Основы технологии производства функциональных фруктовых, овощных соков и их смеси (ПК-1,ПК-7).

Для здорового питания рекомендуются соки прямого отжима, соки неосветленные и соки с мякотью.

Соки прямого отжима можно получить не из всех видов плодов и ягод, овощные соки часто вырабатывают в смеси с плодовыми и ягодными: свекольно-яблочный, морковно-яблочный, морковно-виноградный, тыквенно-ананасовый и др. Такие соки называются смешаными.

Соки называют, как правило, по виду сырья. Смеси соков могут выпускаться под отвлеченными названиями или с торговой маркой, например сок яблочный «ТОНУС».

Соки прямого отжима

Плоды и ягоды для производства соков должны быть зрелыми. Недозрелые плоды имеют слабую окраску, повышенную кислотность, плотную мякоть. Соки из незрелых и недоразвитых плодов имеют меньшее количество ароматических веществ, гораздо ниже их качество и количество при получении концентрата ароматических веществ.

Соки прямого отжима могут быть рекомендованы для здорового питания, в том числе и детей в возрасте не ранее 1 года. Ограничения в употреблении относятся к людям с заболеваниями желудочно-кишечной системы. Рекомендуемая норма не более 200г в день.

При подборе сортов плодовых и ягодных культур для выработки соков без мякоти одним из основных показателей является содержание сухих веществ в сырье, от которого зависят экстрактивность сока и его качество. Для получения соков лучше использовать сорта осенние и осенне-зимние с сочной и кисло-сладкой мякотью, так как плоды летних сортов созревания, как правило, дают меньший выход сока, меньше содержат сухих веществ. Сорта, имеющие окрашенную кожицу и неокрашенный сок. для выработки натуральных соков непригодны. Существенное значение имеет массовая доля сахаров и кислот (сахаро-кислотный индекс - СКИ), которые определяют вкус соков. Например, для яблочного сока с массовой долей сахаров 10% и органических кислот 0, 5, сахаро-кислотный индекс будет равен 10: 0, 5=20. При СКИ 20 и выше сок будет иметь сладко-кислый или сладкий вкус, при СКИ ниже 20 кисло-сладкий или кислый вкус. При высокой кислотности и низком содержании сахара сок получается невкусным. К отдельным видам плодово-ягодного сырья существуют дополнительные требования. Например, гранаты должны иметь кислотность в пределах 0, 9-2, 8 %; крыжовник лучше использовать с желтой окраской, так как сок из красных ягод при переработке и хранении меняет цвет.

Для получения соков с мякотью и нектаров необходимо выбирать плоды с высоким содержанием мякоти и сахаров.

Такие подготовительные операции, как мойка, инспекция, очистка плодово-ягодного сырья при производстве соков аналогичны таковым в технологии получения компотов, маринадов, варенья и пр.

Измельчение плодов и ягод

Выход сока зависит от степени измельчения сырья, количества пектиновых веществ, состояния коллоидной системы мезги и других факторов. Каждый вид сырья имеет свои особенности дробления. Яблоки, айва и прочие плоды с плотной тканью должны быть раздроблены на частицы размером 3-6 мм (не менее 50 % частиц), другие плоды можно измельчать на более крупные частицы. Косточковые плоды с мягкой тканью (сливы, абрикосы) достаточно размять, предварительно удалив косточки в специальных машинах.

Тепловая обработка (бланширование)

Нагревание плодов горячей водой, паром или горячим воздухом повышает выход сока, инактивирует ферменты, снижает характерные для сока из сырых ягод слизистость и вязкость. Тепловая обработка наиболее эффективна для плодов с низкой сокоотдачей — кизила, абрикосов, сливы. Такой же эффект достигается при обработке теплом других ягод (ежевика, брусника, облепиха) и плодов (рябина, шиповник, яблоки), трудно отдающих сок, что делает нагревание необходимым приемом при подготовке к прессованию этих видов сырья.

Режим нагревания должен быть подобран для каждого вида сырья индивидуально. При чрезмерно высоких температурах и большой продолжительности нагревания в сок будут переходить полифенольные и другие соединения, ухудшающие его вкус, увеличится также содержание растворимого пектина, что затруднит фильтрование и прессование. При производстве соков без мякоти нагрев обычно ведут до температуры 60-75 °С, при производстве соков с мякотью — до 75-90 °С. Нагревают либо целые плоды, либо мезгу сразу же после дробления.

Замораживание

При охлаждении растительной ткани ниже точки замерзания воды в клетках и межклеточных пространствах образуются кристаллы льда, рост которых приводит к механическому нарушению целостности клеток и обезвоживанию цитоплазмы. Благодаря этому для выделения сока достаточно незначительного механического давления. Этот метод применяют чаще при обработке ягод. Например, бруснику, клюкву, облепиху вначале замораживают, затем оттаявшие (дефростированные) ягоды нагревают до 30-35 °С и прессуют.

Следует учитывать, что при оттаивании (дефростации), особенно медленном, ферменты в разрушенных клетках быстро восстанавливают свою активность, вызывая окисление полифенолов и других органических веществ и потемнение тканей, снижающих качество сока. Поэтому замороженные плоды следует дробить и прессовать, не допуская полной их дефростации.

Обработка электрическим током (электроплазмолиз)

Этот вид обработки является одним из эффективных способов повышения сокоотдачи при прессовании. Сок после электрообработки содержит меньше тонкодисперсных взвесей и обладает более низкой вязкостью, благодаря чему облегчается выделение сока из мезги и последующее его осветление и уваривание. Разные виды плодов и ягод обладают неодинаковой устойчивостью к электроплазмолизу. Наибольшей устойчивостью обладают яблоки, сливы, вишни, некоторые сорта винограда; ягоды менее устойчивы, чем плоды.

Извлечение сока

Традиционно для извлечения сока из подготовленной мезги плодов и ягод применяют разные способы: прессование, центрифугирование, диффузию и др. Основным методом считается прессование. Основные требования, предъявляемые ко всем способам извлечения сока: максимальный выход сока с минимальным содержанием взвесей; сохранение в соке свойств, присущим свежим плодам; быстрота и непрерывность процесса, возможность механизации и автоматизации, высокая экономичность работы.

Эффективность прессования зависит от таких факторов, как давление, степень измельчения мезги, предварительное извлечение сока, высота слоя мезги.

Перспективно получение сока методом центрифугирования, но применяют его главным образом при выработке соков с мякотью. Выход сока зависит от способа подготовки мезги и прессования. Современное оборудование – декантеры дают возможность получения сока с различным содержанием мякоти. Декантер представляет собой горизонтальную центрифугу со шнеком внутри. Благодаря применения декантирования, в готовом продукте регулируется количество мякоти и повышается содержание сухих веществ.

Мезга нагревается до температуры 85 ^оС для снижения вязкости и облегчения отделения сока, поступает на выделение сока с мякотью в декантер.

Полученный сок прямого отжима собирается в небольшую накопительную емкость. Далее сок процеживают через сито из нержавеющей стали с отверстиями диаметром 0, 75 мм или капроновое сито № 18 для удаления попавших в сок при прессовании кусочков мезги и других примесей.

Затем готовую продукцию подвергают подогреву и деаэрации в деаэраторе при температуре от 35 до 80 °С и остаточном давлении от 6 до 8 кПа (от 0, 06 до 0, 08 кгс/см²).

Деаэрация сока

В процессе выработки сок значительно насыщается кислородом, который способствует разрушению витаминов, окислению полифенолов и красящих веществ, что приводит к потемнению и ухудшению органолептических свойств сока. Удаление воздуха и других растворенных в соке газов не только улучшает качество сока, но и предупреждает его вспенивание при фасовке, обеспечивает лучшую сохранность в процессе хранения. Деаэрируют соки в деаэраторах-пастеризаторах при 65-75 °С и остаточном давлении 0, 6-0, 8 кПа. Розлив сока в горячем состоянии также способствует удалению воздуха из продукта.

Цель деаэрации - удаления пузырьков воздуха из массы сока, а также предотвращения окисления и пенообразования сока.

Деаэрированный сок насосом подается в трубчатый стерилизатор-охладитель. При асептическом консервировании применяют принцип высокотемпературной кратковременной стерилизации продукта в тонком слое. Именно таким образом возможно быстрое повышение температуры продукта до температуры стерилизации, стерилизация в течении минуты, а затем быстрое охлаждение. Соки фруктово-ягодные и овощные пастеризуют или стерилизуют при 100- 120⁰ С в течение 0, 5-2 минут а затем охлаждают до 25⁰ С. Далее готовые соки в стерильных условиях фасуют в стерильно подготовленную тару, которую герметизируют в стерильных условиях.

Сущность диффузионного метода получения сока заключается в выщелачивании водой экстрактивных веществ из плодовой мезги таких плодов и ягод как шиповник, боярышник и т.п. Однако с помощью диффузии получают сок более светлый и менее окисленный, чем при применении других методов прессования.

Очистка и осветление сока снижают содержание полезных веществ, но поскольку осветленные соки пользуются довольно большим спросом для утоления жажды, этот вид продукции занимает значительный объем в промышленном производстве. Использование правильно подобранного оборудования для фильтрации, в том числе ультрафильтрации, позволяет провести этот процесс в «щадящем» режиме и сохранить до 65-70 % таких полезных веществ, как аминокислоты, витамины, полифенолы. Очень важно инактивировать окислительные ферменты, что достигается предварительной тепловой обработкой сокоматериалов. Обработка сокоматериалов в закрытых (герметичных) системах способствует сохранению пищевой и биологической ценности.

Наряду с общими технологическими приемами, используемыми при производстве соков, существует ряд специальных, обусловленных спецификой используемого сырья.

Так, получение гранатового сока затруднено из-за твердой внешней кожуры, содержащей большое количество дубильных веществ. При дроблении и прессовании дубильные вещества переходят из кожуры в сок и придают ему горький вяжущий привкус. Во избежание этого гранаты очищают от кожуры в машинах вибрационного типа, а сок отжимают из очищенных зерен в шнековом прессе. Полученный сок очищают от взвесей, сепарируют, фильтруют, пропускают через деаэратор для удаления кислорода воздуха, пастеризуют и отправляют на розлив. При хранении гранатовый сок быстро изменяет свой цвет, появляется осадок. Во избежание этого рекомендуется хранить сок при пониженной температуре 0-10 °С.

Сок из шиповника ценится за высокое содержание витамина С (до 300мг/100г). Для производства сока используют плоды культурного и дикорастущего шиповника.

Из-за характерного строения плодов шиповника, в котором 1/3 составляют семена, наиболее целесообразен экстракционно-прессовый и диффузионный способ извлечения сока.

При переработке культурного шиповника значение имеет степень зрелости плодов. Наибольший выход можно получить из перезревшего шиповника, однако выход витамина С при этом снижается.

Соки и напитки из шиповника могут быть рекомендованы для здорового питания, в том числе и детей в возрасте не ранее 1 года. Ограничения в употреблении относятся к людям с заболеваниями: диабет и избыточный вес. Рекомендуемая норма не более 200г в день.

Для изготовления сока виноградного используют виноград свежий ручной и машинной уборки, сусло виноградное натуральное или сок-полуфабрикат виноградный натуральный (асептического консервирования или холодильного хранения).

Производствовиноградного сока имеет особенности, связанные с наличием в винограде двух слаборастворимых солей винной кислоты: нейтрального тартрата кальция и кислого тартрата кальция (винный камень), которые при хранении сока выпадают в осадок и ухудшают внешний вид готового продукта. Поэтому при производстве виноградного сока применяют технологии, исключающие или уменьшающие опасность выпадения этих солей в осадок. Соки из винограда могут быть рекомендованы для здорового питания, в том числе и детей в возрасте не ранее 1 года. Ограничения в употреблении относятся к людям с заболеваниями: диабет и избыточный вес. Рекомендуемая норма не более 100г в день.

Соки из цитрусовых

Особенностью технологии переработки цитрусовых плодов является наличие специфической кожуры и содержащихся в ней ценных эфирных масел, которые играют огромную роль в формировании вкуса сока, однако при попадании в сок могут придать ему неприятный посторонний привкус, поэтому их содержание в соках не должно превышать 0, 01-0, 002 об.%, чтобы сок был стойким при хранении и сохранял гармоничный вкус.

Кожура цитрусовых является ценным компонентом производства безалкогольных напитков, кондитерских и других изделий. В связи с этим, технология получения соков из цитрусовых предусматривает сначала извлечение масла из кожуры, а затем отжим сока на оборудовании, обеспечивающем переход значительной части мякоти в сок. Наличие мякоти обусловливает полноту вкуса и сохранение ценных биологически активных нерастворимых веществ в соке.

Необходимо как можно тщательнее отделять сок от кожуры, поэтому плоды нельзя измельчать и прессовать в виде однородной массы.

Для извлечения сока из цитрусовых разработаны устройства, в которых каждый плод обрабатывается отдельно. В настоящее время существует два способа переработки:

• плод режут пополам и из каждой половины извлекают сок при помощи вращающегося конуса;

• плоды сдавливаются с помощью сжимающего устройства в виде руки, одновременно снизу подводится дисковый нож, вырезающий из плода круг.

Полученная масса после подработки передается на финишер (протирочную машину с ситами, имеющими разный диаметр ячеек) и сепаратор для освобождения от оставшихся грубых частиц. Фильтрацию и осветление цитрусовых соков практически не проводят, так как многие ценные составные части соков находятся во взвешенном состоянии. Пульпу, полученную на выходе из финишера, после подработки используют для получения соков с мякотью.

Отделенную кожуру раздавливают и дробят для последующего получения эфирных масел и соков, содержащих тонкоизмельченную цитрусовую пульпу. Эти соки перерабатывают в напитки, содержащие определенное количество мякоти плодов.

Отжим мандаринового сока вышеуказанными способами сопряжен с трудностями, обусловленными строением плодов. Мандарины имеют форму сплющенного шара с вдавленным основанием; кожура у них хрупкая, свободно отстающая от долек, дольки слабо связаны между собой. Сок получают прессованием или экстрагированием.

Соки из цитрусовых могут быть рекомендованы для здорового питания, в том числе и детей в возрасте не ранее 1 года.Ограничения в употреблении относятся к людям с заболеваниями: диабет и избыточный вес, аллергия к цитрусовым. Рекомендуемая норма не более 200г в день.

Плодово-ягодные соки с мякотью

Технологический процесс получения плодово-ягодных соков с мякотью включает следующие основные производственные операции:

• сырье: предварительная мойка - инспекция - вторая мойка - удаление плодоножек - измельчение;

• плодово-ягодная мезга: нагревание/охлаждение – инактивация ферментов (нагревание) – декантирование или центрифугирование – гомогенизация – деаэрация – пастеризация – фасование – укупорка.

Соки с мякотью наиболее полезные из соков, могут быть рекомендованы для здорового питания, в том числе и детей в возрасте не ранее 5 месяцев. Рекомендуемая норма не более 300г в день.

Овощные соки и полуфабрикаты получают в основном из томатов, моркови, красной свеклы, паприки, сельдерея, шпината и других овощей.

Сырые овощные соки и овощные пюре обязательно подвергают деаэрации в деаэрационных установках и стерилизуют.

Стерилизацию пюре и соков из томатов и паприки проводят при температуре 120 °С в течение 1-2 мин. Пюре и сок из моркови, сельдерея, спаржи, красной свеклы стерилизуют при 125 °С в течение 3-5 мин. В шпинатное пюре и соки перед стерилизацией следует добавить лимонную кислоту для снижения величины рН до 4, а затем стерилизовать при 105 °С в течение 20-30 сек. Кислый сок из ревеня, черной редьки, лука и чеснока также стерилизуют при 105-110 °С с выдержкой 20-10 с.

Для производства овощных соков наряду с пюре и соками-полуфабрикатами используют так называемые овощные гомогенаты. Производство овощных гомогенатов должно происходить быстро и непрерывно. Для получения гомогенатор необходимо иметь соответствующие установки для измельчения, гомогенизации и деаэрации.

Соки из малокислых овощей и подкисленные — из шпината, салата и кресс-салата — вырабатывают неосветленными и используют исключительно для купажирования с другими видами соков. Для получения сока листовые овощи тщательно моют, дробят, нагревают посредством подачи пара в продукт; мезгу прессуют на гидравлическом прессе. Подкисление и стерилизацию проводят так же, как и при производстве соков из корнеплодов.

Сок из сладкого стручкового перца (паприки) изготавливают из разных сортов сладкого перца с плодами пирамидальной, цилиндрической или конусовидной формы, с небольшим содержанием капсаицина, который придает перцу жгучий вкус. Лучшими по качеству являются соки из перца биологической зрелости с толстостенными плодами красного или темно-красного цвета. Эти соки содержат большое количество витамина С (80-200 мг/100 г) и каротиноидов и потому используются для витаминизации других овощных соков и для купажа. Из перца можно получать сок с мякотью и без мякоти.

Сок из огурцов вырабатывают в небольших количествах и используют преимущественно в купажированных соках. Огурцы должны иметь плотную мякоть (без пустот); форма и величина плодов не имеют значения.

Сок из белокочанной капусты получают из свежей капусты предпочтительно средне- и позднеспелых сортов. Выход сока, полученного путем шинкования и прессования капусты, низкий — 40-45 %. Для повышения выхода сока (до 65-70 %) шинкованную капусту пересыпают солью (0, 5 %) и выдерживают 2-3 ч. Для сохранения цвета к соку добавляют аскорбиновую кислоту (50-100 мг/100 г).

Из свежей белокочанной капусты вырабатывают также сок с мякотью. Для этого капусту после измельчения на шинковальной машине бланшируют паром в закрытом паровом аппарате при 95-105 °С в течение 10 мин. Сок из бланшированной массы отжимают в экстракторе.

Овощные соки из моркови, сельдерея, спаржи, красной свеклы, тыквы, огурцов, капусты принимают по рекомендациям врача.

Сок из спаржи применяют в качестве одного из компонентов в смешанных соках. Лучший по качеству сок получают из верхушечных частей побегов. Нижние толстые части побегов придают соку горький вкус. Спаржа должна перерабатываться на сок сразу же после уборки. Побеги бланшируют 3-4 мин в воде или паром, затем отжимают сок в экстракторе или на гидравлическом прессе. Для улучшения вкуса к соку добавляют 0, 7-0, 8 % поваренной соли и иногда подкисляют лимонной кислотой для снижения величины рН до 4, 0-4, 2. Подкисленный сок стерилизуют при 100 °С в течение 30 мин, не подкисленный — при 116 °С в течение 20 мин. Принимают по рекомендациям врача.

Способом молочнокислого брожения получают морковный, свекольный, сельдерейный, томатный соки, сок из квашеной капусты, а также овощные коктейли. Соки можно получать при естественном брожении или путем искусственного сбраживания с применением чистых культур, выделяющих молочную кислоту (метод лактоферментации). Такие соки (и напитки на их основе) относят к профилактическим продуктам. Принимают по рекомендациям врача.

Сброженные, с использованием молочнокислых бактерий, овощные и фруктовые соки в России производят в небольших количествах, хотя исторически эти продукты свойственны в основном российской кухне и наиболее полезны для здорового и функционального питания.

Наиболее распространен сок квашеной капусты. Для его получения капусту заквашивают с добавлением 1, 5-2, 0 % соли (можно добавлять пряности).

На первом этапе молочнокислого брожения в капусте образуется большое количество диоксида углерода за счет дыхания листьев капусты и микробиальных процессов (деятельность дрожжей и гетероферментативных молочнокислых бактерий). При этом создаются анаэробные условия, препятствующие размножению дрожжей и плесневых грибов и способствующие сохранению витамина С.

Молочнокислое брожение начинается при температуре 16-20 °С примерно через 3 дня и длится 3-6 недель. После достижения требуемой кислотности (1, 3-1, 5 %) сок сливают, а капусту прессуют. При более высоком содержании молочной кислоты вкус сока ухудшается.

Более быстро и надежно проводить ферментацию с применением лактоферментов. Для этого шинкованную капусту быстро нагревают до 105-110 °С в трубчатом подогревателе, затем охлаждают до 35-45 °С и заражают чистой культурой микроорганизмов, образующих молочную кислоту. Через 10-24 ч, как только величина рН капусты под действием образовавшейся биогенной кислоты достигает 3, 8^4, 2, капусту прессуют.

Готовый сок фильтруют, деаэрируют, пастеризуют и закладывают на хранение для дальнейшей переработки.

Для получения соков из кислых овощей используют томаты и ревень. Ревень собирают в мае-июне, пока черешки не огрубели. В переработку идут только листовые черешки, очищенные от листьев, так как листья богаты щавелевой кислотой. После мойки и измельчения черешков полученную мезгу обрабатывают пектолитическими ферментами для увеличения выхода сока и прессуют на прессе. Выход сока составляет 65-70 %. Принимают по рекомендациям врача.

Смешанные овощные соки готовят из соков и пюре-полуфабрикатов, которые вырабатываются по технологии овощных соков и сохраняются при помощи асептического консервирования или стерилизации. Принимают по рекомендациям врача.

Плодово-ягодные и овощные порошки и порошкообразные концентраты соков готовят из соков и пюре или их концентратов. Влагу можно удалить следующими методами: сублимацией (сушка замораживанием); кристаллизацией (концентрирование замораживанием); диффузией (обратный осмос, ультрафильтрация); выпариванием (сгущение, сушка).

Два первых метода, заключающиеся в отделении влаги при температурах ниже точки замораживания, дают самые лучшие по качеству продукты, однако широкое использование ограничено высокой стоимостью. Обратный осмос позволяет концентрировать продукты при относительно низких температурах (15-25 °С), однако степень концентрации низка, и происходят большие потери ароматических веществ. Сгущение вязких плодово- ягодных и овощных соков осуществляют с помощью термического выпаривания, а также способом, заключающимся в разделении фаз.

Кемеровским технологическим институтом пищевой промышленности совместно с Томским политехническим институтом разработана новая перспективная технология получения порошкообразных концентратов соков из плодово-ягодного и овощного сырья способом гранулирования. Данная технология позволяет получать плодовые, ягодные и овощные соки, в том числе двух -, трехкомпонентные, а также коктейли плодово-ягодные, овощные и плодоовощные.

Консервирование соков

В целях предотвращения порчи и обеспечения длительного хранения соки обрабатывают путем использования повышенной, пониженной температуры или добавлением консервирующих химических веществ.

В производстве соков в настоящее время применяют следующие виды тепловой обработки:

• пастеризация (температура ниже 100 °С);

• стерилизация при температуре свыше 100 °С в укупоренной таре;

• горячий розлив (продукт нагревается в потоке);

• асептическое консервирование с мгновенным нагревом до высокой температуры и охлаждением.

В целях сохранности органолептических свойств и пищевой ценности соков тепловая обработка должна проводиться в щадящих режимах.

При горячем розливе сок, поток которого движется тонким слоем, нагревается до 97-98 °С в непрерывно действующих теплообменниках с автоматическим регулированием температуры и фасуется в подготовленную горячую тару (бутылки, банки) с немедленным укупориванием последней. Укупоренная тара с соком выдерживается в горячем состоянии около 20 мин, затем охлаждается. При розливе соков в банки емкостью 2 л и более для обеспечения стерилизации крышек и незаполненного верхнего пространства банок сразу после укупорки их укладывают на бок на 15-20 мин. После выдержки тару охлаждают орошением холодной водой или обдуванием холодным воздухом. При горячем розливе в мелкую тару тепла, содержащегося в соке, недостаточно для стерилизации тары и крышек, поэтому при розливе должны строго соблюдаться санитарные условия.

Асептическое консервирование заключается в быстром кратковременном (несколько секунд) нагреве сока до температуры 115-135° С с последующим быстрым охлаждением до 25-35 °С и розливе охлажденного сока в стерильных условиях в стерильную тару.

Охлаждение до 0...- 2 °С применяют при хранении соков-полуфабрикатов в крупных резервуарах в атмосфере диоксида углерода. Замораживание при температуре не выше -18 °С осуществляют преимущественно для сохранности концентрированных соков с целью предотвращения потемнения и других нежелательных изменений при хранении и транспортировке на дальние расстояния.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒