Соки

Глава 11

ТЕХНОЛОГИЯ  СОКОВ И СОКОВЫХ НАПИТКОВ

ИЗ ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

11.1. Технология соков

Соки  из пищевого сырья растительного  происхождения готовят не только в качестве напитков для употребления в натуральном мвде, но и в качестве сырья и полуфабрикатов (спиртованные, сброженные, сброженно-спиртованные) для изготовления концентратов, безалкогольных и алкогольных напитков, сидров, каль-вадосон, лечебно-оздоровительных напитков и др.

Соки  из сырья растительного происхождения (плодов и ягод) имеют следующий  ассортимент;

•   натуральные;

•  натуральные с сахаром;

•   купажированные натуральные;

•   купажированные с сахаром;

•    купажированные с глкжозо-фруктозным сиропом;

•    соки натуральные для детского питания.

Для производства плодово-ягодных соков используют свежие или замороженные плоды и  ягоды, а также соки-полуфабрикаты  асептического и холодильного хранения и консервированные горячим розливом. Свежие плоды и ягоды должны быть зрелыми, неповрежденными и отвечать требованиям стандартов.

Для переработки  на сок рекомендуются такие сорта  плодов и ягод: алыча, айва, барбарис, голубика, ежевика, калина, клюква, черника, кизил, облепиха, лимонник, виноград, вишня (разные сорта), гранаты, груши (разные сорта, а также дикорастущая), клубника, земляника (разные сорта), смородина (разные сорта), крыжовник, малина, слива (разные сорта), рябина (обычная и черноплодная), ревень, терновник, черешня (разные сорта), шиповник, яблоки (разные сорта).

Свежее  сырье, которое поступает на переработку, должно сопровождаться сертификатами с датой последней обработки ядохимикатами и уровнем содержания нитратов, пестицидов, радионуклидов и других вредных соединений. Этот уровень не должен, превышать максимально допустимых норм, утвержденных Минздравом.

Соки  для детского питания готовят из пищевого сырья и вспомогательных материалов, которые обеспечивают получение продукции высшего сорта.

Доставляют  сырье на переработку в чистой, сухой, прочной я дощатой таре без посторонних запахов. Яблоки доставляют навалом на автомашинах, соки-полуфабрикаты — в цистернах, изготовленных из кислотостойких материалов.

Прием сырья на предприятиях производят партиями, величина которых определяется одной  транспортной единицей.

Определение качественных показателей плодов и  ягод осуществляется в соответствии с правилами приема и методами проверки, которые приведены в действующих стандартах для каждого вида сырья.

Хранить пищевое сырье рекомендуется  в камерах при температуре 0—3 ⁰С и относительной влажности воздуха 85—90%.

В моечную  машину сырье подают при помощи специальных  опрокидывателей ящиков. Яблоки разгружают в бункер, а оттуда при помощи ленточных или цепных конвейеров (допускается подача яблок гидротранспортером) подаются в моечную машину.

Свежесобранные  ягоды с нежной мякотью (малина, земляника, клубника и др.), как правило, не моют, только в случае их загрязнения ополаскивают под душем. Остальные ягоды с твердой кожурой промывают в моечно-стряхивающей машине или под душем. Семенные плоды моют последовательно в барабанной моечной машине, а потом под душем.

Инспекцию плодово-ягодного сырья после его  промывания проводят на сортировочных  конвейерах. При этом плоды и ягоды, которые не отвечают требованиям  стандарта (пораженные болезнями и вредителями, незрелые, поврежденные и с другими дефектами) и с посторонними примесями, удаляют.

Для облегчения процесса удаления сока плоды и ягоды  подвергают измельчению. При этом количество измельченных клеток мякоти должно составлять не менее 75%, что определяется при помощи осциллографического метода или по кислотности мезги. Разница между кислотностью мезги до и после выщелачивания ее на протяжении 3—4 минут холодной водой, отнесенная к начальной кислотности (до выщелачивания), умноженная на 100, будет характеризовать процент измельчения клетки.

Айву, яблоки, груши, ревень измельчают на ножевых, терко-ножевых, дисковых дробилках или в специальных дезинтеграторах.

Плоды шиповника измельчают только на дисковых дробилках.

Яблоки, груши измельчают на части размером 2—6 мм в зависимости от прочности ткани плодов и используемого прессового оборудования. Чем тверже ткани яблок, тем меньшими должны быть частички мезги. Определение массовой доли отдельных фракций измельченных яблок и груш проводят при помощи ситового анализа.

Косточковые плоды (вишня, черешня, слива) измельчают на универсальных или валковых дробилках, которые регулируют так, чтобы как  можно меньше раздавливались косточки. Содержание раздробленных косточек в мезге не должно превышать 15% от общего количества измельченных косточковых  плодов. Сливы при измельчении  должны в основном только сплющиваться, не теряя своей целостности.

Ягоды смородины, крыжовника, клюквы, черники, рябины, брусники, малины, клубники измельчают на валковых или дисковых дробилках.

Для повышения  выхода сока из плодов и ягод, кроме измельчения мезги, ее следует обрабатывать соответствующими способами или добавками.

После измельчения, перед прессованием, мезгу  подвергают

термической обработке.

Сливы, прошедшие через валковую дробилку, нагревают в аппаратах с паровой рубашкой, изготовленных из нержавеющей стали или эмалированных. После загрузки аппарата измельченным сырьем на протяжении 10—15 минут ее нагревают до температуры 70-72 °С. При этом сливы должны сохранять свою упругость, не превращаться в разваренную пюреобразную массу. Нагретую массу подают на прессование вместе с бланшировочной водой.

Зрелые  сливы можно нагревать без  их измельчения. Количество бланшировочной воды составляет 20—25%. Допускается в одной и той же воде нагревать 3—4 партии слив. После этого такую бланшировочную воду добавляют к соку. Количество воды к массе сока составляет не более 10%.

Черноплодную  рябину целыми ягодами нагревают  в таких же теплообменных аппаратах, как и сливы. Добавка воды составляет 15% от массы ягод. При этом необходимо за 7-10 минут поднять температуру  до 72—76 °С.

Разваривание ягод рябины не допускается, плоды должны сохранять целостность.

Облепиху  после сбора замораживают, потом  размораживают и подогревают перед прессованием до 30—35 °С. Выжимки после первого прессования измельчают, добавляют 25—30% воды и проводят вторичное прессование. Соки первого и второго отжима смешивают и направляют на последующие технологические стадии обработки.

Ежевику и бруснику в целом или измельченном виде нагревают в шнековом или другом теплообменном аппарате на протяжении 10—20 минут до 60—75 "С с предварительным добавлением воды в количестве 12—15%. Если нагревание ягод проводят острым паром, тогда воду не добавляют. Нагретую массу сразу после термической обработки направляют на прессование.

Кизил рекомендуется нагревать с добавлением 15—20% воды на протяжении 15—20 минут  до начала растрескивания плодов. Потом  кизил прессуют в горячем виде.

При переработке  шиповника добавляют 10% воды к массе  сырья, перемешивают и подогревают  до 55—70 °С, а потом прессуют. Соки первого и второго прессования смешивают и направляют на дальнейшую технологическую обработку.

Для увеличения выхода сока в процессе прессования  рекомендуется измельченные плоды и ягоды обрабатывать пектолитическими ферментными препаратами. Обрабатывают препаратами плодово-ягодную мезгу айвы, алычи, брусники, голубики, кизила, клюквы, крыжовника, рябины, яблок, черной смородины, шиповника и других культур, которые имеют техническую и биологическую зрелость и богаты пектиновыми веществами. Доза ферментного препарата должна составлять 0,01—0,03% от массы мезги (в зависимости от содержания в сырье пектина). Чем больше содержание пектина в сырье, тем выше доза ферментного препарата. Но добавка препарата в дозе выше 0,03% от массы сырья не допускается.

Смешивание  мезги с ферментным препаратом производят в специальных ферментаторах. Смесь перемешивают 2—3 минуты и выдерживают на протяжении 1—2 часов.

С целью  повышения выхода сока рекомендуется  также измельченную массу плодово-ягодного сырья обрабатывать электрическим током в электроплазмолизаторе, работа которого должна проводиться согласно инструкции по эксплуатации.

Получение сока из плодово-ягодного сырья после  его измельчения осуществляется на прессах различных систем и конструкций: гидравлических, винтовых, ленточных, непрерывного действия и др.

Измельченные  и обработанные яблоки прессуют на шнековых прессах. В основном яблочный сок получают на установке непрерывного действия, которая включает в себя дробилку, центрифугу, стекатель, элсктроплазмолизатор и ленточный или пакетный пресс. Ткань для салфеток применяют лавсановую.

На корзиночных  и пакетных прессах сок отжимают при незначительном повышении давления, чтобы не закупорить поры в фильтровальной ткани.

При прессовании  измельченных яблок на пакетных прессах  давление повышают ступенчато. В процессе каждого достигнутого давления проводи гея выдержка 2—3 минуты, а потом давление опять повышают.

Выделение сока из мезги и яблок на шнековых прессах характеризуется предварительным отделением сока-самотека на стека-теле. После прессования яблочный сок фильтруют.

Для повышения  выхода яблочного сока при применении шнековых прессов рекомендуется дополнительно прессовать выжимки на гидравлическом пакетном фильтре. Осадок после фильтра следует соединять с выжимками для дополнительного фильтрования. Допускается исиоль'юнать осадок в качестве добавки (не более 20%) к яблочному пюре при приготовлении повидла или пасты.

Выжимки, которые остались после комбинированного выделения сока из яблочной мезги, используют для получения диффузионного сока, сухого пектина или жидких пектиновых экстрактов, красителей, уксуса и т. п.

Диффузионные  соки с выжимом брусники, ежевики, клюквы, вишни, смородины, облепихи, рябины и других ягод должны отвечать ТУ «Соки диффузионные плодово-ягодные. Полуфабрикаты».

Для получения  диффузионных соков из плодово-ягодного сырья свежеотпрессованные выжимки разрыхляют, заливают теплой водой при температуре 45—60 °С в соотношении 1:2, перемешивают и прессуют. На полученном диффузионном соке готовят сахарный сироп, экстракты и концентраты, а также алкогольные плодово-ягодные напитки.

Яблочные  выжимки после выделения диффузионного  сока не позднее чем через 2 часа направляют на сушку, для дальнейшего  производства пектина. Для сушки  выжимок используют барабанные сушилки или сушилки с кипящим слоем. Подготовка сушильного агента проводится на закрытых огненных или паровых калориферах.

Выжимки шиповника сразу после прессования  направляют на сушилку ^ а потом используют для производства витаминизированных продуктов. Выжимки облепихи используют для получения облепихового масла в экстракторах по специальной технологии.

11.2. Осветление плодово-ягодных соков

Осветленные плодово-ягодные соки готовят из вишни, груш, барбариса, брусники, черники, клюквы, ежевики, смородины, рябины, черешни, фаната, яблок и других плодов и ягод.

Технология  осветления плодово-ягодных соков  предусматривает несколько экологически чистых способов:

а) Осветление оклеиванием. Предварительно процеженный сок охлаждают до 7—8 °С в пластинчатых или трубчатых теплообменниках и направляют в аппараты из нержавеющей стали, которые расположены в холодных помещениях. Оклеивание проводят при помощи 1%-ного раствора желатина или танина и желатина. Предварительно в лаборатории, согласно стандарту, проводят пробную оклейку в пробирках, чтобы установить для каждой партии сока оптимальное количество раствора материала для оклейки.

Для полного  окончания процесса осветления сока в больших аппаратах необходимо 6—10 часов. После осветления сока и  сгущения осадка проводят декантацию чистого и прозрачного материала и направляют его в промытый аппарат. Осадок, который остался на дне аппарата, где проводили оклеивание, направляют на утилизацию.

б) Осветление сока ферментными препаратами. Такой  биотехнологический процесс рекомендуется проводить в основном для яблочного, сливового, черносмородинового и других соков, которые имеют в своем составе большое количество пектиновых веществ. Если в процессе подготовки измельченные плоды и ягоды обрабатывались ферментными препаратами, сок осветляют другим способом.

Для осветления плодово-ягодных соков применяют  очищенные пектолитические препараты, которые разрешены Минздравом Украины. Осветление производят только ферментными препаратами или в комбинации с желатином или диоксидом кремния.

в) Осветление сока ферментными препаратами и  желатином. Такой способ осветления применяется только для яблочного  сока. При этом в сок добавляется  от 0,01 до 0,03% очищенных пектолитических ферментных препаратов и от 0,005 до 0,02% желатина. В сок вносят ферментный препарат в виде суспензии, приготовленной на соке. Раствор желатина готовят на умягченной воде согласно инструкции.

Для определения  оптимального количества ферментного  препарата и желатина, в зависимости от состава сока, проводят предварительные лабораторные исследования.

Сок с  осветляющими веществами выдерживают  в аппарате приблизительно 2 часа при оптимальной температуре 18—20 °С.

г) Осветление сока ферментными препаратами и  желатином с

электрофлотацисй.

Такой способ также рекомендуется только для яблочного сока. Свежеотжатый сок после грубой очистки нагревают до 40—45 "С и добавляют в него пектолитические ферментные препараты (в потоке или при непрерывном перемешивании) и 1%-ный раствор желатина в количестве, определенном лабораторной пробной оклейкой. Смесь сока с ферментными препаратами и желатином направляют в установку ;уш выделения взвешенных частиц методом электрофлотации. В состав установки входят: аппарат с блоком электродов, вакуумный пеносниматель и пеногаситель. Электрический постоянный ток на электродах в заполненном соком аппарате вызывает электролиз. При этом пузырьки водорода и кислорода прилипают к частицам мути сока и выносят их на поверхность, образуя пену, которая отсасывается пеноснимателем или пеногаситслсм. Очищенный от частиц сок подают на фильтрование.

д) Осветление сока ферментными препаратами, диоксидом

кремния и желатином.

Этот  комбинированный способ осветления применяется только для яблочного сока. Препарат диоксида кремния марок АК-30, АК-50, АК-50А должен отвечать требованиям стандарта, а сам процесс осветления сока — проводиться в соответствии с технологической инструкцией по осветлению яблочного сока.

е) Осветление сока нагреванием. Этот метод рекомендуется  для осветления вишневого, гранатового  и лимонного соков.

Полученный  после прессования сок мгновенно  нагревают до температуры коагуляции коллоидов (85—90 °С), выдерживают при  этой температуре 1-3 минуты, а затем  охлаждают до температуры 30—35 "С. Температура подогрева гранатового сока не должна превышать 70—75 °С, так как более высокая температура приводит к снижению качественных показателей, вкуса и цвета материала.

Для нагревания и охлаждения сока на производстве применяют в основном пластинчатые пастеризаторы, которые легко промываются и подвергаются дезинфекции. После охлаждения пастеризованного сока его направляют на удаление взвешенных частиц на сепараторы (в основном в соковом производстве применяются сепараторы фирмы «Альфа-Л аваль»). Если на производстве сепараторы отсутствуют, тогда применяют метод отстаивания в аппаратах с последующей декантацией.

11.3. Фильтрование соков

Осветленные соки методом нагревания, ферментными  препаратами или другими комбинированными методами после снятия их с осадка подвергают фильтрованию. Для этого применяют фильтры различных систем и конструкций. Наиболее эффективными с точки зрения мощности и качества конечного материала являются фильтр-прессы «Прогресс» Бердичевского завода химического машиностроения. Фильтрование сока на фильтр-прессах проводится под давлением 39—157 кПа, через фильтр-картон, который размещают между плитами.

Фильтрующим слоем является не только сам картон, но и слой осадка фильтруемого сока на нем. Поэтому при фильтровании сока на фильтр-прессах необходимо возвращать первые порции сока на повторное фильтрование до тех пор, пока на фильтр-картоне не образуется слой осадка.

Фильтрование  осадка на фильтр-прессе проводится при ниспадающей скорости фильтрования и увеличивающемся давлении. При значительных изменениях этих параметров фильтрование сока останавливается и фильтр в автоматическом режиме очищается, промывается и перезаряжается.

Рекомендуется на фильтр-картон наливать перед фильтрованием сока кизельгур (диатомит), который содержит не менее 80% частиц размером от 3 до 20 мкм. Для предварительного намыва слоя кизельгура расход его составляет 0,5— 1,0 г/м³ фильтровальной поверхности, а для последующего дозирования во время фильтрования — 0,05-2,0 г/дм³.

 В последние десятилетия для осветления соков из плодово-ягодного сырья применяют ультрафильтрацию. Перед ультрафильтрацией сок очищают от взвесей сепарированием или отстаиванием и осветляют ферментными препаратами.

Процесс ультрафильтрации проводят на специальных  ультрафильтрационных установках отечественного или импортного производства (УФЗ-400 — Чехословакия; фирмы «Гаске» — Франция; «Суперкор» — Италия). Для отечественных установок рекомендуются такие мембраны: «Владипор» типаУАМ-500 м, УАМ-400 м, УАМ-600 м и другие, при температуре 20—30 °С, давлении 0,25— 0,55 мПа и скорости протока 0,5—2,5 м/с.

Максимальная  температура сока не должна превышать 30 °С, а давление в системе не более 0,98 мПа.

При проведении ультрафильтрации необходимо выполнять  такие условия:

1. Непрерывно контролировать прозрачность отфильтрованного сока.

2. Давление в системе поднимать так, чтобы на заданный режим фильтрования выйти через 20 минут.

3. Не допускать толчков при работе установки.

4. При уменьшении скорости фильтрования необходимо провести регенерацию мембран питьевой водой с содержанием солей не более 1 мг-экв/дм³, температурой 23—25 °С на протяжении 1,0-1,5 часа.

11.4. Технология неосветленных соков

Неосветлснные соки более полезны для человека, чем осветленные. В них больше пищевых волокон, пектиновых и биологически активных веществ, микро- и макроэлементов и др. Но неосветленные соки хранятся на протяжении меньшего периода по сравнению с осветленными. И надежных консервантов природного происхождения для хранения неосветленных соков без снижения их пищевой ценности пока нет.

Неосветленные соки изготавливают из такого плодово-ягодного сырья: айва, яблоки, клубника, земляника, крыжовник, малина, калина, ревень, слива, черная смородина, голубика, кизил, алыча, облепиха, терновник, барбарис, гранат, шиповник, черника, рябина, брусника, клюква, груша, черешня, ежевика и др.

Технология  неосветленных соков после измельчения и прессования плодово-ягодного сырья характеризуется такими фазами:

1. Подогрев свежеотжатого и процеженного сока на пластинчатых пастеризаторах до 85—90 °С на протяжении 20 секунд (гранатовый сок подогревается до 70—75 °С).

2. Охлаждение сока также на пластинчатых теплообменниках до 30—35 "С на протяжении 20 секунд.

3. Сепарирование сока для удаления из него коагулированных белковых веществ и крупных взвешенных частиц. Этот процесс в некоторой степени повышает стойкость готового продукта при хранении и предупреждает образование осадка. При отсутствии сепараторов допускается фильтрование сока на фильтр-прессах через тонкую и толстую ткань. Для удаления взвешенных частиц из сока допускается также кратковременное (не более одного часа) отстаивание с последующей декантацией.

4. Купажирование и подслащивание. Соки с низким содержанием сухих веществ, повышенной кислотностью или имеющие пресный вкус, подлежат купажированию и подслащиванию. Для этого применяют плодово-ягодные концентраты и ароматические вещества такого же происхождения.

Купажирование проводится соками из того же вида плодов и ягод, но с другим химическим составом, или соками других видов плодов и  ягод.

Купажные соки выпускают натуральными или с сахаром. Сахар рекомендуется добавлять в соки с высокой кислотностью. Это соки из сливы, вишни, черной смородины, клюквы, кизила, брусники, ежевики и др. Соки будут иметь большее лечебно-профилактическое действие, если вместо сахара добавлять глюкозо-фруктозный или чисто фруктозный сироп.

Для приготовления  сиропа применяется сок второго  отжима, который получают путем экстрагирования  выжимок подготовленной водой.

Расфасовку  готового сиропа проводят при темпсрауре 75-78 °С в стеклянную тару емкостью до 3 дм³ или в тару из комбинированных полимерных материалов емкостью не более 1,0 дм³ (разрешенных Минздравом Украины) на автоматических специальных линиях разной мощности. В состав автоматической линии розлива входят посудомоечная машина, автомат для розлива сока в тару, закупорочный или закаточный автомат, автомат для наклеивания этикеток, автомат для укладывания наполненной тары в ящики, штабелеукладчики и автопогрузчики.

Наполненные горячим соком банки выдерживают  на протяжении 20 минут в перевернутом виде. Расфасованные соки необходимо хранить в чистых и сухих помещениях при температуре от 2 до 25 °С и относительной влажности воздуха 75%. Соки, расфасованные в стеклянную тару, хранят только в темных помещениях.

Допускаются следующие сроки хранения расфасованных  соков с первого дня изготовления:

• в  стеклянной таре:

светлоокрашенные  соки — до 3 лет; темноокрашснные соки — до 2 лет;

•  в  металлической таре:

светлоокрашенные  соки — до 2 лет; темноокрашенные  соки — до 1 года;

•в  таре из комбинированных и полимерных материалов — до 9 месяцев;

• в  пакетах из полиэтиленовой пленки —  до 10 суток.

Аппаратурно-технологическая  схема приготовления калинового и рябинового соков показана на рис. 24. 

1 — вибрационно-моечная машина; 2 — конвейер подачи сырья; 3 — ленточный инспекционный конвейер; 4 — элеватор; 5 — предпрессовый сборник; 6 — сборник-дозатор ферментных препаратов; 7 — пресс; 8 — сборник сока; 9 — насос.

Аппаратурно-технологическая  схема производства соков из плодово-ягодного сырья показана на рис. 25.

Вопросы для самостоятельной  работы

1. Перечислите ассортимент соков из сырья растительного происхождения.

2. Какова характеристика сырья для производства соков?