CC BY
41
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Изменение состава фенольных и пектиновых веществ
при комплексной переработке фруктового сырья
Л.А.Стоянова
Одесский институт последипломного образования ГУПТ
Я.Г.Верхивкер
СП «Витмарк Украина»
С.В.Стоянова
Национальный университет пищевых технологий, Украина
Осветленные фруктовые соки, как правило, получают прессовым способом. При использовании современных ленточных прессов, прессов Бюхера или центрифуг-декантеров при выходе сока до 80 % содержание взвесей плодовой мякоти не превышает 3 % к массе полученного сока, а при увеличении выхода сока или использовании установленных на многих предприятиях шнековых прессов количество взвесей достигает 9-10%. Это усложняет многоэтапный процесс осветления и приводит к потере значительной части биологически ценных веществ соков.
При производстве яблочных соков с выжимками теряется большая часть пектиновых веществ, однако на Украине промышленное производство пектина в настоящее время практически отсутствует.
Сливы и вишни чаще всего используют для производства соков с мякотью. Из слив отпрессовать сок без мякоти вообще практически невозможно. С выжимками или вытерками, в которых остается кожица, теряется значительная часть фенольных веществ.
Нами предпринята попытка разработать технологию комплексной переработки наиболее распространенных видов фруктового сырья - яблок, вишен, слив, которая позволила бы максимально использовать все ценные нутриенты плодов. Технология предусматривает фракционирование сырья с получением жидкой фракции (сока) с минимальным количеством взвесей и густой фракции (мякоти) с последующей раздельной их переработкой.
Для улучшения сокоотдачи плодов слив и вишен использовали метод «теплового удара». По результатам экспериментов установлено, что при извлечении из вишен без тепловой обработки от 40 до 60 % сока количество взвесей в нем достигало от 5,7 до 6,9 %. При прессовании вишен, предварительно нагретых до температуры
90...96 °С и выдержанных при этой температуре от 5 до 7 мин, количество выделенного сока составляет 4550 %, а количество взвесей в нем - от 2 до 2,5 %.
Как известно из практики сокового производства и подтверждается результатами наших экспериментов, получить сок без мякоти из слив без предварительной обработки невозможно. При прессовании и отделении 25 % сока из слив, измельченных на кусочки размером до 10 мм, количество взвесей в соке составило 13,5 %, т. е., согласно ГОСТ 16366, это натуральный сок с мякотью.
Тепловая обработка слив путем нагрева до температуры 90...96 °С и выдержки при этой температуре в течение 15-20 мин позволила отпрессовать до 50 % сока, в котором количество взвесей составляло от 2,0 до 2,4 %.
Таким образом, по результатам экспериментов можно сделать вывод о целесообразности предварительной тепловой обработки вишен и слив для получения натурального сока без мякоти с невысоким содержанием взвесей. Такая тепловая обработка обеспечивает также перераспределение фе-нольных веществ в полученных фракциях.
При отпрессовывании сока из вишен без тепловой обработки содержание фенольных веществ в густой фракции было на 15-25 % выше, чем в соке, а при отделении сока из плодов после «теплового удара» содержание полифенолов в обеих фракциях было примерно одинаковое. Такая же закономерность наблюдалась и в распределении антоцианов. После нагрева их содержание в соке было на 10-20 % больше, чем в густой фракции.
Содержание флавонолов во всех случаях было выше в густой фракции, но после тепловой обработки плодов их количество в жидкой фракции повысилось в три раза.
Тепловая обработка слив перед отделением сока не оказывала заметного влияния на распределение фенольных веществ во фракциях. Общее содержание фенольных веществ, а также содержание антоцианов и флавонолов было выше в густой фракции при всех способах обработки.
Анализ результатов исследования эффективности использованных методов стабилизации фенольных веществ при технологической переработке плодов показал, что снижение потерь фенольных веществ в обеих фракциях имело место как при тепловой обработке плодов, так и при добавлении к мезге аскорбиновой кислоты или ее смеси с бисульфитом натрия. Содержание антоцианов было в этих случаях также несколько выше. Однако даже мизерное количество бисульфита натрия (0,005 %) приводило к некоторому обесцвечиванию сока и появлению запаха серы, что делает этот способ неприемлемым.
Некоторое влияние на стабилизацию фенольных веществ в густой фракции оказывает добавление 20-25 мг на 100 г продукта цистеина, но однозначный вывод о преимуществе этой стабилизации делать пока рано.
При отработке параметров комплексной переработки яблок определяли, какую долю сока целесообразно отделять для минимизации количества взвесей и исследовали различные способы обработки густой фракции для перевода протопектина в водорастворимый пектин с последующим использованием этой фракции для производства продуктов с повышенным содержанием нативного водорастворимого пектина.
При отработке способа гидролиза протопектина в экспериментах применяли тепловую обработку густой фракции с добавлением лимонной кислоты, обработку ферментными препаратами, обработку на струйном насосе-диспергаторе, принцип действия которого основан на скачке давления и энергии в «двухфазной системе» жидкость - газ, обработку на электроразрядной установке и на бесситовой протирочной машине.
Анализ результатов экспериментов показал, что при отделении до 45 % сока из яблок, измельченных на ножевой дробилке, количество взвесей составляло до 1,6 %. При увеличении выхода сока до 60 % количество взвесей достигало 3,5 %, что, естественно, усложняет процесс последующего осветления сока.
Исследование различных способов обработки густой фракции яблок показало, что при использовании традиционной схемы получения пюре путем разваривания мезги и последующего
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
протирания на традиционном протирочной машине содержание пектиновых веществ в пюре составляло 0,42 %, из них 0,19 % - водорастворимая форма. Потери и отходы сырья составляли 16,2 %, а пектиновых веществ - 37,2 %. При использовании этой схемы, но при добавлении к мезге при разваривании 0,2 % лимонной кислоты, потери сырья снизились до 14,6 %, а пектина - до 26,2 %. При этом содержание водорастворимого пектина составляло в пюре 0,47% при общем содержании пектиновых веществ 0,61 %.
При измельчении густой фракции яблок после аналогичной тепловой обработки на бесситовой протирочной машине отходы и потери мезги и, соответственно, пектиновых вещества не превышали 3%. Водорастворимый пектин составлял более 50 % общего содержания пектиновых веществ.
Обработка густой фракции ферментами (амилазой и пектиназой) в течение 2 ч без протирания позволили гид-ролизовать лишь 20 % протопектина.
Достаточно эффективной оказалась обработка густой фракции на струйном насосе-диспергаторе:
• содержание водорастворимого пектина после обработки увеличилось с 0,45 до 0,65 %;
• степень измельчения была достаточно качественной, размер основной массы частиц в полученном пюре составлял от 10 до 150 нм. Отдельные частицы размягченной кожицы были размером до 1 мм;
• масса была несколько желирован-ной.
На электроразрядной установке также достигалось достаточно качественная степень измельчения, включая ко-
жицу, однако гидролиз протопектина в измельченной массе практически не происходил.
Для достижения тонкого измельчения на насосе-диспергаторе и в электроразрядной установке, как показали эксперименты, необходим достаточно высокий гидромодуль. Поэтому к густой фракции добавляли воду или молоко в соотношении от 2:1 и до 1:1. Таким образом, последние два способа обработки приемлемы при производстве на основе густой фракции яблок нектаров, коктейлей или десертных продуктов типа пудингов, кремов и др.
Для получения высококачественного пюре из густой фракции вишен и слив достаточно протирания на бесситовой протирочной машине. Количество отходов при этом не превышает 2 %.
Из результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
• Для получения высококачественного сока без мякоти из слив и вишен целесообразно плоды, освобожденные от косточек, перед прессованием подвергать «тепловому удару». Из обработанных таким способом плодов целесообразно отделять до 50 % сока, что обеспечит в нем минимальное содержание взвесей.
• Тепловая обработка плодов перед фракционированием обеспечивает эффективный переход фенольных веществ в сок.
• Тепловая обработка плодов перед фракционированием с одновременным добавлением в плодовую массу аскорбиновой кислоты или ее смеси с бисульфитом натрия снижает потери фенольных веществ при технологической переработке слив и вишен.
• При комплексной переработке яблок целесообразно отделять до 4045 % сока, что ограничит количество взвесей в соке 1,6 %.
• Для получения из густой фракции высококачественного пюре с повышенным содержанием водорастворимого пектина наиболее эффективным из исследованных способов оказалась тепловая обработка мезги с добавлением 0,2 % лимонной кислоты и последующим протиранием на бесситовой протирочной машине. Протирание на этой машине эффективно и для получения пюре из густой фракции вишен и слив.
• Достаточно эффективным способом диспергирования густой фракции яблок при изготовлении кремов, нектаров, коктейлей можно считать ее обработку на струйном насосе-дис-пергаторе после разбавления густой фракции в 1,5-2 раза жидкостью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Методы биохимического исследования растений/Под ред. А.И.Ермакова. -Л., ВО «Агропромиздат», 1987, 430 с.
2. Танчев С.С. Антоцианы в плодах и овощах. - М.: Пищевая промышленность, 1980, 304 с.
3. Ширко Т.С., Ярошевич И.В. Биохимия и качество плодов. - Минск: Навука i технка, 1991, 294 с.
4. Steven Nagy. Fruit Juice Processing Technology. Agscience, inc. Auburmdale, USA, Florida, 1992.
5. Голубев В.Н., Шелухина Н.П. Пектин: химия, технология, применение. -М., 1995, 388 с.
6. Мовчан Э.А. Пектиновые вещества яблочного сырья // Тезисы докладов Конф. «Достижения науки молодых-производству». - Ташкент, 1991, с. 75.
Т.-Гзо
полиграфия
■ флексограф^я
СЕМИНАР-ПРАКТИКУМ
Этикетка, маркировка и средства идентификации товара
Рынок этикеточной продукции.
Современные технологии идентификации и маркировки товара. Проблема фальсификации и защиты товара от подделок. Дизайн этикетки. Примеры успешных решений.
www.abercade.ru
Тел/факс: +7 (095) 730-74-59 E-mail: kachenov@abercade.ru
Информационная поддержка:
S pS ЩЩШ ruprini.ru t»»U НШШШ »'. ■^■■ у. и
ИНДШРИЯ
УПАКОВКИ
