ТЕХНОЛОГИЯ  ПОЛУЧЕНИЯ  ФРУКТОВЫХ  СИРОПОВ  ИЗ  ДИФФУЗИОННЫХ  СОКОВ

Ильева  Елена  Сергеевна

канд.  техн.  наук,  ассистент  ОНАПТ,  г.  Одесса

Мельник  Ирина  Васильевна

канд.  техн.  наук,  доцент  ОНАПТ,  г.  Одесса

E-mail:  ivmelnik@ukr.net

Одним  из  эффективных  методов  извлечения  сока  из  растительного  сырья  является  диффузия,  сущность  которой  заключается  в  противоточном  выщелачивании  растительной  мезги  водой.  Пользуясь  диффузионным  методом,  удается  получить  чрезвычайно  высокие  выходы  сока,  сведя  к  минимуму  потери  сока  в  отходах.  Применяя  диффузионную  установку,  в  особенности  непрерывно  действующую,  можно  добиться  механизации  производства  и  избавиться  от  трудоемких  ручных  операций.  В  то  же  время  нужно  признать,  что  качество  фруктовых  соков,  полученных  диффузионным  методом,  немного  уступает  качеству  отжатых  на  прессах  соков  в  связи  с  разбавлением  их  водой  и  снижением  содержания  сухих  веществ  на  0,7...2  %  [1,  с.  46].

В  настоящее  время  большим  спросом  пользуются  фруктово-ягодные  напитки  на  основе  минеральных  вод  либо  молока,  в  которых  доля  фруктовой  части  находится  в  пределах  10...90  %.  Использование  диффузионных  соков  при  получении  таких  напитков  наиболее  перспективно  для  сырья,  которое  характеризуется  плохой  сокоотдачей  при  существующих  методах  извлечения  соков  на  прессах.  К  такому  сырью  относятся  сливы,  абрикосы,  айва,  груши,  персики,  черная  и  красная  смородина,  черника,  крыжовник,  брусника,  клюква,  кизил  и  другие  [2,  с.  125].  По  химическому  составу  и  органолептическим  показателям  соки,  полученные  прессовым  и  диффузионным  методами,  мало  отличаются  один  от  другого,  но  при  этом  диффузионные  соки  содержат  больше  ароматических,  минеральных  веществ  и  полифенолов,  более  прозрачны,  содержат  меньше  взвесей,  что  позволяет  исключить  процесс  осветления. 

Ряд  отраслей  пищевой  промышленности  (молочная,  кондитерская,  хлебобулочная)  постоянно  нуждаются  в  разнообразных  фруктовых  наполнителях  для  улучшения  качества  своих  изделий.  Консервная  промышленность  предлагает  в  качестве  фруктовых  наполнителей  повидло,  подварки,  начинки,  изготовленные  на  основе  яблочного  пюре  и  сахара  (продолжительность  варки  1,5—2  часа).  Естественно,  что  при  этом  теряются  не  только  пищевая  ценность  и  аромат  пюре,  но  и  цвет  готового  продукта.  Эти  продукты  не  стандартизированы  по  вязкости,  термостабильности,  такие  показатели  отсутствуют  в  ГОСТах.  Поэтому  технологические  регламенты  производства  разнообразных  продуктов  с  начинками  требуют  конкретных  свойств  и  определенного  состава  фруктовых  начинок.  Таким  образом,  идеальной  добавкой  с  точки  зрения  простоты  использования  и  равномерности  дозировки,  являются  фруктовые  сиропы.

Вместе  с  тем,  имеется  категория  фруктовых  сиропов,  которые  из-за  высокой  кислотности  в  натуральном  виде,  без  разбавления,  затруднительно  использовать.  К  ним  относятся  вишневый,  клюквенный,  ткемалевый,  кизиловый,  брусничный  сироп  из  кислых  сортов  плодов  и  ягод.  Оптимальный  сахарокислотный  индекс  можно  обеспечить  только  понижением  кислотности  путем  разбавления  таких  соков  водными  сахарными  растворами.  При  этом  количество  вносимой  в  купаж  воды  достигает  25...30  %  к  массе  сока.  Поэтому  диффузионный  метод  особенно  перспективен  для  получения  перечисленных  сиропов,  т.  к.  неизбежное  разбавление  сока  водой  является  необходимым.  Применение  диффузионного  способа  позволит  расширить  ассортимент  выпускаемых  сиропов  за  счет  переработки  трудно  прессуемых  культурных  плодов  и  ягод  с  высоким  содержанием  кислот,  а  также  за  счет  использования  дикорастущих  и  малораспространенных  видов  сырья.

Целью  работы  было  получение  фруктовых  сиропов  с  использованием  диффузионного  метода.  Объектом  исследования  были  свежие  айва,  яблоки  и  черноплодная  рябина.

Для  получения  сиропов  хорошего  качества  предлагается  применение  холодного  выщелачивания,  а  сам  процесс  интенсифицировать  с  помощью  специальной  предварительной  обработки  сырья.  Наиболее  эффективная  —  электротехнология,  включающая  СВЧ-энергию.  Выявлено,  что  в  первые  2—3,5  минуты  выход  сока  возрастает,  а  после  4-х  минут  —  уменьшается  [3,  с.  299—302].  Поэтому  оптимальной  следует  считать  длительность  2—3  минуты.  Сок  получается  светлый,  неокисленный,  имеет  натуральный  аромат.

Степень  равновесия  диффузии  при  выщелачивании  мезги  холодной  водой  находится  в  пределах  0,25...0,35  (25...35  %).  Когда  же  поступает  мезга,  прошедшая  кратковременную  тепловую  обработку,  то  степень  равновесия  возрастает  до  0,7...0,9  (70...90  %).  Экстрагирование  холодной  водой  предупреждает  ряд  таких  негативных  факторов,  как  разваривание  плодов,  ухудшение  органолептических  качеств,  возникновение  гидрофильных  коллоидов,  облегчает  процесс  фильтрования  и  является  гарантией  эффективности  технологического  процесса  получения  диффузионных  сиропов.

Экстракцию  плодов  осуществляли  в  неподвижном  шаре.  В  качестве  экстрагента  использовали  воду.  При  выборе  параметров  экстракции,  на  основе  литературных  данных,  были  выбраны  два  фактора  —  температура  и  соотношение  «сырье:  растворитель»;  длительность  экстрагирования  определяли  экспериментально.

Литературные  данные  относительно  оптимальных  температур  экстракции  достаточно  спорные.  Так,  по  данным  одних  авторов  она  находится  в  пределах  40...45  °С,  других  —  около  70  °С.  Нами  выбрана  температура  70  °С,  которая  способствует  более  быстрой  денатурации  клеток,  сохранению  природного  цвета  фруктов,  угнетению  ферментной  системы,  более  быстрому  переходу  в  растворитель  натуральных  красителей.

Плазмолиз  клеток  начинается  уже  при  температуре  50  °С,  и  при  температуре  70  °С  заканчивается  в  течение  2—3  минут.  Клетка  из  полупроницаемой  становится  проницаемой.  Сироп  из  такого  сока  имеет  густую  консистенцию.

При  установлении  гидромодуля,  на  основе  литературных  данных,  было  выбрано  соотношение  «сырье  :  растворитель»  —  1:1  для  айвы  и  черноплодной  рябины,  и  гидромодуль  —  2:3  для  яблок.

Для  установления  длительности  экстрагирования,  плоды  (яблоки  и  айву)  измельчали  на  терочной  дробилке,  а  рябину  разминали.  Далее  мезгу  заливали  горячей  водой  и  термостатировали  массу  при  температуре  70  °С.  Через  каждые  5  минут  определяли  массовую  долю  сухих  веществ  по  рефрактометру  (С,  %),  процесс  диффузии  вели  до  установления  равновесия  (при  неизменной  С,  %).

Коэффициент  извлечения  массы  сухих  веществ  при  экстракции  определяли  по  балансу  сухих  веществ  согласно  формуле:

К_иэ  =  а  /  а₁,                                                       (1)

где  а  —  масса  сухих  веществ  в  соке  после  экстракции,  кг;

а₁  —  масса  сухих  веществ  в  сырье,  кг.

Аналогично  рассчитывали  коэффициент  извлечения  массы  при  прессовании  сырья,  которая  предварительно  подвергалась  горячей  экстракции.

В  процессе  исследования  измеряли  такие  показатели:  массовую  долю  сухих  веществ  и  титруемых  кислот,  рН  и  число  аромата.  В  качестве  контрольного  образца  использовали  сок,  полученный  методом  прессования.

Техника  прессования  была  следующей:  сначала  сок  извлекали  из  дробленых  плодов  при  температуре  70  °С  (гидромодули  1:1  или  2:1)  и  установленной  длительности  диффузии.  Далее  сок  извлекали  прессованием  на  лабораторном  прессе.

Для  приготовления  сиропов  в  сок  вносили  сахар  в  соответствие  с  существующей  технологической  инструкцией,  а  именно  до  достижения  массовой  концентрации  сухих  веществ  не  ниже  68  %;  смесь  перемешивали,  нагревали  до  кипения  и  фасовали  в  подготовленные  банки  І-58-250.  Для  улучшения  консистенции  сиропов,  также  были  приготовлены  образцы  с  добавлением  камеди  в  количестве  0,2...0,5  %.  Камедь  вносили  в  холодный  сок,  так  как  в  горячем  соке  образуются  комки.

Кроме  яблочных  и  айвовых  сиропов  без  добавок  и  с  добавками  загустителя  камеди  был  приготовлен  сироп  из  яблочного  (70  %)  и  черноплодно-рябинового  (30  %)  экстракционно-прессовых  соков.  Анализ  извлечения  сухих  веществ  сырья  в  видовом  разрезе  показал,  что  оно  составляет  для  черноплодной  рябины  96  %,  айвы  —  95  %,  яблок  —  91  %,  что  на  35  %  выше  (на  примере  айвы)  по  сравнению  с  выходом  сока  (с  массой  сухих  веществ),  который  получают  по  традиционной  технологии.

Результаты  исследований  полученных  продуктов  из  айвы  представлены  в  таблице  1. 

Таблица  1. 

Физико-химические  показатели  продуктов  из  айвы

Из  табл.  1  видно,  что  соки,  полученные  экстракционно-прессовым  способом  и  прессованием,  не  идентичны.  Экстракционно-прессовый  разбавленный  сок  содержит  значительно  меньше  растворимых  сухих  веществ.  Показатели  кислотности  почти  одинаковы  у  обоих  соков,  полученных  различными  способами.  Это  означает,  что  при  экстракции  кислоты  и  их  соли  максимально  переходят  в  экстракт.  По  содержанию  ароматических  веществ,  которые  выражаются  числом  аромата,  экстракционно-прессовый  сок  значительно  превосходит  сок,  полученный  прессованием  (втрое). 

Переход  протопектина  (который  обычно  остается  в  выжимках)  в  растворимый  пектин  и  красящих  веществ  в  водный  раствор  проходит  при  горячей  экстракции  мезги.  Как  показала  желейная  проба,  содержание  пектиновых  веществ  в  экстракционно-прессовом  соке  значительно  выше,  чем  в  прессовом.  Именно  этот  технологический  прием  обуславливает  существенную  разницу  во  внешнем  виде  (более  яркое  окрашивание)  и  желейноподобную  консистенцию  сиропов,  которые  получают  согласно  предложенной  технологии.

Сиропы-наполнители  содержат  от  64  %  до  74  %  растворимых  сухих  веществ,  общая  кислотность  в  пересчете  на  яблочную  находится  в  пределах  0,14...0,2  %.  Анализ  физико-химических  показателей  показывает,  что  внесение  в  сиропы  камеди  способствует  сохранению  ароматических  веществ  в  продукте.

Сиропы  имеют  низкий  показатель  рН  —  от  3,3  до  4,0.  Такие  сиропы  (согласно  литературных  источников)  можно  фасовать  в  крупную  тару  различных  видов:  фляги  объемом  250  дм³,  картонные  короба  с  перегородками  из  полимерных  пленок  объемом  10...12  дм³,  бочки  объемом  150  дм³  и  другие.

Разработанные  сиропы-наполнители  в  процессе  дегустации  получили  позитивную  оценку.  Сиропы  из  сока,  полученного  прессованием,  имели  слабо  выраженный  аромат,  были  непрозрачны  (мутноваты)  с  более  темными  оттенками  цвета,  чем  сиропы  из  экстракционно-прессового  сока. 

Выводы.  Основу  технологии  производства  фруктовых  сиропов-наполнителей  составляет  горячая  экстракция  плодово-ягодного  сырья  и  его  дальнейшее  прессование.  Способ  производства  фруктовых  сиропов  позволит  повысить  извлечение  экстрактивных  веществ  плодов.  Сиропы,  приготовленные  новым  способом,  отличаются  улучшенными  вкусовыми  качествами,  ароматом,  и  окрашенностью  исходного  сырья  по  сравнению  с  сиропами,  приготовленными  на  основе  прессового  сока.  Рецептура  купажированных  сиропов  позволяет  использовать  широко  распространенное  сырье  (яблоки).  Установлено,  что  получение  сока  прессово-экстракционным  методом,  а  также  добавление  к  сокам,  из  которых  приготавливают  сиропы,  камеди,  способствует  сохранению  ароматических  веществ  в  продукте.  Необходимо  продолжать  исследования  в  направлении  достижения  максимальной  полноты  извлечения  водорастворимых  веществ,  в  особенности  в  подборе  методов  предварительной  обработки  сырья  перед  экстракцией  и  разработки  аппаратурно-технологической  схемы  производства  сиропов.

Список  литературы:

1. Скрипников  Ю.Г.  Производство  плодово-ягодных  вин  и  соков.  —  М.:  «Колос»,  1983.  —  256  с.,  ил.
2. Технология  консервирования  плодов,  овощей,  мяса  и  рыбы/  Под  ред.  д-ра  техн.  наук,  проф.  Б.Л.  Флауменбаума.  —  М.:  «Колос»,  1993.  —  320  с.
3. Флауменбаум  Б.Л.,  Танчев  С.С.,  Гришин  М.А.  Основы  консервирования  пищевых  продуктов:  учебник.  —  М.:  Агропромиздат,  1986.  —  494  с.