CC BY
108
664.863.813
ВЛИЯНИЕ СВЧ-ЭНЕРГИИНА СТЕПЕНЬ ВЫХОДА КА ЧЕСТВЕННОГО СОКА ИЗ ЯБЛОК
Д.С. ДЖАРУЛЛАЕВ, Г. И. КАСЬЯНОВ
Дагестанский государственный технический университет Кубанский государственный технологический университет
Количество и качество получаемого из яблок сока во многом зависит от строения ткани плодов, от способов предварительной обработки их перед прессованием, от химического состава - содержания органических кислот, сахаров, витаминов и др., а также от отношения массовых долей сахаров и кислот (сахарокислотный индекс).
Более пригодны для получения соков те яблоки, сахарокислотный индекс которых составляет от 10 до 15, что соответствует содержанию органических кислот 0,7-0,9, а сахаров свыше 9%.
Содержание дубильных веществ, усиливающих вкус плодового сока и легко образующих с белками нерастворимые соединения, что важно при осветлении сока и стойкости при его хранении, должно быть в пределах 0,15-0,20%. Доля пектиновых веществ, затрудняющих отделение сока и его очистку, должна быть небольшой. Разрушение в процессе переработки яблок аскорбиновой кислоты (витамин С), являющейся катализатором окислительно-восстановительных процессов, способствует изменению цвета сока и ухудшению его качества [1].
Важным показателем, характеризующим пригодность сырья для извлечения из него сока, является сочность плода, которая определяется по формуле
С=-
Кп К С
■ 100,
где Кп, Кс - кислотность плодов и сока, %; С - содержание сока в сырье, %.
Большое значение для выхода сока имеет зрелость плодов. У недозрелых плодов клетки заполнены протоплазмой, вакуоли содержат значительное количество свободных кислот и мало сахаров, что делает сок кислым, а его выход небольшим.
При перезревании плодов ткань становится рыхлой и при прессовании сырья образуется однородная масса, не имеющая каналов, по которым мог бы стекать сок, поэтому сок из перезрелых плодов извлекается с трудом, получается мутным, плохо поддающимся осветлению и фильтрованию.
Поэтому для производства сока (осветленного, не-осветленного) должны использоваться только зрелые плоды.
Клеточные стенки живой клетки яблок плохо проницаемы для клеточного сока, что препятствует выходу его наружу. Поэтому основным фактором, определяющим степень выделения сока при прессовании, является проницаемость клеточных стенок растительной ткани.
Для увеличения проницаемости клеток плодов яблок необходимо достаточно сильное внешнее воздействие, деформирующее или разрушающее клетки, после которого восстановление их первоначальных свойств невозможно. Протоплазма таких клеток теряет способность удерживать сок, который легко выходит наружу через образовавшиеся крупные поры.
Исследования [2, 3] свидетельствуют, что степень выделения сока из растительного сырья зависит от проницаемости протоплазмы и ее способности противостоять внешним физическим воздействиям в процессе предварительной обработки и последующего прессования. Чем выше клеточная проницаемость сырья и чем больше повреждена структура клетки в процессе предварительной обработки и прессования, тем больше возможен выход сока.
Увеличение проницаемости клеток растительного сырья перед прессованием для повышения выхода сока может производиться путем механического измельчения плодов, их нагревания или замораживания, путем пропусканием через ткань плодов электрического тока, а также некоторыми другими способами.
В основном при производстве соков используют дробление яблок. Наибольшее количество сока выделяется из равномерно раздробленного сырья при последующем прессовании под давлением 20-35 МПа. Выход сока составляет 60-65%.
В процессе дробления яблок происходит интенсивное окисление дубильных веществ в присутствии кислорода воздуха под действием окислительных ферментов, в основном пероксидазы, с образованием фло-бофенов коричневого или красного цвета, которое является основной причиной потемнения получаемого сока и ухудшения его качества. Для устранения потемнения сока требуются дополнительные технологические процессы - нагревание, осветление, фильтрование - и материалы.
Для предотвращения потемнения мезги и получаемого из нее сока, необходимо плоды яблок при переработке защитить от доступа кислорода воздуха и инактивировать ферментную систему яблок.
С целью торможения процесса окисления мезги обычно используют аскорбиновую кислоту или нагревание мезги. Однако термическая обработка, как и аскорбиновая кислота, предотвращает окисление полифенолов лишь в том случае, если эти процессы проводятся сразу после нарушения целостности ткани, уже через 5-10 мин эффективность их существенно снижается, что исключает возможность использования этих способов в производственных условиях.
Исследованиями Ю .Г. Скориковой выявлено, что в плодах, где содержится лишь активный фермент о-де-финолоксидазы, температура мезги 75-80° С достаточна для его инактивации, тогда как для инактивации пе-
роксидазы необходима температура 80-90°С. Желаемый эффект достигается при повышении температуры плодов свыше 80°С по всему объему. При нагревании паром или водой для этого требуется длительное время, плоды развариваются; так как градиенты температуры и влаги имеют встречную направленность, сок получается окисленным и содержит мякоть.
Поэтому конвективная обработка теплом плодов яблок или мезги для производства неосветленных и осветленных соков не применяется [2, 3].
Для увеличения выхода сока и предотвращения его окисления нами был исследован способ обработки целых яблок электромагнитным полем сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) перед отжимом сока прессованием.
Целые плоды яблок обрабатывали в СВЧ -устройстве, где с помощью магнетрона возбуждается ЭМП частотой 2400 ± 50 МГ ц. Магнетрон был снабжен реле времени, обеспечивающим заданный режим времени и СВЧ-камерой (резонатором), куда помещали яблоки.
Было выявлено, что под воздействием СВЧ-энергии на целые плоды яблок в течение 2-4 мин выход сока из плодов возрастает, после 3,5 мин - постепенно уменьшается. Получаемый сок - светлый, неокисленный, имеет натуральный аромат яблок. При данных режимах (2-4 мин) температура по всему объему плодов составляет 80-90°С, чего трудно добиться при конвективном тепловом нагреве.
Достигнутый высокий выход сока из целых яблок связан с объемным поглощением плодами микроволновой энергии, которая вызывает их равномерный и быстрый нагрев по всему объему, способствующий увеличению клеточной проницаемости за счет очень быстрого расширения объема находящихся в клетках воздуха и паров воды, приводящего к локальному микровзрыву клеточных структур, коагуляции белков ферментов. Это приводит к более полному извлечению качественного сока (70-75%) из клеток при последующем прессовании при давлении 4-5 МПа. Показатели выхода и химического состава яблочного сока, полу-
ченного с использованием ЭМП СВЧ и дробления представлены в таблице.
Кроме того, с учетом влияния на окисление, обработку целых яблок СВЧ-энергией производили без доступа кислорода. За счет достигнутой температуры 80-90°С по всему объему активность ферментной системы, в основном фермента пероксидазы, после 2 мин не выявлена. Полученный сок светлый, прозрачный, обладает яблочным ароматом и не окисляется при дальнейшем хранении. Это подтверждается данными таблицы, дубильные вещества в полученном соке из дробленых яблок составляют 0,61-0,63, а в соке при СВЧ-обработке целых яблок - 1,88-1,94 мг/100 г.
Яблоки содержат в межклеточных порах ткани около 20% общего воздуха [4]. Вследствие того, что воздух находится в межклеточных пространствах плодов, полученный сок, как правило, содержит заметное количество кислорода и углекислого газа, которые желательно вывести из плодов до получения сока.
В результате исследований по удалению кислорода, воздуха деаэрацией сока после фильтрования выявлено, что ни в одном случае не удается уменьшить содержание кислорода до уровня более низкого, чем он был в свежеполученном соке [4]. Тогда как при СВЧ- обработке целых яблок градиент температуры направлен из центра плода к поверхности, поэтому находящийся в межклеточных пространствах воздух стремится к поверхности и удаляется из плодов до получения сока.
Удаление кислорода и других растворенных и поглощенных плодами газов не только способствует улучшению вкуса и сохранению цвета, но и повышению пищевой ценности полученного сока (таблица).
С увеличением длительности воздействия СВЧ-энергией на целые яблоки температура по всему их объему повышается, и так как градиент влаги направлен от центра плода к поверхности содержание влаги, кислорода, воздуха и других газов уменьшается и соответственно понижаются диэлектрические свойства ткани яблок. Поэтому после 4 мин СВЧ- обработки
Таблица
Содержание, % Дубильные вещества, мг/100 г Оптическая плотность Содержание
Технологичес кий процес с Выход сока, % сухих веществ редуцирующих сахаров пектиновых веществ после прессова- ния после фильтрования и осветления взвесей после прессования, %
Дробление 62,5 10,6 8,0 0,05 0,62 0,85 0,34 2,2
61,9 10,1 8,1 0,06 0,61 0,90 0,35 2,4
61,5 10,4 8,2 0,06 0,62 0,84 0,33 2,4
СВЧ-обработка: 62,3 10,4 8,2 0,06 0,63 0,92 0,32 2,3
3 мин 74,6 12,8 10,1 0,19 1,94 0,35 0,20 0,2
73,8 12,4 10,2 0,18 1,88 0,38 0,20 0,3
74,2 12,3 10,0 0,18 1,91 0,34 0,22 0,2
74,1 12,6 10,3 0,17 1,92 0,33 0,23 0,3
3,5 мин 75,3 12,7 10,4 0,18 1,93 0,30 0,21 0,18
75,6 13,0 10,8 0,19 1,92 0,32 0,20 0,2
74,8 12,8 10,2 0,20 1,91 0,34 0,22 0,2
75,5 12,5 10,1 0,18 1,92 0,33 0,22 0,19
яблок и при последующем прессовании выход сока постепенно уменьшается.
Полученные данные дают основания сделать вывод, что качество, пищевая и биологическая ценность яблочного сока, полученного с использованием ЭМП СВЧ, выше, чем у сока, получаемого традиционным способом.
На основании выполненных исследований разработана поточно-механизированная линия производства яблочного сока с использованием СВЧ-энергии для предварительной обработки целых яблок перед прессованием. Создание такой линии получения яблочного сока по новой технологии позволит получить значительный экономический эффект и качественную натуральную пищевую продукцию [5].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ревзин В.Я. Факторы, определяющие выход яблочного сока при производстве виноматериалов. - М.: ЦНИИТЭМ, Пищевая пром-сть, 1973. - 23 с.
2. Фан-Юнг А.Ф., Флауменбаум Б.Л., Изотов А.К. Технология консервирования плодов и овощей. - М.: Пищевая пром-сть, 1969.
3. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы / А.Ф. Фан-Юнг, Б.Л. Флауменбаум и др. - М.: Пищевая пром-сть, 1980. - 336 с.
4. Дональд К. Гресснер, Мейнорд А. Джойслин. Химия и технология плодово-ягодных и овощных соков. - М.: Пищепро-миздат, 1954. - 509 с.
5. А.с. 175230 СССР. Способ обработки целых семечковых плодов / Д.С. Джаруллаев и др. // БИ. - 1992. - № 29.
Кафедра технологии продуктов общественного питания Кафедра технологии мясной и рыбной продукции
Поступила 05.12.05 г.
663.256.2
АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА КРАСНЫХ ВИН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
Н.М. АГЕЕВА, В.Я. ОДАРЧЕНКО
Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства Россельхозакадемии
Кубанский государственный технологический университет
В последние годы большой интерес вызывают научные публикации, посвященные антиокислительным свойствам полифенолов красных вин, их антиокси-дантной активности, т. е. способности полифенолов вина акцептировать свободные радикалы и тем самым подавлять окисление липидов, витаминов и других ценных компонентов, поддерживать массообменные процессы в живой клетке, предупреждать и даже излечивать многие заболевания.
Различные технологические приемы производства и обработки вин оказывают неадекватное влияние на концентрацию фенольных веществ (ФВ), а следовательно, на их антиокислительные свойства.
Цель настоящей работы - исследование влияния различных способов производства красного вина на антиокислительную способность полифенолов.
В экспериментах оценивали влияние ферментации с применением различных препаратов, продолжительности и температуры настаивания мезги на накопление суммы полифенолов и их полимерной фракции. Ферментные препараты производства Германии - Трено-лин рот и Тренолин руж - и Франции - Экзаром и Флю-даза - вносили в жирную мезгу в предварительно установленных оптимальных концентрациях и ферментировали при 35-40°С, затем мезгу охлаждали до температуры 22-25°С и вносили винные дрожжи расы Каберне 5.
Одновременно провели эксперименты по определению степени окисленности комплекса фенольных со-
единений в натуральных сухих красных винах, произведенных из различных сортов винограда по классической технологии - дробление винограда с отделением гребней, сбраживание сульфитированной (до 70-100 мг/дм3) жирной мезги с погруженной «шапкой» с применением разводки чистой культуры дрожжей расы Каберне 5.
Степень окисленности Сок ФВ измеряли путем потенциометрического титрования, при этом устанавливали вклад 1 мг ФВ в изменение окислительно-восстановительного потенциала при титровании 0,1 н раствором йода. Полученные результаты приведены в табл. 1.
Установлено, что в виноматериалах, приготовленных по традиционной технологии (варианты 1-8), массовая концентрация полимерной фракции зависит от сорта винограда и места его произрастания. При этом в Каберне и Саперави массовая доля полимеров имеет близкие значения. Наименьшая доля полимеров выявлена в сорте винограда Мерло.
Уровень окисленности коррелирует с массовой долей полимерной фракции ФВ (коэффициент корреляции 0,78), т. е. чем больше массовая доля полимерной фракции в составе фенольного комплекса, тем выше величина степени окисленности. Если учитывать, что количество полимерных форм является критерием степени старения виноматериалов, то можно считать, что в виноматериалах Каберне (Геленджик), Саперави (Геленджик), а также в опытных образцах, полученных с применением ферментных препаратов Тренолин рот и Тренолин руж, в процессе производства произошли глубокие окислительные изменения состава фенольных соединений, приведшие к ускорению их созревания.
