ПОДГОТОВКА К ПЕРЕРАБОТКЕ КАРТОФЕЛЯ

Для механической очистки картофеля применяют картофелечистки периодического и непрерывного действия. Отечественная промышленность выпускает машины следующих типов: МОК-1200 — с конусными рабочими органами, КНА-600М — с роликовыми рабочими органами, Ш12—КЛХ/3 и др.

Машина MOK-1200 (рис. 5) используется в составе некоторых поточно-механизированных линий. Она состоит из собственно картофелеочистительной машины, загрузочного устройства и шкафа управления.

Бункер загрузочного устройства представляет собой подвешенную к каркасу на шарнире ковшеобразную сварную конструкцию. Ко дну бункера приварен кронштейн, связывающий бункер с противовесом, последний взаимодействует с выключателем привода. На противовесе имеются углубления для фиксации площадки с гирями. Количество гирь определяет массу загружаемого в бункер картофеля. В бункере установлен шибер, приводимый в движение рычагом, который соединен тягой с винтовым приводом. В состав последнего входят электродвигатель, клиноременная передача и винт. Картофелеочистительная машина состоит из корпуса, привода, крышки и разгрузочного люка с винтовым приводом. Привод машины установлен внутри корпуса, привод разгрузочного люка крепится на корпусе. Сверху корпус закрыт крышкой с двумя шторками, исключающими разбрызгивание воды и выброс клубней картофеля во время очистки.

Рис. 5. Машина МОК-1200:
1 — привод загрузочного устройства, 2 — загрузочное устройство, 3 — приемная воронка, 4 — абразивный сегмент, 5 — конус, 6 — разгрузочный люк, 7 — клиноременная передача, 8 — электродвигатель машины.

При загрузке картофеля шторки под действием груза открываются и пружинами возвращаются в исходное положение. Выгрузка очищенного картофеля осуществляется через люк, запирающийся заслонкой, герметичность которой обеспечивается резиновой прокладкой. Под люком установлен поддон, куда сливается вода при выгрузке картофеля. Подача воды в рабочую камеру осуществляется через ниппель, соединенный шлангом с клапаном. Во время выгрузки очищенного картофеля клапан автоматически закрывается.

Шкаф управления представляет собой короб, внутри которого установлена приборная панель с магнитными пускателями, электромагнитными реле и штепсельным разъемом. На панели управления расположены: тумблер выбора режима работы, кнопки «Пуск», «Стоп» и три реле времени с обозначением «Загрузка», «Очистка», «Выгрузка».

Подача картофеля в рабочую камеру машины и выгрузка очищенного продукта осуществляются в автоматическом режиме. Продолжительность подачи картофеля, очистка tro и «ыгпузка из рабочей камеры регулируется реле времени. Шибер бункера и заслонка картофелеочистительной машины закрываются путем включения обратного хода приводов по истечении заданного времени. Системы автоматики и блокировки машины обеспечивают: отключение и включение питателя, подающего картофель, открытие и закрытие шибера бункера и заслонки люка, отключение подачи воды в рабочую камеру при открытой заслонке картофелеочистительной машины.

Машина КНА-600М непрерывного действия устанавливается в поточных линиях по переработке картофеля. Состоит из рабочей камеры, привода, абразивных валиков и душевого устройства. Каждый абразивный валик состоит из стального стержня и насаженных на него 12 карборундовых конусных роликов. Движение от электродвигателя к валикам осуществляется через клиноременную передачу. Большой шкив закреплен на одном валу с зубчатым колесом второй секции, а малый — на валу электродвигателя. Зубчатое колесо передает вращение шести шестерням второй секции. Крайние из этих шестерен передают вращение зубчатым колесам соседних секций. Картофель, поступающий через загрузочное окно, попадает в первую секцию на быстровращающиеся абразивные валы. Вращаясь, клубни очищаются от кожуры абразивными роликами и обмываются струями воды.

Несмотря на большие отходы, механический способ очистки получил широкое распространение в производстве картофелепродуктов благодаря сравнительной простоте его осуществления и возможности использования отходов для производства крахмала. При производстве некоторых видов картофелепродуктов, например, хрустящего картофеля и других, можно использовать только механический способ очистки клубней. Это вызвано технологическими особенностями изготовления этих продуктов.

Пароводотермический способ очистки способствует ослаблению связи кожицы с мякотью (паренхимой) и создает благоприятные условия для ее отделения. В основу этого способа положена последовательная обработка клубней: термическая — паром с избыточным давлением для их бланшировки и ослабления связи кожицы с мякотью, гидравлическая — в теплой воде для дальнейшего уменьшения связи кожицы с мякотью и механическая —• для удаления кожицы. Пароводотермическая обработка существенно изменяет физико-химические свойства картофеля, приводит к глубоким изменениям его составных частей — клейстеризации крахмала, превращению протопектина в пектин, инактивации ферментов, частичному разрушению витаминов и др. Превращение нерастворимого в воде протопектина в растворимый пектин способствует уменьшению механических связей между клетками мякоти и кожицы клубней.

Таким образом, пароводотермическая обработка картофеля дает положительный эффект.' Однако уменьшение содержания витамина С и других, которое она вызывает, нежелательно.

Обработку картофеля в пароводотермических агрегатах осуществляют в следующей последовательности. Клубни обрабатывают паром в автоклаве, затем выгружают в термостатную ванну, где выдерживают в течение определенного времени в нагретой воде, после этого направляют в моечно-очистительную машину для очистки и охлаждения. Загруженное в автоклав сырье обрабатывают в четыре этапа: нагревание, бланширование, предварительная и окончательная доводка. Эти этапы (процессы) отличаются между собой параметрами пара и продолжительностью работы автоклава.

Режим пароводотермической обработки картофеля устанавливают в зависимости от размера клубня. Картофель, обработанный в автоклаве в соответствующем режиме, должен быть полностью пробланширован. Признаком полной бланшированности является отсутствие жесткой сердцевины и свободное отделение кожицы при нажиме на нее ладонью. Необходимо следить за тем, чтобы толщина проваренного подкожного слоя мякоти не превышала 1 мм, излишнее разваривание увеличивает количество отходов. Нельзя также допускать, чтобы клубни картофеля выходили из автоклава полностью очищенными. Это наблюдается при излишнем их разваривании или истирании в результате жесткого режима обработки паром. После паровой обработки в автоклаве сырье подвергают обработке нагретой водой в термостате для достижения равномерной пробланшированности всех слоев по сечению клубней. Продолжительность выдержки обработанного паром сырья в термостате зависит от размера клубней и может составлять от 5 до 15 минут. Отделение кожицы от пробланшированного картофеля производится в моечно-очистительной машине. Производительность пароводотермического агрегата зависит от размера клубней.

Пароводотермический способ очистки обусловливает нежелательное накопление сахаров в картофеле, что ухудшает качество готового продукта, изготавливаемого из него. Недостатком данного способа являются также большие потери и отходы картофеля в процессе переработки и невозможность использования клейстеризованных отходов для изготовления крахмала. Отходы используются преимущественно на кормовые цели в жидком, сгущенном или сухом виде. В последние годы в нашей стране наметилась тенденция к замене пароводотермического способа более прогрессивным — водопаровым.

Водопаровой способ заключается в гидротермической обработке клубней с последующим механическим удалением кожицы. Этот способ существенно отличается от предыдущего технологическими режимами, способствующими значительному уменьшению содержания сахаров в обработанном картофеле. Водопаровой способ включает следующие технологические операции: водяная бланшировка клубней при температуре 85 °С для прогрева их до 75 °С в течение 17—30 минут; кратковременная обработка паром бланшированных клубней при избыточном давлении 0,35 МПа в течение 1—1,5 мин для подваривания верхнего слоя ткани картофеля под кожицей и уменьшения ее связи с мякотью; механическое удаление кожицы.

Сравнительные испытания водопарового и пароводотермического способа очистки картофеля показывают, что первый обеспечивает почти в 1,5 раза большую сохранность витамина С, повышает качество и устойчивость готового продукта при хранении.

Паровой способ заключается в кратковременной обработке паром при избыточном давлении 0,3—0,5 МПа с последующим его снижением до атмосферного. На сырье оказывают воздействие пар, температура, а также сила трения клубней между собой. Под влиянием пара кожица и верхний (1—2 мм) слой мякоти 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 сырья, что в свою очередь уменьшает глубину провара подкожного слоя и потери ценного продукта.

Паровой способ очистки обладает существенными преимуществами по сравнению с рассмотренными ранее. При его применении уменьшается количество отходов, отпадает необходимость калибровки картофеля, так как клубни всех размеров и форм хорошо очищаются.

Рис. 6. Машина для паровой очистки картофеля:
1 — привод машины, 2 — шнек, 3 — корпус, 4 — загрузочный шлюзовой барабан, 5 — разгрузочный шлюзовой барабан.

Очищенные паровым способом клубни имеют сырую (небланшированную) мякоть, поэтому их необходимо обрабатывать антиокислителями или помещать в воду для предотвращения потемнения. Очистка осуществляется в аппаратах периодического и непрерывного действия. На рисунке 6 показана конструкция шнековой машины непрерывного действия. Машина состоит из наклонной паровой камеры, внутри которой установлен шнек. В начале и в конце его имеются шлюзовые затворы, через которые картофель поступает в машину и выгружается из нее. Шнек приводится в движение через вариатор, позволяющий изменять частоту его вращения, а следовательно и продолжительность нахождения продукта в паровой среде. В трубу шнека автоматически пневмоклапаном под запрограммированным давлением, необходимым для очистки определенного вида сырья, подается пар. Конденсат периодически сбрасывается через электроклапан при помощи реле времени. После паровой обработки картофель поступает в барабанную моечно-очистительную машину, где в результате трения одного о другой и действия струй воды под давлением 0,2 МПа кожица смывается и удаляется.

Картофельные продукты, изготовленные с применением парового способа очистки, не отличаются по качеству от аналогичных продуктов, получаемых с использованием механической очистки.

Очистка картофеля обжигом путем крат повременного воздействия температурой 800—1300°С. Благодаря давлению расширяющегося при нагревании воздуха и образованию водяных паров в подкожном слое клубней кожица деформируется, растрескивается и легко снимается в моечно-очистительной машине. В настоящее время при промышленной переработке картофеля применяют электрообжиг и газотермический обжиг. Клубни обжигают во вращающихся футерованных барабанах, обогреваемых горелками на природном газе либо форсунками, в которых сжигается жидкое топливо, или при передвижении на горизонтальных цепных транспортерах в печах с электрическими спиралями.

Агрегат для очистки картофеля электрообжигом состоит из водяного бланширователя, наклонного элеватора, электропечи, моечно-очистительной машины для отмывания обожженной кожицы и отстойника для улавливания крахмала из промывных вод. Предварительно отсортированный по размерам и промытый картофель загружают порциями в бункер водяного бланширователя; из бункера с помощью шибера он попадает в отдельные секторы бланшировочного барабана. Скорость прохождения картофеля через бланши-рователь зависит от сорта и размера клубней и регулируется вариатором. Вода в бланширователе нагревается паром, температура регулируется автоматически.

Бланшированный картофель подается в электропечь, где он обжигается в течение 8—9 с. Температура электропечи регулируется терморегулятором. Из электропечи поступает в моечно-очистительную машину для удаления с поверхности клубней обгоревшей кожицы.

Применение этого способа очистки ограничивается в Связи с большим расходом электроэнергии.

В качестве источника тепловой энергии при газотермическом способе очистки картофеля применяют газы. Тепловая энергия газа используется путем прямого воздействия или косвенного, т. е. нагревается рабочая камера, в которой осуществляется термическая обработка сырья. Кожица с картофеля удаляется механическим или гидравлическим способом струями воды под давлением 2,5 МПа в моечноочистительных машинах.