Соки из цитрусовых плодов, особенно апельсинов, вырабатывают в больших количествах в США, Испании, Италии, Мексике, Аргентине и ряде других стран. В нашей стране на сок перерабатывают преимущественно мандарины.
Кожура цитрусовых богата эфирными маслами, которые, попадая в сок, могут привести к образованию неприятного постороннего привкуса. В то же время кожура цитрусовых является ценным компонентом производства безалкогольных напитков, кондитерских и других изделий. С учетом сказанного разработаны специализированное оборудование и технология получения соков цитрусовых плодов.
Классическая технология получения соков из цитрусовых плодов предусматривает сначала извлечение масла из кожуры, а затем отжим сока на оборудовании, обеспечивающем переход значительной части мякоти в сок. Наличие в соке мякоти обусловливает полноту вкуса и сохранение ценных биологически активных нерастворимых веществ (каротиноидов, полифенолов) в соке.
Клетки, содержащие эфирное масло, вначале вскрывают тем или иным механическим воздействием на кожуру, затем из них вымывают масло водой. Полученную эмульсию воды и масла разделяют двойным центрифугированием.
Извлечение эфирных масел и отжим сока могут производиться в одном агрегате или на разных машинах. Если экстрактор рассчитан на обработку плодов определенного размера, то перед ним должны быть установлены калибровочные машины.
В том случае, когда применяется соковый цитрусовый экстрактор, в котором объединены обе операции (извлечение эфирных масел и отжим сока), то процесс может выглядеть следующим образом. Экстрактор загружается автоматически при помощи работающего от эксцентрика элеватора, который подает по одному плоду в центр чашки (гнездо) экстрактора. После этого опускается верхняя многопальцевая чашка, которая закрывает весь плод. Пальцы, сжимаясь, плотно удерживают и сдавливают равномерно всю поверхность плода. В дне нижней чашки предусмотрена труба с режущей поверхностью, которая соединена общей трубкой со сборником. Режущая кромка трубы вырезает небольшой кружок на нижней поверхности плода. Под давлением верхней чашки на плод содержимое его выдавливается в общую трубу, где сок и мякоть сразу отделяются от семян и частей мембран, проходя через перфорированные стенки трубы. Чистый сок и мякоть собираются в сборнике, а мембраны и семена остаются внутри трубы. Затем внутри трубы поднимается трубка с насадкой для дополнительного отжима сока из оставшейся части плода. Кожура плода измельчается при проталкивании через пальцы верхней чашки и затем удаляется, семена и мембраны из нижней части перфорированной трубы поступают на транспортер для отходов.
Существует также агрегат, в котором на одной станине смонтированы узлы для извлечения эфирного масла и отжима сока. При этом калибровка плодов не проводится. Плоды загружают в бункер машины, откуда они попадают в питатель. Из питателя плоды проталкиваются вперед при помощи лопастей между сдвоенными вращающимися цилиндрами с терочной поверхностью. Скорость движения проталкивающих лопастей может регулироваться так, чтобы плоды могли оставаться на цилиндрах в течение времени, необходимого для нанесения насечек по всей поверхности плода в зависимости от сорта и степени зрелости.
Поверхность плодов с насечками затем орошается струями воды. Образовавшаяся эмульсия масла в воде проходит через двухступенчатый финишер, где из суспензии удаляются взвешенные частицы. Очищенную эмульсию обрабатывают в центрифуге для отделения эфирного масла от воды.
После вымывания эфирных масел плоды автоматически попадают в узел экстракции сока. Здесь каждый плод разрезается пополам, каждая половинка срезом вниз придавливается к перфорированной плоскости из нержавеющей стали и из нее отжимается сок.
При переработке апельсинов, грейпфрутов и других цитрусовых плодов сферической формы с плотно прилегающей к мякоти кожурой на описанных машинах получен хороший результат. Отжим мандаринового сока на таком оборудовании сопряжен с трудностями, обусловленными строением плодов. Плоды мандаринов имеют форму сплющенного шара с вдавленным основанием; кожура их хрупкая, свободно отстающая от долек, дольки слабо связаны между собой. Специального оборудования для получения сока из мандаринов пока не разработано.
В нашей стране, где большую часть перерабатываемых цитрусовых плодов составляют мандарины, для отжима сока используют вальцовый пресс.
Вальцовый пресс представляет собой два барабана, расположенные один над другим и вращающиеся встречно. Плоды по наклонному желобу попадают в зазор между барабанами и прессуются. Диаметр и частота вращения барабанов подбираются такими, чтобы в момент прессования обеспечить движение потока сока по одну сторону барабана, а движение выжимок - по другую.
Поскольку плоды прессуют в целом виде, в сок попадает много эфирного масла из кожуры. Для удаления избытка эфирного масла на некоторых консервных заводах применяют выпаривание сока под вакуумом с последующим разбавлением до исходной концентрации. Отгонку эфирных масел под вакуумом производят в вакуум-аппарате периодического действия или в непрерывнодействующей установке. В последней сок нагревается в трубчатом подогревателе и в горячем виде впрыскивается в вакуум-камеру (сепаратор), в которой осуществляется разделение сока и пара с эфирными маслами.
На многих заводах, специализирующихся на переработке цитрусовых плодов, внедряются механизированные поточные линии производства сока из мандаринов. В линии предусмотрены мойка мандаринов в вентиляционной и щеточной моечных машинах, инспекция на роликовом транспортере, извлечение эфирного масла из кожуры на специальной машине (где плоды проходят по терочной поверхности барабанов, которая надсекает кожуру плодов). Эфирное масло вымывается из клеток надрезанной кожуры и очищается по определенной схеме. Плоды после извлечения эфирного масла поступают в экстрактор, в котором плоды разрезаются на половинки и из них извлекается сок. Полученный сок очищают от взвешенных частиц мякоти и семян на вибросите и дополнительно в центрифуге. В центрифуге одновременно с удалением взвесей отделяются и возможные остатки эфирных масел, попавших в сок. Очищенный сок нагревается и подается на розлив.