Производство плодово-ягодных соков, безалкогольных напитков и вин
безалкогольных напитков и вин, предотвращения окислительных процессов в соках и в изготовляемых из них продуктах, а также для инверсии сахарозы при производстве безалкогольных напитков и сиропов. При этом в одних случаях необходимо иметь набор ферментных препаратов, содержащих определенный комплекс ферментов, в других — требуются препараты индивидуальных ферментов. Кроме того, ферментные препараты должны удовлетворять требованиям, предъявляемым технологией получения конкретного продукта, не только по типу катализируемой реакции, но и в отношении условий их протекания.
В соответствии со спецификой плодово-ягодного сырья и целями применения ферментные препараты можно разделить на шесть групп:
1) препараты, предназначенные для получения неосветленных соков, увеличивающие выход и повышающие экстрактивность;
2) препараты, предназначенные для получения осветленных соков, увеличивающие выход, повышающие экстрактивность и обеспечивающие полный гидролиз пектиновых и белковых веществ;
3) препараты, мацерирующие плодово-ягодную ткань, повышающие выход и гомогенность соков с мякотью;
4) препараты, предназначенные для получения осветленных плодово-ягодных виноматериалов, увеличивающие выход и повышающие экстрактивность виноматериалов;
5) препараты, способствующие предотвращению окислительных процессов и развитию аэробных микроорганизмов в соках, винах, безалкогольных напитках;
6) препараты, катализирующие инверсию сахарных сиропов при производстве безалкогольных напитков и товарных сиропов.
Применение пектолитических ферментов. Основной биохимический процесс, протекающий в плодово-ягодной мезге и соке при их обработке пектолитическими препаратами или при совместном применении термической и ферментативной обработки, — гидролиз пектиновых веществ. Но наряду с этим происходят превращения белков, целлюлозы, гемицеллюлозы и других компонентов сырья.
Поэтому ферментные препараты, используемые для получения полностью осветленного сока из большинства плодов и ягод, должны содержать не только пектолитические ферменты, но и ферменты, гидролизующие другие коллоидные соединения, которые обуславливают опалесценцию соков и нестабильность изготовляемых из них вин и безалкогольных напитков.
С целью максимального извлечения сока и облегчения его осветления при гидролизе пектиновых веществ ягод и плодов необходимо учитывать свойства пектолитических ферментов самого сырья и вносимых препаратов. В зависимости от технологических требований и химического состава
сырья следует применять препараты с определенным комплексом ферментов; имеется в виду как спектр ферментов (пектинэстераза, эндо-, экзополигалактуроназа и др., а также сопутствующие ферменты), так и их соотношение. Кроме того, необходимо путем подбора режима обработки сырья создать оптимальные условия для действия ферментов.
В настоящее время в мире производится достаточно широкий спектр пектолитических ферментных препаратов. Среди промышленных продуцентов пектолитических ферментов следует отметить A. niger, A. wenti, A. oryzae, A. foetidus, P. expansum, P. italicum, Rhizopus spp.
Применение протеолитических ферментов. Некоторые плодово-ягодные соки и вина трудно осветляются и часто мутнеют при хранении из-за наличия в них белковых соединений. Устранение белкового помутнения может быть осуществлено посредством применения термической обработки и различных адсорбентов с последующей фильтрацией. Все эти методы обедняют химический состав продукта, ухудшают его качество, причем не всегда достигается положительный результат. Для многих видов сырья огромную роль в процессе осветления соков играют протеиназы, в связи с чем наличие кислых протеиназ наряду с ферментами пекто-литического комплекса обязательно.
Применение мацерирующих ферментов. При производстве плодово-ягодных соков с мякотью размельчение плодовой ткани осуществляется механическим путем. Большинство видов сырья перед механическим измельчением подвергается термической обработке. Термическая обработка способствует кислотному гидролизу протопектина, в результате чего плодовая ткань размягчается и легче поддается механическому измельчению. Очевидно, что жесткие режимы обработки сырья ухудшают органолеп-тические свойства и пищевую ценность продукта. Поэтому соки с мякотью часто содержат недостаточно тонко измельченную мякоть, негомогенную и расслаивающуюся при хранении. С позиции устранения указанных выше недостатков и получения гомогенных соков с мякотью, не подвергающихся расслаиванию, целесообразным является применение мацерирующих ферментных препаратов, расщепляющих протопектин, но не снижающих вязкость сока.
Пектолитические ферментные препараты, применяемые для увеличения выхода и осветления соков, непригодны для производства соков с мякотью, т. к. основным ферментом в них является эндополигалактуроназа, резко снижающая вязкость сока. Гемицеллюлаза и целлюлаза способствуют получению однородной консистенции соков с мякотью.
Применение глюкозооксидазы и каталазы. Ферментный препарат глюкозооксидаза (в котором в качестве обязательного компонента присутствует каталаза) применяется с целью улучшения качества и
стабилизации плодово-ягодных соков, вин и безалкогольных напитков за счет удаления кислорода в результате реакции окисления глюкозы (см. также разд. 8.2). Таким образом, этот препарат способствует предотвращению окислительных процессов и микробиологической порчи под действием аэробных микроорганизмов.
Препарат обладает строгой специфичностью по отношению к глюкозе, его вносят после завершения технологических процессов с целью стабилизации свойств продукта, полученного в процессе производства. Желательно, чтобы препараты были термостабильны и не инактивировались при температуре 65 — 70°С в течение 10 — 15 мин. Такие препараты можно было бы применять комплексно с легкими режимами пастеризации.
Ферментные препараты, применяемые в плодово-ягодном виноделии, должны сохранять активность в условиях определенного содержания алкоголя (до 10 — 12%) и эффективно действовать при значениях рН, обусловленных химическим составом виноматериалов.
Применение инвертазы. Препараты, катализирующие гидролиз сахарозы при приготовлении сахарных сиропов, используемых при производстве безалкогольных напитков, должны содержать фермент инвертазу (β-фруктофуранозидазу), не должны иметь специфического запаха, темного цвета, окислительных или других ферментов, способных изменять цвет, аромат и вкус продукта.
Необходимо, чтобы препараты катализировали процесс инверсии сахарозы в довольно широком диапозоне рН (для чистого сахарного сиропа рН 6,0 — 6,5; для сахарного сиропа, изготовленного на фруктовых соках, рН 2,5 — 4,5). Кроме того, необходимо учитывать специфику биохимического состава сырья и особенности технологического процесса производства соков и виноматериалов.
Ферментные препараты, применяемые при переработке плодово-ягодного сырья, могут оказывать влияние на цвет изготовляемого продукта. В связи с этим плодово-ягодное сырье следует разделить на две группы: слабоокрашенное — яблоки, айва, белые сорта слив и винограда и др.; окрашенные в красный цвет, т. е. содержащие вещества группы ан-тоцианов — кизил, черника, ежевика, малина, земляника, красные сорта винограда и слив и т.п.
При производстве продуктов, относящихся к первой группе, — слабоокрашенных — следует применять ферментные препараты, не содержащие окислительных ферментов, вызывающих потемнение продукта, а в ряде случаев — снижение органолептических свойств и пищевой ценности, таких как полифенолоксидаза, пероксидаза, каталаза, аскорбатоксидаза. При переработке сырья второй группы — окрашенных в красный цвет — недопустимо применение препаратов, содержащих ферменты, разрушающие антоцианы.
Препараты, предназначенные для переработки шиповника, черной смородины, ценность которых в значительной степени обуславливается наличием в плодах аскорбиновой кислоты, не должны содержать фермента аскорбатоксидазы, т. к. окисление аскорбиновой кислоты под действием этого фермента снижает ценность получаемого продукта.
Источник
6 Технология переработки, схема производства соков
Соки получают из плодов и ягод, разрушая растительную ткань таким образом, чтобы можно было отделить находящийся в вакуолях, межклеточном пространстве и самой протоплазме сок.
6.1 Подготовка сырья
Сортировка – необходима для удаления недоброкачественных плодов. Большое значение для получения высококачественного сока имеют сорт, степень зрелости, размер, цвет и другие отличительные особенности плодов и ягод. Плоды и ягоды многих сортов имеют такое строение, что при применении современной технологии они не отдают сока. Плоды и ягоды других сортов выделяют сок, но химический состав и вкусовые качества его мало пригодны к употреблению.
Степень зрелости плодов и ягод, их окраска определяют в значительной степени качество сока. Зеленые и с невыраженной для данного сорта плоды дают кислый, с неопределенным вкусом сок. Недопустимо перерабатывать гнилые и плесневые плоды. Даже небольшое количество их ухудшают вкус и цвет сока. Чтобы избежать осложнений при сортировке сырья на заводе, следует собирать урожай по сортам и степени зрелости. Мойка — плоды и ягоды моют в чистой проточной воде дополного удаления загрязнений и химических препаратов, которыми они были обработаны. Хорошая мойка достигается при движении сырья и воды по принципу противотока. Сильно загрязненные плоды замачивают в воде, но это не нарушает непрерывности процесса. Моют все виды сырья, включая клубнику, малину и другие нежные ягоды. Если плоды целые, неповрежденные то для мойки может быть использована горячая вода. Особенно важно при мойке плодов удалить с их поверхности вредные (ядовитые) свинцовые, мышьяковистые и подобное препараты, которыми опрыскивают деревья для уничтожения различных вредителей. После мойки плоды отправляют на дальнейшую обработку.
6.2 Предварительная обработка сырья
Извлечение сока, который находится в вакуолях, в клеточной протоплазме и отчасти в межклеточном пространстве живой плодовой ткани, весьма затруднено или невозможно. Клеточную проницаемость протоплазмы можно увеличить воздействием на клетку различными методами: механическим, тепловым, электрическим или замораживанием.
Чтобы сохранить натуральные свойства сока, клеточную проницаемость часто увеличивают механическим способом – дроблением. При дроблении плоды не режут, а разрывают на небольшие кусочки. Только при таком измельчении осуществляются правильное и полное вытекание сока из растительной ткани. Часто для измельчения применяют одновальцовые дробилки с рифлеными валками, для дробления ягод часто применяют ножевые дробилки, также применяют центробежные терочные машины, молотковые дробилки. Вместо дробилок можно использовать машину, в которой плоды подвергаются не измельчению, а определенному отжиму. Виноград, клубника, малина и другие нежные ягоды легко раздавливаются. Несмотря на то, что способы измельчения и прессования сырья непрерывно совершенствуют, все же полностью разрушить все клетки обрабатыванием сырья не удается. Следовательно, измельчение и прессование недостаточны для отделения всего сока, находящегося в тканях сырья.
6.2.2 Замораживание и нагревание – термические способы
Механическая обработка плодов – дробление, раздавливание, резка – не может вызвать плазмолиз всех клеток ввиду малого их размера. Нагревание и замораживание плодов с последующим оттаиванием облегчает извлечение сока при прессовании, так как жизненные функции протоплазмы нарушены. При замораживании плодов клеточная вода замерзает, объем не увеличивается, а образовавшиеся кристаллы льда нарушают целостность клеточной оболочки. При нагревании некоторые вещества, содержащиеся в клетке в коллоидном состоянии, например белковые, коагулируют (необратимый процесс) и клеточная проницаемость увеличивается.
Ультразвуковая обработка – при такой обработке плодовой мякоти, происходят необратимые изменения, ведущие к разрушению клеточных стенок. Обработка ультразвуком повышает выход из различных плодов на 10% и более.
Электроплазмолиз при нагревании электрическим током можно денатурировать клеточный белок, что приводит к повышению проницаемости клеток и более легкому выделению сока. Частично обезвоженную мезгу обрабатывают в валковом электроплазмолизаторе.
Источник