Спосіб виробництва, збереження і підготовки до реалізації соків

1 Спосіб виробництва, збереження і підготовки до реалізації соків, що передбачає подрібнення сировини, отримання сусла, подання сусла в резервуар, пастеризацію, розливання принаймні в одну ємкість, зберігання і транспортування ємкості на реалізацію, який відрізняється тим, що розливання здійснюють у принаймні один багатошаровий мішок об'ємом, не меншим 3 літрів, обладнаний заливною горловиною і герметичним клапаном, в якому зберігають сік до реалізації, а перед транспортуванням для реалізації здійснюють розливання соку з мішка у меншу тару 2 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що зберігання соку після розливання в мішок здійснюють при температурі не нижче 0°С 3 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що термін зберігання соку після розливання у меншу тару становить не більше трьох діб 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що розливання здійснюють у мішки, які мають багатошарову структуру 5 Спосіб за п 1 або 4, який відрізняється тим, що розливання здійснюють у мішки, об'єм яких становить 1000 літрів 6 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4, 5, який відрізняється тим, що внутрішню поверхню мішка попередньо стерилізують 7 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4-6, який відрізняється тим, що мішок перед його заповненням поміщають в контейнер 8 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4-7, який відрізняється тим, що в момент відкриття герметичного клапана здійснюють додаткову стерилізацію клапана і заливної горловини 9 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4-8, який відрізняється тим, що розливання в мішок здійснюють в асептичних умовах 10 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4-9, який відрізняється тим, що КІЛЬКІСТЬ соку в процесі наповнення мішка контролюють 11 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4-10, який відрізняється тим, що мішки наповнюють за допомогою пристрою, який містить дві випускні головки, встановлені з можливістю послідовного або паралельного спрацьовування 12 Спосіб за будь-яким з пп 1, 4-11, який відрізняється тим, що одночасно із наповненням всього об'єму мішка герметичний клапан автоматично закривають 13 Спосіб за п 7, який відрізняється тим, що завантаження здійснюють в контейнери, бічні поверхні яких виконані з неметалевих матеріалів 14 Спосіб за будь-яким з пп 7 або 13, який відрізняється тим, що завантаження здійснюють у контейнери, днища яких виконані у вигляді будь-якого ПІДДОНУ 15 Спосіб за будь-яким з пп 7, 13, 14, який відрізняється тим, що завантаження здійснюють в контейнери, бічні поверхні яких з'єднані з днищем шарнірно 16 Спосіб за будь-яким з пп 7, 13, 14, який відрізняється тим, що завантаження здійснюють в контейнери, бічні поверхні яких з'єднані з днищем роз'ємно 17 Спосіб за п 7, 13-16, який відрізняється тим, що завантаження здійснюють в контейнери, бічні поверхні яких фіксують щодо днища за допомогою фіксатора 18 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що розливання соку з МІШКІВ у меншу тару здійснюють в регіоні реалізації соку 19 Спосіб за будь-яким з пп 1, 18, який відрізняється тим, що розливання соку з МІШКІВ ЗДІЙСНЮ ЮТЬ в тару ємністю 0,05 літра 20 Спосіб за будь-яким з пп 1, 18, який відрізняється тим, що розливання соку з МІШКІВ ЗДІЙСНЮ ЮТЬ в тару ємністю 0,1 літра 21 Спосіб за будь-яким з пп 1, 18, який відрізняється тим, що розливання соку з МІШКІВ ЗДІЙСНЮ ЮТЬ в тару ємністю 0,2 літра 22 Спосіб за будь-яким з пп 1, 18, який відрізняється тим, що розливання соку з МІШКІВ ЗДІЙСНЮ ЮТЬ в тару ємністю 0,5 літра 23 Спосіб за будь-яким з пп 1, 19-22, відрізняється тим, що після наповнення герметично укупорюють 24 Спосіб за будь-яким з пп 1, 19-22, відрізняється тим, що наповнення меншої який тару який тари со Ю З 53420 здійснюють в стерильних умовах без пастеризації продукту Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до виробництва натуральних соків із свіжої плодово-ягідної та овочевої сировини Виробництво соків отримало широкий розвиток у всьому СВІТІ Це пояснюється тим, що натуральні соки являються продуктом харчування з багатим вмістом вітамінів і мінеральних речовин необхідних для розвитку організму людини В Західній Європі споживання соків в середньому складає 40-60 літрів на людину в рік В Україні і державах СНД ця величина лежить в межах 4-9 літрів в рік, але невпинно зростає Наприклад, в 2001 році споживання соків зросло майже на 32% в порівнянні з 2000 роком [ Лагода Т , Родюнова Е Торгово-промышленный обзор рынка соков 2002 Бізнес, №13 (480) від 01 апреля 2002 року, стр 2229] (1) гання виробленої продукції ВІДОМІ способи довготривалого зберігання соків без консервантів на основі асептичної технологи [Патент США № 6 135 015, Патент США № 6 120 824] (3) Суть асептичної технології полягає в наступному Типовими методами із свіжої плодово-япдної та овочевої сировини добувається сік який в подальшому проходить етап стерилізації і одночасно розфасовується в стерильну упаковку Стерилізація потрібна для максимального знешкодження мікроорганізмів і бактерій, які можуть викликати псування продукту в процесі зберігання ВІДОМІ різні способи стерилізації соку, але найбільш відомим і практично реалізованим є тепловим метод В цьому випадку теплову стерилізацію часто називають пастеризацією Упаковка в яку розфасовую сік повинна бути стерильна При правильних умовах асептичні технології дозволяють зберігати натуральні соки до 3 років без погіршення його якісних показників Спосіб виробництва має невисоку продуктивність із-за значних трудовитрат розфасовки соку в асептичних умовах в пляшки і стерилізації їх внутрішнього об'єму, вартості пляшки з герметичною кришкою, а також захисту розфасованого продукту від дії сонячного світла На соковому ринку, як правило, переважають соки вироблені із імпортного концентрату Це викликане тим, що використання концентрату дозволяє рівномірно загрузите виробничі потужності протягом року, виробляти соки із плодів які не ростуть на території України, знизити ризики при не урожаї і т д В той же час соки які вироблені з свіжої плодово-ягідної та овочевої сировини мають кращі смакові характеристики більше вітамінів і мінеральних речовин, що підвищує ЦІННІСТЬ таких соків як кінцевого продукту харчування, здешевлює виробництво із-за непотрібності ряду технологічних операцій (випарювання вологи, збереження ароматів, приготування води ВІДПОВІДНОГО ХІМІЧНОГО складу для відтворення соків із концентрату, їх купожирення і повторна стерилізація і т д ) Крім того виробництво натуральних соків із свіжої плодово-япдної та овочевої сировини дасть більший розвиток вітчизняному виробництву, зменшить митні і другі затрати Задача виробництва натуральних соків (як і другого іншого виробництва) це зменшення собівартості кінцевої продукції Для таких харчових продуктів це проблема не тільки раціонального вибору технологічного обладнання для виробництва продукту, а і вибір упаковки, а також зберігання і підготовка його до реалізації Причому термін зберігання соків повинен становити не менше 12 МІСЯЦІВ, тобто до отримання нового врожаю свіжої плодово-ягідної та овочевої сировини Упаковка повинна відповідати екологічним і медичним вимогам, бути зручною для кінцевого користування ВІДОМІ способи довготривалого збереження природних властивостей харчового продукту за рахунок створення ЗОВНІШНІХ умов, при яких уповільнюються ХІМІЧНІ і мікробіологічні зміни в продукті [Заявка РФ №98117503, опублікована 20 07 2000р ] (2) В основі таких способів є принцип збереження виробленого продукту в замороженому стані, або в спеціальних приміщеннях зі стабільною температурою і потрібним газовим середовищем Головний недолік способу (2) полягає в високій собівартості довготривалого збері Більш прогресивна асептична технологія при виробництві і розфасовці соку в упаковку із ламінованого картону Така упаковка займає найбільшу долю українського ринку в соковій галузі (1) Основний виробник ламінованої картонної упаковки являється компанія Tetpa Рак [Представительство на Украине Тетра Пак Лаваль, г Киев-04080, ул Межигорская, 82] (4) Причому Tetpa Рак поставляє не тільки упаковку, а увесь спектр високотехнологічного обладнання для виробництва соків по асептичній технології Упаковка Tetpa Pak представлена наступними видами Tetpa Впк (1 і 2 літри), Tetpa Впк Re-Cap (с пластиковим клапаном), Tetpa Slim (1 літр) В останній час широкого використання отримали пакета Tetpa Pak МІСКІСТЮ 0 2 літри Це пов'язано с тим, що така упаковка соку найбільш зручна для споживання населенням, починаючи від школярів і закінчує людьми які із-за обмаль часу споживають сік прямо в дорозі Асептична технологія дозволила різко збільшити виробництва соків довготривалого терміну зберігання, так як асептичні умови розфасовки соку, формування пакету і його стерилізація проводиться одночасно в фасовочній машині Технічні показники фасовочної машини Tetpa ТБА/8-В біля 6000 пакетів (1 літр) і 3200 пакетів (0 2 літра) за годину Ціна Tetpa ТБА/8-В складає 430 тис $ До недостатку способу виробництва і розфасовки соку в упаковку із ламінованого картону можна віднести відносно високу ціну на упаковку (20-25% в собівартості соку) і при масовій переробці плодово-япдної та овочевої сировини в період дозрівання урожаю потрібно декілька фасовочних машин типу ТБА/8-В, що приводить до значних 53420витрат на технологічне обладнання і високої собівартості кінцевої продукції Найбільш близьким до винаходу за технічною суттю та результатами вирішення комплексної проблеми від виробництва, зберігання і реалізації соків є спосіб, описаний в заявці РФ №96107648, публікація 07 10 1997 року (5) Суть способу полягає в наступному В процесі виробництва плодовоягідна або овочева сировина подрібнюється, отримується сусло яке проходить стадії очистки від осадку і пастеризації, а після охолодження затарюється в пляшки, які потім загружаються в контейнер для зберігання їх в штабелях на складі готової продукції, а після транспортування сік поступає на реалізацію Як випливає із технічної суті, пропонується комплексний і докладний спосіб виробництва соку, зберігання і реалізації кінцевому споживачу Однак при цьому слід ВІДМІТИТИ, ЩО реалізація способу (5) має ряд недоліків технологічного і технічного характеру, що приводять до збільшення собівартості кінцевого продукту Наповнення контейнера пляшками з соком, як правило, не перевищує 40% його об'єму, що неефективно при зберіганні і транспортуванні таких контейнерів В основу винаходу поставлене завдання оптимізувати спосіб виробництва, зберігання, транспортування, підготовки к реалізації натуральних соків кінцевому споживачу шляхом зміни технологічних операцій і вибору упаковки Для вирішення поставленого завдання спосіб виробництва соку і його розфасовка проводиться в два етапи Перший етап - виробництво соку, пастеризація і розлив в асептичних умовах в упаковку об'ємом 1000 і більше літрів для довготривалого (більше 3 діб) зберігання в типових складських приміщеннях Другий етап - розфасовка соку без пастеризації в зручну для споживання упаковку об'ємом 0 05-0 5 літри короткострокового терміну (менше 3 діб) зберігання Це рішення дозволило завдяки використанню спеціальної тари і умов розливу вирішити проблему довгострокового зберігання соку не менше 12 МІСЯЦІВ без використання спеціалізованих складських приміщень, ефективно використати контейнери при зберіганні і транспортуванні соків до споживача, розфасувати соки перед реалізацією в зручну упаковку При цьому значним чином була зменшена собівартість кінцевого продукту Спосіб реалізується таким чином Свіжеотриманий сік із плодово-ягідної або овочевої сировини проходить всі потрібні технологічні операції, розглянуті в вищезгаданих винаходах і поступає на пастеризацію для знешкодження мікроорганізмів і бактерій які викликають псування отриманого продукту Після пастеризації сік в асептичних умовах заливається в стерильну упаковку довготривалого терміну зберігання, В якості такої упаковки використовується багатошаровий асептичний мішок фірми "LB Europe A Division of LIQUI-BOX Corporation USA" (Великобританія) об'ємом 1140 літрів Багатошарова структура мішка складається із таких матеріалів поліетилен, поліамід, металізований полієстер і алюмінієва фольга Внутрішня поверхня мішка після його виробництва проходить стерилізацію і асептичних умовах закривається герметичним клапаном Якість виробництва МІШКІВ, ВИСОКІ показники по стерильності і екології підтверджена рядом міжнародних і вітчизняних сертифікатами і рекомендована для довготривалого зберігання рідких продуктів харчування Наповнювання МІШКІВ СОКОМ ПІСЛЯ ЙОГО пасте ризація в асептичних умовах через герметичний клапан відбувається з наповнювального пристрою Причому, при відкриванні клапану автоматично проводиться стерилізація заливного отвору і самого клапану паром при температурі 150 градусів Цельсія, що гарантує високу стерильність при заповнені мішка соком Сік ПОВНІСТЮ заповнює весь внутрішній об'єм мішка, після чого клапан автоматично закриває заливний отвір Перед наповненням мішка соком він поміщається в ЗОВНІШНІЙ контейнер для захисту від механічних пошкоджень і зручності його транспортування і зберігання Контейнер багаторазового використання, дно якого є будь-який піддон, а бокові поверхні з'єднані з дном шарнірно з фіксацією замковими пристроями, що дозволяє їх оперативно складати при їх транспортуванні без МІШКІВ Для отримання високої продуктивності при наповненні МІШКІВ СОКОМ наповнювальний пристрій має дві наливні головки і піднімальну платформу з монтованими терезами, що гарантує високу точність наповнення МІШКІВ соком до відповідної величини В якості такого наповнювального пристрою можна використувати фасовочну машину Tetpa Starasept компанії Tetpa Рак, ціна якої становить 145 тис $, а продуктивність не менше 16000 літрів соку за годину Піднімальна платформа дозволяє рівномірно заповнювати і правильного розміщати мішок соком в зовнішньому контейнері ( вона автоматично опускається по мірі заповнення мішка) Коли мішок заповнився повністю автоматично закривається герметичний клапан і включається друга наливна головка до якої приєднаний контейнер з другим мішком Послідовна робота дозволяє не припиняти процес розфасовки соку при транспортуванні наповненого мішка до складу готової продукції Це особлива важливо для неперервного процесу виробництва соку, інакше це привело б до того, що частка виробленого соку (при високій продуктивності обладнання це може бути 30%) відправлялась би в накопичувальну цистерну, а потім повторно сік проходив би пастеризацію Контейнер з мішком соку автонавантажувачем (або другим навантажувальним пристроєм) перевозиться на склад готової продукції де він складуються в штабелі для довготривалого зберігання Склад готової продукції це типове складське приміщення з внутрішньою температурою не нижче 0 градусів Цельсія Довготривале зберігання в таких умовах забезпечується тим, що виробництво соку і його розлив відбувався в асептичних умовах в стерильну герметичну упаковку з 100% и наповненням Дія ЗОВНІШНІХ факторів які можуть привести до псування соку (волога, температура, і світло) зведено до мінімуму за рахунок непрозорого мішка з високоефективним багатошаровим захисним бар'єром Другий етап починається з процесу розливання соку з мішка безпосередньо перед реалізацією соку споживачу Для цього контейнери з складу довготривалого зберігання перевозяться до місця 53420 споживання автомобільним, залізничним, річковим або морським транспортом в залежності від місця їх взаємного розташування Підготовка до реалізації соку зводиться до наступних технологічних операцій До герметичного клапана мішка підключається автоматична (або полуавтоматична) ЛІНІЯ І СІК в стерильних умовах, але без пастеризації розливається в упаковку об'ємом 0 2 літра В якості такої упаковки використовуються полістиролові стаканчики вітчизняного "виробника І ТОВ «Інвікта» г Киев, вул Щековична, 30/39 І (6) ЛІНІЯ автоматично дозує КІЛЬКІСТЬ соку в стакані, а після його наповнення закриває герметичною кришкою Стакани поступають на автоматичну ЛІНІЮ ПІСЛЯ інфрачервоної стерилізації Така технологія дозволяє в типових кліматичних умовах зберігати розфасований сік протягом 3 діб в який входить термін доставки і споживання, або використати спеціальне приміщення (холодилик) при температурі 5±1 градус Цельсія Затрати на використання холодильника будуть незначні із-за невеликих об'ємів і короткочасного терміну зберігання розфасованого соку В якості автоматичної лінії можна використовувати обладнання для розфасовки рідких продуктів типу М2 виробника НПП "Інтермаш" м Київ, або імпортне типу М-17 фірми LGL (Ізраїль) або других виробників Ціна такої лінії складає 7- 22 тис $ в залежності від продуктивності і виробника Продуктивність роботи такого автомата 1500- 3000 стаканів за годину в залежності від типу Для оцінки переваг винаходу розглянемо порівняльні характеристики виготовлення соку різними способами Приймемо, що загальна КІЛЬКІСТЬ виробленого соку в період дозрівання урожаю складає 5000 тисяч літрів (орієнтировно 5% всього вироблено соку в 2000 році), а технологічне обладнання виробництва соку і його пастеризації для всіх способів ідентичне Сік на реалізацію поступає в упаковці ємкістю 0 2 літри Перевага 1 По технологічному обладнанню Порівняльний аналіз продуктивності обладнання для розфасовки соку в мішок в 3-5 разів 8 вища в порівнянні з відомими способами розфасовки в упаковку 0 2-1 літр При використанні обладнання компанії Tetpa Pak, для того щоб отримати одну і ту продуктивність необхідно використати декілька машин ТБА/8-В, що приведе до збільшення витрат на обладнання не менше як на 1 2млн $ Затрати на автоматичну ЛІНІЮ (4-5 автоматів типу М2) для 2 етапу розфасовки соку біля 80 тис $ Загальна економія по обладнанню може становити 1 1 млн $ Перевага 2 Економія по упаковці В таблиці приведені дані по ціновим характеристикам на різні види упаковки 1 Ціна ламінованого 0 2 літрового пакета Tetpa Рак - 0 09 $ (дані компанії Tetpa Pak) 2 Ціна евробутилки з кришкою 0 33 літра 0 085$ (1) Меншого об'єму бутилки випускати для соку нераціонально 3 Ціна мішка об'ємом 1140 літрів (1 етап розфасовки) - 25 $, що в переводі на 0 2 літра розфасованого соку составляє - 0 0044 $ (дані компанії Tetpa Pak) 4 Ціна зовнішнього багаторазового контейнера (1 етап розфасовки соку) - 50 $, що в переводі на 0 2 літра соку становить - 0 0088 $ (дані компанії Tetpa Pak) 5 Ціна полістиролового стаканчика з кришкою об'ємом 0 2 літра (2 етап розфасовки соку) -0 033 $(6) В результаті отримаємо, що загальна вартість упаковки об'ємом 0 2 літра для соку включаючи два етапи складає 0 046 $ с урахуванням контейнеру і 0 37 $ без урахування контейнеру, так як його можна використовувати багаторазово Економія В порівнянні з пакетом Tetpa Pak становить 0 053 $ на одну 0 2 літрову упаковку, а в порівнянні з європляшкою ВІДПОВІДНО - 0 048 $ При програмі виробництва соку 5000 тис літрів в рік (25млн шт пакетів 0 2 літри) економія може становить 1 32млн $, в порівнянні з пакетом Tetpa Pak і ВІДПОВІДНО 727 тис $ в порівнянні з європляшкою ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24