. Соки фруктовые восстановленные. Основные физико-химические показатели соков:
массовая доля растворимых сухих веществ;
рН;
массовая доля этилового спирта;
массовая доля оксиметил-фурфурола;
массовая доля мякоти (для соков с мякотью).
. Соки фруктовые концентрированные. Основные физико-химические показатели соков:
рекомендуемые массовые доли растворимых сухих веществ; рекомендуемые массовые доли титруемых кислот;
массовая доля осадка;
массовая концентрация оксиметил-фурфурола;
массовая доля диоксида серы (для виноградного сока).
. Нектары фруктовые. Основные физико-химические показатели соков:
массовая доля растворимых сухих веществ;
рН;
массовая доля осадка и мякоти;
массовая доля витамина С (для витаминизированных);
массовая доля оксиметил-фурфурола.
. Напитки сокосодержащие фруктовые. Основные физико-химические показатели соков:
массовая доля осадка;
массовая доля двуокиси углерода (для газированных);
массовая доля витамина С (для витаминизированных).
. Соки, нектары и сокосодержащие напитки овощные и овощефруктовые. Основные физико-химические показатели соков:
массовые доли растворимых сухих веществ;
массовые доли титруемых кислот, рН;
массовая доля мякоти;
массовая доля сока или пюре для нектаров;
массовая доля хлоридов;
массовая доля осадка.
. Сок томатный. Основные физико-химические показатели сока:
массовая доля растворимых сухих веществ;
массовая доля титруемых кислот;
массовая доля титруемых кислот;
массовая доля хлоридов;
массовая доля мякоти[4].
3. Подготовка сырья
.1 Требования к качеству сырья
В соковом производстве используются различные виды плодов и овощей. Наиболее значимы следующие группы плодов: семечковые (яблоки, груши и т. д.), косточковые (вишня, слива, абрикосы, персик и т. д.), ягоды (черная и красная смородина, крыжовник, малина, черника и т. д.). Среди овощей следует выделить томаты, так как именно томатный сок является лидером по объемам производства. Остальные овощные соки, как правило, содержат несколько компонентов: это могут быть морковь, тыква, свекла и другие овощи.
Требования к сырью, предназначенному для переработки, отличаются от требований к плодам и овощам для потребления в свежем виде. Так, для переработки на сок можно использовать плоды и ягоды с повреждениями кожицы (пятна, парша, ожоги), размер и форма плодов обычно не имеют значения. Однако недопустимо сырье загнившее - небольшое количество гнилых плодов или ягод, попавшее в переработку, может дать неприятный привкус всей партии выработанного сока. Кроме того, такие сокоматериалы могут содержать микотоксин патулин.
Плоды и ягоды для производства соков должны быть зрелыми. Недозрелые плоды имеют слабую окраску, повышенную кислотность, плотную мякоть. Соки из незрелых и недоразвитых плодов содержат меньшее количество ароматических веществ, гораздо ниже их качество и количество при получении концентрата ароматических веществ.
Для получения соков лучше использовать сорта осенние и осенне-зимние с сочной и кисло-сладкой мякотью, поскольку плоды летних сортов созревания, как правило, дают меньший выход сока, меньше содержат сухих веществ. Сорта, имеющие окрашенную кожицу и неокрашенный сок, для выработки натуральных соков непригодны.
Массовая доля сахаров и кислот определяют вкус соков. При высокой кислотности и малой сахаристости сок получается невкусным. К отдельным видам плодово-ягодного сырья предъявляют дополнительные требования. Например, гранаты должны иметь кислотность в пределах 0,9-2,8%; крыжовник лучше использовать с желтой окраской, так как сок из красных ягод при переработке и хранении меняет цвет.
Для получения соков с мякотью (нектаров)
необходимо выбирать плоды с высоким содержанием мякоти, например, томаты,
персики, яблоки [2].
.2 Подготовка плодоовощного сырья к переработке
Подготовка сырья при производстве соков включает в себя следующие операции:
. Инспекция сырья;
. Вторичная инспекция и мойка;
. Дробление
Инспекция сырья (Рис. 4) необходима для удаления нестандартных плодов или ягод, а также возможных примесей - веток, листьев, плодоножек и т.д. Эту операцию проводят на ленте транспортера.
Мойку сырья осуществляют в барабанных или вентиляторных моечных машинах; ягоды промывают от песка или земли, погружая в сетчатых корзинах в воду и ополаскивая под душем.
Дробление сырья (Рис. 5) производят с целью разрушения не менее 75% клеток мякоти. Некоторые плоды и ягоды после дробления или прессования плохо выделяют сок. Для повышения выхода сока применяют дополнительную обработку.
а) При обработке ферментами дробленую массу нагревают до температуры 45оС и добавляют вытяжку ферментного препарата в количестве 2-3%. Смесь перемешивают, выдерживают 6-8 ч, после чего прессуют. Поскольку растительная ткань под действием ферментов становится рыхлой из-за разрушения протоплазмы значительной части клеток, выход сока при прессовании значительно увеличивается.
б) Обработку электрическим током можно применять
для любого вида плодов, ягод или овощей, пропуская через электроплазмолизатор
сырье не только в дробленом (семечковые и косточковые плоды), но и в целом виде
(виноград и другие ягоды). При этом выход сока может быть повышен до 80-82% у
яблок и винограда и до 60-65% у слив[1].
4. Технология производства соков
.1 Технология производства соков прямого отжима
Сок прямого отжима - это свежеотжатый сок, который законсервировали и упаковали для продолжительного хранения.
Для получения сока прямого отжима используют только свежие, зрелые, неиспорченные плоды.
Соки прямого отжима консервируют исключительно физическим способом. Как правило, это кратковременное нагревание (пастеризация или стерилизация).
Соки прямого отжима изготовляют только из местных плодов в период сбора урожая и это, естественно, ограничивает возможности производителей соков и ожидания потребителей относительно разнообразия соковой продукции.
Соки в зависимости от применяемой технологии изготавливают:
осветленными;
неосветленными;
с мякотью.
Виноградный сок изготавливают только осветленным.
Требования к производству соков прямого отжима.
Допускается для корректирования вкуса использование лимонного сока или сока из лайма (в количестве не более 3 г/дм3 в пересчете на безводную лимонную кислоту).
Допускается использование ферментных препаратов только для осветления соков.
Не допускается в соки фруктовые прямого отжима добавление воды.
Не допускается использование соков, заготовленных методом «горячего розлива» или консервированных с использованием химических консерванотов.
Не допускается в производстве фруктовых соков прямого отжима использование ароматизаторов, концентрированных натуральных летучих ароматообразующих веществ, красителей [6].
Технологическая схема производства соков прямого отжима представлена в приложении (Рис 6).
Различные виды фруктов характеризуются разной способностью отдавать сок при отжиме его на прессах, т. е. обладают различной сокоотдачей. Так, при прессовании винограда можно получить 75 % сока, а при отжиме слив в тех же условиях количество извлекаемого сока не превышает 15 %.
Согласно биофизической теории сокоотдачи эта технологическая особенность растительного сырья зависит от проницаемости цитоплазматической мембраны и ее способности противостоять внешним воздействиям в процессе предварительной обработки и прессования.
Механическое измельчение - наиболее распространенный способ разрушения цитоплазменных оболочек, применяемый почти для всех видов фруктов. Семечковые плоды, а также шиповник и ревень для измельчения на кусочки 2-6 мм дробят на универсальных ножевых или терочно-ножевых дробилках. Косточковые плоды, подвергаются обработке в косточкоотделительных машинах (Рис. 7), а затем измельчаются на вальцовых дробилках. Количество дробленых косточек в мезге ограничивается (не более 15 %). Сливы при вальцевании не должны терять целость, а только сплющиваться.
Ягоды измельчают на двухвальцовых дробилках.
Однако механическое измельчение не всегда оказывается достаточно эффективным. Это связано с тем, что из-за малого размера клеток невозможно достичь прямого механического травмирования каждой клетки. Помимо этого, цитоплазма клеток обладает устойчивостью к такому воздействию. Поэтому на практике приходится дополнять эффект механического измельчения до прессования другими методами обработки, например нагреванием, электроплазмолизом, замораживанием или действием ферментных препаратов плесневых грибов.
Нагревание до высокой температуры вызывает коагуляцию белков цитоплазматических мембран; в результате этого клеточная проницаемость и выход сока при отжиме увеличиваются. Целые плоды и ягоды либо дробленое сырье (мезгу) нагревают паром или в воде при температуре 60-80°С в течение 10-20 мин в зависимости от вида сырья. Перед нагреванием к плодам добавляют 10-20% воды.
Обработка ферментными препаратами основана на воздействии пектолитических ферментов на пектиновые вещества, цементирующие отдельные клетки растительной ткани между собой и входящие в состав внешних оболочек клеток. При этом повреждаются белковые мембраны, снижается вязкость сока, облегчается и ускоряется процесс прессования и увеличивается выход продукта (на 5-20%). Ферментный препарат добавляют в виде суспензии в количестве 0,01-0,03% к массе. Для получения суспензии препарат заливают объемом сока в соотношении 1:10, нагретого до 40-45°С, и настаивают 1 ч для активирования ферментов. Полученную суспензию вносят в сок и выдерживают 1-2 ч при 40-45 °С.
Обработка электрическим током (электроплазмолиз) основана на раздражающем воздействии электрического тока на растительную ткань. Под влиянием электрообработки происходит передвижение ионов клеточного сока и их концентрация у препятствующих этому процессу цитоплазматических мембран. Это приводит к разрушению белково-липидных мембран, увеличению клеточной проницаемости и выхода сока (на 5-10%). Промышленный электроплазмолизатор, представляющий собой два горизонтальных цилиндрических валка - электрода, вращающихся навстречу друг другу, работает на переменном электрическом токе при напряжении 200-220 В и силе тока 50-75 А.
Замораживание плодов с последующим оттаиванием также применяют для увеличения выхода сока. Гибель клеток при этом - результат совместного воздействия на растительную ткань ряда факторов: обезвоживания клеток в процессе льдообразования; токсического действия повышенных концентраций кислот и солей клеточного сока; механического давления образующихся внутри клеток кристаллов льда на цитоплазменные мембраны и пр. Замораживание дает хороший эффект, особенно для ягод, но этот способ длителен и трудоемок.
При прессовании мезгу подвергают постепенно увеличивающемуся давлению. Нужно иметь в виду, что выход сока при отжиме зависит в основном от эффективности предварительной подготовки фруктов перед прессованием и во многом от правильной техники самого процесса прессования. Мезгу плодов и ягод прессуют на прессах, различных по конструкции: гидравлических (корзиночных, пакетных), винтовых, пневматических или шнековых.
Широко внедрены в практику гидравлические пакпрессы (Рис. 8). При работе на этих прессах мезгу заворачивают в прочную редкую ткань, формируя пакеты высотой 4-8 см. Пакеты перекладывают дренажными решетками. Пакеты и решетки, установленные в тележке, направляют под прессующий механизм. Вначале создают небольшое давление - 5-6 МПа, чтобы предотвратить закупоривание каналов для истечения сока, а затем постепенно повышают давление на мезгу до 25 МПа.
Средняя продолжительность прессования - 20 мин.
Для увеличения производительности гидравлические пакпрессы снабжают двумя и тремя тележками.
Гидравлические прессы универсальны, обеспечивают получение высококачественного сока, однако это аппараты периодического действия, требующие большого расхода рабочей силы.
Для обеспечения поточности, непрерывности процесса производства соков в промышленности используются прессы непрерывного действия. Для получения виноградного сока широко применяется шнековый пресс (Рис. 9), рабочий орган которого - прессующий шнек, состоящий из двух частей, вращающихся с одинаковой частотой вращения в разные стороны, с противоположно направленными витками. Оба шнека помещены в перфорированный цилиндр, снабженный ребрами жесткости.
Выход сока регулируют величиной зазора между коническим перемещающимся затвором и корпусом перфорированного цилиндра.
Отжатый путем прессования продукт содержит не только сок в строгом смысле этого слова, но и частицы плодовой мякоти, разные по величине. Этот сок является полидисперсной системой. Для получения кристально прозрачного продукта сок нужно осветлить, т. е. разделить на осадок и прозрачную жидкость (собственно сок).
Трудность получения прозрачного сока объясняется тем, что продукт представляет собой коллоидный раствор, в котором имеются крупные частицы мякоти, высокодисперсные частицы и высокомолекулярные вещества (пектин, белки, некоторые дубильные, красящие вещества и полисахариды). Крупные взвеси можно удалить, пропуская сок через сито из нержавеющей стали с диаметром отверстий 0,75 мм или используя очиститель грубых примесей типа КС-12. Однако после такой очистки в соке остается устойчивая коллоидная муть, не исчезающая даже при длительном хранении. Промышленность вырабатывает мутные, неосветленные соки, однако они имеют неприглядный внешний вид.
Для получения стабильно прозрачного готового продукта необходимо частично разрушить коллоидную систему, удалив из сока часть белковых, пектиновых и других веществ коллоидной степени дисперсности. Для этой цели применяют различные способы.
Обработка ферментными препаратами - это преобладающий способ осветления соков. Соки, богатые пектиновыми веществами, обрабатывают пектолитическими ферментными препаратами в количестве не более 0,03 % к массе сока из расчета стандартной активности 9 ед/г по пектиназе.
Препараты вносят в виде суспензии так же, как при обработке ферментными препаратами мезги. Причем если ферментные препараты вносили в мезгу, то повторная добавка их в сок нежелательна.
Сок с ферментным препаратом выдерживают 1,5-2 ч при температуре 45-50°С. После этого сок осторожно декантируют (снимают с осадка) и направляют на дальнейшую обработку.
Мгновенный подогрев до 80-90°С, выдержка при этой температуре 1-3 мин и быстрое охлаждение до 35-40°С применяют для осветления некоторых соков (вишневого, яблочного, гранатового). При этом нарушается стабильность коллоидной системы и часть коллоидов выпадает в осадок. Этот способ сочетают с другими способами осветления. После нагревания и охлаждения сок сепарируют.
Осветленные соки фильтруют для отделения осадка и получения кристально прозрачного продукта.
Сок фильтруют при постоянном невысоком давлении на различных фильтрах. Наиболее распространенный в промышленности - рамный фильтр-пресс "Прогресс". На станине его установлено 47 алюминиевых плит, имеющих ребристую поверхность. Между плитами помещают пластины из фильтр-картона или асбеста и плотно сжимают их. Нефильтрованный сок поступает в каналы четных плит, под напором проходит фильтрующие пластины и по каналам нечетных плит прозрачный сок выходит из фильтра в сборник. По мере работы фильтр-пресса пластины засоряются и производительность его значительно снижается. Поэтому фильтр в течение смены необходимо перезаряжать новыми пластинами, прекратив работу. С целью экономичного использования фильтр-картона рекомендуется до фильтрования сок сепарировать дня снижения осадка и фильтровать сок через фильтр-картон сначала в одном, затем в противоположном направлении.