Плодово-ягідна сировина у виробництві міцних алкогольних напоїв. Первинна переробка плодово-ягідної сировини

До них відносять варення, повидло, джем плодово-ягідний, виноград сушений, концентрати виноградного соку(у тому числі виноградне сусло), соки плодові та ягідні концентровані, соки плодово-ягідні спиртовані, підварювання, компоти, цукати та ін.

Варення (ГОСТ 7061) виготовляють, в основному, з плодів та ягід трьох сортів - екстра, вищий та перший. Варення всіх трьох сортів повинне містити плоди або їх частини, рівномірні за величиною, що зберегли форму, не зморщені, рівномірно розподілені в цукровому сиропі. У першому сорті допускається наявність плодів та їх частин, нерівномірних за величиною, з шкіркою, що тріснула, але зберегли форму - не більше 25%, а зморщених - не більше 15%. Масова частка сухих речовин за рефрактометром повинна бути не менше 68% у стерилізованому та 70% у нестерилізованому варенні. Сторонні домішки та зацукрування не допускаються.

Повидло (ГОСТ 6929) виробляють з плодового та плодово-ягідного пюреабо їх суміші, з гарбузового пюре або суміші гарбузового та яблучного пюре, увареного з цукром, з додаванням або без додавання харчового пектину та харчових кислот.

за зовнішньому виглядуповидло повинно бути однорідною протертою масою, без насіння, насіннєвих гнізд, кісточок, непротертих шматочків шкірки.

Консистенція для повидла, розфасованого в скляну, бляшанку та бочки:

  • з зерняткових плодів, ягід і суміші плодів і ягід, гарбуза - густа маса, що мажуть;
  • для повидла з кісточкових плодів - маса, що мажуться;
  • для повидла з зерняткових та кісточкових плодів, розфасованого в ящики та полімерну тару - щільна маса, що зберігає окреслені грані при розрізанні її ножем.

Колір повидла має відповідати кольору плодів. Для повидла з плодів зі світлою м'якоттю допускаються світло-коричневі відтінки, та якщо з плодів із темною м'якоттю - бурі.

Смак – кислувато-солодкий, властивий плодам або їх суміші, з яких виготовлено повидло, запах – з ароматом плодів.

Зацукрування повидла не допускається.

Масова частка сухих речовин за рефрактометром має бути не менше 66%, загальна масова часткацукру, виражена в інвертному цукрі, щонайменше 60%. Масова частка твердих мінеральних домішок (піску) трохи більше 0,05%, загальна кислотність у перерахуванні яблучну кислоту-0,2-1,0%.

Джем плодово-ягідний (ГОСТ 7009) виготовляють з плодів, ягід або дині, уварених з цукром до желеподібного стану, з додаванням або без додавання речовин, що желюють або харчового пектину.

Залежно від способу виготовлення джем виробляють стерилізованим та нестерилізованим.

Залежно від якісних показниківджем випускають вищого та першого сортів.

Джем, виготовлений із сульфітованих плодів або ягід, а також розфасований у бочки, оцінюють не вище, ніж першим сортом.

Масова частка сухих речовин (по рефрактометру) у стерилізованому джемі має бути не менше 68%, у нестерилізованому джемі – 70%, масова частка Сахаров, виражена в інвертному цукрі: у стерилізованому джемі не менше 62%, у нестерилізованому джемі – 6.

За зовнішнім виглядом і консистенцією джем - желеподібна маса непротертих плодів і ягід, що мажуться, не розтікається по горизонтальній поверхні. Допускається повільне розтікання маси на горизонтальній поверхні для джему першого ґатунку - з усіх видів плодів та ягід; вищого гатунку- абрикосового, суничного (полуничного), динного, вишневого, малинового, ожинового, чорничного, журавлинного, брусничного, фейхоа, фізалісу. Зацукровування не допускається. Запах - властивий плодам чи ягодам, у тому числі виготовлений джем. Смак – солодкий або кисло-солодкий. Для джему першого сорту допускаються смак і запах слабші, а також наявність легкого присмаку карамелізованого цукру. Колір - однорідний, що відповідає кольору плодів та ягід, з яких виготовлений джем. Для джему з плодів та ягід зі світлою м'якоттю – світло-коричневий відтінок. У першого сорту для плодів та ягід зі світлою м'якоттю – коричневі відтінки, а для плодів та ягід з темною м'якоттю – бурі відтінки.

Джем стерилізований зберігають при 0-20 градусів, нестерилізований при 10-15 ° С, повидло - при 0-20 ° С.

Надходять ці продукти розфасованими в металеві банкиі дерев'яні бочки, повидло може бути в ящиках.

Повидло та джем зберігають у сухих, добре вентильованих приміщеннях при температурі від 0 до 20 ° С. Повидло перед вживанням протирають через сито з розміром осередків не більше 3 мм.

Виноград сушений (ГОСТ 6882) у хлібопекарському виробництві застосовують наступних сортів: соягу, сабзу, бедон і шигани, тобто родзинки із безнасінних сортів винограду. У винограді сушеному не допускаються: ягоди загнили і уражені шкідниками комор; ознаки спиртового бродінняі плісняви, видимі не озброєним оком; комахи, шкідники, їх личинки та лялечки; ме-таллодомішки, пісок, що відчувається органолептично та інші сторонні домішки, залишкові кількості отрутохімікатів понад норми, що допускаються Міністерством охорони здоров'я РФ.

Для приготування морозива використовують різноманітні плоди та ягоди, як культурні (сливу, абрикос, смородина та ін), так і дикорослі (ожина, морошка, журавлина та ін). Їх застосовують свіжими та замороженими, у вигляді пюре, соків, сиропів, варення, джемів, повидла та пульпи. За Останніми рокамидля виробництва морозива все більшого поширення набувають городні та баштанні культури: морква, помідори, дині та ревінь. Їх використовують як у свіжому вигляді, так і у вигляді овочевих соків, пюре та паст. У плодах, ягодах, овочевих та баштанних культурах міститься значна кількість вуглеводів, мінеральних солей, органічних кислот та вітамінів.

Смакові та ароматичні речовини.Для покращення смаку та запаху в морозиво вносять смакові та ароматичні речовини, які дуже різноманітні. До них відносяться какао-порошок, кава натуральна, чай, шоколад, різні горіхи та ін. До цієї групи добавок входять: кондитерські вироби(вафлі, цукати, мармелад, карамель та ін.), прянощі (ваніль, ванілін, гвоздика, кориця, мускатний горіх та ін.), кислоти харчові органічні (лимонна, яблучна та ін.), ефірні масла(апельсинове, мандаринове та ін), есенції ароматичні харчові (лимонна, апельсинова та ін).

Яєчні продукти.При виробленні деяких видів морозива в суміш вносять курячі яйця або яєчний порошок. Це підвищує смакові якості, покращує збитість та структуру продукту. Застосовують лише курячі яйця харчові або яєчний порошок.

Харчові барвники.Для більшості видів морозива в разі необхідності застосовують харчовий концентрований барвник, отриманий з вичавки темних сортів винограду, а також соки - буряковий, журавлинний, смородиновий та ін. Для ароматичного морозива, а також для підфарбовування вершкового крему, збитих вершків з цукром та желе, які необхідні для обробки тортів та кексів, виготовлених з морозива, використовують кармін (яскраво-червоний колір), тартразин ( жовтий колір) та індиго ( синій колір).

2.2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА МОРОЖЕНОГО

2.2.1 Технологічний процес виробництва загартованого морозива

Незважаючи на значну різноманітність в асортименті, виробництво морозива з деякими змінами здійснюється за загальною технологічною схемою і складається з наступних операцій: приймання сировини, підготовка сировини, складання суміші, пастеризація суміші, гомогенізація суміші, охолодження та дозрівання суміші, фризерування суміші, фасування і загартовування морозива упаковка зберігання морозива.

Схема технологічної лініївиробництва морозива наведено на рис 1.

Малюнок 1 Схема технологічної лінії виробництва морозива

1 – ванна для приготування суміші; 2 – насос; 3 – фільтр; 4 – зрівняльний бак; 5 - пластинчаста пастеризаційно-охолоджувальна установка; 6 – гомогенізатор; 7 – ємність для суміші; 8 – фризер; 9 - автомат для фасування морозива у вафельні стаканчики; 10 – морозильний апарат; 11 - автомат для закрутки морозива

Приймання сировини.Вся сировина, необхідна для вироблення морозива, зберігається в камерах, у яких підтримуються відповідні для кожної групи продуктів температура івологість повітря. Молоко незбиране, знежирене, вершки, пахта і сироватка до переробки знаходяться в охолодженому вигляді в ємностях для зберігання молока.

Необхідну кількість сировини для складання суміші визначають за відповідними рецептурами. Однак у ряді випадків, коли немає повного набору сировини чи сировина має інший склад, ніж у рецептурах, необхідно провести перерахунки на наявну сировину.

Всі розраховані компоненти суміші зважують і відмірюють у необхідних кількостях, для чого великі фабрики морозива оснащені електронними тензометричними системами, що зважують, або механічними машинами для зважування.

Підготовка сировиниПеред складанням суміші всі її компоненти повинні бути підготовлені відповідним чином. Для цього рідку сировину (молоко цільне, знежирене, вершки та ін) фільтрують для того, щоб очистити його від можливих механічних домішок. Усі сипучі види сировини (цукор, какао-порошок, борошно та ін.) просіюють через сито з осередками не більше 2 міліметрів. Сухі молочні продукти у разі потреби дроблять, розтирають і просівають через таке саме сито.

Сухе молоко для кращого розчинення ретельно перемішують із цукровим піском з розрахунку 2:1 та розчиняють у невеликій кількості. теплого молокадо отримання однорідної маси. Молоко згущене цільне та знежирене очищають від частинок деревини, що потрапили при розтині тари. Згущені молочні продукти можна вносити в суміш без попереднього розчинення.

Поверхню вершкового масла звільняють від пергаменту, зачищають, розрізають за допомогою маслорізок на невеликі шматки і розплавляють на змійникових плавцях.

При використанні курячих яєцьспочатку перевіряють їх свіжість, потім яйця миють у проточній воді, дезінфікують 2% розчином хлорного вапна і ополіскують чистою водою. Звільнені від шкаралупи яйця, трохи більше двох штук, поміщають у невеликий посуд. Тільки після повторної перевірки свіжості їх переливають у ємність, в якій отриману яєчну масу краще з додаванням. цукрового піску, перемішують мутуванням до отримання однорідної консистенції.

Підготовку плодів, ягід, овочів та баштанних культур починають з їх сортування, відокремлюючи при цьому недоброякісну сировину. Потім у плодів видаляють плодоніжки, у ягід - чашолистки, в овочів і баштанних - залишки стебел та ін. Сировина ретельно миють. Плоди з товстою шкіркою бланшують, з плодів видаляють наявні кісточки, овочі та баштанні очищають, звільняють від насіння і розрізають на шматочки. Після цього плоди, ягоди, нарізані шматочками овочі протирають або дроблять до отримання однорідної ніжної маси у вигляді пюре з соком.

Відповідним чином готують стабілізатори. Желатин витримують для набухання в холодній водіщонайменше 30 хв. Кількість води визначають з розрахунку отримання 10% розчину желатину. Після набухання желатин нагрівають до 55-65°З для його повного розчинення і перед внесенням в суміш фільтрують через два шари марлі. Агар та агороїд готують у вигляді 10%-них розчинів. Спочатку їх промивають холодною водоюпотім нагрівають для повного розчинення до температури 90-95СС, фільтрують і вносять в суміш. Альгінат натрію можна вносити в суміш у сухому вигляді або у вигляді 5% водного розчину, нагрівання його до 70°С. Казеїнат натрію і модифікований крохмаль, що желює, вносять в суміш при температурі 35-40°С в сухому вигляді. Для кращого розподілу їх попередньо змішують із одним із сухих компонентів.

З метилцелюлози готують 1% прозорий розчин, який має киселеподібну консистенцію. Для цього заливають гарячою водою або молоком, нагрівають і витримують протягом 5 хв при температурі 95°С. Потім розчин охолоджують до температури 6°З фільтрують. Приготування розчину відбувається при безперервному перемішуванні. Пектин яблучний та буряковий заливають холодною водою у співвідношенні 1:20 і при постійному помішуванні нагрівають до його повного розчинення. Картопляний або кукурудзяний крохмаль та борошно використовують у вигляді клейстеру. Для цього спочатку їх змішують із невеликою кількістю холодної води, потім при постійному перемішуванні заварюють окропом. Для приготування розчину стабілізаторів воду або молоко використовують із загальної кількості, передбаченої рецептурою. Смакові та ароматичні наповнювачі (ванілін, какао-порошок, кава, цукати та ін.) готують також.

Пектини є кислими полісахаридами клітинної стінки рослин і для їх вилучення потрібні застосування або кислоти або комплексних апаратурних та біологічних методів.

.

В останні роки приділяється значна увага з'ясування структури пектинових речовин у зв'язку з їх цінними технічними властивостямита високою фізіологічною активністю. Спектр їх біологічної дії широкий: багато пектини мають імуномодулюючу дію, здатні виводити з організму важкі метали, біогенні токсини, анаболіки, ксенобіотики, продукти метаболізму та біологічно. шкідливі речовини, здатні накопичуватися в організмі: холестерин, ліпіди, жовчні кислоти, сечовину Різноманітність властивостей пектинів, що мають нові фізико-хімічні, комплексоутворюючі та фізіологічні властивості, може бути досягнута за рахунок хімічної модифікації: етерифікації, амідування, ацилювання.

Пектин декларується як харчова добавка Е440. Він широко використовується в харчової промисловостіяк стабілізатор консистенції, загусника, сполучного агента в джемах, мармеладах, молочних, кисломолочних та інших продуктах.

Амідовані пектини відрізняються здатністю утворювати гелеві системи з низьким змістомсухих речовин та широким діапазоном значень рН. Утворення гелів відбувається у присутності іонів кальцію.

У харчовій промисловості амідовані пектини широко використовуються для виробництва фруктових желе з низьким вмістом цукру. Широке застосування амідовані пектини знаходять у кондитерське виробництво, де їх використання забезпечує дуже низьку швидкістьі температуру желювання, а також еластичну текстуру виробів з високою складовою в'язкості. Крім того, амідовані пектини можуть бути використані в якості стабілізуючої та загущувальної добавки при виробництві йогуртів та сметани. Також можливе застосування амідованих пектинів для виробництва термостабільних хлібопекарських джемів з тиксотропними властивостями та широким діапазоном вмісту сухих речовин. Джеми з цим типом пектину мають високу стійкість до механічного впливу, наприклад, до перекачування насосом та екструзії..

Амідований пектин віднесений до харчових добавок, споживання яких обмежене.

Пектинові речовини.Така збірна назва для групи полісахаридів, в яких елементарною ланкою є галактуронова кислота. Полігалактуроніди мають лінійний вуглецевий ланцюг з а-1,4-зв'язками між залишками D-галактопіранозилуронової кислоти:

Полігалактуронова кислота частіше тією чи іншою мірою метоксильована (етерифікована метиловим спиртом). До складу пектинових речовин поряд з мономером D-галактуронової кислоти входять цукри D-галактозу, L-рамнозу, L-арабінозу, D-ксилозу. В деяких пектинових речовинах виявлені D-глюкоза, D-фруктоза, 2-0-метил-L-фруктоза, 2-0-метил-D-ксилоза та ін. пектинові речовини є гетерополісахаридами.

Цукру приєднані до основного ланцюга полігалактуронану у вигляді оліго- та полісахаридних ланцюжків, причому залишки галактози в них знаходяться у формі піранозу та з'єднані між собою β-1,4-зв'язком. Ланцюги галактана нерозгалужені, порівняно короткі. Ланцюги арабану, навпаки, довгі, розгалужені залишки арабінози у яких перебувають у формі фуранози і приєднуються до галактану по 1,3-зв'язкам. Фосфорна кислота, що присутня в рослинній тканині, може одночасно етерифікувати два гідроксили, що належать різним ланцюгам полігалактуронанів, і утворювати численні розгалуження. Полігалактуронани можуть виникати при нейтралізації карбоксильних груп полівалентними катіонами.

Пектинові речовини відносно легко поділяються на дві фракції - нейтральну та кислу. Перша представлена ​​сахаридним комплексом, друга – полігалактуронаном.

Відповідно до сучасної вітчизняної номенклатури в пектинових речовин розрізняють протопектин, пектин, пектинову кислоту та пектинати, пектову кислотута пектати.

  • Протопектин- нерозчинний у воді природний пектин, складної, точно не встановленої будови. Припускають, що до його складу входять всі розглянуті вище комплекси.
  • Пектин, або розчинний пектин,- водорозчинні полігалактуронові кислоти, метоксильовані різною мірою, утворюється з протопектину під дією кислот, лугів або ферменту протопектинази.
  • Пектинова кислота- Високомолекулярна полігалактуронова кислота, частина карбоксильних груп якої етерифікована метиловим спиртом. Солі її називають пектинатами.
  • Пектова кислотавиходить із пектинової кислоти в результаті її повного деметоксилювання. Розчинність пектової кислоти менша, ніж пектинової. Солі пектової кислоти називаються пектатами.

Окремі представники пектинових речовин у рослинних тканинах розташовуються нерівномірно. Протопектин разом з іншими полісахаридами входить до складу клітинних стінок та серединних платівок молодих тканин. Розчинний пектин, мабуть, міститься у всіх частинах клітини, але головним чином клітинному соку. Жорсткість незрілих плодів пояснюється наявністю у них значної кількості протопектину. Під час дозрівання плодів під впливом органічних кислот та ферменту протопектинази протопектин розщеплюється, при цьому плід стає менш жорстким.

Виділений і очищений пектин є білим порошком. Молекулярна маса пектину змінюється в широких межах і коливається від 15 000 до 360 000. Наприклад, яблучний пектинмає молекулярну масу від 17 000 до 200 000, цитрусовий – від 23 000 до 360 000.

Пектин погано розчиняється у холодній воді, краще у гарячій з утворенням колоїдного розчину – золю. Розчинність пектину зростає із зменшенням молекулярної маси та збільшенням ступеня етерифікації. Пектинові кислоти нерозчинні у воді. Пектини з водних розчинів осідають спиртом та іншими органічними розчинниками.

У водних розчинах макромолекула пектину має спіралевидноскручений ланцюг, карбоксильні групи якого розташовані одна під одною. При електролітичній дисоціації цих груп виникають сили, що відштовхують, внаслідок чого спіральна молекула випрямляється, збільшуються її лінійний розмір і в'язкість. Пектин при катафорезі осідає на аноді, що вказує на негативний електричний заряд його частинок.

У присутності цукру і кислот пектин утворює желі (студні). Желююча здатність пектинів збільшується зі збільшенням молекулярної маси та ступеня етерифікації. Багаті метоксильними групами пектини яблук, смородини, аґрусу, цитрусових (7-12%). Кислоти зменшують дисоціацію карбоксильних груп пектинів, зменшуються сили відштовхування. Крім того, цукор забирає у пектинів частину гідратної води. Внаслідок цього стійкість пектинового золю знижується. Певну роль при утворенні желе грають і водневі зв'язки, що виникають між карбоксильними та гідроксильними групами. Желе може утворитися в присутності і полівалентних катіонів, наприклад, кальцію, що зв'язує карбоксильні групи двох макромолекул пектинової кислоти. Пектинові речовини містяться у всіх плодах та ягодах (табл. 1). Особливо їх багато в сливах, чорній смородині, черешні та яблуках.

1

ЗМІСТ ПЕКТИНОВИХ РЕЧОВИН У ПЛОДАХ І ЯГОДАХ

Плоди та ягоди Вміст пектинових речовин, %
Абрикоси 0,4-1,3
Айва 0,5-1,1
Алича 0,6-1,1
Апельсини 0,6-0,9
Вишня 0,2-0,8
Суниця 0,5-1,4
Журавлина 0,5-1,3
Аґрус 0,2-1,4
Лимони 0,7-1,1
Малина 0,2-0,7
Мандарини 0,3-1,1
Персики 0,6-1,2
Сливи 0,8-1,5
Смородина чорна 0,6-2,7
Смородина червона 0,4-0,7
Черешня 0,6-1,6
Яблука 0,8-1,8

Пектинові речовини у лікерно-наливному виробництві відіграють негативну роль. Вони знижують соковіддачу при пресуванні плодів, соки виходять каламутними, що довго освітлюються, готові напої при зберіганні каламутніють і виділяють опади.

Вихід соку значною мірою залежить від кількості та стану пектинових речовин у плодах. При невеликому їх вмісті (вишня) або присутності переважно у вигляді нерозчинного протопектину (яблука), сік відокремлюється повніше. Плоди, багаті на розчинний пектин (сливи, абрикоси, алича, чорна смородина, кизил, айва), віддають менше соку. Крім того, отримані з них соки, за винятком чорномородинового, дуже каламутні і не піддаються фільтрації. Це характерним для пектинового золю, як ліофільного колоїду, непропорційно високим зростанням в'язкості зі збільшенням його концентрації в розчині, а також здатністю до желеутворення в присутності цукру та органічних кислот.

Ферменти.У рослинній сировині знаходяться різноманітні ферменти - специфічні каталізатори білкової природи, що беруть участь в обміні речовин: окислювально-відновні (оксиредуктази - пероксидаза, дегідрогеназа, каталаза, доліфенолоксидаза та ін); трансферазні; гідролітичні; ферменти, що каталізують негідролітичний розпад складних органічних сполук (ліази – карбоксилаза та ін.); ізомеразні та ін.

Для отримання плодових соків та стійких готових напоїв велике значеннямають пектолітичні ферменти. Вони є складним комплексом. У цьому комплексі розрізняються три основні ферменти: пектинестераза, полігалактуроназа та пектатліаза. Фермент, що каталізує перетворення протопектину на розчинний пектин, не виділено.

Пектінестераза

(3.1.1.11, пектин-пектилгідролаза) каталізує розрив складноефірних зв'язків у пектині. В результаті утворюються метиловий спирт і пектинова, а потім пектова кислота:

Пектин + Н 2 Про -> Метанол + Пектинова кислота -> Пектова кислота.

Полігалактуроназа

(3.2.1.15, полі-а-1,4-галактуронид-глюканогідролаза) каталізує гідроліз галактуронідних зв'язків у пектинах та інших полігалактуронідах з приєднанням до залишків галактози за місцем розриву зв'язку молекули води.

Пектатліаза

(4.2.99.3, полі-а-1,4-галактуронід-гліканоліаза) каталізує розрив галактуронідних зв'язків шляхом транс-Елімінування. При цьому відбувається видалення активованого водню від п'ятого вуглецевого атома та утворення продукту з подвійним зв'язком у кільці між четвертим і п'ятим атомами вуглецю:

Мезгу з яблук та вишні після відділення соку-самотеку негайно піддають пресуванню, мезгу з інших видів сировини витримують у торпанах певний час. У плодах з порушеною структурою дія ферментів не координується і починають переважати процеси розкладання органічних речовин. Фермент пектинестеразу від розчиненого пектину відщеплює метоксильні групи, внаслідок чого розчинність його зменшується, пектинова і пектова кислоти, що утворюються, з полівалентними металами дають практично нерозчинні сполуки (наприклад, Са-пектипат і Са-пектат). Певну активність виявляє і геміцелюлаза, що гідролізує геміцелюлози клітинних стінок. Внаслідок цього підвищується проникність клітинних стінок, знижується в'язкість соку, що підвищує його вихід і сприяє освітленню.

Для пектинестерази вищих рослин оптимальними є температура 30-40 ° С та рН 6-8. Однак при такій температурі внаслідок окисних процесів під дією поліфенолок-сидази відбувається потемніння соків, добре розвиваються дріжджі, плісняви ​​та деякі інші мікроорганізми, тому мезгу витримують при температурі близько 20°С.

Мезгу з малини та суниці витримують 2-3 години, із чорної смородини 6-8 години, зі слив, абрикосів, аличі та кизилу 12-15 години. Дуже тривала витримка може викликати зараження соку (зниження його екстрактивності, погіршення смаку та аромату) та ослизнення мезги.

Пектолітичних ферментів у плодах та ягодах міститься небагато і вони мало активні, що, ймовірно, пояснюється несприятливим рН, величина якого у клітинному соку значно менша (3,5-4,0). У цвілевих грибахбільше пектолітичних ферментів та активність їх вища. Оптимальна величинарН для дії пектолітичних ферментів зміщена у слабокислу зону (3,5-4,5). Тому для прискорення витримки мезги додають грибні пектолітичні препарати.

За кордоном відомо багато таких ферментних пектолітичних препаратів, що випускаються під різними назвами. Для застосування у виробництві плодово-ягідних соків на території колишнього СРСРвиробляли пектавомарін П10Х. Витрата ферментного препарату стандартної активності (3500 од./г) залежно від виду плодово-ягідної сировини становить від 0,01 до 0,03% до її маси. Препарат додають безпосередньо в плоди та ягоди перед дробленням, попередньо змішавши із соком у співвідношенні 1: 10.

Ретельно перемішану масу після дроблення передають у з'єднувач.

Температурний оптимум дії пектолітичних ферментів цвілевих грибів знаходиться в межах 40-50 ° С, але з тієї ж причини, що і вище, підтримують температуру 18-25 ° С. Зниження температури необхідне ще й тому, що препарат містить фенолоксидазу та пероксидазу. Тривалість ферментації 2-4 год. За цей час виділяється значна частина соку (мезга покривається соком), який надходить у змішувач для спиртування.

Механізм дії ферментних препаратів переважно аналогічний розглянутому вище для пектолітичних ферментів. Так як ці препарати містять ще інші активні гідролітичні ферменти – полігалактуроназу, геміцелюлази та протеази, то частково відбувається розрив а-1,4-галактуронідних зв'язків у полігалактуронідах, «роз'їдання» клітинних оболонок і внаслідок проникнення протеолітичних ферментів руйнування протоплазми клітини. Можливо, деякі речовини неферментативного характеру, присутні у препаратах, токсично впливають на протоплазму і вона коагулює.

Запропоновано інші способи обробки плодів перед пресуванням, наприклад, вплив на плоди або мезгу змінного електричного струму напругою 220 В, що призводить до миттєвої коагуляції протоплазми. Л. Флауменбаум. Цей спосіб, відомий під назвою електроплазмолізу, полягає у пропусканні плодів між двома сталевими Валками, до кожного з яких підведений струм силою 50-70 А. При цьому відбувається замикання електричного ланцюга. Відстань між валками, залежно від виду сировини, встановлюють від 1 до 5 мм.

Коагуляція протоплазми, збільшення проникності оболонки та розтин частини клітин можуть бути досягнуті високовольтним імпульсним розрядом. При цьому виникає потужний електрогідравлічний удар, що супроводжується ультразвуковими, кавітаційними та резонансними явищами, а також накладенням імпульсного електромагнітного поля. Пружні коливання частотою вище 20000 за секунду (ультразвук) та механічна вібрація частотою близько 3000 коливань за хвилину ушкоджує оболонки клітин.

Але ці методи немає переваг, проти застосуванням ферментних препаратів. До того ж високовольтний імпульсний розряд і ультразвук можуть дати ефект тільки в рідкому середовищі, а застосування електричного струму вимагає особливих заходівзахисту обслуговуючого персоналувід поразки.

Пектинові речовини, що містяться у значних кількостях у фруктах, ягодах, бульбах і стеблах рослин, знаходяться в рослинах у вигляді нерозчинного протопектину, що переходить у розчинний пектин після обробки розведеними кислотами або під дією ферменту протопектинази. Розчинний пектин є полісахаридом, що складається з з'єднаних між собою залишків галактуронової кислоти, яка знаходиться в ньому у вигляді метилового ефіру.

Метоксильні групи легко відщеплюються, утворюючи метиловий спирт і вільну пектинову кислоту, яка може утворювати солі, які називаються пектатами.

Пектинові речовини містяться у клітинних стінках зерна чи картоплі, чи буряків у незначних кількостях, апри гідролізі пектинових речовин утворюється пектинова кислота, яка при подальшому гідролізі розпадається на галактуронову кислоту і, крім того, дає метиловий спирт, оцтову кислоту, арабінозу, галактозу та в деяких випадках - ксилозу. Було встановлено, що під час розварювання цієї сировини під тиском для переробки на спирт пектинові речовинигідролізуються з утворенням метанолу за реакцією (Фізико-хімічні основи виробництва спирту, Г.І. Фертман, М.С. Шульман, Пищепромиздат, М-1960).

Чим жорсткіший режим розварювання (тобто чим вище тиск і температура розварювання), тим більше утворюється метанолу, який при очищенні спирту етилового ректифікацією важко відокремити, так як температура його кипіння близька температурі кипіння етилового спирту.

Головна рольу розчиненні клітинних стінок зернової чи картопляної сировини належить ферментам геміцелюлазам та пектиназам.

Пектиназа каталізує гідроліз пектинових речовин.

Пектиназа - збірна назва групи ферментів, основними з яких є три:

  1. пектинестераза,
що каталізує розрив складних ефірних зв'язків у пектині;
  • полігалактуроназа,
  • що каталізує розрив галактуронідних зв'язків у пектині та інших полігалактуронідах;
  • пектінліаза
  • , що каталізує розрив галактуронідних зв'язків шляхом трансілімінування

    Механізм дії описано вище.

    Таким чином, з пектиназ тільки полігалактуроназа, і те умовно, може бути віднесена до карбогідраз.

    Перед вибором ферментного препарату для гідролізу пектинів у вибраній сировині необхідно досліджувати

    - виділити та встановити фізико-хімічні та структурні особливості полісахаридів сировини .

    Одержання пектину з яблучних відходів

    З яблучних відходів виробляють сухий пектин або рідкий концентрат пектин.

    Виробництво сухого пектину. Технологічна схема виробництва сухого пектину з яблучних вичавківнаведено на малюнку

    .

    Мал. Технологічна схема виробництва сухого пектину з яблучних вичавків:

    1 - дроблення яблучних вичавків; 2-сушіння; 3 - зберігання сухих яблучних вичавків; 4 - повторне дроблення; про - екстракція; 6 - Пресування; 7 - оцукровання; 8 - фільтрація- 9 - Тон-центрування у вакуумі; 10 - осадження пектину; 11 - відділення пеїну на нутч-фільтрі; 12 - сушіння у вакуум-сушарці; 13 - спиртоловушка; 14- подрібнення на кульовому млині; /5 - упаковка готового продукту; 16 - відгін спирту- 17 - зброджування флегми; 18 - насоси.

    Свіжі яблучні вичавки, що отримуються при виробництві яблучного соку, дроблять на молотковій дробарці і сушать на стрічковій конвеєрній сушарці до вологості 8-10%.

    Для вироблення пектину застосовують також сушені вичавки з яблук-дички та падалиці, що є відходом сокового виробництва. Сухі вичавки вдруге подрібнюють на молотковій дробарці і направляють в екстрактор, обладнаний несправжнім сітчастим дном, мішалкою (12-15 про б [хв)і парова сорочка. Вичавлення в екстракторі заливають водою (1:2,6) підкисленої сірчистим ангідридом до рН 2,5-3,5, суміш підігрівають до 85-92 °С і витримують при цій температурі протягом години.

    Основна кількість екстракту відокремлюється на ситах самопливом через спускний вентиль, а екстракт, що залишився в мокрих вичавках, відпресовують на сокових пресах.

    Кислий екстракт, що містить пектин, цукру та полісахариди, підлужують вуглекислим натрієм до рН 4,5-5 і піддають ферментативному гідролізу для оцукрювання крохмалю 0,5% (за вагою) грибної культури Aspergilius orisae, вирощеної на пшеничних висівках. Ферментація проводиться при температурі 40-50 ° С протягом 30-60 хв.Потім у середу додають 0,02% кизельгуру і масу фільтрують на фільтр-пресі через фільтр-тканину (бельтинг) при тиску 2-2,5 атм.Отриманий фільтрат направляють у вакуум-апарат для випарювання до вмісту сухих речовин у робочому розчині 15% (по рефрактометру), а пектину 3%.

    Концентрування пектинового екстракту ведуть у вакуум-апаратах з виносною поверхнею нагріву за температури 55-60 °С.

    Концентрат направляють коагулятор і обробляють 95%-ным етиловим спиртом (1,2 об'єму спирту на кожну об'ємну одиницю екстракту); суміш підкислюють 0,3% соляної кислотиі перемішують протягом 8-10 хв.Масу направляють на фільтрпрес або намивний фільтр і відокремлюють пектин від водно-спиртової суміші при тиску 1 - 1,5 атм. Осад пектину на фільтрі промивають 95%-ним етиловим спиртом з розрахунку 60-70% від ваги пектину, і пектин у вигляді густої пасти знімають із серветок і передають на підсушування. Відпрацьований спирт та спиртовий розчинпісля регенерації знову використовують у виробництві.

    Пектинову пасту підсушують на барабанній вакуумній сушарці при температурі 60-70 °С, розмелюють на кульовому млині з фарфоровими кулями і упаковують у банки ємністю 3-10 кг.

    На виробництво 1 тонни пектину витрачається:

    сушені яблучні вичавки в тоннах. . 20

    спирт-ректифікат 95%-ний дав. . 75

    сірчистий ангідрид в кг.... . . 20

    соляна кислота в кг........ 90

    кізельгур у кг........... 6

    Виробництво рідкого пектинового концентрату.

    ЦНДІКОПом та Краснодарським НДІПП розроблено технологію отримання з сушених або свіжих яблучних відходів рідкого пектинового концентрату, що застосовується для виготовлення плодово-ягідного желе, а також у виробництві джему, повидла та фруктових начинок. Концентрат отримують шляхом екстрагування пектину гарячою водою та упарювання розчину під вакуумом.

    Для отримання пектину використовують яблучні вичавки-відводи сокового виробництва, а також відходи, що отримуються у виробництві джему, варення, компотів та сушених яблук(серцевина, шкірка) та ін.

    Свіжі вичавки з-під преса попередньо дроблять на ножовій дробарці до отримання шматочків розміром близько 5 мм,потім сушать або направляють безпосередньо на переробку.

    Сушіння проводять у конвеєрній стрічковій сушарці до вмісту вологи 8-10%. При цьому відбувається руйнування слизоподібних речовин, що заважають екстрагування пектину. Після сушіння вичавки зберігають у джутових або паперових мішках у штабелях висотою до 4 м.

    Для вироблення пектинового концентрату, що застосовується для виготовлення плодово-ягідного желе, технологічна схема передбачає проведення наступних операцій: дроблення вичавків, вилуговування холодною водою, екстрагування пектину, відділення екстракту, оцукрювання крохмалю, знебарвлення, відділення осаду, концентрування, розфасування. Сушені вичавки дроблять на молотковій дробарці і просівають через сито з отворами діаметром 1,5-2 мм, асвіжі відходи і вичавки подрібнюють на ножовій дробарці, після чого зважують і завантажують в екстрактор для вилуговування холодною водою розчинних речовин: Сахарів, ароматичних і барвників, солей і кислот.

    Після 15 хвилиннастоювання у воді (з температурою 10-15 ° С) вичавки промивають водою до вмісту сухих речовин у промивній воді 0,2% (по рефрактометру).

    Перші промивні води, що містять до 3% цукру, використовують у виробництві сиропу, сидру або оцту.

    Тривалість вилуговування 1,5-2 год.

    Після вилуговування вичавки направляють в інший екстрактор, де обробляють гарячою водою для гідролізу протопектину та утворення розчинного пектину. В екстрактор завантажують свіжі або сушені вичавки і заливають водою з температурою 88-92°С, підкисленою сірчистою, молочною, винною або лимонною кислотоюдо рН 3,2-0,2, та екстрагують протягом години.

    При переробці сушених вичавків гідромодуль дорівнює 12-16, залежно від вмісту пектину в сировині, а для свіжих вичавків 2,5-4.

    Після закінчення екстрагування витяжку охолоджують до 60 °С і перекачують у збірник, а густу масу, що залишилася, направляють для пресування. Отриману каламутну витяжку додають у збірник до основного екстракту і ферментативному гідролізу піддають препаратом грибної культури Asp. orisae для розщеплення крохмалю і протеїнів, що містяться у витяжках.

    Перед ферментацією витяжку нейтралізують карбонатом натрію до рН 4,5-5, нагрівають до 45-50 °З задають у ній ферментний препарат у кількості 0,5% (за вагою); розмішують і витримують при цій температурі 30-45 хв.Кінець ферментації встановлюють по йодній пробі. Після ферментації розчин нагрівають до 70 °С для інактивації ферментів і обробляють протягом 20-30 хвактивованим вугіллям (0,5-1,0%) для освітлення та знебарвлення витяжки. Потім витяжку охолоджують до 55-60 ° С і направляють на сепаратор для відокремлення зважених частинок каламуті і крупинок вугілля. Після сепарації гарячу витяжку фільтрують на фільтрпресі через фільтртканину (бельтинг) при тиску 2-2,5 атмта температурі 50-55 °С з додаванням кізельгуру (2-4 кгна 1 твитяжки).

    Отриманий фільтрат, що містить 1 -1,5% сухих речовин і 0,3-0,7% пектину, охолоджують до 40 °С, направляють у збірник і звідти у вакуум-апарат для уварювання в 6-10 разів за обсягом до вмісту сухих речовин 8-10% (за рефрактометром). Концентрування розчину проводять при температурі не вище 60 °С і вакуумі не нижче 600 мм рт. ст.

    Щоб уникнути осадження пектину на стінках апарату при уварюванні застосовують вакуум-апарати з розвиненою трубчастою поверхнею нагріву, що забезпечує швидку циркуляцію розчину.

    Уварений концентрат направляють у підігрівач для підігріву до 75-77 °С, після чого розливають у попередньо вимиті та прошпарені бутлі або бляшанки ємністю 3 л.Наповнену тару закупорюють і пастеризують за таким режимом: бутлі ємністю 3 літра 20-60-30 / 80 , протитиск 1 атм,банки №14 20-40-20/75.

    При виробленні пектинового концентрату, що застосовується у виробництві джему, повидлу та фруктових начинок, виключаються операції оцукрювання крохмалю та знебарвлення витяжки. У цьому випадку технологічний процес включає наступні операції: дроблення вичавки, вилуговування холодною водою, екстрагування пектину, відділення екстракту, відділення осаду, Концентрування, розфасовку, пастеризацію. Розчин до уварювання містить 2-3% сухих речовин, а після уварювання 20-25%.

    Слов'янською консервний заводз яблучних вичавок отримують пектиновий концентрат за наступною схемою: сушіння яблучних вичавків, повторне дроблення їх, промивання холодною водою, екстрагування пектину, відділення екстракту, промивання води жома, охолодження екстракту, оцукрювання; відділення осаду, Концентрування, фасування, консервування концентратів пастеризацією або сульфітацією.

    Отриманий пектиновий концентрат застосовують для виготовлення плодово-ягідних конфітюрів із суниці, черешні, вишні, слив та інших плодів.

    А.Ф. Фан-Юнгом та І.С. Качаном розроблена наступна схема отримання пектинвмісного препарату. Свіжі яблучні витерки, що незабродили, завантажують у шпаритель і заливають водою при співвідношенні 1: 1. Потім подають в барботер пар і екстрагують протягом години до вмісту сухих речовин в екстракті не менше 3% по рефрактометру.

    Після екстракції масу пропускають через здвоєну протирочну машину. Отриманий екстракт уварюють під розрідженням протягом години до сухих речовин не менше 7%.

    На пектиновому комбінаті у м. Церква (Болгарська Народна Республіка) пектин виробляють із відходів яблук від виробництва соків, пюре, джемів та конфітюрів. Усі відходи надходять на пектиновий завод у висушеному вигляді. При цьому в переробку йде тільки доброякісна сировина, так як гнилі або запліснявілі плоди містять ферменти, що руйнують пектин, а в перестиглі сировину під час сушіння під дією ферментів відбувається омилення пектину з відщепленням метилефірних груп.

    При переробці яблук на концентрований сік одержувані після пресування вичавки піддають дробленню, а потім сушінню в барабанній сушарці, що обертається, обігрівається топковими газами. Початкова температура повітря, що надходить у сушарку 125 при виході -80 °С. Тривалість сушіння вичавків до вологості 6-8% 10 хв.Після сушіння вичавки охолоджують, затарюють в мішки і укладають для зберігання в сухих складах, що провітрюються, ярусами висотою в 14-15 рядів.

    Переробка сушених вичавків проводиться за наступною технологічною схемою.

    Мал. Технологічна схема виробництва пектину із сушених вичавків.

    Сушені вичавки зважують, завантажують в екстрактори і заливають водою з температурою не вище 30 °С при гідромодулі 3 для відмивання речовин, що містяться в сировині супутніх пектину (крохмалю, цукру, кислот, мінеральних солей, ароматичних і барвних речовин).

    Промивання проводять протягом 15 хвпри перемішуванні, потім суміш витримують 10-15 хв,після чого промивні води спускають і використовують при виробництві спирту та оцтової кислоти.

    Після промивання екстрактор подають сірчистий газі проводять гідроліз протопектину вичавки при температурі 82-86 °С і рН 1,0-2,0 протягом 2,5-3 год.Гідромодуль сухих вичавків та гідроліаної рідини становить 14-18.

    Екстракцію пектину проводять у 3 стадії, причому другу та третю стадії - без кислоти. Тривалість процесу гідролізу 9-10 год.

    Після екстракції, після закінчення зціджування, пульпу з екстрактора вивантажують у збірник, з якого вона надходить пресування в трикошикові гідравлічні пакпреси. Пресування пульпи проводять протягом 8-10 хв,поступово збільшуючи тиск; до 100 атму міру стікання екстракту.

    Остаточне пресування проводять при тиску 200-250 атм.

    Після пресування отримують фільтрат, що направляється до загальної збірки екстракту, і залишок у вигляді відходу вологістю 70%, що використовується на корм худобі.

    Екстракт, отриманий самопливом та після пресування, відстоюється протягом 8 годиндля осідання великих домішок або центрифугують його, після чого направляють на фільтрацію через фільтрпреси з кизельгуром.

    Тиск при фільтрації підтримують у межах 2,5-3,0 атм.До збірки через кожні 10-15 хвилиндодають кізельгур. Витрата його становить 2-6 кгна 1 текстракту. Після пропуску 10-12 текстракту (1-1,5 год)фільтр промивають.

    Відфільтрований екстракт, що містить близько 1,5% сухих речовин, направляють у збірник і звідти в безперервно діючі вакуум-апарати для згущення до 7% сухих речовин. мм рт. ст.при відповідній температурі і тиску пари, що гріє 3-4 атм.Згущений екстракт надходить до апаратів-коагуляторів для осадження пектину етиловим спиртом.

    Кількість спирту, що задається, залежить від характеру присутнього в перероблюваній сировині пектину.

    За наявності в сировині високомолекулярного пектину концентрація спирту в суміші може бути нижчою за 45%, а при низькомолекулярному пектині для повного осадження його вона повинна бути підвищена до 60-70%.

    Коагуляція пектину проводиться при мішалці, що працює (40-50 про/хв); збільшення кількості оборотів мішалки призводить до порушення структури осаду.

    Процес осадження ведуть за температури 15-20°С протягом 10-15 хв.Для кращої агрегації пектину коагулятор додають соляну кислоту.

    Мал. Схема коагуляції пектину:

    1 – фільтр прес; 2, 5, 7 – збірники; 3 - вимірник соку; 4 - вакуум-апарат: 6 - Насос; 8 - резервуар для спирту; 9 - Столи; 10 - дробарка; 11 - мірники спирту; 12 - коагулятори; 13 - конусні резервуари; 14 - Прес; 15 ~ вакуум-сушарка; 16 - млинове відділення.

    Отриманий осад пектину промивають кілька разів спиртом для повного видалення залишку соляної кислоти, як зазначено на схемі (рис.). Потім коагулят пектину спускають у спеціальні конусні резервуари, звідки вільний спирт по сітчастих трубах, що проходять у резервуарах, стікає до збірки відпрацьованого спирту. Пектиновий осад відпресовують через бавовняну тканину, подрібнюють і завантажують у гомогенізатор № 1. Масу заливають спиртом для промивання у співвідношенні 1: 2,5, перемішують протягом 30-40 хві направляють до конусного резервуару № 2 для видалення спирту і звідти знову на прес. Гомогенізація продовжується 50-60 хв.Після пресування масу вдруге дроблять на шматки, направляють в гомогенізатор на вторинну промивку спиртом (у співвідношенні 1: 2,5), спирт відокремлюють в конусному резервуарі № 3, після чого коагулят відпресовують, подрібнюють і направляють на сушку. У вакуум-сушарці пектин сушать протягом години при розрідженні 350 мм рт. ст.та отриманий сухий порошок вологістю 4-5% розмелюють на молотковій дробарці. Готовий пектинупаковують у фанерні бочки, внутрішня поверхня яких вистелена у два шари крафт-папером.

    Відпрацьований спирт регенерують, для чого його нейтралізують вапняним молоком до рН 7-8, фільтрують через сітчастий фільтр і ректифікують. На 1 кгпектину витрачається 6 літрівспирту-сирцю та 0,84 кгсірчистого газу.

    Описана схема виробництва пектину дещо складна, але вона становить певний інтерес для отримання харчового пектину з відходів переробки яблук.

    Виробництво харчового пектину з бурякового жому.

    Всесоюзний НДІ кондитерської промисловостірозробив технологічну схемуодержання пектину з бурякового жому. Вміст сухого пектину в буряковому жому різних цукрових заводів знаходиться в межах 12-24%.

    Сухий буряковий жом подрібнюють і гідролізують двадцятикратною кількістю 1,3% HCl при температурі 70 °С, рН 0,6-0,8 протягом 2,5 годин. З фільтрату пектин беруть в облогу хлористим алюмінієм при підлужуванні NH4OH. Отриманий коагулят зневоднюють міцним спиртомі очищають його обробкою підкисленими та чистими водно-спиртовими розчинами. Схема очищення включає 4 фази: дві фази - очищення водно-спиртовим розчином і дві фази - обробка сумішшю 70%-ного спирту і 4%-ної HCl.

    Вихід повітряно-сухого пектину з вологістю 15% становить близько 15% до ваги повітряно-сухого бурякового жому. Пектин має хороші желіруючі властивості. На виробництво 1 тонни пектину витрачається 8,3 тонни сухого бурякового жому, 10,5 тонни технічної соляної кислоти та 10,5 тонни хлористого алюмінію, 2,4 тонни спирту ректифікату, 6 тонн аміаку (25%-го).

    Виробництво харчового пектину за методом Київського технологічного інституту із бурякового жому.

    І.М. Лівак та М.І. Барабанов розробили вдосконалену технологічну схему отримання харчового пектину із бурякового жому.

    На вироблення 1 тонни пектину витрачається сухого жому (при вологості 15%) 6,5 тонн, технічної соляної кислоти – 5,85 тонн, хлористого алюмінію – 0,5 тонн та аміаку – 5 тонн.

    За попередніми підрахунками собівартість 1 кг пектину становить 250 рублів.

    Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме способу комплексної переробки плодово-ягідної сировини. Спосіб комплексної переробки плодово-ягідної сировини включає попереднє очищення та переробку плодів та/або ягід з отриманням соку прямого віджимуі вичавки м'якоті, концентрування соку і збирання випареної вологи у вакуумі, сушіння на повітрі концентрату соку до вологості 30-55% і вичавки м'якоті до вологості 6-12%, причому операції концентрування соку і сушіння концентрату і вичавків виконують при температурі до 50°С , а вичавки подрібнюють на порошок. Спосіб дозволяє виділяти біологічно активні інгредієнти із плодово-ягідної сировини, які можуть бути використані для розробки нових продуктів дитячого, дієтичного та спеціального харчування. 7 табл.

    Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до комплексної переробки плодово-ягідної сировини і може бути використане для отримання біологічно активних інгредієнтів для розробки нових продуктів дитячого, дієтичного та спеціального харчування.

    Відомий спосіб комплексної переробки плодово-ягідної сировини, що включає заливку водою ягід або плодів, додавання цукру, кип'ятіння суміші з отриманням сусла, відділення сусла від плодів або ягід і зброджування з одержанням вина. Однак, спосіб не може бути використаний для отримання біологічно активних інгредієнтів для розробки продуктів функціонального призначення.

    Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб комплексної переробки плодово-ягідної сировини, що включає екстракцію водою подрібненої плодово-ягідної сировини при температурі 25-60°С, відділення мезги, концентрування і обробку екстракту, відділення пектину і купаж розчину, що залишився іншими інгредієнтами.

    Однак спосіб дозволяє виділяти тільки товарний пектин і не застосовується для отримання біологічно активних інгредієнтів для розробки нових продуктів дитячого, дієтичного і спеціального харчування.

    Завдання, на вирішення якого спрямовано винахід, полягає у виділенні біологічно активних інгредієнтів із плодово-ягідної сировини, які можуть бути використані для розробки нових продуктів дитячого, дієтичного та спеціального харчування.

    Це досягається тим, що в способі комплексної переробки плодово-ягідної сировини попередньо очищають і переробляють плоди та/або ягоди з отриманням соку прямого віджиму та вичавки м'якоті, концентрують сік і збирають випарену вологу у вакуумі, сушать на повітрі концентрат соку до вологості 30-5 % і вичавки м'якоті до вологості 6-12%, причому операції концентрування соку і сушіння концентрату і вичавки виконують при температурі до 50°С, подрібнюють вичавки в порошок.

    Попереднє очищення та переробка плодів та/або ягід з отриманням соку прямого віджиму та вичавків м'якоті є першою стадією виділення біологічно активних інгредієнтів плодово-ягідної сировини, коли з нього відокремлюють вичавки, що містять основну масу харчових волокон.

    Концентрування соку у вакуумі, що проводиться при температурах до 50°С, дозволяє підвищити вміст біологічно активних речовин в концентраті за рахунок випарювання вологи, що міститься в соку, і є другою стадією отримання біологічно активних інгредієнтів, коли сік прямого віджиму поділяють на концентрат і природну воду. Вакуумне випарювання високоефективне при зневодненні рідких продуктіві не потребує значних енерговитрат. Однак отриманий після вакуумного випарювання концентрований сік має високу вологість (~70%) і вимагає досушування з метою забезпечення безпеки, під час тривалого зберіганняу звичайних умовах за кімнатної температури.

    Випарену вологу збирають у вакуумі. У випарній установці волога накопичується у вигляді дистиляту соку прямого віджиму. Вакуумне випарювання дозволяє природній волозі зберігати весь спектр біологічно активних речовин вихідної сировини. Природна волога плодово-ягідної сировини є біологічно активним інгредієнтом, який може бути використаний як функціональна питна вода або основа для розробки та приготування нових функціональних напоїв.

    Концентрат соку та вичавки м'якоті сушать на повітрі до необхідного рівня вологості. У порівнянні з вакуумним сушінням на повітрі дозволяє отримувати зневоднений продукт високої якостіза менших витрат. Концентрат соку сушать до вологості 30-55%, що дозволяє, з одного боку, вберегти продукт від утворення пліснявих грибів під час тривалого зберігання у звичайних умовах при кімнатній температурі, а з іншого, максимально зберігати природну вологу, що міститься в ньому. Вологість концентрату 30-55% досягається при сушінні протягом 2-5 днів. Вичавлення м'якоті сушать до вологості 6-12%, що забезпечує не тільки високу безпеку продукту при тривалому зберіганні в звичайних умовах при кімнатній температурі, але і подальше подрібнення його в порошок. Вологість вичавки м'якоті 6-12% досягається за ті ж 2-5 днів сушіння.

    Виконання операцій концентрування соку прямого віджиму, сушіння концентрату соку та вичавки м'якоті при температурі до 50°С забезпечує мінімальні втратихарчової та біологічної цінності плодово-ягідної сировини в процесі сушіння та дозволяє отримувати три біологічно активні інгредієнти, які можуть бути використані для розробки нових продуктів дитячого, дієтичного та спеціального харчування:

    Концентрат соку прямого віджиму, що містить основну масу розчинних сухих речовин;

    природну воду;

    Сухі вичавки м'якоті, що містять основну масу харчових волокон вихідної сировини.

    Роздрібнення вичавків на порошок необхідне з погляду технології подальшого використання багатого харчовими волокнами продукту.

    Приклад 1. Випробування проведено на плодах гарбуза. З 36 кг гарбуза, промитого у проточній воді, виділено 26,7 кг м'якоті. М'якуш пропущений через центрифугу з отриманням 19,7 л соку прямого віджиму і 7 кг вичавків. Сік концентрований випарюванням при залишковому тиску Р 8 Па і температурі t 40 ° C на установці. В результаті вакуумного випарювання отримано 3,2 кг концентрату соку прямого віджиму вологістю 70% і 16,5 л природної вологи, що була чистою прозорою приємною на смак питною водоюз ароматом гарбуза. Протягом п'яти днів концентрат та вичавки м'якоті сушилися на повітрі при температурі до 50°С. Після закінчення сушіння отримано 1,4 кг концентрату вологістю 30% і 0,93 кг вичавки вологістю 6%. Вичавлення подрібнені в порошок. Отримані інгредієнти вивчені на фізико-хімічний склад.

    Харчова цінністьконцентрату соку, вичавків та природної води м'якоті гарбуза наведено в таблиці 1.

    Таблиця 1
    Харчова цінність концентрату соку, сухих вичавків та природної води м'якоті гарбуза
    N п/пПоказник КонцентратВижимкиВода
    1 Сухі речовини, % 70,0 94,0 5,95
    2 Білки, % 25,4 22,2 0,03
    3 жири, % 0,18 0,18 0,1
    4 Цукру, % 5,3 4,6 5,5
    5 Редукуючі цукру, % 2,9 2,1 3,7
    6 Харчові волокна, % 4,52 28,1 0,12
    7 Клітковина, % 3,75 24,5 -
    8 Пектин, % 0,77 3,54 0,12
    9 Орг. кислоти, % 0,23 0,56 0,03
    10 Зола, % 0,42 0,52 0,1
    11 Вітаміни, мг/100 г 519,57 415,58 5,21
    12 286,6 311,8 119,1

    З таблиці 1 випливає, що виділені інгредієнти мають високу харчову та біологічною цінністю. Зневоднені фракції щодо рівних часткахмістять білки, жири, цукру та мінеральні речовини. Основна маса харчових волокон зосереджена у вичавках.

    Таблиця 2
    Вміст вітамінів у концентраті соку, сухих вичавках та природній воді м'якоті гарбуза, мг/100 г
    N п/пПоказник КонцентратВижимкиВода
    1 -каротин510 410 3,3
    2 Тіамін (B 1) 0.47 0,25 0,09
    3 Рибофлавін (В 2) 0,24 0,13 0,03
    4 Піридоксин (6)0,20 0,13 0,02
    5 Ніацин (РР)5,67 3,66 1,42
    6 Аскорбінова кислота (С) 2,99 1,41 0,35
    7 Всього:519,57 415,58 5,21

    З таблиці 2 випливає, що виділені інгредієнти багаті каротином, вітамінами групи В, містять аскорбінову кислоту. Найбільший вміст вітамінів - у концентраті, по відношенню до якого вітаміни у вичавках та природній воді становлять 78% та 2,6% відповідно.

    Таблиця 3
    Вміст макро- та мікроелементів у концентраті, сухих вичавках та природній воді м'якоті гарбуза, мг/100 г
    N п/пПоказник КонцентратВижимкиВода
    1 Калій (K)150,8 146,3 53,2
    2 Натрій (Na) 3,07 1,58 1,1
    3 Кальцій (Ca) 71,9 104,5 38,3
    4 Кремній (Si) 11,2 17,1 -
    5 Магній (Mg) 11,2 11,5 8,5
    6 Фосфор (Р) 13,2 11,4 1,17
    7 Сірка (S) 22,1 14,0 14,1
    8 Залізо (Fe) 0,4 2,5 0,13
    9 Кобальт (Co) 0,015 0,014 0,016
    10 Марганець (Mn) - 0,50 -
    11 Мідь (Cu)1,25 1,13 1,22
    12 Нікель (Ni) 0,012 0,011 0,012
    13 Хром (Cr) - - 0,04
    14 Цинк (Zn) 1,41 1,23 1,31
    15 Усього 286,6 311,8 119,1

    З таблиці 3 випливає, що виділені інгредієнти мають багатий мінеральний склад. Вичавлення мають найбільший вміст кальцію, кремнію і заліза, кратність перевищення щодо концентрату становить: Fe - 6,2; Ca – 1,5; Si – 1,5. На відміну від інших складових вичавки містять марганець. Усі інгредієнти містять нікель, кобальт та мідь. Сто грам будь-якої з фракцій повністю закривають добову потребу у міді та на 30% у кобальті. Природна вода містить хром, причому добова потреба у хромі заривається 150 мл природної води. Високий змістміді, кобальту та хрому визначає виділені складові м'якоті гарбуза як функціональні інгредієнти продуктів харчування.

    З результатів дослідження фізико-хімічних властивостейфракцій м'якоті гарбуза випливає, що всі виділені інгредієнти є біологічно активними і можуть бути використані для розробки функціональних продуктів.

    Приклад 2. Випробування проведено на червоній смородині. З 50 кг ягід, промитих у проточній воді, відокремлених від плодоніжок та пропущених через центрифугу, виділено 23 л соку прямого віджиму та 27 кг вичавків. Сік концентрований випарюванням при залишковому тиску Р 6 Па та температурі t<50°C на установке . В результате вакуумного выпаривания получено 3,3 кг концентрата сока влажностью 68% и 20 л природной влаги, являвшейся чистой прозрачной приятной на вкус питьевой водой с ароматом красной смородины. В течение двух дней концентрат и выжимки мякоти сушились на воздухе при температуре до 50°С. По окончании сушки получено 2,4 кг концентрата влажностью 55% и 6,1 кг выжимок влажностью 12%. Выжимки размельчены в порошок. Полученные ингредиенты исследованы на физико-химический состав.

    Харчова цінність концентрату соку та вичавків червоної смородини наведена в таблиці 4.

    Таблиця 4
    Харчова цінність концентрату соку та вичавки ягоди червоної смородини
    N п/пПоказникКонцентрат Вижимки
    1 Вологість, %55 12
    2 Білки, % 1,1 0,2
    3 жири, %1,3 1,7
    4 Цукру, % 19,7 29
    5 Клітковина, %2,1 49
    7 Пектин, % 7,7 0,05
    8 Орг. кислоти, % 5,4 0,1
    6 Зола, %3,8 4,1
    7 Вітаміни, мг/100 г131 9,4
    8 Мінеральні речовини, мг/100 г185 21

    З таблиці 4 випливає, що концентрат соку і вичавки червоної смородини мають високу харчову та біологічну цінність, істотно перевищуючи показники вихідної ягоди. Концентрат на порядок величини перевищує вичавки по масовій частці вітамінів, макро-і мікроелементів і на порядок поступається їм по частці клітковини.

    Таблиця 5
    Вміст вітамінів у концентраті соку, вичавках та природній воді червоної смородини, мг/100 г
    N п/пПоказник КонцентратВижимкиДистилят
    1 -каротин4,8 0,07 -
    2 Тіамін (B 1) 0,2 1,6 -
    3 Рибофлавін (B 2) 0,8 0,5 0,05
    4 Піридоксин (6)1,9 0,02 0,09
    5 Ніацин (РР)4,4 1,2 0,92
    6 Аскорбінова кислота (С) 119 6 18
    7 Всього:131 9,4 19

    З таблиці 5 випливає, що отримані інгредієнти мають високу концентрацію вітамінів і є біологічно активними.

    Таблиця 6
    Вміст макро- та мікроелементів у концентраті соку та вичавках червоної смородини, мг/100 г
    N п/пПоказник КонцентратВижимки
    1 Натрій (Na) 33 1,0
    2 Кальцій (Ca) 40 13
    3 Магній (Mg)57 5,4
    4 Фосфор (Р) 46 0,01
    5 Сірка (S)1,8 -
    6 Залізо (Fe) 4,1 0,3
    7 Марганець (Mn) 1,2 1,4
    8 Мідь (Cu)1,8 0,03
    9 Цинк (Zn) 0,4 0,09
    10 Всього:185 21

    З таблиці 6 випливає, що концентрат соку та вичавки червоної смородини багаті макро- та мікроелементами, в т.ч. містять сірку, марганець, мідь та цинк.

    З результатів дослідження фізико-хімічних властивостей фракцій смородини випливає, що виділені інгредієнти біологічно активні і можуть бути використані для розробки функціональних продуктів.

    Приклад 3. Випробування проведено на 27 кг плодів гарбуза та 33 кг ягід червоної смородини. Після попереднього очищення та переробки з плодів гарбуза виділено 15 л соку прямого віджиму та 5 кг вичавків, з ягоди – 15 л соку та 18 кг вичавків. Купаж соків гарбуза та червоної смородини у співвідношенні 1/1 концентрований випарюванням при тиску Р 6 Па та температурі t<50°C на установке . В результате вакуумного выпаривания получено 4,5 кг концентрата сока прямого отжима влажностью 67% и 25,5 л природной влаги. Влага являлась чистой прозрачной приятной на вкус питьевой водой с ароматом тыквы и красной смородины. В течение пяти дней концентрат и выжимки мякоти сушились на воздухе при температуре до 50°С. По окончании сушки получено 2 кг плодово-ягодного концентрата влажностью 32%, 0,67 кг выжимок мякоти тыквы и 3,8 кг выжимок красной смородины влажностью 7%. Выжимки тыквы и смородины размельчены в порошок. Исследован физико-химический состав концентрата и природной воды мякоти тыквы и ягод красной смородины.

    Харчова цінність концентрату соку та природної води м'якоті гарбуза та ягід червоної смородини наведена у таблиці 7.

    Таблиця 7
    Харчова та біологічна цінність концентрату соку та природної води м'якоті гарбуза та ягід червоної смородини
    N п/пПоказник КонцентратВода
    1 Сухі речовини, % 68,0 2,83
    2 Білки, % 10,1 0,01
    3 жири, %0,85 0,05
    4 1,6
    13 Тіамін (B 1)0,28 0,04
    14 Рибофлавін (2)0,48 0,04
    15 Піридоксин (6)1,1 0,05
    16 Ніацин (РР) 4,4 1,1
    17 Аскорбінова кислота (С) 61 8,7
    18 Мінеральні речовини, мг/100 г, у т.ч. 284,43 136,57
    19 Калій (K)129 78
    20 Натрій (Na) 7,3 4,5
    21 Кальцій (Ca) 64 35
    22 Кремній (Si)4,1 -
    23 Магній (Mg) 8,8 9,3
    24 Фосфор (Р) 11 1,2
    25 Сірка (S)9,1 7,1
    26 Залізо (Fe) 0,46 0,21
    27 Мідь (Cu) 0,44 0,61
    28 Цинк (Zn)0,53 0.65

    З таблиці 7 випливає, що концентрат соку і природна вода м'якоті гарбуза і червоної смородини мають харчову цінність, багаті каротином, вітамінами групи В, аскорбіновою кислотою, макро-і мікроелементами. Високий вміст вітамінів та мінеральних речовин визначає концентрат соку та природну воду м'якоті гарбуза та ягід червоної смородини як функціональні інгредієнти продуктів харчування.

    З результатів дослідження фізико-хімічних властивостей концентрату та природної води м'якоті гарбуза та ягід червоної смородини випливає, що виділені інгредієнти біологічно активні та можуть бути використані для розробки функціональних продуктів. Змінюючи співвідношення між плодовою та ягідною складовою, можна створювати концентрати та природну воду із заданим вмістом визначальних вітамінів та мінеральних речовин.

    Даний спосіб дозволяє виділяти біологічно активні інгредієнти з плодово-ягідної сировини, які можуть бути використані як природні харчові добавки для розробки нових та поліпшення харчової та біологічної цінності продуктів дитячого, дієтичного та спеціального харчування.

    Джерела інформації

    1. Патент UA № 2218389 С2, кл. C12G 1/00, A23L 1/06, 10.12.2003.

    2. Патент UA № 2268919 С2, кл. C12G 3/00, C12G 3/06, A23L 1/0524, 27.01.2006.

    3. Патент UA № 2327092 C1, кл. F26B 9/06, F26B 5/04, 20.06.2008.

    ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

    Спосіб комплексної переробки плодово-ягідної сировини, що включає попереднє очищення та переробку плодів та/або ягід з отриманням соку прямого віджиму та вичавків м'якоті, концентрування соку та збирання випареної вологи у вакуумі, сушіння на повітрі концентрату соку до вологості 30-55% і вичавлювання до вологості 6-12%, причому операції концентрування соку та сушіння концентрату та вичавків виконують при температурі до 50°С, подрібнення вичавків у порошок.

    1 Яблука - основна сировина плодово-ягідного виноробства.

    2 Хімічний склад яблучних соків.

    3. Характеристика окремих видів сировини.

    v Яблука – основна сировина плодово-ягідного виноробства

    Яблука, як культурні, так і дикорослі, є основною сировиною для плодово-ягідних вин. Це пояснюється, по-перше, широким поширенням яблуні через її хорошу пристосованість і невибагливість до ґрунтово-кліматичних умов найрізноманітніших зон, а по-друге, сприятливими для виноробства хіміко-технологічними показниками.

    Основні сорти яблук, які використовуються для виноробства.Існує безліч помологічних сортів яблук (помологічним сортом називається вивчений класифікований сортований випробуваний районований сорт), різних за термінами дозрівання і лежкості.

    Фаза розвитку яблук, коли в плодах завершено процеси зростання і накопичення поживних речовин і забезпечено подальше їхнє нормальне визрівання в лежанні, називається зрілістю. Зеленими плодами називаються плоди, які після знімання не можуть набути зовнішнього вигляду, консистенції та смаку, властиві плодам даного помологічного сорту. Перезрілі плоди - це плоди, які втратили ознаки споживчої зрілості. Їхня м'якоть борошниста або потемніла, непридатна до споживання. Споживча зрілість настає, коли яблука набувають нормального смаку і придатні для споживання у свіжому вигляді.

    У літніх сортів знімна та споживча зрілість майже збігаються, плоди зберігаються недовго, приблизно 1-1,5 тижня. У осінніх сортів плоди набувають повних смакових якостей після невеликого терміну (1-4тиж) лежання і здатні зберігатися 1-3місяця. У зимових сортів плоди набувають нормального смаку тільки через 1-2 місяці після знімання. Отже, знімна зрілість збігається зі споживчою лише в деяких сортів.

    Терміни дозрівання та лежкості плодів різних сортів залежать не тільки від біологічних особливостей сорту, а й від умов зростання. У південних районах плоди дозрівають швидше.

    Таким чином, угруповання сортів яблуні за термінами дозрівання відрізняється великою умовністю, тим більше, що час технічної зрілості для переробки в основному настає раніше, ніж час споживчої зрілості, і пізніше знімної.

    Для приготування плодово-ягідних вин використовуються такі сорти.

    Аніс смугастий- Стародавній вітчизняний сорт. Входить до групи Анісів (Аніс червоний, Аніс оксамитовий, Аніс рожево-смугастий і т. д.), які відрізняються забарвленням плодів та строками дозрівання. Знімна зрілість настає наприкінці серпня. Плоди середні за розміром, покривне забарвлення - уривчасті червоні смуги. М'якуш соковитий, смак простий.

    Антонівка звичайна- Найбільш поширений вітчизняний сорт. Входить до групи споріднених сортів різного походження, але близьких за помологічними та господарсько-біологічними ознаками. Сорт раннезимний, знімна зрілість настає на початку жовтня. Плоди великі, трохи ребристі. Забарвлення зеленувато-жовте зі слабким рожевим рум'янцем на сонячній стороні. М'якуш соковитий зі специфічним приємним смаком.

    Боровинка- Стародавній вітчизняний сорт. У південній зоні плодівництва – літній, у середній смузі – осінній сорт. Плоди великі, рідше середні за розміром. Покривне забарвлення дуже привабливе - яскраво-червоні широкі уривчасті смуги майже по всій поверхні плода. М'якуш щільний, хрумкий, смак простий.

    Коричне нове- сорт осінньо-зимового терміну дозрівання, виведений у ВНДІ садівництва ім. І. В. Мічуріна схрещуванням сортів Коричне смугасте та Уелсі. Плоди середнього розміру, правильної плоско-округлої форми, зеленувато-жовті, з червоними смутками по розмитому фону на більшій частині плода. М'якуш жовтуватий, соковитий, кислувато-солодкого десертного смаку

    Коричне смугасте- осінній сорт вітчизняної селекції. Знімна зрілість настає у середині чи наприкінці вересня. Плоди від середніх до великих. Покривне забарвлення у вигляді широких уривчастих коричневих смужок. М'якуш соковитий, ніжний, з приємним своєрідним ароматом, гарного смаку. Районований на Поліссі.

    Осіннє смугасте (Штрейфлінг) - на заході європейської частини СРСР. Дозріває на початку вересня західноєвропейський осінній сорт. Поширений у середній смузі. Плоди від середніх до дуже великих, майже по всій поверхні вкриті широкими уривчастими кармінно-червоними смужками. М'якуш соковитий, з винним присмаком.

    Папірування- Прибалтійський літній сорт. Районований у Білорусії. Знімна зрілість настає у середині серпня. Плоди середньої величини без покривного забарвлення. М'якуш кислувато-солодкий, соковитий, простого, але приємного смаку.

    Пепін шафранний- Зимовий мічурінський сорт. Плоди середніх розмірів. Основне забарвлення золотисто-жовте, покривне - темно-червоні смуги, що зливаються в суцільний яскраво-червоний рум'янець. М'якуш винно-солодкий, ароматний, дуже гарного смаку.

    Ренет Симиренко-зимовий сорт. Широко поширений у південній зоні плодівництва. Знімна зрілість настає на початку жовтня. Плоди великі, зеленувато-жовті. М'якуш соковитий, ароматний, відмінного десертного смаку.

    Ренет ландсберзький- Західноєвропейський ранньозимовий сорт. Районований переважно на півдні, знімна зрілість настає на початку вересня. Плоди великі, зеленувато-жовті, з легкою засмагою. М'якуш ніжний, кисло-солодкий, гарного смаку.

    Крім перерахованих, використовуються для переробки та інші сорти, проте меншою мірою. Питання доцільності використання тієї чи іншої сорту яблук у виноробстві вирішується у кожному даному випадку окремо, часто з урахуванням господарських чинників (необхідність якнайшвидшої переробки плодів), і навіть технологічних переваг, які можуть змінюватися залежно від місця проростання.

    Статті на тему