivitása és a romlás közti kapcsolatok A szárítás technológiája A vízeltávolítás alapjai Nedvességvándorlás az anyagban A szárítás folyamata A szárítólevegő állapotának hatása a szárítási folyamatra A szárítás technológiai számításai A szárítandó anyag szárazanyagtartalmának mérlege A szárítólevegőnek és víztartalmának mérlege A szárítás hőmérlege Porlasztva szárítás A porlasztásos szárítás elve A portermék hűtése A portermék minősége A szárítás szabályozása A szabályozások lehetséges rendszerei A szárítmányok minősége iránti követelmények Vegyszeres tartósítás A témakor rövid történeti áttekintése Egészségügyi szempontok Élelmiszeripari előírások, idevonatkozó szabványok A tartósítószerek hatásmechanizmusa A tartósítószerek hatékonyságát befolyásoló tényezők A konzervipari gyakorlatban használt legfontosabb tartósítószerek Gázok Szervetlen savak és sóik Szerves savak és észtereik Egyéb tartósító hatású vegyületek (antibiotikumok, fitoncidok) Természetes és mesterséges savanyítás A tejsavas erjesztés Erjesztés mesterséges beoltással Mesterséges savanyítás Romlási jelenségek Kombinált tartósítás A kombinált tartósítás fogalma és a tartósítási tényezők/hatások kombinálásának céljai A kölcsönhatások típusai, additív és szinergens hatások értelmezése Fizikai tényezők kombinációi Hőkezelés és hőelvonás kombinációja Hőelvonás és vízelvonás kombinálása Kombinált módszerek a vízaktivitás-csökkentési folyamatok gyorsítására Hőkezelés és besugárzás kombinált alkalmazása Vízelvonás és besugárzás kombinált alkalmazása Besugárzás és hőelvonás kombinált alkalmazása Nagy hidraulikus nyomás és hőkezelés vagy besugárzás kombinációi 138 iv

5 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái Kémiai ágensek kombinálása Fizikai és kémiai tényezők kombinációi Vegyszerek és hőkezelés kombinált alkalmazása Vegyszerek és vízelvonás kombinált alkalmazása Kémiai ágensek és besugárzás kombinált alkalmazása A további kutatás szükségessége A fontosabb termékek gyártástechnológiája Konzervipari előfeldolgozó telepek Zöldborsó előfeldolgozása Paradicsom előfeldolgozása Hagyma előfeldolgozása Szállítóeszközök mosása Gyümölcskészítmények Befőttfélék Dzsemek, ízek, lekvárok és alapanyagaik gyártása Pulpok, dzsemek gyártása Gyümölcsvelők gyártása Sűrített velők gyártása Lekvárfélék gyártása Különleges gyümölcskészítmények A különleges gyümölcskészítmények Gyümölcsporok Gyümölcs- és zöldséglevek, sűrítmények Gyártmányféleségek Szűrt, derített levek, gyártása és továbbfeldolgozása A gyümölcslevek hőkezeléses tartósítása A gyümölcslevek fagyasztása Szörpök készítése Gyümölcslevek sűrítményei A melléktermékek hasznosítása Almalé (és sűrítmény) gyártása Színes gyümölcslevek gyártása (meggy, cseresznye, málna, szamóca, ribiszke) Rostos gyümölcslevek gyártása Zöldségkonzervek és -savanyúságok Általános ismeretek Hőkezelt zöldborsókonzerv Hőkezelt hüvelyes zöldbabkonzerv Vegyesfőzelék- és finomfőzelék-konzerv Csemegekukorica konzerv A feldolgozás menete Sűrített paradicsom gyártása Hot-break (forrón roppantás) eljárással készülő paradicsomsűrítmény Lecsókonzerv Csemegeuborka konzerv Szárítmányok gyártása Általános ismeretek, szárítmányok csoportosítása Darabos és folyékony (folyósított) gyümölcs- és zöldségfélék szárítása Darabos gyümölcs- és zöldségfélék hagyományos, meleg levegős (konvekciós) szárítása Különleges táplálkozási célú gyümölcs- és zöldségalapú élelmiszerek Bébiételek és bébiitalok Csecsemők és kisgyermekek táplálkozása Bébiételek és -italok típusai Bébiételek és -italok előállítási technológiái Bébiételek és -italok minőségi követelményei Bébiételek és -italok jelölése Cukormentes és diabetikus gyümölcs- és zöldségalapú készítmények Általános előírások, alapelvek Édesítőszerek v

6 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái 3. Irodalom Irodalomjegyzék az 1. fejezethez Irodalomjegyzék a 2. fejezethez vi

7 Az ábrák listája Egyszerű hidrosztatikus sterilező működési elvét szemléltető ábra. 1. dobozbeadagolás; 2. a konzervdobozt tartó szerkezet (perforált cső, serleg, vagy motollás tartó stb.); 3. szállító rendszer; 4. nyomáskülönbséget létesítő melegítő vízfürdő; 5. gőztér (gőz és levegő tere); 6. nyomáscsökkentést létesítő hűtő vízfürdő; 7. U alakú hűtővízfürdő; 8. kivezető és dobozszárító ág; 9. dobozkiadagolás OHS-3 típusú osztott hidrosztatikus berendezés működési elvét szemléltető ábra. 1. konzervedények beadagolása; 2. szállítórendszer; 3. buborékoltató tornyok; 4. konzervedények kiadagolása; M 1 M 6: melegítő fürdők; G: gőztér; U: U alakú hűtőfürdő; H 6 H 1: nyomáscsökkenést létesítő hűtőfürdők; p K1, p K2 p K5 = 0,39, 0,78, 1,18, 1,57, 1,96 bar túlnyomás; p KG = 2,35 bar túlnyomás a jelölt gőz-levegő térben Hőmérséklet és nyomás alakulása egy OHS-3 típusú osztott hidrosztatikus sterilező berendezésben, a tartózkodási idő függvényében, v = 2,6 m min 1 serlegsebességnél. 1. közeghőmérséklet (T K); 2. hőmérséklet a konzervedény hideg pontjában (T c); 3. abszolút nyomás a közegben (P K); 4. abszolút nyomás a konzervedényben (p); A: az M 1 jelű fürdőbe való belépéstől az M 6 jelű fürdőből való kilépésig terjedő szakasz; B: a gőztér szakasza; C: az U jelű fürdő szakasza; D: a H 6 jelű fürdő levegő-gőz terébe való belépéstől a H 1 jelű fürdő vízteréből való kilépésig terjedő szakasz Forróvíztárolóval ellátott fekvő autokláv körvonalrajza. 1. autoklávköpeny; 2. az autokláv ajtaja; 3. lefúvató szelep az ajtó nyitásához; 4. zárókerék az ajtóhoz; 5. hajtómű a dob forgatásához; 6. hűtővízbetápláló szivattyú; 7. keringtető szivattyú meleg vagy hideg vízhez ; 8. gőzbevezetőszelep az autokláv fűtéséhez; 9. gőzbevezető szelep a forróvíztároló részére; 10. biztosítószelep az autoklávban; 11. szelep a forróvíztároló feltöltéséhez; 12. forróvízleeresztő szelep a tárolóból az autoklávba; 13. leürítőcsonk; 14. forróvíztároló Forróvíztárolóval ellátott, forgódobos, fekvő autokláv kapcsolási sémája. 1. tartórekesz a konzervek részére; 2. forgódob; 3. hajtómű a dob forgatásához; 4. autoklávköpeny; 5. tartógörgő; 6. nyitható fedél; 7. forróvíztároló tartály; 8. ürítőszelep; 9. légtelenítőszelep; 10. meleg vagy hideg vizet keringtető szivattyú; 11. az összekötő vezetékbe épített szelep; 12. a túlnyomás szabályozására szolgáló levegőbevezető szelep; 13. légtelenítő szelep, nyomáscsökkentés céljából; 14. gőzbevezető szelep; 15. hűtővíz bevezető szelep Permetező rendszerű pasztőröző vázlatos felépítése. 1. beadagoló egység; 2. előmelegítő szakasz; 3. pasztőröző (melegítő) szakasz; 4. ellenáramú hűtő szakasz; 5. kiadagoló egység; 6. friss vízzel való hűtés; 7. langyos vízzel való hűtés; 8. meleg vizes hűtés; 9. vízpermetező fejek; 10. vízszivattyú; 11. szűrő a szivattyúhoz Az autoklávtéri hőmérséklet (T K) a hőkezelési idő (t) függvényében, valamint lépcsős függvénnyel való közelítése a j-ik sorszámú időszakaszon belül. Az üres körök a futtató által a szakaszok elején, ill. végén bevitt adatpárokat ábrázolják. A Biot (Bi) számok szakaszonként változhatnak Az elemi hőmérlegek módszeréhez tartozó derékszögű háló felépítése és az elemi idomok (A, I) keresztmetszetei a henger tengelyén áthaladó metszősíkban. 1. tengely; 2. csomópont; 3. palást; 4. alaplap; 5. fedőlap. A csomópontok sorszáma tengelyirányban: n, sugárirányban: l Hengeres konzervedények forgatásának és forgatva lengetésének különböző változatai: A) forgatás vagy lengetés a henger tengelye körül; B) forgatás vagy lengetés a henger tengelyével párhuzamos külső tengely körül; C) forgatás vagy lengetés a henger középpontján átmenő, de a henger tengelyére merőleges tengely körül (buktatva forgatás a középponton átmenő tengely körül); D) forgatás vagy lengetés a henger tengelyére merőleges külső tengely körül (buktatva forgatás külső tengely körül). 1. a forgatás iránya, 2. a lengetés változó irányai, 3. gáztér helyzete nyugalmi állapotban, 4. gáztér helyzete, amikor ; 5. a tehetetlenségi és gravitációs erők szempontjából vizsgált pont, α = a forgatott edény helyzetét megadó szög radiánban, a forgatástengely mindig vízszintes, x x = a konzervedényhez rögzített koordinátatengely, ω = a szögsebesség, g = gravitációs gyorsulás Az egységnyi tömegre ható gravitációs és tehetetlenségi erők eredő vektorának változása a konzervedényhez rögzített koordinátarendszerben, az ábrának megfelelően. A) forgatás olyan szögsebességnél, melynél a tehetetlenségi (centrifugális) erő egyezik a gravitációs erővel; B) lassú forgatás, a tehetetlenségi erő elhanyagolható; C) forgatva lengetés. Alsó helyzetben között az edény lassul és gyorsul = 2 g értékkel, egyébként állandó ω szögsebességgel forog váltakozó irányban. Leállás és irányváltás α = 0-nál. ω szögsebességnél a centrifugális erő egyezik a gravitációs erővel. 1. a vizsgált pont (a ábrán 5-tel jelölve); 2. eredő vektor vii

8 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái Forgatás hatása 1/1 jelű dobozba töltött konzervnél. A tartalom: fehérbab paradicsommártásban. A hőkezelés 125 C-on történt. Fordulatszámok: 0, 10, 20, 25,35 és 53 min 1 az ábrán látható számok növekvő sorrendjében Mérőberendezés dobozok belső nyomása és térfogata közötti kapcsolat meghatározására. 1. mérőedény; 2. átlátszó fal; 3. átlátszó folyadék; 4. mérőcső (meniszkusz); 5. leeresztőszelep; 6. levegővezeték; 7. elzárószelep; 8. kompresszorhoz, ill. vákuumszivattyúhoz való csatlakozással a levegő be-, ill. kivezetése; 9. manovákuum-mérő műszer; 10. hőmérő; 11. üres konzervdoboz Konzervdoboz viszonylagos térfogatváltozását a nyomáskülönbség függvényében szemléltető ábra. p: belső nyomás; p k: külső nyomás; V f/v fa: viszonylagos térfogatváltozás Rugalmas konzervedény (konzervdoboz) és a benne levő élelmiszer térfogatának alakulása. A) zárási állapot és hőtágulás hatására megnövekedett edénytérfogat, midőn a belső és külső nyomás egyenlő; B) a hőtágulás és külső nyomásnál (p k) nagyobb belső nyomás (p) hatására létrejött állapot; 1. gáztér; 2. élelmiszer az edényben; 3. az edény határoló fala; 4. hőtágulás hatására megnőtt fal; 5. hőtágulás és nyomáskülönbség hatására deformálódott (megnőtt) fal. A z index a zárási állapotra utal A hőmérséklet (T) és két egyenérték (F 0 E ) alakulása a hőkezelési idő (t) függvényében Példa átfolyó rendszerű pasztőröző melegítő egységében létrejövő mikrobapusztító hatás (vagy egyéb elsőrendű tulajdonságváltozás) számítására. A) az átlaghőmérséklet (T) a befutott felületi arány (a/a) függvényében; B) a hőcserélő sematikus ábrázolása és a jellemző műszaki adatok; C) a számításhoz felhasznált függvények. 1. a hőkezelt anyag hőfoka,, ka/cq m = 2,03, azaz T = e 2,03 (a/a) ; 2. melegítő egység; 3. a tartózkodási idő sűrűségfüggvénye (f/t/); 4. a túlélő mikrobák száma a kezdeti szám arányában: a tartózkodási idő (t) függvényében. = a túlélő mikrobák száma a hőkezelés előtti mikrobaszámhoz viszonyítva Közvetlen gőzbevezetéssel üzemelő hőcserélők. A) a VNIIKOP Intézet hőcserélője; B) a Kötting cég injektoros hőcserélője hígabb termékekhez; C) a Cherry-Burrel cég konstrukciója hígabb anyagokhoz; D) termékporlasztással üzemelő hőcserélő. 1. termékbevezetés; 2. a forró termék elvezetése; 3. gőzbevezetés; 4. a termék áramlását terelő spirális; 5. gőzcsatorna; 6. termékelosztó nyílások; 7. hőmérő; 8. forgó termékporlasztó; 9. kis gőzturbina; 10. keverőtér; 11. kitáplálószivattyú; 12. a nem kondenzáló gázok elvezetése Gőzinfúziós sterilező. 1. a termék bevezetése; 2. a termék elvezetése; 3. gőzbevezetés Kapartfalú hőcserélő. 1. forgó tengely, melyre a kaparókések vannak felerősítve; 2. külső fűtőköpeny; 3. fűtőfelület; 4. az áthaladó termék; 5. kaparókések; 6. a termék belépése; 7. a kondenzvíz elvezetése James Dole-féle aszeptikus rendszer. 1. gőz-túlhevítő csövek; 2. gázégők; 3. keringtető vezeték; 4., 5. töltőrések; 6. lezárt dobozok kiadagolása; 7. töltőegység; 8., 9., 10. szelepek; 11., 12. ellenőrző műszerek A) Központi szűrő; B) egyedi szűrő; 1. fűtőköpeny a szűrő kiszárításához; 2. perforált henger; 3. szűrőréteg; 4. bilincsek a szűrőszövet rögzítéséhez; 5. biztonsági szelepek; 6. kondenzvíz-leeresztő csapok; 7. a szűrendő levegő belépése; 8. a szűrt levegő kilépése; 9. fenéklemez; 10. gyűrű és bilincs Steril levegőt előállító szűrő. 1. áttört támasztóköpeny rozsdamentes acélból; 2. az előszűrést megvalósító réteg; 3. mélységi szűrő kötőanyag nélküli mikrorostokból; 4. szilikon tömítőgyűrű Nagytartályos aszeptikus rendszer. 1. fogadó tartály; 2. szivattyú; 3. csöves hőcserélő; 4. hőntartó cső; 5. előhűtő; 6. véghűtő; 7. hőcserélő; 8. tartály; 9. egyedi levegőszűrő; 10. biztonsági vizet tartalmazó edény; 11. kezelő asztal Hordótöltő rendszere. A) Sterilező-hűtő blokk; B) töltő-manipuláló blokk. 1. fogadó tartály; 2. betápláló szivattyú; 3. kapart falú hőcserélők (felmelegítés); 4. hőntartó cső; 5. hűtő; 6. aszeptikus működésű kiegyenlítő tartály; 7. aszeptikus szivattyú; 8. zsáktöltő (bag in box); 9. hordótöltő; 10., 11., 12. görgős pálya; 13. CIP-rendszer Hordótöltő ( ábra 9. tételszám). 1. hordófeladás; 2. hordó helye töltéskor; 3. harang; 4. harangmozgató hidraulikus henger; 5. harang-rögzítők (alsó, ill. felső helyzetben); 6. légelszívó cső; 7. vezérlőszekrény; 8. világítás; 9. nézőablak; 10. termékbetápláló szerkezet szintérzékelő szondával Bag in box rendszerű töltőgép. 1. termékvezeték; 2. töltőfej; 3. körkamra; 4. vákuumcső; 5. jodoforadagoló cső; 6. a steril levegő vezetéke; 7. töltőcső; 8. levegő-elvezető cső; 9. hegesztő szerkezet; 10. vízhűtés; 11. a hálózati víz ki-, ill. beáramlási helyei; 12. a gőzáram vezetékei; 13. steril levegő, ill. inert gáz vezetéke A Tetra Brik rendszerű csomagolás (Svédország) elvi vázlata. 1. többrétegű fóliaszalag; 2. H 2O 2-t felvivő hengerpár; 3. vegyszerkiszorító hengerpár; 4. hengerpár a hajtási helyek bevasalására; 5. a fóliaszalag kettéhajtása; 6. élhajlító szerkezet; 7. steril levegőt befúvó cső; 8. a steril lé bevezető csöve; 9. hegesztő szerkezet; 10. a folyadékszint szabályozása; 11. a dobozok lezárása; 12. a dobozformázás, leválasztás; 13. a dobozfülek hajtogatása viii

9 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái Combibloc típusú töltőgép. A) elölnézet; B) oldalnézet A CIP rendszer vázlata. 1. a mosó, ill. fertőtlenítő oldat kilépése a CIP rendszerből; 2. a cirkuláló oldat visszaérkezése; 3. a vízbetáplálás helye; 4. az elhasznált mosó, ill. fertőtlenítő oldat távozása; 5. keringtető szivattyú; 6. segédanyag-betápláló egység; 7. összekötő vezeték; 8., 9. tartályok a mosóvíz, ill. a fertőtlenítő oldat számára; 10. mintavevőcsap; 11. túlfolyók; 12. folyadékszűrő; 13. gőz betáplálás; 14. hőcserélő; 15. hőmérséklet-érzékelő; 16. vegyszerkoncentráció-érzékelő; 17. elektromos vezetőképességérzékelő; 18. kondenzedény; 19. áramlásmérő; 20. automatikusan vezérelt pillangószelepek A különböző szórófejek alkalmazási módjai fekvő, ill. álló tartályoknál. A) permetezés 360 -ban permetező, álló fejjel; B) permetezés forgó, aszimmetrikus fejjel; C) hosszú, fekvő, esetleg szállítható tartályoknál alkalmazott megoldás; D) tipikusan messzire hordó, aszimmetrikus szórófej; E) függőleges tartály sterilezése forgó szórófej-párral Egyfokozatú bepárló elvi sémája. A) bepárló barometrikus kondenzátorral; B) félbarometrikus kondenzátor. 1. a bepárló fűtőtere; 2. páraszeparátor; 3. barometrikus kondenzátor; 4. vákuumszivattyú; 5. hűtővíz szivattyú; 6. a híglé belépése; 7. a sűrítmény eltávozása; 8. a párák távozása a kondenzátorba; 9. hűtővíz belépés; 10. kondenzvíz-kilépés Háromfokozatú egyenáramú bepárló elvi sémája. A fokozatok sorszáma lé- és gőzoldalon egyaránt érvényes. 1. az első fokozat; 2. a második fokozat; 3. a harmadik fokozat; 4. a gyümölcslé belépése; 5. a sűrítmény kilépése; 6. a 3. fokozat páráinak távozása a kondenzátorba; 7. a fűtőgőz belépése; 8. a kondenzvíz távozása az első testből Gőzsugár-kompresszorral ellátott bepárló elvi sémája. 1. bepárlótest; 2. páraleválasztó; 3. gőzsugárkompresszor; 4. a híglé belépése; 5. a sűrítmény kilépése; 6. a nagynyomású gőz belépése; 7. a friss gőz és a visszaszívott és komprimált páragőz keveréke; 8. a páragőz visszaszívott része; 9. a páragőznek a kondenzátorba távozó része Gőzsugárral működő termokompresszor jellemzői közötti kapcsolat diagramjai. T = fűtőoldali és páratéri hőfokok különbsége, m = 1 kg friss gőzzel elpárologtatott víz mennyisége kg-ban. A görbéknél megadott nyomás a gőzsugárkompresszorba belépő friss gőz nyomása A tartózkodási idő eloszlásához tartozó sűrűségfüggvénnyel arányos jelzőanyag-koncentráció bepárlóban, különböző belépő tömegáramok mellett t = tartózkodási idő, a jelzőanyag beadásától mért idő; c = a jelzőanyag koncentrációja kilépésnél; q mb = belépő tömegáram Gyümölcsök összes aromatartalmából kinyert aromaanyagok százalékos értéke (ε) az elpárologtatott víz mennyiségének függvényében. A vízszintes tengelyen P-vel az elpárologtatott víz az eredeti víztartalom százalékában található. P = 100(e 1)/e(1-w B), az (1.3.1) összefüggés jelöléseivel. 1. alma; 2. szilva; 3. szőlő; 4. fekete ribiszke; 5. körte; 6. meggy; 7. kajszi; 8. birsalma; 9. őszibarack; 10. málna; 11. fekete szeder; 12. szamóca Gömbvákuum-üst vázlatos metszete. 1. anyagtér; 2. fűtőtér; 3. keverő; 4. cseppleválasztó; 5. terelőlemez PR típusú besűrítő. 1. úszós szintszabályozó; 2. ejtőgyűrű; 3. forralócsövek; 4. cseppfogó; 5. félbarometrikus kondenzátor; 6. úszós szintszabályozó; 7. vízszivattyú; 8. cseppleválasztó; 9. vákuumszivattyú; 10. léátemelő szivattyú; 11. forralócsövek a léoldali második fokozatban; 12. külső ejtőcső; 13. szállító keringtető csiga a sűrítmény részére; 14. beépített refraktométer; 15. sűrítménykitápláló szivattyú; 16. kitápláló szelep Magyar UT-F típusú bepárló, a Rossi cég (Olaszország) licencének átvétele alapján. 1. gőzoldalon első, léoldalon második fokozat; 2. gőzoldalon második, léoldalon harmadik fokozat; 3. gőzoldalon második, léoldalon negyedik fokozat (végsűrítő); 4. gőzoldalon harmadik, léoldalon első fokozat; 5. félbarometrikus kondenzátor; 6. gőztelítő; 7. kondenzvíz-tartály; 8. cirkuláltató szivattyúk a különböző mértékben besűrített anyag részére; 9. áttápláló szivattyú; 10. a beépített refraktométer keringtetőszivattyúja; 11. a sűrítmény kitáplálószivattyúja; 12. kondenzvíz-szivattyú; 13. vízszivattyú; 14. vákuumszivattyú. Belépő anyagok: G = gőz, H = hűtővíz, L = híglé. Kilépő anyagok: C = hűtővíz + lecsapott párák, K = kondenzvíz a gőzoldali első fokozatból, S = sűrítmény A Wiegand cég (német) egyenáramú, kétfokozatú, párakompressziós, esőáramú bepárlója, vákuumos hűtéssel ellátva. 1. első fokozat; 2. második fokozat; 3. gőzsugár-kompresszor; 4. expanziós hűtőedény a sűrítmény részére; 5. vákuum-rendszer kondenzátorral; 6. híglé-belépés; 7. sűrítménykilépés; 8. friss gőz belépései Az APV cég (Anglia) esőfilmes, lemezes bepárlójának működési elve. 1. a híglé belépése; 2. bal oldali termékszekció; 3. gőzszekció; 4. páraleválasztó egység; 5. az elősűrítmény szivattyúja; 6. az elősűrítmény belépése a jobb oldali termékszekcióba; 7. gyűjtőedény a végsűrítmény részére; 8. sűrítménykitápláló szivattyú; 9. fűtőegység; 10. elősűrítmény és pára a leválasztóba; 11. végsűrítmény kitáplálása (a párák a 4 jelű páraszeparátorba kerülnek); 12. gőzbelépés; 13. kondenzvíz-kilépés Az Alfa-Laval cég (Svédország) Convap típusú bepárlójának vázlata. A) működési vázlat; B) a bepárlótest keresztmetszete. 1. bepárlótest; 2. páraleválasztó; 3. forgó kaparó-szerkezet; 4. sűrítendő anyag ix

10 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái belépése; 5. sűrítménykilépés; 6. párák a kondenzátorhoz; 7. a fűtőgőz belépése; 8. a kondenzvíz eltávozása; 9. kaparókés; 10. a hőcserélő henger köpenye Az Unipektin cég ( Svájc) kétfokozatú ellenáramú sűrítővel kombinált aroma-visszanyerő és töményítő berendezése. 1. gőzoldalon első bepárló fokozat; 2. gőzoldalon második fokozat, léoldalon első fokozat; 3. páraleválasztók; 4. páravezeték az aromavisszanyeréshez; 5. lemezes hőcserélő; 6. desztilláló oszlop; 7. felületi kondenzátor; 8. aromahűtő; 9. gázhűtő; 10. gázmosó; 11. a híglé belépése; 12. a sűrítmény (aromaszegény) kilépése; 13. a gőzoldali második fokozat párakondenzátumának vezetéke a desztilláló oszlopba; 14. a fenékvíz (luttervíz) kilépése; 15. az aromakoncentrátum elvezetése; 16. nem kondenzálható gázok elvezetése; 17. a fűtőgőz belépése; 18. a hűtővíz kilépése Néhány élelmiszeripari anyag fagyáspontja (T) a vízoldható szárazanyag-tartalom (a, refr. %) függvényében. 1. szacharózoldat; 2. kávékivonat; 3. almalé, 4. szamócalé, 5. ribiszkelé és sűrítménye Példa gyümölcslé két lépésben történő sűrítésére a vízkifagyasztás módszerével. A diagram a fajlagos entalpia változását mutatja a 0 C hőfokú oldatéhoz képest ( h). X a szárazanyag-tartalom tömegtörtje százalékban kifejezve Grenco rendszerű fagyasztva sűrítő elvi sémája. 1. kapart felületű hűtő; 2. kristálynövelő egység; 3. mosóoszlop; 4. perforált dugattyú; 5. fűtés; 6. expanziós edény; 7. betápláló szivattyú; 8. keringtető szivattyú; 9. a gyümölcslé belépése; 10. a hűtőközeg belépése; 11. a sűrítmény kilépése; 12. a megolvadt jég kilépése Különböző besűrítési eljárások relatív energiaköltségei (r) az elektromos energia árára vonatkoztatott gőzár (R) függvényében, r = 1 t víz elvonásának gőz + elektromos energia költsége, osztva az 1 t gőz költségével. R = 1 t gőz ára, osztva 1 kwh elektromos energia árával fokozatú ellenáramú kifagyasztásos sűrítő (w S = 0,33), 2. 4 fokozatú, mint az 1 jelű (w S = 0,66), 3. 3 fokozatú termikus, 4. 4 fokozatú termikus, 5. 3 fokozat + gőzsugár kompresszor, 6. 6 fokozatú termikus, 7. 3 fokozat + mechanikus párakompresszor Néhány vizes oldat ozmózisnyomása (π) a szárazanyag-tartalom tömegtörtjének (w s) függvényében. 1. NaOH-oldat; 2. NaCl-oldat; 3. glükóz-, fruktózoldat; 4. szacharóz-, laktózoldat; 5. fehérjék Kétfokozatú, a fordított ozmózis (RO) elvén működő berendezés elvi sémája. 1. az első sűrítő fokozat; 2. második sűrítő fokozat; 3. cirkuláltató szivattyúk; 4. nagy nyomású betápláló szivattyú; 5. nyomásszabályozó szelep; 6. a sűrítendő anyag (pl. paradicsomlé) belépése; 7. a sűrítmény kilépése; 8 S a permeátum (víz) távozása Élelmiszerek szorpciós izotermái Mérőkészülék működési elve szorpciós izoterma felvételéhez A szorpciós hiszterézis jelensége Tárolási feltételek meghatározása szorpciós izotermából A nedvesség eloszlása síklapban szárításkor. X: az anyag nedvességtartalma t időpontban; X s: felületi anyagnedvesség; Y g: a levegő nedvességtartalma; V s: felületi légnedvesség Nedves anyag száradási görbéje. 1. kezdeti nedvességtartalom (X k); 2. a nedvességtartalom eloszlása t időpontban; 3. átlagos nedvességtartalom t időpontban; 4. végnedvesség; 5. kezdeti szakasz; 6. állandó sebességű szakasz; 7. kritikus átlag-nedvességtartalom (X c); 8. a csökkenő sebesség szakasza; 9. egyensúlyi nedvességtartalom (X e) Száradási sebességi görbe az idő függvényében Száradási sebességi görbe a nedvesség függvényében Száradó anyag átlaghőmérséklete az idő függvényében Az anyag méretének hatása a száradás folyamatára Tárcsás porlasztó. A) tengely; B) az anyag betáplálása; C) radiális csatorna; D) elosztó Tárcsás porlasztó permetfelhője Fúvókás porlasztó vázlatos metszete Fúvókás porlasztó permetfelhője Dobszárító berendezés. 1. Hő bevezetése; 2. levegő betáplálása; 3. forgató berendezés; 4. a levegő visszakeringtetése; 5. nyers termék betáplálása; 6. kilépő levegő; 7. késztermék A sótartalom (%-ban kifejezett tömegtört) a kiegyenlítődéshez szükséges idő (d = nap) függvényében A fizikai jellemzők alakulása az uborkaerjesztésnél, az idő függvényében (d = nap). 1. a levegő térfogata; 2. szemcsesűrűség; 3. az uborka térfogata; 4. az uborka tömege (kiindulási tömeg 1000 g) A sótartalom (%-bán kifejezeti tömegtört) hatása az uborka fizikai jellemzőinek viszonylagos értékére (kiindulási érték: 100%) A cukortartalom (%-ban kifejezett tömegtört) alakulása az idő függvényében uborka erjesztésekor 128 x

11 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái Az összes savtartalom (%-ban kifejezett tömegtört), a ph-értékek és a gáztartalom alakulása uborka erjesztésekor az idő (d = nap) függvényében A főbb mikrobacsoportok darabszám-koncentrációjának változása, az idő (d = nap) függvényében az uborka erjesztésekor. A függőleges tengelyen a darabszám-koncentráció 10-es alapú logaritmusa látható Két különböző tartósítási eljárás (tényező) kombinált hatását szemléltető izobol diagram x A, x B: az A és B eljárás önmagában legkisebb hatásos adagjához viszonyított adagjai Borsócséplő telep elrendezési vázlata. 1. zöldtermény-adagoló; 2. borsócséplő gépek szalmakihordóval; 3. keresztirányú szemgyűjtő szalag; 4., 6. hattyúnyakas elevátor; 5. utótisztító rosták; 7. szemgyűjtő tartályok; 8., 10. szállítószalagok; 9. szecskázógépek; 11. szecskagyűjtő tartályok; 12. kapcsoló-irányító egység Stabil zöldborsócséplő gép működési vázlata. 1. etető-felhordó; 2. külső dob; 3. belső cséplődob a lapátsorokkal; 4. fő gyűjtőszalag; 5. nyomóventilátor; 6. törekszalag; 7. szalmarázó; 8. szalmakihordó; 9. gyűjtőtartály Paradicsomelőfeldolgozó gépsor elrendezési vázlata. 1. fogadógarat; 2. rögelválasztó garat; 3. iszapleválasztó; 4. előválogató; 5. szennyelhordó szalag; 6. öblítőgarat; 7. selejtező; 8. hulladékelhordó szalag; 9. mosó-tisztító berendezés; 10. szín szerinti válogató; 11. sárga és zöld bogyókat szállító szalag; 12. piros bogyókat felhordó elevátor; 13. roppantó-zúzó; 14. előtároló tartály; 15. kapcsolószekrény; 16. vezérlőasztal Folyamatos üzemű iszapleválasztó-víztisztító berendezés működési vázlata. 1. csővezeték; 2. ciklon; 3. ülepítő; 4. csillapító és elosztó csővezeték; 5. ülepítő-gyűjtő; 6. lemezes iszapleválasztó; 7. visszavezető cső A hagymamanipuláló gépsor vonalas elrendezési vázlata. 1. felhordó az adagoló garattal; 2. szennyeződésleválasztó; 3. selejtező; 4. tisztítóberendezés; 5. minőség szerinti válogató; 6. méret szerinti osztályozó; 7. ülepítőciklon; 8. vezérlőasztal; 9. tartályládák Ládamosógép. 1. felhordó szállítószalag; 2. billentő-adagoló (állítható vezetőlemezekkel); 3. a szállító láncok feszítő szerkezete; 4. szállító lánc; 5. törmelékgyűjtő kocsi; 6. lúgoldat-szállító szivattyú; 7. lúgtartály; 8. hőfokszabályozó; 9. vízvezetékek; 10. gőzvezeték; 11. a forró víz tartálya; 12. szivattyú a forró víz részére; 13. hajtóműszabályozó szerkezet; 14. kiadó-billentő szerkezet (állítható vezetőlemezekkel); 15. fúvókák (rozsdamentes, cserélhető kivitelben); 16. ablak; 17. szűrőlemez a lúgtartályhoz; 18. csatlakozó csonk a páragőzök elvezetéséhez Tartálykocsik mosóállomásának vázlatos felülnézete Az ábrán látható lineáris méretek mm-ben értendők Cukoroldatok viszkozitása (η) a hőmérséklet (T) függvényében, különböző, százalékban kifejezett tömegtörteknél Előírt (megengedett) legkisebb és legnagyobb hőkezelési idők (t) a hőmérséklet (T) függvényében gyümölcslevek bepárlásánál. 1. oxidáló enzimek inaktiválásának legkisebb ideje; 2. hidroxi-metil-furfurol képződés legnagyobb hőkezelési ideje; 3. antocián színezékek legnagyobb hőkezelési ideje Gyártóvonal zöldborsó feldolgozásához. 1. fogadótartály; 2. felhordó; 3. flotációs mosógép; 4. felhordó; 5. osztályozó berendezés; 6. borsószivattyú; 7. vízleválasztó; 8. előfőző; 9. szelektor; 10. felhordó; 11. töltő levező egység; 12. zárógép; 13. hidrosztatikus sterilező berendezés Gyártóvonal zöldbab feldolgozásához. 1. fogadó-adagoló berendezés; 2. szállítószalag; 3. serleges felhordó; 4. légfúvásos szelektor; 5. mosógép; 6. fürtbontó-előhegyező gép; 7. átadószalag; 8. véglevágó berendezés; 9. válogatószalag; 10. serleges felhordó; 11. szeletelőgép; 12. szelektáló berendezés; 13. serleges előfőző; 14. vibrációs szelektáló; 15. serleges felhordó; 16. töltő-levező egység; 17. zárógép; 18. osztott hidrosztatikus sterilező Gyártóvonal csemegekukorica feldolgozásához. 1. teherkocsi felhajtó; 2. fogadótartály; 3. kihordószalag; 4. felhordószalag; 5. keresztirányú elosztó szalag; 6. háncslevél-lehúzó szerkezet; 7. átadószalag; 8. felhordószalag; 9. válogatószalag; 10. hibás csöveket elhordó szalag; 11. elosztó-szalag; 12. kukoricamorzsoló gépek; 13. úsztatóvályú a lemorzsolt szemek részére; 14. szemgyűjtő tartály szivattyúval; 15. habflotációs mosóberendezés; 16. légszelektor; 17. szállítószalag; 18. töltő-levező berendezés; 19. gép az előzáráshoz; 20. vákuumos dobozzáró; 21. osztott hidrosztatikus sterilező Előfeldolgozó állomás paradicsomzúzat készítéséhez. 1. billenőtartályos pótkocsi; 2. aknába helyezett mosóberendezés; 3. kihordó szalag; 4. válogatószalag; 5. hulladékelhordó szalag; 6. görgős mosó; 7. rendezőszalag; 8. szín szerinti osztályozó berendezés; 9. zöld és sárga bogyók elhordó-szalagja; 10. piros bogyók továbbítószalagja; 11. elevátor; 12. paradicsomroppantó (-zúzó); 13. durva fokozatú áttörőgép; 14. zúzat-tartály; 15. tartály a teherkocsikon levő szállítótartályok töltésére Gyártóvonal paradicsomsűrítmény készítéséhez. 1. szállítótartály; 2. lefejtőtartály; 3. fogadótartály; 4. zúzatelőmelegítő; 5. tartály a meleg zúzat részére; 6. passzírozó-állomás (3 fokozattal); 7. tartály a passzírozott lé részére; 8. előmelegítő; 9. gőztelítő a bepárlóhoz; 10. a bepárló első fokozata; 11. a bepárló xi

12 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái 2. és 3. fokozata; 12. tartály a sűrítmény részére; 13. püré-sterilező; 14. töltőgép; 15. zárógép; 16. kondenzvízgyűjtő tartályok; 17. párák elvezetése a gőzoldali utolsó fokozatból a kondenzátorhoz Konzervgyár lecsógyártó gépsora. 1. kefés mosógép; 2. csumakinyomó berendezés; 3. kefés mosógép; 4. csumaleválasztó; 5. válogatószalag; 6. felhordó; 7. magelválasztó; 8. továbbítószalag; 9. csíkvágó gép; 10. felhordó; 11. előfőző berendezés; 12. keverőtartály (paradicsommártás + paprikacsíkok keverése); 13. keverékszivattyú; 14. ikerfejes töltőgép; 15. zárógép; 16. hidrosztatikus sterilező Gyártóvonal csemegeuborka konzerv gyártásához. 1. előmosó; 2. kefés mosógép; 3. felhordó; 4. melegvizes mosógép; 5. kefés mosógép; 6. felhordó; 7. válogatószalag; 8. üvegfeladás; 9. vibrációs töltőgép; 10. asztal a töltőtömeg kiegyenlítésére; 11. keverőberendezés; 12. gőzinjektálással létesített vákuum mellett működő zárógép; 13. alagútpasztőröző Vákuumos hengerszárító. 1. a folyékony élelmiszer felhordása; 2. acélszalag; 3. fűtött henger; 4. hűtött henger; 5. a szárítmány kiadagolására szolgáló zsilip; 6. vákuum alatt levő kamra; 7. elszívás a vákuumszivattyú irányába; 8. infravörös sugárzók; 9. lekaparó kés Vákuum alatt üzemelő szalagszárító folyadék és pép jellegű élelmiszerekhez. 1. vákuum alatti hengeres tartály szárítószalagokkal és fűtőtestekkel; 2. keverős tartály betáplálószivattyúval; 3. szárítmánykitápláló zsilipek; 4. vákuumrendszer; 5. szárítmányőrlő berendezés A Niro cég porlasztva szárító berendezése paradicsompor gyártásához. 1. sűrítménybetápláló szivattyú; 2. porlasztófej; 3. szárító-kamra; 4. hűtőszalag; 5. vibrációs szita; 6. edény a szárítmány részére; 7. evakuálózáró egység; 8. léghevítő rendszer; 9. légelosztó; 10. levegőelszívó csonk; 11. porleválasztó ciklon, elszívó ventilátorral; 12. léghűtésű köpeny; 13. légkondicionáló egység; 14. csomagolótér Habosítva porlasztó szárítóberendezés. 1. tartály a sűrítmény részére; 2. szivattyú; 3. előmelegítő; 4. szivattyú; 5. kompresszoros légbekeverő egység; 6. porlasztó fúvóka; 7. szárítókamra; 8. porkiadagoló szerkezet; 9. ventilátor és léghevítő a szárító levegő részére A porlasztva szárítás filter mat (szűrő réteges) változata. 1. táptartály; 2. szivattyú; 3. porlasztófej; 4. porlasztó kamra; 5. szitaszövetből kialakított szállítószalag; 6. a forró levegő bevezetése; 7. száraz levegő bevezetése; 8. anyagréteg; 9. levegőelvezetések; 10. a szárítmány kilépése Binder-féle szalagos szárító keresztmetszete. 1. meleg levegő bevezetés; 2. a távozó levegő; 3. visszacirkuláltatott levegő; 4. hőcserélő A Proctor-Schwartz-féle háromszakaszú szalagos szárító. A) felülnézet; B) oldalnézet; C) keresztmetszet; D) szabályozható terítőszerkezet az anyag betáplálásánál. 1. lengő terítőszerkezet a betáplálásnál; 2. kefés szalagmosó; 3. porlasztásos szalagmosó; 4. leszedő-henger; 5. tüskés lazító; 6. szalagütögető szerkezet; 7. a szárítmány kilépése; 8. gázégős léghevítő változat; 9. gőzhevítéses változat; 10. szabályozható terítőszerkezet A kilépő levegő hőtartalmának hasznosítása folyadék közvetítésével. 1. a távozó levegő gázfolyadék rendszerű hőcserélője; 2. a beszívott levegő folyadék gáz rendszerű hőcserélője; 3. léghevítő (kalorifer); 4. szárítóberendezés A kilépő levegő hőtartalmának hasznosítása levegő-levegő rendszerű hőcserélővel. 1. szárítóberendezés; 2. léghevítő ventilátorral; 3. elszívó ventilátor a távozó levegő részére; 4. hőcserélő (a távozó levegő hőtartalmát a belépő szárítólevegőnek adja át) xii

13 A táblázatok listája Hidrosztatikus sterilező berendezésekre vonatkozó néhány adat OHS ( Hunister ) berendezések főbb adatai Az OHS-3 típusú osztott hidrosztatikus berendezés főbb műszaki adatai Egyes csomagolóeszközök kritikus terhelésnek kitett részei és a kritikus értékek típusai Csomagolószerekre vonatkozó néhány kritikus érték a szakirodalom alapján (12, 27, 55) Néhány konzervipari anyag sűrűsége a hőmérséklet függvényében és köbös hőtágulási együtthatója (55, 115) ρ = a bt, [T Néhány hőkezelésnek kitett csomagolóanyag köbös hőtágulási együtthatója (0< α Vf) 20 és 130 C között (55, 96) Konzervekben előforduló gázok néhány fizikai jellemzője Különféle zárási módok jellemzői A szakirodalomban ajánlott F 0-értékek Heiss és Eisner (35) nyomán Vízelvonásos tartósítás műveletei és jellemzői Sűrítmények vízaktivitása Egyszerű bepárlási (besűrítési) folyamatban szereplő anyagmennyiségek (tömegek) számítására szolgáló összefüggések. A sűrítési arányt (e) ismertnek tételezzük fel Néhány gyümölcslésűrűség (ρ, kg m -3 ) tömegtört (w) hőfok (T, C) összefüggése Gyümölcs- zöldséglevek és sűrítményeik reológiai jellemzése Vizes cukoroldatok forrpontemelkedése a tömegtört függvényében 0,1 M Pa 1 bar nyomáson Hőátadási tényezők irányértékei Bepárlók gőzigénye, 1 kg víz elpárologtatásához szükséges gőz kg-ban Átlagos tartózkodási idők különféle bepárlótípusoknál Néhány gyümölcssűrítmény szokásos szárazanyag-tartalma Zöldség- és gyümölcsvelők jellemzői és sűríthetősége Egyes gyümölcslevek aromáinak relatív illékonysága (α a) 90%-os aromakihozatalnál az elpárolgási hányad függvényében Szárazanyag-veszteségek különféle fagyasztva sűrítő berendezésekben Néhány élelmiszer víztartalma Szárítóberendezések szabályozásának lehetőségei A tartósítószerként alkalmazott gázok hatékonyságát befolyásoló tényezők (75) (a v: vízaktivitásnak a hatékonyságot biztosító tartománya) Fűszerek fitomicid hatású vegyületei (75) A nyomás hatása az uborka fizikai jellemzőire Kémiai változatok az erjedés alatt; * mg/100 g Az uborka és a káposzta mikroflórájának összetétele A tejsavbaktériumok erjesztésének savas termékei Az ecetsav szaporodásgátló hatása Az ecetsav és a konzerválószerek tartósító hatása Koronadugóval zárt palackokban a pasztőrözés alatt uralkodó maximális nyomás Szacharóz- és invertcukor-oldatok százalékban kifejezett tömegtörtjeinek összetartozó értékei Abbé refraktométeren mért azonos törésmutatók mellett Telített cukoroldat töménysége a hőmérséklet Zöldborsókonzervek szem-méretei és az elnevezések Zöldborsókonzervek zsengeségi osztályai Zöldborsó előfőzésénél alkalmazott paraméterek Zöldborsókonzervek tipikus töltési és sterilezési adatai Zöldbabkonzervek tipikus töltési és sterilezési adatai refr.%-os sűrített paradicsomkészítmények tipikus töltési és hőkezelési adatai Natúr lecsókonzerv töltési és hőkezelési adatai Konzervipari célra használt uborka méretei és elnevezése Csemegeuborka-konzerv fűszereinek mennyisége g-ban, 100 db konzervhez Csemegeuborka-konzervek töltési és hőkezelési adatai Különböző szárítási eljárások összehasonlítása (A nyíl a növekvő költségek és a javuló minőség irányába mutat.) Előfőzve, előfőzés nélkül, valamint kénezve szárított zöldségfélék felsorolása xiii

14 Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái Csecsemők és kisgyermekek legfontosabb ásványianyag- és vitaminszükséglete (mg) (48) Hozzáadott tápanyagot tartalmazó bébiételek megengedett legmagasabb vitamin és ásványi anyag mennyiségei (44) Bébiételek és italok szennyező anyagainak felső határértékei (μg/kg) (45) xiv

15 Előszó A Növényi nyersanyagok hőközléses tartósító technológiái c. könyv célja a téma mérnöki szintű és tankönyv mélységű tárgyalása. A könyv szintetizálja a technológiai eljárások megértéséhez szükséges egyes élelmiszerkémiai, mikrobiológiai, élelmiszer-ipari művelettani és gépészeti, valamint csomagolástechnikai tudnivalókat. Ez a könyv túlnyomóan hőközléses ipari tartósító eljárásokkal foglalkozik, azonban néhány egyéb eljárás ismertetésének is helyet adtunk: vegyszeres tartósítás, mesterséges és természetes savanyítás, kombinált tartósítás. Alapvető ismereteket nyújt a különböző nyersanyagok feldolgozásával kapcsolatos technológiai folyamatok elsajátításához. Az eljárások között nem szerepel a hűtőipar tevékenységi körébe tartozó tartósítóipari hűtés és fagyasztás témaköre. A könyv az egykori Kertészeti és Élelmiszeripari Egyetem Élelmiszeripari Karán 1990-ben kiadott Konzervtechnológia II. kötet (szerkesztők: dr. Körmendy Imre és dr. Török Szilveszter) átdolgozásával jött létre. Néhány fejezet kimaradt vagy lerövidült, új fejezetek és részek egészítik ki a könyvet. A szerzői gárda is kiegészült, az élelmiszertudomány területeiről különböző szakmai háttérrel rendelkező tizennégy szakember írta e könyvet. A könyv egyidejűleg szól az egyetemi hallgatókhoz, a feldolgozástechnológia területén működő szakemberekhez, vállalkozókhoz és tudományos kutatókhoz. A szerkesztők xv

16 Bevezetés A táplálék tartósításának célja az élelem megszerzésének és elfogyasztásának térben és időben való különválasztása. A latin Conserve szó megőrzést jelent. A gyűjtögetés, halászat, vadászat útján szerzett táplálék aszalását, szárítását, sózását, füstölését, savanyítását, erjesztését, hűtését az évezredekkel ezelőtt élt népek ugyanúgy alkalmazták, mint a mai legprimitívebb fokon álló néptörzsek. A civilizált társadalom már nem elégszik meg a mindennapi táplálék megszerzésével, hanem a táplálkozástudomány ismereteinek tudatos alkalmazásával a napi fehérje-, zsír-, szénhidrát-, ásványi só-, vitamin szükséglet kielégítésének követelményét támasztja a tartósítóiparral szemben. A tartósítóipar nyersanyagainak megtermelése földrajzi-, talaj- és klimatikus adottságok függvénye. Ahol ezek a feltételek hiányoznak, ott a lakosság kedvezőbb adottságok mellett termett, tartósított termékeket igényel. Így a tartósító tevékenység nemzetközi fontosságot nyert. A magyar tartósítóipar a gyümölcs- és zöldségnyersanyagból a félkész- és késztermékek széles választékát állítja elő. Késztermékek gyümölcs nyersanyagból: A gyümölcsök többségét az ipar befőttek, dzsemek és ízek formájában tartósítja, kisebb jelentőségűek a puding gyümölcsök, vegyes saláták, gyümölcsbólék. Egyre népszerűbbek a csökkentett cukortartalmú energiaszegény, valamint a cukorhelyettesítőkkel édesített diabetikus készítmények. Dzsem- és ízgyártáshoz félkész termékként steril pulpok és velők szolgálnak. A gyümölcsitalok csoportját a hőkezeléssel tartósított 100%-os gyümölcslevek és az előírás szerinti gyümölcshányaddal készülő nektárok alkotják. Vízzel hígítható ital-alapanyagként szolgálnak a különféle gyümölcsszörpök. Vízelvonásos tartósítással állítják elő gyümölcsökből a különböző aszalványokat és szárítmányokat. Késztermékek zöldség-alapanyagból: A zöldségkonzervek csoportját a natúr (cukros-sós felöntőlével készült) készítmények súlyozzák. Igen változatos megjelenésben és ízesítéssel készülnek a saláták, a különféle savanyított és marinált zöldségek. A zöldségkonzerven belül önálló gyártmánycsoportnak tekintjük a paradicsomkészítmények választékát. A paradicsom sokféle formában (hámozott és hámozatlanparadicsom, ivóié, sűrítmény, lecsó, vegyes savanyúság, paradicsompor, ketchup és mártások) hasznosul. A szárítmányok legfontosabb alapanyagai a levélzöldségek és a paprika, de készülnek szárított termékek gyökér és gumós zöldségekből, és egyéb zöldségnövények részeiből is. Félkésztermékek gyümölcsökből: Sűrítményeket főleg bogyósok és alma szűrt, derített levéből állítanak elő. A gyümölcsvelő vagy püré a gyümölcsök áttört natúr húsát tartalmazó készítmény. Tartósítása aszeptikus technikával történik. A gyümölcspulp darabos gyümölcsöket tartalmazó féltermék. Félkésztermékek zöldségekből: A zöldség-félkésztermékek legfontosabbika a sűrített paradicsomvelő. Tartósítása hőkezeléssel vagy aszeptikus technológiával történik. Speciális készítmények: Önálló gyártmánycsoportot képeznek a natúr, valamint a tejjel, hússal komplettált gyümölcs-, zöldségalapú bébiételek, bébiitalok. xvi

17 Bevezetés Egyre nagyobb a választéka az ételízesítőknek, mártásoknak, önteteknek. A szárítóüzemek termékein alapulnak a levesporok és egyéb por-alapú ételkiegészítők. Mennyiségét tekintve kisebb jelentőségű, de a nyersanyagok és konyhatechnikai eljárások sokfélesége miatt igen nagy számú gyártmányt képvisel a hőkezelt,fogyasztásra kész ételek röviden készételek csoportja. Jellemzőjük, hogy a zöldségféléken kívül általában húst is tartalmaznak. A hús- és halkonzervek csoportja hideghúsokat, krémeket, étel konzerveket foglal magában. (147) xvii

18

19 1. fejezet - Tartósító technológiai eljárások A sterilezés és pasztőrözés ipari technológiái Az ebben a pontban közölt anyag alapozó jellegű ismeretekre épült (51, 146) és főleg az azokat felhasználó és meghaladó ipari eredményeket, vagy az ipari eljárásokhoz (is) felhasználható elméleti eredményeket tartalmaz. A konzervipari gyakorlat általában sterilezésnek hívja a (részben) 100 C felett végbemenő hőkezelést és pasztőrözésnek a 100 C alatti hőkezelést. A mikrobapusztító hatás szempontjából viszont pasztőrözés csak a vegetatív formák elölését jelenti, hőfokra való tekintet nélkül, míg sterilezésnél a spórás formák többsége is elpusztul. A kettős értelmezés a gyakorlatban nem okoz félreértést a kiegészítő információk alkalmazásával Hőkezelő berendezések A hőkezelő berendezések csoportosítása A csoportosítást különböző szempontok szerint végezhetjük: 1. Csomagolt egységekre való bontás állapotában, vagy egységekre való bontás nélküli hőkezelés: 1.1. Konzervedénybe, vagy más csomagolószerbe csomagolt anyag hőkezelése Fém csomagolószerek (acél-, alumínium dobozok, fém tubusok) Üveg csomagolószerek (konzerves üvegek, palackok) Műanyag csomagolószerek (kemény, félkemény műanyag dobozok, műanyag tasakok és ezek fémekkel történő kombinációi) Tartályok (nagy és közepes űrtartalma tartályok, hordók, kannák) 1.2. Anyagok átfolyó rendszerben való hőkezelése a töltést és zárást megelőzően 1.3. Az 1.1. és 1.2. szerintiek kombinálása 2. A hőkezelésnél alkalmazott hőmérséklet szempontjából: C felett üzemelő berendezések C alatt üzemelő berendezések 3. A hőkezelésnél alkalmazott nyomás szempontjából: 3.1. A berendezésben a nyomás túllépi a légköri nyomást 3.2. A berendezésben a nyomás nem lépi túl a légköri nyomást 4. Az üzemvitel szempontjából: 4.4. Szakaszos üzemű berendezések 4.2. Folytonos üzemű berendezések 5. A tartózkodási idő szempontjából: 1

20 5.1. A determinált tartózkodási idővel rendelkező berendezések 5.2. Indeterminált tartózkodási idővel rendelkező berendezések (ezek csak az 1.2. és 1.3. szerinti esetben fordulnak elő) 6. A hevítés és hűtés fizikai alapjai szerint: 6.1. A hevítés és hűtés túlnyomóan konvektív, ill. fázisváltozással járó hőközléssel történik a közeg oldalán A hőkezelt anyag és a hőközlés közege egymástól el van választva (fém fallal) A hőátadó, vagy -felvevő közeg folyadék (víz, olaj, speciális oldat) A hőátadó, vagy -felvevő közeg gőz (víz-gőz, hűtőközeg gőze) A hőátadó, vagy -felvevő közeg gáz (levegő, füstgáz stb.) A szerintiek kombinációja A hőkezelt anyag és a hőátadó, vagy -felvevő közeg egymással keveredik 6.2. A hevítés túlnyomóan hősugárzással történik 6.3. A hevítés hőgerjesztéssel történik (dielektromos hevítés): Nagyfrekvenciás hevítés (10 50 MHz) Mikrohullámú hevítés ( MHz) Minden fajta csomagolószerbe töltött élelmiszert hőkezelő berendezés teljesítménye számítható az alábbi formulával:. Itt V a berendezés belső térfogata, mely a közegekkel, konzervekkel és szállítószerkezettel stb. van kitöltve (m 3 ), W 1 db konzervedény térfogata (m 3 ), N az időegységben hőkezelt konzervedények száma (min 1 ), t a hőkezelési idő (összidő, min.), Φ a térfogatkitöltési tényező, a berendezésben egyidejűleg levő konzervedények térfogata osztva a berendezés belső térfogatával. Azonos konzervre vonatkozóan általában az a berendezés előnyösebb, melynek nagyobb a térfogatkitöltési tényezője és kisebb a hőkezelési idő. Az előző a konstrukció megfelelő kialakítására, az utóbbi a hőkezelés intenzitására utal Hidrosztatikus sterilezők Hidrosztatikus sterilezőkben a konzervedények melegítésére szolgáló gőztérben uralkodó nyomással az edények be- és kivezetésére szolgáló vízoszlopok nyomása tart egyensúlyt. A bevezetésre szolgáló oszlop(ok) egyúttal melegítésre, a kivezetésre szolgáló oszlop(ok) egyúttal hűtésre is szolgálnak. A gőztérbe nyomás alatti levegőt vezetve, ott a hőmérséklethez tartozó vízgőztenziónál nagyobb nyomás is elérhető. Egyik legegyszerűbb hidrosztatikus sterilező felépítésének elvét az ábra szemlélteti ábra - Egyszerű hidrosztatikus sterilező működési elvét szemléltető ábra. 1. dobozbeadagolás; 2. a konzervdobozt tartó szerkezet (perforált cső, serleg, vagy motollás tartó stb.); 3. szállító rendszer; 4. nyomáskülönbséget létesítő melegítő vízfürdő; 5. gőztér (gőz és levegő tere); 6. nyomáscsökkentést létesítő hűtő vízfürdő; 7. U alakú hűtővízfürdő; 8. kivezető és dobozszárító ág; 9. dobozkiadagolás 2