Научная статья на тему 'Осветление яблочного сока на титановых фильтрах'

Осветление яблочного сока на титановых фильтрах Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
396
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Осветление яблочного сока на титановых фильтрах»

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 6, 19^№-

47

Установлено, что витамин С разрушается за сутки в среднем на 6—15%- Витаминизированные продукты хранились в течение 3 суток на свету при комнатной температуре и в холодильнике. В первом случае содержание витамина С в них уменьшилось в 4—5 раз, во втором — в 2 раза. По-вндимому, влияние света и положительной температуры отрица-

тельно сказывается на хранении витаминизированных продуктов.

При изменении кислотности (табл. 3) ее показатели в витаминизированных майонезе, сметане и сметанных заправках не превышают допустимой нормы: для майонеза — 0,85%, для сметаны — 85—110°Т [7, 8].

і а 6 л и і

Витаминизированный продукт Изменение кислотности

в момент приготовления через 24 ч | через 48 ч через 72 ч

Сметана, °Т 26+1,1 38+2,3 ■ 47_±1,5 65і*2.6

Майонез, % 0,48+0,29 0,54;±0,31 0.69+0.18 О 00 о 1+ ! о С'

Сметанная заправка, "'1 66+1,2 79 + 4,8 85+3,0 93+3,3

і Сметанная заправка с сахаром, °Т 71 + 2,1 90+3,2 98+1,9 112+4,7

С-йетанная заправка с крахмаль'мым

и загустителем, °Т 81 і-2,4 86+1,8 96+1,5 108+5,4

— Сметанная заправка с крахмальным

загустителем и сахаром, °Т 84 + 1,9 88+3,7 103+5,2 .. 114+3,1

Сметанная заправка с метилцеллю-

л лозой, °Т 79+2,8 86+4.6 93+3,1 107+4,9

Сметанная заправка с метилцеллю-

лозой и сахаром, °Т 86+1.9 92+2,5 97+4,6 112-di.fi,6

Бактериологические исследования салатных заправок, сметаны и майонеза проводились непосредственно после изготовления, а также в течение 3 сут хранения при 2—4°С. Сметана и майонез были исследованы на кишечную палочку и сальмонеллы, салатные заправки на основе растительного масла и сметаны — на кишечную палочку и стафилококк.

Результаты исследований показали, что кишечная палочка в 0,3 г продукта, сальмонелла в 25 г продукта и стафилококк в 1 г продукта обнаружены не были. Значит, витаминизированные продукты соответствуют нормативам и являются безвредными.

ВЫВОДЫ

Обогащение холодных блюд и закусок синтетическим препаратом витамина С позволит в значительной мере повысить С-витаминную активность блюд и в трехразовый прием обеспечить суточную норму аскорбиновой кислоты.

лВгературЩ „

1. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий

для предприятий общественного питания._______М •

Экономика, 1982. — 715 с.

2. Химический состав пищевых продуктов. — М.: Лег и пищ. пром-сть, 1984. — 327 с.

3. Государственные стандарты Союза ССР. Молоко, молочные продукты и консервы молочные. — М.: Изд-во стандартов, 1983. — С. 264—268.

4. Государственный стандарт Союза ССР 9225—84. Методы микробиологического анализа. — М.: Изд-во стандартов, 1987. — 25 с.

5. Р о к и ц к и й П. Ф. Биологическая статистика. •— Минск: Вышэйшая школа, 1973. — С. 352.

6 Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения СССР. — М.: Медицина, 1982. — 21 с.

7. Сметана. ОСТ 49—90—75. — М.: Изд-во стандартов, 1987. — 2, — С. 332.

8. Майонезы. ОСТ 18—222—85. — М.: Изд-во стандартов, 1985. — 26 с.

Кафедра гигиены питания н микробиологии

Поступила 07.09.<

663.257.2:66.067.3.001.3 ОСВЕТЛЕНИЕ ЯБЛОЧНОГО СОКА НА ТИТАНОВЫХ ФИЛЬТРАХ

Р. Г. КОНДРАШОВА, Р. И. ШАЗЗО, Г. А. КОНДРАШОВ, В. Ю. БАРХАТОВ,

М. П. АНАЩЕНКО, А. В. БОРОВИК .

Краснодарский филиал Всесоюзного Н-МЙ консервной и овощесушильной промышленности Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Белорусское республиканское НПО порошковой металлургии

В настоящее время широкое применение в в отечественной промышленности получает мембранная технология, которая позволяет многократно повысить производительность «груда, поднять эффективность использова-

ния ресурсов и снизить энерго- и материалоемкость производства. Резервом улучшения качества натуральных соков является обДпечение стабильности консистенции и пищевой ценности готового продукта при

48 --- ------- — __ ИЗВЕСТИЯ буЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, лЯН1990

длительном хранении. Это также может быть достигнуто применением мембранной технологии, которая гарантирует глубокое осветление сока с сохранением его натуральных свойств.

Мембранное осветление представляет собой тангенциальную микро- или ультрафильтра-шно МФ или УФ, протекающую иод действием разности давлений над и под мембраной. Основным органом мембранных аппаратов является полупроницаемая мембрана — фильтрующий элемент, содержащий тонкий барьерный слой с более мелкими порами, чем сам каркас или эластичная основа. Для осветления плодово-ягодных соков применяются мембраны различной конфигурации в виде пленок, пластин, полых волокон, трубок и многоканальных трубчатых элементов.

Сок ;/гХ0(/.чш .веда 0&есс0/г&//ная

V

/.7ор

ПромыЗные Рвст$оро/ :гАПК*. ? -

мг

I 1 11

ю

Л У

<?

/6

'З гЦ- .

А

Л

5 I | £ \ \ 5 М Я

! I , [ I I I/

|| ГЬ I \' —* ! ; -ч

у! И т1 т'1

Ч 1 '■ 1

ГГ

6 Щ5

^_________Фильтрат

В ведущих капиталистических странах, особенно в США, Японии, ФРГ н Франции, в последние годы интенсивно ведутся разработки жесткокаркасных минеральных полупроницаемых мембран, так как они выдерживают воздействие высокой температуры, давления и активных химических соединений при регенерации [1].

Данная работа посвящена созданию жесткокаркасных трубчатых фильтрующих элементов ФЭ из титана и их исследованию при мембранном осветлении фруктовых соков.

Выбор исходного материала для ФЭ из титана определяли: его высокие коррозионная стойкость и механическая прочность, вязкость и достаточная пластичность; легкость транспортировки и монтажа изделий; длительность эксплуатации ФЭ без изменения начальных свойств.

Трубчатые ФЭ высотой 400 мм с внутренним диаметром 30 мм и наружным 38 мм были изготовлены при участии сотрудников

Белорусского республиканского НПО порошковой металлургии гидродинамическим прессованием с последующим спеканием в атмосфере аогона из фракций порошка титана марок ПТОМ (ТУ 48—5661—10/0—81), ПТМ (ТУ 14— 1 —3086—80) п ПТС _ (ТУ 48—10— 22—85) с размерами частиц 0,05; 0,08; 0,18 мм соответственно [2].

Достоинство изготовленных трубчатых ФЭ — переменная величина диаметра пор по толщине элемента и наличие более мелких пор барьерного слоя на внутренней его поверхности. Диаметр пор по толщине ФЭ, изготовленных из порошка титана фракций 0,05; 0,08; 0,18 мм, соответственно составил в барьерном слое 2; 4; 14, в среднем 4; 7; 20, в наружном 8; 12; 28 мкм. Самые мелкие поры имела внутренняя поверхность трубчатых ФЭ (т. е., по сути, расклепанный барьерный слой). По мере приближения к наружной поверхности диаметр пор увеличивается и достигает наибольших значений.

При тангенциальной фильтрации, когда поток разделяемой жидкой смеси или раствора направлен вдоль фильтрующей поверхности., а не перпендикулярно, как при фронтальном принципе, частицы, прошедшие через более мелкие поры барьерного слоя, с меньшей вероятностью будут застревать в порах большего диаметра каркаса, а те частицы, которые не прошли по размерам в поры барьерного слоя, будут смываться потоком, очищая поверхность, что в конечном итоге должно увеличить время работы ФЭ до их очистки и регенерации относительно ФЭ с одинаковым размером пор по толщине. Для базы сравнения были изготовлены ФЭ указанных размеров из указанных фракций порошка титана гидростатическим прессованием и последующим спеканием, которые не имели барьерного расклепанного слоя, и средний диаметр пор по толщине составил соответственно 4.5; 8; 20 мкм.

Целью технологических испытаний было установление влияния переменной пористости по сечению ФЭ на время их работы до очистки и регенерации при тангенциальной фильтрации и преимуществ последней перед фронтальной в конкретных условиях.

Технологические исследования проводились сотрудниками КФ ВНИИКОП в соковом цехе совхоза «Солнечный» Краснодарского края. На рисунке представлена схема установки: 1 — емкость исходного сока; 2 — емкость промывных растворов; 3 — подпитывающий насос; 4 — циркуляционный насос; 5 — фильтры модуля; 6 — емкость фильтрата; 7, 8 — манометры; 9 — регулируемый клапан; 10—15 — клапаны; 16 — теплообменник. Модуль, вмещающий четыре ФЭ из пористого титана, был поставлен вместо фирменного картера на установку французской фирмы «ИМЁКА», предназначенную для осветления фруктовых соков, работающую по принципу тангенциальной фильтрации [3].

Достоинством установки является наличие у насоса (поз. 3) редуктора плавной регулиров-

у. ки,|

Ь -::

гг к яд го

,'ГгНКП

.;п ■ и

иЬш1

ТЫЙ.-^

■г: I о о]

I.!. 1-> >:з ДШ] я ДЛ-'ПСЦ

т .7) г: г, я ■ р ] !!п \ лД ФЬп I п- г: й! :ч: к;' ог.и -IГ. ч I Г,П;:,|| 1.7 А

Р

.. ОхЭД

ООКС 1:1

ф]|Я г."[" ' |1

Ь СрН Л П ' 1 tij4L.nl 21А г и

Г ц

Пи.]

Т.;'-. !":>-1 ! ! КУС1 ^

■ "

|.|!-:у

А1 И.ЛрН!

ы

и- . ■ ^

.1 ■: !" I

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

П-1К1 П Гу!:1 ■. г .-.1

4'! : , !, ШД I п

В ”0"? К Я ,?;? I |) ^ ОТТ- О ГI ]1 - !

IV: К Г',-пЙгтгё |

I щ

П 11 п>,1

ДПГПСО

\ |'м'?А

№ 1:.г' >. м ”,__

|

Т:1 ■: 1:11 I

J

} |:-;-рС гп -

I: ■: ! ::1ч:

з . г ыи -;

!', Щ-.Ч

[1Н—1Л— I ^ .м

I Пйг( I г,

я;л;;Л‘ Г"': Г1 ■-фЭ ■ \ рЩ {! ни"* т м -; , ,

№ V.: ШИ 1 ! V Г' 11\

I п:. .:№[(} ЯР1 ■ ; I а-'.-Т*. :1 И

г.|-

[ .■ г.и ;'[)й г::л.|».-.-' . = ,

ИТ ;!.- I- ГП V

ь"; тЪ:\;.с

?.;.£Н!: I I!' И \<л С«г»яь-|'ы. _:с \ Ык^р-

I !Ш.£1<1Ы [ 1.и. I :чл\0 1чк::!1ц;;. \: а л м |Г ■■■!'■;■:■; М_ -

г-: р;::;м:-С- т г т ч н 0:%л ?дук:-:мл:о |ЙЙП 1.1! и : иг'- $|

I.!

№.1.1'.

!Б) 1л^.ис I.-

Г» I 1-1-1..-Л -

>р,.: брон-

«Г Г-"' К:' I ^ 1ь \VC. v ИЕхе ГС 'К р Ч ■=!. ;■ I:«! :пп--: I;:

.:-Ш1 й

|С: " —

.'Ы|?^ -К

Я'Л л.1п 1ййибм^Я1 Э Ёд .1-0 г.тп :|: и'.: -

! НI «1.: ! I

■;ГГ| .|:.|

|ПП1'-:П ГГ>

| ш

.Ту,||[р02’

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 6, 1990.

кн количества подаваемого исходного сока ъ контур в единицу времени.

В качестве исходного сырья использовали сок яблочный неосветленный, полученный из различных сортосмесей яблок Ренет Сими-ренко, Делишес, Кальвиль снежный, Джонатан традиционным способом, и этот же сок яблочный неосветленный, снятый с осадком.

Технологические исследования при тангенциальной фильтрации показали, что ФЭ, изготовленные из порошка титана фракции 0,18 мм, уменьшают в соке количество коллоидов и влажного осадка в зависимости от их дисперсности и количества, например, от 3,9 до 0,78% и от 0,35 до 0,22%. Начальная производительность этих ФЭ составила 190 л/м2-мин при Р = 0,14 МПа.

Фильтрующие элементы, изготовленные из посошка титана Фракции 0,08 мм, уменьшают в соке количество коллоидов и влажного осадка от 1,95 до 0,28% и от 0.32 до 0,08%. Начальная производительность составила 67 л/м2• мин, рабочее давление процесса Р = 0,15—-0,7 МПа. Дрожжевых микроорганизмов в осветленном на данных фильтрах соке не обнаружено.

Фильтрующие элементы, изготовленные из порошка титана фракции 0,05 мм, уменьшают в соке количество коллоидов и влажного осадка от 0,459 до 0,107% и от 0.268 до 0.079%. Начальная производительность составила 27,4 л/м2-мин, рабочее давление процесса р = 0,35—0,7 МПа.

Полученный осветленный сок высшего сорта соответствовал требованиям ГОСТ 656—79. Соки плодовые и ягодные натуральные был кристально прозрачным, золотистого цвета с ароматом, свойственным натуральному яблочному соку. Многократный бактериологический анализ показал отсутствие в соке дрожжевых микроорганизмов.

Длительность работы представленных ФЭ трех типов составила 0,7—7 ч в зависимости от диаметра пор, количества и дисперсности коллоидов и влажной взвеси в исходном соке.

Очистка ФЭ осуществлялась противоточной продувкой перегретым паром при 130—140°С под. давлением 0,4—0,6 МПа в течение 20— 40 с. а регенерация — прямоточной промывкой при 70—75°С вначале обессоленной водой в течение 5 мни, потом 2%-ным раствором КаОН в течение 10—15 мин, потом 1%-ным раствором НИОз в течение 5 мин и последующим ополаскиванием обессоленной водой, шим образом, оптимальная продолжительность регенерации составляла 30 мин.

При выключенном циркуляционном насосе (поз. 4) тангенциальная фильтрация принципиально заменяется фронтальной, при которой длительность работы ФЭ составила 0,2—0,5 ч. Имея равномерную пористую структуру по сечению, они забивались по всей толщине «еоез 15—40 мин при фронтальной и через

0,5—2 ч — при тангенциальной фильтрациях. Фильтрующие элементы с равномерной по толщине пористостью, изготовленные из порошка титана фракций 0,05 и 0,08 мм, практи-

чески не поддавалась регенерации и не подлежали повторному использованию, изготовленные из фракции 0,18, работающие в режиме макрофильтрации, с трудом поддавались промывке противотоком и регенерации.

Было изучено влияние температуры п ферментативной депектинизации на производительность ФЭ при тангенциальной фильтрации. Установлено, что энзимация увеличивает производительность ФЭ в 1,5 раза при постоянной рабочей температуре 55°С. Очевидно, поликонденсация галактоновых кислот создает сетчатые образования, которые быстро засоряют поры ФЭ. Чтобы разорвать молекулы пектина, должна быть предусмотрена ферментативная депектинизация. Также определено, что при одинаковой энзимации повышение температуры от 20 до 50°С увеличивает производительность ФЭ в 2 раза.

Было также исследовано влияние осветления с помощью предлагаемых ФЭ на показатели пищевой ценности и длительность хранения яблочного сока без изменения цвета вкуса и выпадения осадка. Известно, что фенольные компоненты, представленные в форме флЧБОКОПДОВ, влияют на вкусовые, вяжущие свойства, жесткость яблок и играют роль в изменении цвета яблочного сока. Ортодифенолы в форме субстратов полифенолоксидного энзима, окисляющего их в орто-хпион, реагируют с аскорбиновой кислотой и формируют бурые составляющие. Продукты окисления могут соединяться с протеинами, создавая сильно окрашенные пигменты, обусловливая также нежелательные преобразования, которые в сочетании с полнконденсацией вызывают .изменение цвета, помутнение сока и выпадение осадка.

Химический анализ сока неочищенного исходного, сока, полученного традиционной технологией, и сока, осветленного на предлагаемых ФЭ, показал, что протеинов в активной форме содержалось соответственно 150; 50,5; 38,9 мг/л. Таким образом, на ФЭ задерживается и переводится в неактивную форму 74% протеинов. Что же касается фенольных компонентов, то необходимо отметить, что сразу после переработки наблюдается слабое удержание полнфенолов (до 2%), которое после 10 дней хранения увеличивается до 12% по сравнению с переработанным соком и до 4% по сравнению с соком, осветленным традиционным способом. Содержание полисахаридов в осветленном на ФЭ соке на 10% ниже, чем в соке традиционного осветления, что также свидетельствует в пользу преимущества применения ФЭ. Содержание сахаров, ароматических веществ и общая кислотность в процессе осветления сока на ФЭ не изменялись, в то время как сок, полученный традиционной техкотогиен, не содержал приятного аромата, что подтвердили органолептические и химические исследования. Последнее дает основание предположить об исключении дезорганизации молекулярного спектра сока при прохождении через ФЭ. Применение данных ФЭ исключает длительное воздействие высокой

50

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 6, 1990

ИЗВЕС

температуры и сокращает время цикла получения осветленного сока от 36 ч, что по традиционной технологии, до 6—8 ч. Наблюдение за соком при хранении показало, что сок, осветленный по традиционной технологии, изменил прозрачность и дал осадок через 10—14 дней, а сок, осветленный на ФЭ, не изменил агрегатного состояния через 2 мес. Физические и химические анализы подтвердили неизменность его начальных свойств.

Таким образом, осветление яблочного сока на исследуемых ФЭ в большей степени сохраняет ароматику, витамины, прочие целебные и питательные вещества, увеличивает срок хранения готовой продукции путем отделения и инактивации высокомолекулярных и олигомерных соединений, вызывающих изменение цвета, вкуса, помутнение сока и выпадение осадка.

Полученные данные о преимуществе тангенциальной фильтрации перед фронтальной на пористых фильтрах из титана логически согласуются с ранее полученными результатами при фильтрации вина и сокоматериалов на титановых фильтрах с равномерной пористостью по сечению.

С целью прогнозирования долговечности эксплуатации и возможности многократной химической регенерации все ФЭ были подвержены опрессовке при давлении до 1,0 МПа, химическому воздействию 2 и 5%-ных растворов ЫаОН и НЫОз в течение 172 ч при 20°С и в течение 78 ч при 78°С, а также воздействию перегретого острого пара — до 150°С в течение 10 ч. В результате замера диаметра пор ФЭ до и после воздействия указанных агрессивных сред увеличения размера пор не установлено, что свидетельствует о высокой химической стойкости изделий и возможности их длительной эксплуатации.

4

ВЫВОДЫ

1. Увеличение диаметра пор по сечению ФЭ из титана в направлении движения фильтрата при тангенциальной фильтрации многократно увеличивает время его работы до регенерации.

2. Фильтрующие элементы, изготовленные гидродинамическим прессованием из порошка титана фракции 0,18 мм, могут быть рекомендованы для первой ступени очистки соков от крупнодисперсных взвесей, из фракций 0,08 и 0,05 мм — для окончательного осветления соков по принципу тангенциальной микрофильтрации.

3. Представленные к испытаниям ФЭ показали принципиальную возможность их применения при мембранном осветлении фруктовых соков и целесообразность дальнейших исследований в данном направлении.

ЛИТЕРАТУРА

1. Новые способы осветления фруктовых соков методом тангенциальной ультрафильтрации на минеральных мембранах. ИМЕКА ЭКОЛОГИЯ. Француз, выставка «Агропром-2» (12—21 апреля). — М., 1985.

2. А. с. № 1552466 СССР. Кондратов Г. А., Ана-

щенко М. П., Мчедлидзе А. И. Способ изготовления фильтрующих трубчатых изделий из титана.

3. Установка для тангенциальной фильтрации через минеральные мембраны. ИМЕКА ЭНОЛОГИЯ. Француз. выставка «Агропром-2» (12—21 апреля. — М.,

1985.

Лаборатория интенсификации технологических процессов Кафедра технологии консервирования

БР НПО ПМ отдел № 41 Поступила 24.04.90.

663.97.051.

ДИНАМИКА РАСПАДА ХЛОРОФИЛЛА ПРИ ТОМЛЕНИИ ЗЕЛЕНОЛИСТНЫХ СОРТОВ ТАБАКА

М. А. КУЗЬМИНА. И. Г. МОХНАЧЕВ, А. И. ПЕТРИИ

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Всесоюзный научно-исследовательский институт табака и табачных изделий

Послеуборочная обработка табака — завершающий этап производства сырья, предназначенный для развития и закрепления в нем тех качественных признаков, которые накопились в период вегетации. Наряду с этим, в период послеуборочной обработки происходит формирование специфических свойств, определяющих курительные и технологические достоинства табачного сырья.

Особое место в технологии послеуборочной обработки табака принадлежит процессу томления свежеубранных листьев, так как в это время в основном формируются курительные и товарные достоинства сырья.

В практике послеуборочной обработки основным признаком, определяющим правильность проведения технологических процессов, является окраска листьев, по которой устанавливают режим томления табака, оценивают степень вытомленности листа и определяют момент перехода ко второй фазе — собственно сушке. Это основывается на том, что окраска как внешнее проявление преобразования химического состава при томлении отражает внутренние изменения многих групп веществ, ответственных за качество табака. Полнота распада хлорофилла в известной степени является критерием не только качества

конечн Налич; томлен лучаем (I, 5). Одні

ВЛІІЯЮІ

на дин ное СО! ботани

ное по перечні стояни: томяші правил

Н0СТН01

Дані

многих

л Я ЮТ I

тенциа ческих ко при фическ В л; табака ЛОГИЧЄІ

ярусно:

намику

перспеї

Разраб

основе

листьеі

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

сушки

обеспе1

риоде !

СВ0ЙСТІ

При бепнос филла третье! Перемс 580, В} Влия распад; табака Листья (по ОС дозрел] зелено? (желта средне! на ме» зрелые ки с по Для жения распаді листья? Иммун.

Опыт1 тута п< тою п

ТИПИЧНІ МИЛИ Т

станда] при 1= вентилі

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.