Способы очистки овощей и корнеплодов

Очистку овощей и плодов производят для удаления мало­ценных в пищевом отношении (кожица) и несъедобных (пло­доножки, косточки, семенное гнездо) частей сырья. Кроме того, из сырья, освобожденного от кожицы, представляющей собой труднопроницаемый слой, быстрее испаряется влага в про­цессе сушки, а готовый сушеный продукт имеет более привлекательный внешний вид и более высокую пищевую ценность. Предназначенное для сушки сырье очищают при помощи ма­шин.

Плодоножки вишни и сливы, гребни винограда, чашели­стики ягод удаляют на веточкоотрывных машинах, семенные гнезда плодов вырезают трубчатыми ножами машин и гидротурбинками.

Выбор способа и оборудования для очистки сырья опреде­ляется видом поступающих на обработку овощей и фруктов, мощностью предприятия и видом готовой продукции.

Различают следующие способы очистки овощей, картофеля, и фруктов от кожицы: термические (паровой, пароводотермический); химический (щелочной); механические (абразивной поверхностью, системой ножей, сжатым воздухом); комбиниро­ванные (щелочно-паровая и др.).

Термические способы очистки

Среди этих способов очистки картофеля и овощей от кожицы наибольшее распространение получил паровой способ.

При паровом способе очистки картофель и овощи подвер­гают кратковременной обработке паром под давлением с по­следующим удалением кожицы в моечно-очистительной машине. При этом способе очистки па сырье оказывают комбинирован­ное воздействие пар под давлением 0,3—0,5 МПа и темпера­тура 140—180 °С, перепад давлений при выходе из аппарата, гидравлическое (струями воды) и механическое трение.

Под влиянием обработки паром кожица и тонкий поверх­ностный слой мякоти (1—2 мм) сырья прогреваются, под дей­ствием значительного перепада давлений на выходе из аппа­рата кожица вспучивается, лопается и легко отделяется от мякоти водой в моечно-очистительной машине. Количество отходов и потерь в моечно-очистительной машине зависит от глубины провара и степени размягчения подкожного слоя. Установлено, что чем выше давление пара, тем меньше время обработки, что в свою очередь приводит к значительно мень­шей глубине провара подкожного слоя и уменьшению потерь ценного продукта.

Быстрая обработка позволяет так изменять свойства ко­жицы, что она очень легко отделяется от мякоти, практически не изменяя ее качества по цвету, вкусу и консистенции. Для лучшего сохранения натуральных органолептических свойств мякоти и сведения к минимуму возможных повреждений са­мым важным является строгое соблюдение времени обработки сырья.

Паровой способ очистки обладает существенными преиму­ществами по сравнению с другими способами. При его приме­нении уменьшается количество отходов и устраняется необхо­димость предварительного калибрования овощей. Картофель и овощи любых форм и размеров хорошо очищаются, имеют сырую (иебланшироваиную) мякоть, поэтому они хорошо из­мельчаются на корнерезках. Этот способ широко используется на овощесушильных и консервных заводах страны.

Паровая очистка овощей и картофеля осуществляется на машинах различной конструкции.

Машины для паровой очистки овощей

На овощесушильных заводах эксплуатируются машины для паровой очистки овощей бельгийской фирмы марки РМС-392 (рисунок 1) и марки ТА отечественного производства, которая имеет аналогичную конструкцию.

Машина состоит из наклонной паровой камеры, внутри ко­торой установлен шнек. В начале и конце его имеются шлю­зовые камеры, через которые овощи поступают в машину и вы­гружаются из нее.

Шнек приводится в движение через вариатор, позволяющий изменять частоту вращения, а следовательно, и продолжитель­ность нахождения продукта в паровом пространстве. В трубу шнека автоматически через пневмоклапан при заданном давле­нии, необходимом для очистки определенного вида сырья, по­дается пар. Конденсат периодически сбрасывается через элект­роклапан, регулируемый реле времени.

Производительность машины 6т/ч, при очистке картофеля давление пара составляет 0,35—0,42 МПа, продолжительность обработки 60—70 с, при очистке моркови — соответственно 0,30—0,35 МПа и 40—50 с. Свеклу очищают при том же давле­нии пара, что и морковь, но в течение 90 с. После паровой об­работки овощи поступают в барабанную моечно-очистительную машину, где в результате трения клубней между собой и дей­ствия струй воды под давлением 0,2 МПа кожица смывается и удаляется. Продолжительность нахождения сырья в моечно-очистительной машине регулируют наклоном барабана.

Отходы при паровом способе очистки составляют для кар­тофеля 15—25 %, моркови 10—12, свеклы 9—11 %.

Линия очистки моркови паровым методом

Принцип работы. Морковь поступает на транспортер, где при помощи ноже­вых дисковых устройств производится обрезка ее концов. Да­лее она попадает в лопастную моечную машину, а затем через барабанную моечную машину в барабанный отделитель воды, потом морковь поступает в паровую машину марки ТА.

В этой машине под действием высокой температуры верх­ний покров сырья размягчается, кожица частично отстает и отделяется в барабанной моечно-очистительной машине. Очи­щенная морковь поступает на дальнейшую переработку. Про­изводительность линии 2 т/ч.

На комбинате картофеле продуктов производственного объ­единения «Колосс» эксплуатируется установка для паро­вой очистки фирмы «Пауль Кунц» (ФРГ) производи­тельностью 6 т/ч (рисунок 2). Дозирование картофеля в паровую камеру осуществляется автоматически загрузочным шнеком, которой регулируется реле времени по заданной программе. Установка сдвоенная, она имеет два загрузочно-дозирующих шнека, две паровые ка­меры, один разгрузочный шнек и одну барабанную моечно-очи­стительную машину. Паровые камеры могут работать и одно­временно, и раздельно. Паровая камера работает под давле­нием 0,6—1 МПа, насажена на вал и вращается с частотой 5—8 об/мин. К камере подведен паропровод, снабженный входным и выходным пневмоклапанами. Загрузочное отверстие ка­меры во время работы герметично закрыто специальным кони­ческим клапаном, насаженным на конец штока, который нахо­дится внутри цилиндра, расположенного в камере.

Горловина камеры закрывается следующим образом. Маг­нитным клапаном открывается вентиль подачи сжатого воз­духа, с помощью которого через паровой клапан регулируется поступление пара в цилиндр. Пар по паропроводу, присоеди­ненному к паровой камере, поступает в цилиндр и давит на поршень со штоком. Шток поднимает конический клапан и герметично закрывает камеру во время обработки овощей паром.

Установка для паровой очистки картофеля и корнеплодов работает следующим образом. Перед началом работы камеру устанавливают горловиной вверх, и начинается загрузка сырья. Мытые клубни (50—100 кг) загрузочным шнеком подаются в паровую камеру в течение 5—20 с, после чего камера гер­метично закрывается и начинает вращаться. Клапан для вы­пуска пара из камеры закрывается, а клапан для впуска пара
открывается. Вращение камеры обеспечивает равномерную об­работку сырья паром. Продолжительность обработки клубней зависит от качества картофеля и колеблется от 30 до 100 с. Затем подача пара прекращается, и в камеру в течение 10—15с из специального водопровода впрыскивается под давле­нием холодная вода. Электродвигатель камеры выключается, и она прекращает вращаться, останавливаясь горловиной вверх. Пар из камеры выпускают через полый вал и клапан в дре­нажную систему и затем вновь включают систему вращения камеры. После падения давления осуществляется разгрузка пропаренных клубней в приемный бункер, откуда они разгру­зочным шнеком подаются на очистку.

Обработанные паром клубни очищаются от кожицы в ба­рабанной моечной машине, в которую непрерывно подается под давлением холодная вода. В результате механического воз­действия пластин, расположенных на внутренней поверхности барабана, воды и трения клубней между собой размягченная кожица снимается и удаляется водой через приемную воронку в канализацию. Очищенные и охлажденные клубни поступают на дальнейшую обработку.

При очистке картофеля на этой установке достигается 100%-ная очистка клубней от кожицы. На поверхности клуб­ней остаются только глазки, потемневшие пятна, которые уда­ляются при последующей дочистке.
Сущность пароводотермического способа очистки картофеля и корнеплодов заключается в гидротермической обработке (водой и паром) сырья. В результате такой обработки ослаб­ляются связи между клетками кожицы и мякотью и создаются благоприятные условия для механического отделения кожицы.

Пароводотермические агрегаты

Для комплексной обработки сырья на многих предприятиях установлены пароводотермические агрегаты (ПВТА).

Агрегат состоит из элеватора, бункера-дозатора с автома­тическими весами, вращающегося автоклава, водяного термо­стата с наклонным транспортером и моечно-очистительной машины. Тепловую обработку (бланширование) сырья проводят в автоклаве и термостате, водяную — частично в автоклаве (под действием образующегося конденсата), а в основном в термостате и моечно-очистительной машине; механическая обработка осуществляется за счет трения клубней или корне­ плодов между собой в автоклаве и моечно-очистительной ма­шине.

Пароводотермическая обработка сырья приводит к физико­-химическим и структурно-механическим изменениям сырья: клейстеризации крахмала, коагуляции белковых веществ, ча­стичному разрушению витаминов и др. При пароводотермиче­ском способе имеет место размягчение ткани, увеличивается водо- и паропропицаемость клеточных оболочек, форма клеток приближается к шарообразной, вследствие чего увеличивается межклеточное пространство.

Обработку сырья в пароводотсрмичсских агрегатах осуще­ствляют в следующей последовательности. Клубни или корне­плоды обрабатывают паром в автоклаве, затем их выгружают в термостатную ванну, где выдерживают в течение определен­ного времени в нагретой воде, после этого наклонным элева­тором направляют в моечно-очистительную машину для очи­стки от кожицы и охлаждения.

Загружаемое в автоклав сырье, предварительно рассорти­рованное по размеру, дозируют по массе. Загрузочный элева­тор снабжен реле для автоматического прекращения подачи сырья в момент накопления порции для одной загрузки. В ав­токлав загружают до 450 кг свеклы или картофеля, до 400 кг моркови. При такой загрузке автоклав заполнен на 80 %. Сво­бодные 20 % объема необходимы для хорошего перемешивания сырья.

Загруженное в автоклав сырье обрабатывают и четыре этапа: нагревание, бланширование, предварительная и окон­чательная доводка. Эти этапы отличаются между собой пара­метрами пара (давление), длительностью вращения автоклава и регулируются специальными вентилями. Положение этих вен­тилей на автоклаве по этапам технологической обработки (I—IV) и вращение автоклава приведены в таблице 1.

Режимы пароводотермической обработки моркови, свеклы и картофеля устанавливают в зависимости от калибра сырья. Корнеплоды или картофель, обработанные в автоклаве по со­ответствующему режиму, должны быть полностью пробланшированы. Признаками хорошего бланширования являются отсутствие жесткой сердцевины и свободное отделение кожицы при нажиме на них ладонью. Однако необходимо следить за тем, чтобы толщина проваренного подкожного слоя мякоти ткани не превышала 1 мм, так как излишнее разваривание уве­личивает количество отходов. Нельзя также допускать, чтобы корнеплоды или клубни выходили из автоклава полностью очищенными. Это наблюдается при излишнем их разваривании или истирании в результате слишком жесткого режима обра­ботки.

После паровой обработки в автоклаве сырье подвергают обработке нагретой водой в термостате для достижения равно­мерной проваренности всех слоев по сечению клубня или кор­неплода. Перед выгрузкой сырья из автоклава проверяют тем­пературу воды в термостате и доводят ее до 75 °С.

Продолжительность выдержки обработанного паром сырья в термостате зависит от его вида и калибра и составляет для картофеля и свеклы крупного размера 15 мин, моркови круп­ного размера, свеклы и картофеля среднего размера 10 мин, картофеля мелкого и моркови среднего размера 5 мин. Термо­стат разгружают быстрее или медленнее в зависимости от про­изводительности оборудования на последующих технологиче­ских операциях.

Производительность наклонного элеватора водяного термо­стата можно изменять с помощью вариатора скорости и обес­печивать этим непрерывность процесса. Отделение кожицы от пробланшированных корнеплодов или клубней происходит в моечно-очистительной машине. Для охлаждения их после моечно-очистительной машины пользу­ются душем.

Производительность пароводотермического агрегата зависит от вида перерабатываемого сырья и его размера. При обра­ботке картофеля среднего калибра производительность агрегата составляет 1,65 т/ч, свеклы — 0,8 и моркови— 1,1 т/ч.

Для улучшения и ускорения очистки моркови применяют комбинированную обработку с добавлением в термостат щелоч­ного раствора в виде гашеной извести из расчета 750 г Са(ОН)₂ на 100 л воды (0,75 %).

Количество отходов и потерь зависит от сорта сырья, его размеров, качества, продолжительности храпения и др.

В среднем количество отходов и потерь при пароводотер­мической обработке составляет (в %): картофеля 30—40, мор­кови 22—25, свеклы 20—25.

Пароводотермический способ бланширования и очистки на­шел широкое распространение при сушке моркови и свеклы, так как дает небольшой процент отходов.

К недостаткам пароводотермического способа относятся большие потери и отходы картофеля и невозможность исполь­зовать их для производства крахмала. Отходы картофеля после пароводотермической очистки используются на корм скоту в жидком, сгущенном или сухом виде.

Химический (щелочной) способ очистки

Щелочная очистка меньше разрушает поверхность овощей, чем механическая, этим способом пользуются для очистки ово­щей с вытянутой формой или сморщенной поверхностью, так как получаются минимальные отходы; щелочная очистка легче поддается механизации, и капитальные затраты на это меньше, чем при других способах.

Недостатками химической очистки являются необходимость точного и постоянного контроля режимов обработки, загрязне­ние сточных вод отработавшим щелочным раствором и относи­тельно высокий расход воды.

При щелочной (химической) очистке овощи, картофель и некоторые фрукты и ягоды (слива, виноград) обрабатывают нагретыми растворами щелочей. Для очистки используют преимущественно растворы едкого натра (каустической соды), реже — едкого кали или негашеной извести.

Сырье, предназначенное для очистки, погружают в кипя­щий щелочной раствор. В процессе обработки протопектин ко­журы подвергается расщеплению, связь кожицы с клетками мякоти нарушается и она легко отделяется и смывается водой в моечной машине. Использование щелочи обеспечивает хоро­шее качество очистки и повышение производительности труда на дочистке; кроме того, по сравнению с механической и пароводотермической очисткой количество отходов уменьшается.

Продолжительность обработки сырья щелочным раствором зависит от температуры раствора и его концентрации. При об­работке картофеля кроме перечисленных факторов существен­ное значение имеют сорт и время его переработки (в свежеубранном виде или после хранения).

В таблице 2 приведены оптимальные режимы щелочной очи­стки картофеля.

После обработки картофеля щелочью кожура смывается с него в щеточных, роторных или барабанных моечных маши­нах в течение 2—4 мин водой под давлением 0,6—0,8 МПа.

Щелочной способ очистки овощей и плодов применяется на многих консервных и овощесушильных заводах. Обычно для щелочной очистки используются установки барабанного типа (рисунок 3).

Барабанная установка представляет собой барабан боль­шого диаметра, разделенный па отдельные камеры сегментами из перфорированных металлических листов. Когда барабан совершает вращательное движение, камеры поочередно прохо­дят через нагретый щелочной раствор. Затем каждая камера поднимается вверх и, когда ограничивающие его металлические пластины занимают соответствующее положение, обрабатыва­емый продукт соскальзывает в разгрузочную воронку. Объем ванны, где находится щелочной раствор, 2—3 м³. Длительность прохождения продукта через ванну можно изменять в пределах от 1 до 15 мин. Так как пар при непосредственном соприкос­новении с раствором разжижает его, установка обычно снаб­жается нагревательной системой с закрытыми паровыми тру­бами.

Поддержание температуры рабочего щелочного раствора на заданном уровне обеспечивается наличием специальной ем­кости, снабженной отдельным нагревателем, через который по­стоянно проходит рабочий раствор. Одновременно с подогреванием во время рециркуляции осуществляется фильтрация раствора от попавших в него остатков кожицы и крупных ча­стиц грязи.

В современных установках для щелочной очистки овощей от кожицы регулировка и контроль температуры и концентра­ции раствора щелочи производятся автоматически.

Очень эффективна щелочная очистка белых кореньев и хрена. Режим обработки этого сырья приведен в таблице 3.

Щелочной обработке подвергают также сливы и другие ко­сточковые плоды, а также виноград, чтобы удалить с их по­верхности восковой налет для ускорения процесса сушки.

Для уменьшения расхода щелочи и воды, необходимой для ее смыва, применяют смачиватели (поверхностно-активные ве­щества, понижающие поверхностное натяжение щелочного ра­створа и обеспечивающие более тесный контакт между сырьем и раствором).

Для обеспечения наиболее тесного контакта щелочного ра­створа с поверхностью овощей и облегчения последующей отмывки щелочи в рабочий раствор добавляют 0,05 % додецилбензолсульфоната натрия (поверхностно-активное вещество).

Применение смачивателя позволяет снизить концентрацию ще­лочного раствора в 2 раза и сократить отходы сырья при очи­стке.

В таблице 4 приведены технологический режим и количество отходов, получаемых при щелочной очистке овощей в присут­ствии смачивателя и без него.

Механический способ очистки

Механическим путем очищают овощи и картофель от кожицы, а также удаляют несъ­едобные или поврежденные органы и ткани овощей и фруктов, извлекают семенные камеры или косточки у фруктов, высверливают кочерыжки у капусты, срезают донца п шейки у лука, удаляют листовую часть и тонкие корешки у корнеплодов, до­чищают картофель и корнеплоды (ножами после очистки ма­шинами).

Удаление кожицы механическим способом основано на сти­рании ее шероховатыми поверхностями, преимущественно аб­разивными (наждачными). Этим способом можно очищать картофель, морковь, свеклу, белые коренья, лук, т. е. сырье, имеющее грубую кожицу и плотную мякоть. Одновременно с кожицей у картофеля удаляют также глазки и части клубня с различными дефектами.

Чистка овощей и картофеля методом стирания кожицы про­изводится на машинах периодического или непрерывного дей­ствия при непрерывной подаче в них воды для смывания и удаления отходов. До настоящего времени во многих овощесушильных заводах широко используются механические абра­зивные картофелеовощечистки периодического действия. Суще­ствует много типов этих машин.

На плодоовощных перерабатывающих предприятиях наи­большее распространение имеют картофелекорнечистки марки КЧК.

Рабочим органом этой машины является вращающийся в неподвижном цилиндре чугунный диск с волнообразной по­верхностью. Диск и внутренняя поверхность цилиндра покрыты абразивным (наждачным) материалом.

Сверху над рабочим цилиндром установлена загрузочная воронка. Цилиндр имеет люк для выхода очищенного продукта, закрываемый во время работы машины заслонкой со специаль­ным замком и рукояткой. Во внутренней части цилиндра име­ется трубопровод, подающий через сопла воду для промывки очищенного сырья. Грязная вода вместе с отходами отводится через сливную трубу в нижней части цилиндра.

Сырье после мойки и калибрования подается периодически через загрузочную воронку в цилиндр. Очистка происходит благодаря трению сырья о внутреннюю поверхность цилиндра и диска под действием центробежной силы, развиваемой диском при его вращении. Машина от очищенного продукта раз­гружается без остановки через боковой люк и лоток при откры­той заслонке. Производительность машины 400—500 кг/ч, вме­стимость цилиндра 15 кг, расход воды 0,5 м³/ч, продолжитель­ность очистки 2—3 мин, частота вращения диска 450 об/мин.

Качество очистки и количество получаемых отходов зависят от сорта, кондиций, длительности хранения сырья и других факторов. Хорошая очистка при низком проценте отходов достигается в том случае, когда очищаемое сырье тщательно от­калибровано, клубни пли корнеплоды не проросли, не завяли и сохранили упругость. В среднем количество отходов при очи­стке составляет 35— 38 %.

Необходимо следить за состоянием насечки па абразивной поверхности. По мере износа (затупления) терочную поверх­ность восстанавливают. Загрузку машины производят на ходу, заполняя цилиндр примерно на 3/4 его объема. Перегрузка или недогрузка ухудшают качество очистки. При перегрузке уве­личивается продолжительность пребывания клубней или кор­неплодов в машине. Это приводит к излишнему их истиранию и неравномерной очистке всей загруженной порции сырья. Не­догрузка нежелательна в связи со снижением производитель­ности, а также из-за излишнего разрушения наружных клеток от ударов клубней о ее стенки, что вызывает потемнение кар­тофеля после очистки.

Цилиндрические абразивные картофелекорнечнетки отлича­ются простотой устройства и дешевизной. Однако они имеют существенные недостатки: периодичность действия, ручное от­крывание и закрывание люков для выгрузки сырья, поврежде­ние мякоти, повышенные отходы сырья.

Автоматизированная абразивная картофе­лечистка периодического действия

Автоматизированная абразивная картофе­лечистка периодического действия работает сле­дующим образом.

Перед картофелечисткой расположен бункер, накапливаю­щий заданную порцию картофеля. После наполнения бункера автоматически выключается элеватор, подающий картофель, бункер открывается, и картофель высыпается в картофелечистку, где он очищается в течение времени, заданного по уста­новленному режиму. Затем дверка картофелечистки автомати­чески открывается, и в картофелечистку поступает новая пор­ция сырья. При этом обеспечивается оптимальная загрузка, исключается истирание клубней и точно соблюдается продол­жительность очистки. Очищенный картофель поступает на дочистку. Производительность картофелечистки 1350 кг/ч.

Абразивная кар­тофелечистка непрерывного действия

На некоторых заводах эксплуатируется абразивная кар­тофелечистка непрерывного действия марки КНЛ-600М.

Рабочими органами этой машины являются 20 очиститель­ных абразивных роликов, надетых на вращающиеся валы. Вра­щающиеся ролики в собранном виде образуют волнистую по­верхность и делят машину на четыре секции. Над каждой из секций, отделенной от другой поперечной перегородкой, уста­новлен душ.

Машина отличается от картофелечистки периодического дей­ствия не только непрерывностью работы, но и принципом воз­действия абразивной поверхности на очищаемые клубни или корнеплоды. Сырье двигается по роликам в воде и проделы­вает зигзагообразный путь от входа к выходу. Вследствие плавного движения и непрерывного орошения удары клубней о стенки машины ослабляются. Кожица снимается роликами в виде тонких чешуек без стирания значительного слоя мякоти.

Откалиброванный картофель непрерывным потоком загружа­ется в бункер машины и попадает в первую секцию на быстро-вращающиеся абразивные валики, очищающие с клубней ко­жицу. При вращении вокруг собственной оси клубни продвига­ются вдоль машины, поднимаются по волнистой поверхности роликов, наталкиваются на перегородки и попадают обратно во впадину секции. При таком движении клубни постепенно продвигаются вдоль роликов к разгрузочному окну, поджима­ются поступающим картофелем и попадают во вторую секцию, где совершают такой же путь по ширине машины. После про­хождения четырех секций очищенные и обмытые под душем клубни подходят к разгрузочному окну и попадают в лоток.

Продолжительность пребывания клубней в машине или сте­пень очистки их регулируют, изменяя ширину окна в перего­родках, высоту подъема заслонки у разгрузочного окна и угол наклона машины к горизонту. При нормальной очистке карто­феля продолжительность пребывания клубней в машине 3—4 мин.

Опыт эксплуатации машин КНА-600М свидетельствует о пре­имуществах их перед абразивными кориечпетками периодиче­ского действия. Эти машины работают непрерывно, их можно включать в поточные механизированные линии, в них снижен отход сырья на 15—20 %, меньшее повреждение наружных клеток и более гладкая по­верхность очищенного карто­феля, сохраняется первона­чальная форма клубня, про­должительность пребывания очищенного сырья и машине можно регулировать. Произ­водительность КНА-600М 1000 кг/ч (по сырью), расход воды 1—2 л/кг, частота вра­щения рабочих роликов 600об/мин.

Абразивная картофелечистка непрерывного действия фирмы «Эгго» приведена на рисунке 4.

Машина состоит из клетки типа «беличье колесо», изго­товленной из 23 роликов, вра­щающихся вокруг своей оси при одновременном вращении самой клетки. Внутри клетки находится шнек, вращаю­щийся независимо от клетки и роликов и обеспечивающий продвижение клубней карто­феля. Ролики, покрытые абра­зивным материалом, при соприкосновении с клубнями в нижней части клетки очищают их за 55 с, в верхнем положении очищен­ные клубни и абразивная поверхность роликов промываются во­дой и шнеком перемещаются к выходу.

Частоту вращения шнека и роликов можно регулировать без отключения машины с помощью специальных маховиков. Для более глубокой очистки уменьшают частоту вращения шнека и увеличивают подвижность роликов. Производитель­ность машины по картофелю 3 т/ч. К машине приложен комп­лект резиновых роликов н нейлоновых щеток, которые исполь­зуются при очистке молодого картофеля или моркови и свеклы, обработанных паром при атмосферном или повышенном дав­лении. Отходы и потери при очистке картофеля составляют около 28 %.

Кроме картофеля, моркови и свеклы в этой машине можно очищать лук.

При механической очистке картофеля и некоторых овощей имеет место разрушение абразивной поверхностью наружного слоя клубней. Это приводит к быстрому и интенсивному по­темнению очищенного сырья на воздухе.

Для предотвращения соприкосновения поверхности клубня с кислородом воздуха картофель после очистки погружают в воду. Последующие операции (дочистку и резку) необходимо проводить при обильном смачивании поверхности клубней во­дой.

Очистительно-моечные машины

Для очистки применяются также очистительно-моечные машины пилеры , у которых трущими органами яв­ляются рифленые резиновые ролики. Смывание кожицы осу­ествляется водой, подаваемой из сопел под давлением 1 —1,2 МПа. Такое большое давление воды способствует лучшей очистке овощей и картофеля.

Очистительно-моечные машины барабанного и роликового типов широко используются для очистки сырья, которое пред­варительно обработано паром, щелочью, горячей водой, обжи­гом или др. Моечно-очистительныс машины входят в комплекс электро- и паротермических агрегатов и установок для щелоч­ной очистки картофеля, свеклы, моркови, лука и некоторых плодов (персиков, яблок). Они завершают процесс очистки приприменении комбинированных способов удаления кожицы. Ка­чество очистки и количество отходов сырья на этих машинах зависят от диаметра и длины барабана, частоты вращения и заполнения барабана, а также от температуры и уровня воды в ванне.

По конструкции и принципу действия эти машины анало­гичны барабанным моечным машинам.

Очистка овощей улучшается при увеличении времени пре­бывания их в машине, повышении температуры воды и умень­шении ее уровня в ванне. Но при этом уменьшается произво­дительность машины и возрастает количество отходов. Поэтому для каждого вида обрабатываемого сырья разрабатываются свои оптимальные режимы обработки, обеспечивающие хоро­шую очистку, максимальную производительность при мини­мальном количестве отходов.

При механической очистке картофеля получаемые отходы используют для производства крахмала.

На некоторых овощесушильных заводах применяется глу­бокая механическая очистка картофеля с удалением большого слоя мякоти клубней с углублениями п глазками, что повышает производительность труда па дочисткс и уменьшает почти в 2 раза затраты труда на эту операцию. Однако количество отхо­дов за счет снятия ценного подкожного слоя возрастает до 55 %. Глубокую механическую очистку можно производить только при отсутствии в достаточном количестве рабочей силы и полном использовании отходов для получения пищевого крах­мала.

Качество очистки картофеля и количество получаемых отхо­дов зависят от способа очистки, сорта, кондиционности и про­должительности хранения сырья, а также от конструктивных особенностей применяемого оборудования.

В таблице 5 приведены данные о размерах отходов при очистке и дочистке картофеля механическим способом на разном обо­рудовании.

Данные таблицы 5 свидетельствуют о том, что с увеличением содержания некондиционных клубней количество отходов воз­растает, причем наибольшее количество их получается при ра­боте на картофелечистках КЧК.

Средние данные о качестве очистки и количестве отходов сортового картофеля свежеубранного и после длительного хра­нения при различных способах очистки приведены в таблицы 6.

Из данных таблицы 6 видно, что картофель по­сле длительного хране­ния очищается хуже и количество отходов воз­растает. Сравнивая раз­личные способы очистки, необходимо отметить, что наименьшее количество отходов получено при ще­лочном и паровом спосо­бах очистки.

Пневматическая лукочистка

Очистка лука, заклю­чающаяся в обрезке верх­ней заостренной шейки, нижнего корневого донца (корневой мочки) и сня­тии шелухи,—весьма тру­доемкая технологическая операция. На некоторых предприятиях овощесушильной про­мышленности при очистке лука шейку и донце обрезают вруч­ную, а шелуха снимается в пневмолукочистках (рисунок 5).

Машина состоит из цилиндрической очистительной камеры, дно которой сделано в виде вращающегося диска с волнистой поверхностью. У луковиц предварительно обрезают шейку и донце. Через бункер их подают в дозатор, откуда через каж­дые 40—50 с порция 6—8 кг поступает в очистительную ка­меру. При вращении дна п ударе о него и стенки кожица отделяется от луковиц н сжатым воздухом из барботера выно­сится в циклон, а очищенный луж выгружается через автомати­чески открывающуюся дверцу. За цикл очистки (40—50 с) пол­ностью очищается до 85 % луковиц.

Затраты труда па очистку лука в этой машине снижаются почти вдвое по сравнению с ручной очисткой, производитель­ность пневмолукочистки до 500 кг/ч, расход воздуха 3 м³/мин. В этой машине можно очищать только сухой лук, влажные лу­ковицы приходится дочищать вручную.

Пневмолукочистка может работать во влажном режиме, т. е. разорванная при вращении и трении луковиц о шерохова­тую поверхность диска и стенок цилиндра шелуха удаляется не сжатым воздухом, а водой, подаваемой под давлением.

Универсальная линия для подготовки и сушки лука

На некоторых овощесушильных заводах эксплуатируется универсальная линия для подготовки и сушки лука (рисунок 6).

Линия состоит из машин для подготовки лука к сушке, су­шилки и оборудования по обработке сушеного лука. Линия обеспечивает выработку сушеного лука, нарезанного кольцами, дробленого (размер частиц от 4 до 20 мм) и лукового порошка.

Перед подачей на линию лук сортируют по диаметру и по­дают на линию по размерам.

Наклонным элеватором лук подается в машину для обрезки шейки и донца, представляющую собой стальной транспортер, собранный из пластин с отверстиями. В конце транспортера имеются нижний блок серповидных ножей и верхний блок пла­вающих ножей. Машину обслуживают четыре работницы, уста­навливающие луковицы в гнезда транспортерной ленты донцем вверх, в конце транспортера производится обрезка донца и шейки лука. При изменении калибра лука производится наст­ройка машины на соответствующий размер. Затем лук посту­пает на инспекционный транспортер, где вручную обрезают донце и шейку (у плохо обрезанных луковиц). Далее лук эле­ватором загружается в пневмолукочистку, очищается от шелухи и снова поступает на инспекционный транспортер. Очищенные луковицы подвергаются мойке в вентиляторной моечной ма­шине и резке па кружки толщиной 3—5 мм. Резаный лук на наклонном ленточном транспортере промывается струями воды. При этом частично вымывается сахара, что обеспечивает полу­чение сушеного лука белого цвета.

После сушки в паровой ленточной конвейерной сушилке лук пневмотранспортером загружается в бункер-охладитель, через электромагнитный сепаратор поступает на инспекцию для уда­ления недосушенных и подгоревших кусочков. Высушенный лук просеивают и упаковывают, причем лук в виде колец упаковы­вают в тару, используя вибратор. Производительность линии 440—700кг/ч. На этой линии полностью очищенных луковиц диаметром 45—60 мм получают 55,7%, а диаметром 60—80 мм — 54,2%, количество отходов составляет соответственно 25,3 и 21,6 %.

Механизированная линия очистки и переработки лука типа НА-Т/2

Механизированная линия очистки и переработки лука типа НА-Т/2 показана на рисунке 7.

Очищенный от стеблей и грязи лук элеватором через доза­тор подают в сортировочную машину, которая калибрует лук на четыре размера: диаметром до 3 см (нестандартный), от 3 до 5 см, от 5 до 10 см, свыше 10см (на переработку не идет).

Луковицы диаметром от 3 до 10 см подаются па элеватор, ко­торый доставляет их на подающий транспортер, где работницы укладывают их в гнезда. Размер гнезд подающего транспор­тера выбирается в соответствии с диаметром перерабатывае­мого лука. Пройдя машины для удаления донца и шейки, лук поступает на сборный транспортер, затем через элеватор на дозирующие весы и отсюда периодически в машину для удале­ния шелухи, работающую на влажном режиме.

Очищенный лук подается на ленту инспекционного транс­портера, затем элеватором на шинковальную машину, где осу­ществляется резка его па кружки толщиной 3—6 мм. Производительность линии 700—750 кг/ч; при переработке лука южных сортов (с одной покровной чешуей) количество отходов составляет примерно 29,9%; полностью очищенных лу­ковиц— 75,3%, луковиц, требующих дочистки, — 13,4%, пол­ностью неочищенных— 11,3 %.

Линия очистки лука отечественного произ­водства

Линия очистки лука отечественного произ­водства состоит из ленточного транспортера для обрезки шейки и донца луковицы, машины для очистки лука от кожи­цы системы Н. С. Фещенко и инспекционного ленточного тран­спортера.

Лук из лотка подается на ленточный транспортер, разде­ленный по ширине перегородками па три части, здесь он по­падает в боковые отсеки лепты, имеющей шиберы, для задер­живания против рабочих мест. Обрезанный вручную лук подается в машину для очистки от шелухи, потом через до­затор загружается в лоток на насеченный или покры­тый корундом барабан. Порции луковиц захватываются лопастями цепного транс­портера и перемещаются по поверхности вращающегося барабана, при этом шелуха разрывается, сдувается воз­духом и через щель отса­сывается из машины в сборник. Производитель­ность линии в среднем 1,5 т/ч.

Машина для об­резки донца и шейки лука

Машина для об­резки донца и шейки лука (рисунок 8), работающая на некалиброванном луке различных сортов, со­стоит из двухрядного ленточного транспортера, выполненного таким образом, что его ветви перемещаются в противополож­ные стороны в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное распределение лука по всей длине и ширине транспортера.

По длине транспортера установлены лотки, каждый из ко­торых состоит из параллельно установленных пластин с U-об­разным вырезами. Вращающиеся поверхности лотков с двух сторон закрыты ограждениями и снабжены блокирующим уст­ройством. Между пластинами проходят захваты для луковиц, каждый из которых также состоит из двух параллельно распо­ложенных U-образных пластин, закрепленных на вращающемся диске. Над диском на валу 10 установлены ножи 9, которые мо­гут вращаться и перемещаться вдоль оси. Ножи снабжены с ту­пицами с круговыми пазами, а также механизмом ориентации величины обрезки. Механизм ориентации величины обрезки шейки и донца луковицы выполнен из двух шарнирно распо­ложенных подпружиненных пластин (фиксаторов) с роликами, размещенных в пазах ступиц ножей. На нижних концах плас­тин установлены сужающиеся к дисковым ножам захваты. Для удерживания луковиц в захватах в момент обрезки на оси ус­тановлен подпружиненный фиксатор, свободно проходящий между пластинами захватов. Расстояние между захватом и ме­ханизмом ориентации величины обрезки лука регулируется болтами. Машина имеет сбрасыватель обрезанных луковиц.

Обрезка концов лука осуществляется следующим образом. Работница берет с транспортера луковицы и кладет в лоток или в захват диска. По мере вращения диска луковицы прижи­маются сверху фиксатором и заходят в пространство между гнездами механизма ориентации. При этом луковица действует на гнезда, которые в зависимости от ее длины вместе с пласти­нами фиксатора расходятся и раздвигают дисковые ножи. В ре­зультате обрезаются донце и шейка. Обрезанные луковицы из захватов выбрасываются вращающимся сбрасывателем и шнеком подаются на скребковый транспортер. После обрезки фиксатор, гнезда и ножи возвращаются в исходное положение, и цикл повторяется. В машине имеется приспособление для настройки величины обрезки лука.

Машина выполнена из соединенных муфтами секций. В пер­вой секции расположен привод. Размеры секции 1600 х 1500 х 1200мм, каждую секцию обслуживают два человека. Таким образом, производительность машины зависит от числа работа­ющих секций и числа обслуживающих рабочих.

Производительность труда одной работницы в смену состав­ляет от 370 до 1360 кг, а количество отходов — от 5 до 9,4 % в зависимости от размера луковиц, количество необрезанных лу­ковиц в среднем 1,4%.

Машина Л9-КЧП для очистки чеснока от кожицы

Для очистки чеснока от кожицы используют машину Л9-КЧП (рисунок 9).

Машина разделяет головки чеснока на дольки, очищает их от кожицы и отводит ее в специальный сборник. Очистка про­изводится с помощью струй сжатого воздуха, движущегося со скоростью звука, что обеспечивается специальной формой сопла.

Машина непрерывного действия состоит на загрузочного бун­кера, узла очистки (рабочие камеры с дозаторами), устройства для отвода и сбора кожицы и выносного инспекционного транс­портера. Производительность 50 кг/ч.

При вращении дозаторов и рабочих камер вокруг полого вертикального вала происходят отделение порции сырья (две-четыре головки) и подача ее в рабочую камеру, после чего сжа­тый воздух через трубу, полый вал и соединительную трубу с большой скоростью вводится в камеру.

Рабочая камера—это открытый сверху и снизу цилиндр. Корпус ее отлит из алюминия, внутри имеется вставка из коррозиестойкой стали. В корпусе и вставке сделаны смещенные отверстия для прохода воздуха. Камера находится между дву­мя неподвижными дисками.

Время пребывания дозы чеснока в камере 10—12с, из них 8с приходится на собственно очистку, когда в камеру подается сжатый воздух. Остальное время необходимо для выгрузки очищенного чеснока из камеры. После этого камера, продол­жая двигаться, снова оказывается под сплошной частью диска, происходит загрузка новой порции сырья, и цикл повто­ряется.

Продолжительность очистки регулируется путем изменения частоты вращения ротора за счет замены шкивов на клиноременной передаче между электродвигателем и редуктором.

Снятая кожица потоком воздуха от вентилятора перемеща­ется по каналу к тканевому сборнику, а очищенный чеснок че­рез отверстие в неподвижном диске, размещенном под рабо­чими камерами, выводится па инспекционный транспортер.

Производительность при ручной загрузке 30—35 кг/ч, при машинной — 50 кт/ч. Количество полностью очищенных зубков 80—84 % обрабатываемого сырья. Зубки с остатками кожицы, отобранные при инспекции, могут быть подвергнуты повторной очистке.

Комбинированный способ очистки

При этом способе преду­сматривается сочетание двух факторов, воздействующих на об­рабатываемое сырье (щелочного раствора и пара, щелочного раствора и механической очистки, щелочного раствора и ин­фракрасного обогрева и др.).

При щелочно-паровом способе очистки картофель подвер­гают комбинированной обработке щелочным раствором и паром в аппаратах, работающих под давлением или при атмосфер­ном давлении. При этом применяют более слабые щелочные растворы (5%-ные), в связи с чем резко снижается расход щелочи на 1т сырья и уменьшается количество отходов по сравнению со щелочным способом.

При использовании методов абразивной п щелочной очистки обработанное в слабом щелочном растворе сырье подвергают кратковременной очистке в машинах с абразивной поверхностью. Время обработки зависит от вида и сорта сырья и про­должительности его храпения.

Комбинирование щелочной обработки картофеля с инфра­красным облучением и последующей механической очисткой от кожицы производится следующим образом.

Клубни погружают в раствор щелочи концентрацией 7—15%, нагретый до 77°, на 30—90 с. Вместо погружения воз­можна обработка струей раствора щелочи. После отекания из­лишнего раствора картофель направляют в перфорированный вращающийся барабан, где он подвергается инфракрасному обогреву при температуре 871—897°С (источник тепла — газо­вые горелки).

Термическую обработку клубней можно также осуществлять на транспортере, расположенном под источником инфракрасных лучей. Транспортер оборудуют вибраторами или другими ус­тройствами, обеспечивающими переворачивание клубней.

В процессе тепловой обработки происходит испарение воды из кожицы клубня, и концентрация находящегося в поверхност­ном слое щелочного раствора увеличивается. Благодаря этому действие щелочи в тонком слое усиливается и создаются благо­приятные условия для дальнейшего механического удаления кожицы.

После термообработки клубни направляют в очистительную машину, снабженную гофрированными резиновыми валиками. Конечная очистка производится в щеточных моечных машинах. После очистки картофель погружают в 1 %-ный раствор соля­ной кислоты для нейтрализации щелочи, а затем направляют на дальнейшую переработку. Отходы при этом способе очистки составляют 7—10 %, расход воды в 4- -5 раз меньше, чем только при щелочной очистке.

При обслуживании очистительных машин, используемых при всех способах очистки сырья, необходимо строго выполнять правила безопасной работы.

На трубопроводе отработавшего пара пароводотермического агрегата должен быть установлен предохранительный клапан, отрегулированный па рабочее давление автоклава, и на под­водящем паропроводе — манометр.

На паропроводе перед машиной для паровой очистки дол­жен быть установлен редукционный клапан с манометром и предохранительным клапаном.

Запрещается подтягивать гайки и болты для уплотнения про­кладок при наличии пара в автоклаве и машине для паровой очистки.

При неисправности манометра пли предохранительного кла­пана необходимо останавливать оборудование и спускать пар. То же делают при появлении на корпусе выпучин и трещин, при обнаружении трещин на затяжных болтах, при повышении давления в автоклаве или корпусе очистительной машины.

Дочистка сырья

Сырье после очистки нуждается в инспекции и дочистке. При выполнении этих операций вручную у корнеплодов и кар­тофеля удаляют остатки кожицы, больные, поврежденные и подгнившие места, глазки у картофеля, ботву у моркови и свеклы, шейки и донца у луковиц. На овощесушильпых заводах дочистку картофеля и овощей производят на специальных лен­точных транспортерах.

Ручная дочистка — очень трудоемкая операция. Особенно ве­лики затраты па дочпетке картофеля и овощей при переработке некондиционного сырья.

Наиболее часто дочистку сырья проводят на ленточных конвейерах, разделенных продольными перегородками на три части: по крайним сырье подается на дочистку, по средней дви­жется дочищенный продукт. Ширина ленты транспортера 0,75— 0,8 м, высота 0,75 м. Отходы удаляются гидротранспортером или обратным ходом ленты транспортера дочистки. Скорость движения транспортера дочистки 0,1—0,2 м/с.

Вдоль ленты транспортера с обеих сторон расположены ра­бочие места. Поскольку в течение всей смены рабочий находится на одном и том же месте, его рабочая поза должна быть сидя и стоя. Рабочее место должно быть оборудовано удобным сту­лом, высота которого могла бы регулироваться с учетом роста работающего. Размер рабочей зоны составляет 1 —1,1 м и пре­дусматривает пространство на случай, когда рабочий встает рядом со своим стулом.

Используемые для дочистки ножи должны быть удобными, своевременно заточенными, иметь специальную форму и раз­меры.

При механическом способе очистки картофеля разрушается большое количество клеток, в результате чего на поверхности клубня выделяется некоторая часть крахмала, свободных ами­нокислот, ферментов, минеральных солей и других легкоокисляющихся веществ. Создаются благоприятные условия для взаи­модействия их с кислородом воздуха при действии окислитель­ных ферментов как катализатора, в результате чего поверхность клубней становится розовой, а затем темнеет.

Для предотвращения этого картофель после очистки погру­жают в воду, а дочистку и резку проводят при обильном сма­чивании клубней водой. Поэтому на заводах, где применяется механический способ очистки, конвейер дочистки оборудуют специальными ванночками с водой, где храпят очищенный картофель.

На ряде овощесушильных заводов используется удобный конвейер дочистки. Он устроен так, что ванночки для овощей расположены не вдоль ленточного транспортера, как обычно, а поперек. В конце конвейера на общей с ним раме смонтированы весы с бункером, имеющим открывающееся дно. Перед весами расположена свободная часть ленты, на которой бракер отбирает плохо очищенные клубни. Возле рабочего места бра­кера имеется пусковая кнопка. При такой установке ванночек для овощей все работницы стоят лицом к бракеру и весовщику, в затылок один другому. Это позволяет мастеру свободно по­дойти к любой работнице, проследить за качеством дочистки, количеством отходов, при необходимости показать правильные методы работы. По сигналу весовщика работницы, стоящие по одну сторону конвейера, высыпают очищенные овощи из ван­ночек на транспортерную ленту и кладут на них свой жетон с номером. Бракер включает транспортер. Когда к рабочему месту бракера подошла первая партия овощей, он останавли­вает транспортер, берег жетон и говорит номер весовщику, а за­ тем отбирает плохо очищенные клубни и вновь включает транс­портер. Первая партия клубней ссыпается в бункер весов, а вторая подходит к рабочему месту бракера. Весовщик взвешивает картофель, записывает показания в карточку учета выработки и открывает дно бункера. Клубни высыпаются па скребковый транспортер для дальнейшей переработки.

При обслуживании конвейеров дочистки соблюдаются те же правила техники безопасности, что и при обслуживании лен­точных и других транспортеров.