video

До соків з добавками належать насамперед соки з цукром. Цукор додають у вигляді цукру-піску або сиропу для поліпшення смакових властивостей соків, що особливо важливо для соків з висококислих плодів і ягід. До соків із малокислих плодів і ягід у деяких випадках додають органічні кислоти. У тому випадку, коли до соків додають аскорбінову кислоту, як антиокислювач, або для вітамінізації продукту, сік відносять до натуральних. До соків з добавками належать також соки, консервовані хімічними консервантами (сорбінова кислота, сірчистий ангідрид, дегідроацетова кислота тощо).

Рис. 67. Класифікація соків за вмістом мʼякоті

Освітлені соки, завдяки застосуванню спеціальних способів, вивільнені від завислих частинок м'якоті і більшої частини колоїдних речовин, за зовнішнім виглядом прозорі та більш стійкі під час зберігання, ніж інші види соків.

Неосвітлені соки містять усі колоїдні речовини і деяку частину тонко дисперсних частинок м'якоті, які погіршують зовнішній вигляд і товарні якості соку. Однак смак і аромат неосвітлених соків більш повний, ніж освітлених.

Соки з м'якоттю містять усі колоїдні речовини і тонкоподрібнену м'якоть плодів і ягід, за складом близькі до початкової сировини і тому їх часто називають рідкими плодами. Соки з м'якоттю випускають натуральними і з цукром. Останні дістали назву нектарів.

Рис. 68 Класифікація соків за способом виробництва

У соках одинарної міцності вміст розчинних сухих речовин орієнтовно такий же, як і в початковій сировині.

У концентрованих соках завдяки видаленню тим або іншим способом води концентрація сухих розчинних речовин збільшена у кілька разів.

Газовані – це соки натуральні чи з цукром, насичені діоксидом вуглецю.

Рис. 69. Класифікація соків за способом консервування

Соки оброблені теплом (пастеризовані, консервовані гарячим розливом, асептичним способом.

Харчова і біологічна цінність соків зумовлена вмістом у них білків, вуглеводів, органічних кислот, поліфенольних сполук, вітамінів, мінеральних та інших речовин. Білкові речовини представлені насамперед амінокислотами у невеликій кількості, але в широкому асортименті. Амінокислоти забезпечують сокам повноту смаку. Вуглеводи містяться в соках у вигляді моно- і двосахаридів і деяких полісахаридів – пектину, крохмалю, декстринів. Із моносахаридів переважають глюкоза і фруктоза, які легко засвоюються організмом.

Цукри забезпечують енергетичні потреби організму, а вуглеводи нецукристого типу (клітковина, пектинові речовини та ін.) сприяють нормальному травленню, видаленню надлишку холестерину з крові, виведенню з організму важких металів і радіоактивних речовин.

До складу органічних кислот соків входять яблучна, винна, лимонна, незначні кількості янтарної, саліцилової, бензойної та деяких інших. Органічні кислоти відіграють важливу роль у створенні характерного смаку окремих плодів і ягід та соків і діють на організм освіжаюче.

Поліфеноли входять до складу багатьох плодових соків і у сполученні з цукрами і кислотами формують їхній смак. Низка поліфенольних речовин має Р-вітамінну активність. Катехіни, флаваноли і антоціани здатні запобігати чи зменшувати негативні наслідки променевих уражень. Флавоноїди є природними стабілізаторами вітаміну С.

Рис. 70. Плодово-ягідні соки

Вітаміни, які містяться в соках, відіграють важливу роль у фізіології харчування і відновлення організму. Серед вітамінів фруктових соків найбільше значення має вітамін С (аскорбінова кислота), який міститься у всіх плодових і ягідних соках. Особливо високий вміст вітаміну С у соку чорної смородини, цитрусових плодів і ягідних. Каротин (провітамін А) міститься в соках з м'якоттю – абрикосовому, персиковому, горобиновому. У фруктових соках виявлено в невеликій кількості вітаміни групи В, Р і РР.

Мінеральні речовини в тих або інших кількостях містяться в усіх фруктових соках. Особливо високий вміст калію у соках, яблучному, абрикосовому, виноградному, грушевому.

Персиковий і сливовий. У помітних кількостях у соках містяться і сполуки фосфору, магнію, кальцію, сірки.

2.8.2. Поняття про виробництво напоїв на основі фруктових соків

Організм людини може існувати лише за умови постійного обміну живильних речовин й води. Обмін води та поєднані з нею фізіологічні та біохімічні процеси мають виключно важливе значення для життя людини.

Згідно з концепцією збалансованого харчування, сформульованої академіком Покровським, добова потреба дорослої людини у воді складає 1740 – 2200 г. Орієнтовно половина цієї потреби покривається за рахунок різноманітних напоїв (вода, соки, напої, чай та ін), друга половина – за рахунок інших продуктів харчування.

Рис. 71. Соковмісні напої

Останнім часом одержало розвиток виробництво напоїв на основі натуральних фруктових і овочевих соків (соковмісні), зокрема газованих, у яких частка фруктової частини коливається від 35 до 50%. Ці напої містять біологічно активні й живильні речовини натуральних соків і за органолептичними властивостями і харчової цінності перевершують звичайні безалкогольні напої, у яких частка фруктової частини не перевищує 15%, а інші 85% припадає на воду, синтетичні ароматизатори й барвники.

Соковмісний напій – це рідкий харчовий продукт, з часткою соку (пюре) не менше 10%, що виготовляють шляхом змішування соку або пюре, концентрованого соку (пюре) та питної води. Варто зазначити, що для виробництва соковмісних напоїв використовують найбільшу кількість різних видів як традиційних, так і екзотичних плодів.

Соковмісні напої готують з використанням натуральної сировини – соків, сиропів, екстрактів, настоїв. Вони відрізняються повним смаком, гармонійним і природним ароматом, збалансованим співвідношенням кислот і цукру. Їх випускають солодкими – 10 – 12% цукру та із зниженою солодкістю – 6 – 8%.

За нормативними документами, що діють в Україні, до соковмісних і сокових напоїв належать напої, які містять від 1 до 40 % соку.

2.8.3. Вимоги, що ставляться до сировини для виробництва соків

До сировини для виробництва плодових соків ставлять такі ж вимоги, як і для пюре і овочевих соків, тобто в першу чергу оцінюють смак, аромат, вміст поживних і фізіологічно активних речовин. Ступінь стиглості плодів вибирають таким чином, щоб вони були не перестиглими, а вихід соку – максимальним.

Сік з недозрілих плодів містить недостатню кількість сухих розчинних речовин, а з перезрілих чи тонкоподрібнених плодів виходить маса, яка погано фільтрується, забиваючи фільтрувальний матеріал, та освітлюється і залишається каламутною. Якість соків погіршується внаслідок застосування високих доз мінеральних добрив під час вирощування плодів, надмірних поливів або якщо плоди зібрані в дощову погоду. Тому на заводах сировину для виробництва соків приймають з обов’язковим контролем вмісту сухих речовин.

Рис. 72. Показники вмісту у сировині сухих речовин

При меншому або більшому вмісті в сировині сухих розчинних речовин встановлюється відповідна знижка або надбавка на масу.

В усіх видах сировини не має бути гнилих плодів, оскільки гниль надає готовому продукту неприємний смак і запах.

2.8.4. Підготовка сировини перед отриманням соку

Підготовка сировини. Доставка, приймання і зберігання сировини здійснюється у виробництві соків так само, як і під час виготовлення інших видів фруктових консервів. Свіжозібрані ягоди з ніжною м'якоттю (малина, суниця) споліскують під душем, інші – миють зануренням у воду з наступним споліскуванням під душем. Кісточкові плоди і виноград миють у вентиляторних мийних машинах, зерняткові плоди – послідовно в барабанній і вентиляторній мийних машинах.

Під час миття забезпечується видалення з поверхні плодів забруднень, епіфітної мікрофлори і пестицидів. Миту сировину інспектують, видаляючи плоди і ягоди, уражені шкідниками, гнилі та з іншими дефектами. Механічне подрібнення (дроблення) є основним способом дії на рослинну тканину у виробництві соків. Ефективність цієї операції буде тим вищою, чим більше рослинних клітин буде пошкоджено. Однак значне подрібнення перетворить мезгу на суцільну масу, в якій не буде «каналів» для витікання соку. Якщо подрібнюють на шматки, більша частина клітин залишиться цілою і вихід соку буде низьким. Мезга повинна мати зернисту структуру. Оптимальний розмір частинок підчас пресування яблук 3 – 6 мм. Так само подрібнюють айву та інші зерняткові плоди. Кісточкові плоди з м'якою тканиною (сливи, абрикоси) і ягоди досить розім'яти, після чого їх піддають спеціальній обробці.

Рис. 73. Сировина для виробництва соків

Для роздавлювання ягід застосовують валкову дробарку валиками, які мають гумове покриття, для кісточкових плодів – з валиками із нержавіючої сталі, щоб під час дроблення до 15 % кісточок були роздроблені для надання кращого запаху соку. Виноград дроблять з відокремленням або без відокремлення гребенів. Гребені звичайно не відокремлюють у світлозабарвлених сортів винограду. Для дроблення винограду застосовують спеціалізовані дробарки – гребеневіддільники, або фулопомпи, за допомогою яких роздавлюють ягоди, відокремлюють гребені і перекачують мезгу на подальшу обробку.

У процесі нагрівання рослинної сировини коагулюють і зневоднюються білки протоплазми, що призводить до збільшення клітинної проникності. При швидкому підвищенні температури клітинна проникність збільшується в зоні температур 60 – 80°С, при повільному нагріванні вона може підвищитися і при температурах 40 – 50 °С, але для цього потрібен більш тривалий час.

Режим нагрівання має бути правильно підібраним для кожного виду і сорту сировини. За надмірного нагрівання в сік екстрагуватимуться поліфенольні та інші компоненти соку, які погіршують смак, підвищують вміст розчинного пектину за рахунок гідролізу пектину, що ускладнить пресування мезги і фільтрацію соку.

Нагрівання до 60 – 70 °С застосовують для слив, кизилу, обліпихи, шипшини, ожини, брусниці, темних сортів винограду. Цілі плоди чи мезгу нагрівають відразу після дроблення. До цілих плодів під час нагрівання додають 10 – 20 % води і закінчують нагрівання, коли на шкірці плодів утворюється сітка дрібних тріщин. У тій самій воді нагрівають 3 – 4 партії плодів, після чого цю воду у кількості не більше 10 % додають до соку.

Дроблені плоди і ягоди нагрівають в апаратах безперервної дії різної будови. Для винограду застосовують трубчастий підігрівач, який складається з чотирьох концентрично розміщених циліндрів, що по черзі утворюють простори для мезги і пари. У мезгових просторах установлені мішалки, що поліпшує теплообмін між стінками парового простору і мезгою та виключає налипання мезги на стінки і її пригорання. Цілі плоди обробляють парою чи у воді в ковшовому бланшувачі з автоматичним регулюванням температури процесу.

Під час заморожування, так само як і під час нагрівання, цитоплазменні оболонки клітин руйнуються, що сприяє підвищенню виходу соку. Необоротне руйнування клітинних стінок настає тільки при досягненні температури замерзання, коли в клітинах і в міжклітинних просторах утворюються кристали льоду. Ріст кристалів призводить до механічного порушення цілісності клітин і зневоднення цитоплазми, що зумовлює денатурацію і відмирання клітин. Внаслідок відмирання і руйнування клітин досить незначної механічної дії для виділення соку.

У заморожених плодах відбуваються деякі зміни хімічних речовин: частково інвертується сахароза, підвищується концентрація кислот і мінеральних речовин, знижується вміст поліфенолів, однак ферменти не інактивуються. Тому під час відтавання, особливо повільному, ферменти у зруйнованих клітинах швидко виявляють свою активність, що призводить до окислення дубильних та інших органічних речовин й потемніння тканин і негативно визначається на якості соку. Тому заморожені плоди слід дробити і пресувати, не допускаючи повного відтавання.

2.8.5. Способи отримання соків, обладнання, що застосовується для цього

Із підготовленої мезги плодів сік добувають за допомогою пресування, пресово-екстракційного та дифузійного способів.

Пресування – основний спосіб добування соку із плодів і ягід. Він полягає в тисненні на мезгу.

Основна функція преса полягає у наданні соку, який уже виділився із пошкоджених у процесі попередньої обробки клітин, достатньої швидкості витікання по капілярних каналах у меззі.

Під час пресування застосовують різні за конструкцією і принципом дії преси, які можна розподілити на дві основні групи: періодичної (пакетні, кошикові) і без перервної дії (шнекові, стрічкові та ін.).

Гідравлічний кошиковий прес фірми «Бухер» це суцільний циліндр, закритий з двох боків дисками, один з яких приводиться в рух гідравлічною системою, другий – нерухомий. Між дисками розміщена дренажна система з гнучких жолобчастих стержнів, покритих ззовні синтетичною фільтрувальною тканиною.

Рис. 74. Кошиковий прес «Бухер»:

1 – патрубок для завантаження мезги; 2 – рама; 3 – нерухомий диск; 4 – корпус преса;

5 – вал; 6 – площадка для обслуговування; 7 – шнек для вивантаження мезги

Мезга подається насосом через трубопровід усередину циліндра між дисками і заповнює простір між дренажними стержнями. Після заповнення кошика рухливий диск потрапляє всередину кошика і тисне на мезгу. Сік, що виділяється, проходить крізь фільтруваль-ну тканину і по жолобах дренажних стержнів стікає у загальний трубопровід. Під час зближення дисків дренажні стержні згинаються. Після закінчення одного циклу пресування рухливий диск відсовується назад, при цьому стержні розпрямляються і розпушують мезгу. Кожна партія завантаженої мезги пресується за 4 – 5 циклів. Прес універсальний придатний для пресування різних видів плодів і ягід. Управління процесом повністю автоматизоване. Вихід соку з яблук може досягати 80 %, вміст завислих частинок не перевищує 1,3 %. Перший цикл пресування здійснюється при нижчому тиску, наступні – при досягненні максимального тиску (приблизно 1,2 МПа).

Отже, високий вихід соку залежить в основному від належної попередньої обробки сировини, спрямованої на підвищення проникності біологічних мембран плодових клітин. Величина тиску відіграє для виходу соку другорядну роль.

Пресово-екстракційний спосіб полягає у видаленні соку з мезги на пресі, потім до вичавок додають воду у співвідношенні 1:0,5 або 1:1, розмішують і добувають сік на барабанному вакуум-фільтрі або вторинним пресуванням. Цей сік уварюють або використовують для виготовлення цукрового сиропу у виробництві соків із цукром. Вихід соку під час екстрагування вичавок збільшується на 10 – 12 %. Можуть вичавки екстрагувати водою, пресувати і також обʼєднувати соки. Такий спосіб застосовують під час перероблення плодів з високим вмістом титрованих кислот на вино.

Дифузійний спосіб полягає в тому, що увесь сік з розчинними сухими речовинами добувають з вичавок водою. Для цього використовують одно- чи двошнекові екстрактори безперервної дії.

Для збільшення градієнта концентрації процес здійснюють за принципом протитоку, використовуючи для цього дифузійну батарею або екстрактори безперервної дії. Дифузійна батарея складається з 8 – 12 дифузорів-резервуарів з несправжнім дірчастим дном, які послідовно завантажують підготовленою подрібненою плодовою масою. У протитік до завантаженої маси подають підігріту до 40 – 50 °С воду. З наступного дифузора відкачують дифузійний сік, який містить розчинних сухих речовин на 2 – 3 % менше, ніж свіжа мезга або натуральний, відпресований сік. Тривалість процесу становить кілька годин і пов'язана, із значною витратою робочої сили. Кращі результати дає застосування екстракторів безперервної діі.

У соковій промисловості набув поширення шнековий екстрактор фірми ДДС (Данія), робота якого повністю автоматизована.

Під час виробництва соків з ягід вичавки перед дифузією піддають електроплазмолізу, що полегшує процес видалення екстрактивних і барвних речовин.

2.8.6. Поняття про вихід соку

Сік у плодах знаходиться в клітинних вакуолях, протоплазмі та в міжклітинних просторах і міцно утримується живою тканиною. Вміст соку в плодах і ягодах становить 80 – 90 % їх маси, але віджати удається значно менше.

Здатність плодової тканини до виділення соку (соковіддача) залежить від стійкості цитоплазменних мембран проти механічного впливу та в'язкості й еластичності їх. Важливе значення також мають цитолого-анатомічна структура клітинної тканини і вміст пектинових речовин у плодах.

За малої в'язкості і еластичності цитоплазменних мембран та нестійкості їх проти механічного впливу, що характерно для яблук, винограду, вишні, досить механічного подрібнення для виділення соку. Для плодів, цитоплазменні мембрани яких еластичні і мають високу в'язкість – сливи, абрикоси, чорна смородина та ін. – один механічний вплив неефективний.

Рис. 75. Показники, які впливають на вихід соку

Деякі сорти яблук дають високий вихід соку за технічної стиглості, а деякі – за повної. Плоди ягідних і кісточкових культур мають бути дозрілими, але не перезрілими.

Механічне подрібнення (дроблення) є основним способом дії на рослинну тканину у виробництві соків. Ефективність цієї операції буде тим вищою, чим більше рослинних клітин буде пошкоджено. Вихід соку залежить і від ступеня подрібнення сировини, стану полідисперсної системи (великі частинки, дрібні, колоїдні системи – з молекул пектинових та білкових речовин і молекул розчинених речовин). З великих частинок легше відділяється сік, ніж від колоїдних.

Пресування. Під час проведення цього процесу клітинна структура зазнає змін, хоча навіть за високого тиску пошкоджується порівняно небагато клітин. До того ж високий тиск призводить до «запресовування» значної кількості соку в мезгу, і не дає помітного підвищення виходу соку. Починаючи з тиску З – 4 МПа, кількість пошкоджених клітин і вихід соку з яблучної мезги залишаються орієнтовно на одному рівні.

У процесі нагрівання рослинної сировини коагулюють і зневоднюються білки протоплазми, що призводить до збільшення клітинної проникності. За швидкого підвищення температури клітинна проникність збільшується в зоні температур 60 – 80°С, за повільного нагрівання вона може підвищитися і при температурах 40 – 50 ⁰С, але для цього потрібен більш тривалий час.

Нагрівання до 60 – 70 °С застосовують для слив, кизилу, обліпихи, шипшини, ожини, брусниці, темних сортів винограду.

Під час заморожування, так само як і під час нагрівання, цитоплазменні оболонки клітин руйнуються, що сприяє підвищенню виходу соку. Необоротне руйнування клітинних стінок настає тільки при досягненні температури замерзання, коли в клітинах і в міжклітинних просторах утворюються кристали льоду. Заморожування здійснюють не миттєво, а так, щоб утворились великі кристали, які розривають клітини, і під час розморожування з клітин легко витікає сік. Якщо плоди замерзли на деревах, їх треба швидко дефростувати й виготовити з них сік.

Пектолітичні ферментні препарати не тільки руйнують пектинові речовини, а й діють на клітини токсичними речовинами неферментативної природи, які входять до складу препаратів і спричинюють коагуляцію білково-ліпідних мембран і загибель рослинних клітин. Внаслідок цих перетворень клітинна проникність збільшується, протоплазменні мембрани розриваються і вихід соку значно полегшується.

Оптимальна температура дії пектолітичних ферментних препаратів 35 – 45 °С. Під час пониження температури активність препарату зменшується.

При електроплазмолізації під дією електричної напруги протоплазма звертається. Сконструйований Б. Л. Флауменбаумом і Л. М. Яблочкіним для електричної обробки плодів і овочів апарат електроплазмолізатор – це горизонтальні циліндричні валки-електроди, які обертаються назустріч один одному, змонтовані на станині, споряджені захисним кожухом-бункером і які приводяться в рух від електродвигуна.

Електроплазмоліз дає змогу досягти виходу соку з яблук 75 – 80 %, винограду – 82,5, моркви – 70, абрикос – 71, слив 67 і, крім того, полегшити пресування, оскільки значна частина соку витікає після електрообробки самовільно.

2.8.7. Способи освітлення соків, їх сутність і технологія

Плодові соки – це складна полідисперсна система, яка містить великі та дрібні завислі частинки, колоїднорозчинні та молекулярно- і іонно-розчинні речовини. Великі завислі частинки складаються з шматочків м'якоті та шкірки, кам'янистих клітин, цілих і дроблених насінин тощо.

Для одержання прозорого продукту необхідно порушити колоїдну систему, забезпечити осідання завислих частинок і виділення частини колоїдів. Для цього застосовують різні способи обробки.

Рис. 76. Способи освітлення соків

Відстоювання застосовують для осадження завислих частинок або таких, що випали із свіжовіджатого соку під час освітлення. Суть способу полягає в тому, що частинки осідають із соку під дією сили тяжіння.

Освітлювання ферментними препаратами – це переважаючий спосіб освітленя соків. Соки, багаті пектиновими речовинами, обробляють пектолітичними ферментами в кількості не більше 0,03 % до маси соку із розрахунку стандартної активності 9 од/г по пектиназі. Сік з ферментними препаратами витримують 1,5 – 2 години за температури 45 – 50 ⁰С, після зняття з осаду направляють на подальшу обробку.

Крім пектолітичних, додатково вносять амілолітичні препарати в дозі 0,002 – 0,004 % до маси соку за стандартної активності препарату 2000 од/г. Препарати вносять у вигляді суспензії 1:10, за температури соку 40 – 45 ⁰С та витримують не менше 1 години.

Оклеювання – це спосіб освітлення соків додаванням колоїдних розчинів, які нейтралізують електричні заряди міцел природних колоїдів соку і зумовлюють випадання осадів. Для цього застосовують желатин, іноді з поперднім додаванням до соку таніну.

Освітлення желатином грунтується на тому, що молекули желатину мають позитивний заряд, а багато колоїдів соку (пектин, клітковина, пентозани) заряджені негативно і під час зіткнення протилежно заряджених частинок відбувається нейтралізація і осадження їх. Якщо додавання желатину не дає потрібного ефекту, то до соку додають розчин таніну.

Комбіноване оброблення ферментними препаратами і желатином проводиться для кращого освітлення соків. Залежно від вмісту пектину в сокові, до нього додають від 0,01 до 0,03 % очищеного ферментного препарату і від 0,005 до 0,02 % желатину.

Природні адсорбенти – бентонітові глини використовують для освітлення соків. Важливою властивістю бентонітів є їх здатність до іонного обміну.

Обробка бентонітом здатна знизити мутність виноградного соку на 80-93 %.

Бентонітові глини іноді використовують у комбінації з розчином желатину чи ферментними препаратами. Кількість сухого бентоніту не має перевищувати 2 кг, а желатину – 50 г на 1 тонну соку.

Миттєве підігрівання соку до температури 85 – 90 ⁰С, витримування при цій температурі 1 – 3 хв і швидке охолодження до 30 – 35 ⁰С застосовують для освітлення деяких соків (вишневого, яблучного, гранатового). За швидкого чергування нагрівання і охолодження соку змінюється структура білкових молекул, відбувається коагуляція і денатурація білків. Термічна деструкція призводить до послаблення водозв'язувальної здатності білків, порушується зв'язана з ними колоїдна система, білки випадають в осад і захоплюють з собою більшу частину завислих частинок. Однак пектин, крохмаль та інші колоїдні речовини (крім білків) залишаються у соку.

Фільтрування – це пропускання соку через напівпроникну перегородку, фільтрувальні матеріали, пористий фільтрувальний шар. Мета фільтрування – вилучення сторонніх домішок та завислих частинок і одержання кристалічного прозорого продукту. Для фільтрування соків застосовують рамчастий фільтр-прес, намивні фільтри різних марок, дискові, рамні, вакуумні та ін.

Ультрафільтрування – проводиться на азбестно-целюлозних мембранах з малим розміром пор, 0,002 – 0,2 мкм, де повністю відокремлюються білки, полісахариди і мікроорганізми. Його проводять за температури продукту (20±15 ⁰С), робочий тиск у системі 0,25 – 0,55 МПа, за швидкості потоку робочого розчину не менше 1,5 – 2,5 м/с.

2.8.8. Процеси купажування, підсолоджування, фільтрування, деаерації і фасування соків

Купажування – це технологічний процес змішування соків або одного виду плодів і ягід з різним вмістом кислот і цукрів, або соків двох різних видів. Через різноманітність сортів плодів і ягід, які використовуються під час виробництва соку, органолептичні показники соків значно відрізняються. Деякі з них мають надто кислий або прісний смак. Найчастіше купажують яблучний сік з соками з більш екстрактивних та інтенсивно забарвлених плодів і ягід (вишня, чорна смородина, порічки, слива, малина та ін). Разом з купажуванням соків різного хімічного складу для поліпшення смаку до соків з високою кислотністю додають цукор або цукровий сироп.

Фільтрування. Після освітлення для відокремлення скоагульованих колоїдів і завислих частинок, які осіли, соки фільтрують. Фільтрування – механічний процес виділення завислих частинок із соку пропусканням його крізь пористий шар. Розрізняють три види фільтрування: поверхневе, глибоке і адсорбційне.

Під час поверхневого фільтрування (сита) на поверхні фільтрувального шару затримуються ті частинки, розмір яких більший за найвужчий поперечний переріз капіляроподібних каналів фільтрувального шару. Під час глибокого фільтрування частинки, які пройшли у фільтрувальний шар, осідають усередині капілярних каналів і закупорюють прохід. Під час адсорбційного фільтрування завислі частинки затримуються під дією електростатичних сил на стінках капілярів.

Для фільтрування фруктових соків використовують фільтри різних типів: пластинчасті (фільтр-преси), намивні (камерні) і барабанні. У пластинчастих фільтрах фільтрування здійснюється через фільтр-картон, у намивних і барабанних використовують азбестоцелюлозну масу і фільтрувальні порошки.

Деаерація – видалення з рідини розчинених у ній газів. Сік містить значну кількість повітря, яке потрапило в нього із міжклітинного простору плодів і адсорбованого з навколишнього середовища в процесі виробництва. Повітря в соку знаходиться у розчинному стані в рідкій фазі й адсорбоване на поверхні завислих частинок. Кисень повітря руйнує аскорбінову кислоту, окислює поліфеноли і барвні речовини, призводить до погіршення органолептичних властивостей соку.

Видалення повітря та інших розчинених у соку газів не тільки сприяє поліпшенню якості соку, а й запобігає спіненню його, під час фасування та забезпечує краще зберігання. Розчинність газу в соку залежить від температури і тиску. Видалення повітря досягають нагріванням або механічною деаерацією вакуумуванням.

Фасують сік після деаерації і підігрівання в підготовлені пляшки, в банки місткістю до 3000 см³ чи алюмінієві туби місткістю до 200 см³.

Фасування соку

</html

Закупорюють кришками і банки направляють на теплову обробку.

2.8.9. Способи консервування соків, їх характеристика

Найпоширенішими способами консервування соків є: пастеризування чи стерилізування, гарячий розлив, асептичне консервування у дрібній тарі з багатошарового матеріалу.

Пастеризування за температури 85 – 90 ⁰С чи стерилізування – 100 ⁰С в аппаратах безперервної дії чи в автоклавах. Тривалість оброблення – 10 – 60 хв, залежно від виду соку і місткості тари.

Гарячий розлив без подальшої теплової обробки соку в тарі може бути застосований під час фасування в тару місткістю 2000 см³ і більше. При цьому сік нагрівають до 95 – 97 ⁰С і зразу ж розливають в гарячі підготовлені банки. Банки з гарячим соком витримують 15 – 20 хв, після чого охолоджують.

Асептичне консервування передбачає теплове оброблення соку: швидке нагрівання до 120 ⁰С з витримуванням соку 15 – 30 сек чи декількох хвилин. Потім сік швидко охолоджують до кімнатної температури і подають прямо в наповнювальну машину або через стерильний бак. У результаті інактивуються ферменти, знешкоджуються шкідливі мікроорганізми, зберігаються вітаміни і смак.

Консервовані соки зберігають за температури 0 – 25 ⁰С та ВВП – 75 %. Темнозабарвлені соки не можна зберігати на світлі.

2.8.10. Особливості технології виробництва окремих видів соків

Яблучний сік. Сік готують з яблук різних помологічних сортів і строків достигання, тому за хімічним складом яблучні соки можуть значно відрізнятися, хоч більшість промислових сортів яблук має незначний діапазон у вмісті сухих розчинних речовин (9 – 12 %) і органічних кислот (0,3 – 0,6 %). Крім цукрів і кислот яблука містять пектинові речовини (0,5 – 1,0%), певну кількість крохмалю (переважно недостиглі плоди), поліфенольні речовини (0,1 – 0,3 %), клітковину, азотисті та мінеральні речовини, а також каротин, вітамін В₁, аскорбінову кислоту.

ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ВИРОБНИЦТВА КОНСЕРВІВ «СІК ЯБЛУЧНИЙ НАТУРАЛЬНИЙ»

Процес виготовлення соку прямого віджиму

</html

Для виробництва соків найкращими є яблука осінньо-зимових сортів із щільною тканиною, які під час дроблення дають мезгу зернистої структури, яка добре пресується. Оптимальний розмір частинок мезги 2 – 5 мм. Вихід соку з такої мезги досягає 80 % і більше.

Після дроблення мезгу відразу направляють на пресування, оскільки під час подрібнення порушується цілість клітинних стінок і вивільняються окислювальні ферменти.

Яблука доставляють на сировинний майданчик і висипають у заглиблені в землю приймальні бункери, звідки гідравлічним транспортером, який проходить по дну бункерів їх подають на виробничу лінію. Тут яблука миють послідовно у двох мийних машинах і подають на інспекційний транспортер, де видаляють недоброякісні плоди і сторонні домішки. Після цього доброякісна сировина надходить у дробарку терткового чи тертково-ножового типу. Мезга насосом перекачується в бункер над пресом, звідки дозувальним пристроєм завантажується в прес. Преси застосовуються стрічкові чи універсальний кошиковий прес «Бухер». Виходячи з преса сік проціджується.

ÐŸÐ¾Ñ…Ð¾Ð¶ÐµÐµ Ð¸Ð·Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ðµ

Рис. 77. Яблучний сік

Одержаний сік відцентровим насосом перекачується в горизонтальний резервуар для відстоювання. Далі він подається на освітлення на нагрівання до 80 – 90°С в трубчастий підігрівач і швидке охолодження до 40 °С і направляють на сепарування. Після сепарування сік піддають фільтрації на фільтр-пресі. Потім він іде в збірник і на підігрівання у реактор, де відбувається його деаерація і підігрів до температури фасування. Прозорий підігрітий сік розливають у кінцеву тару або направляють на асептичне консервування в резервуарах чи на концентрування.

Наповнені банки закупорюють на закаточній машині і передають на пастеризацію. Час від закупорювання банок до їх пастеризації не має перевишувати 30 хвилин. Проведення пастеризації для банок І-82-3000 відбувається за режимом , пропастеризовані банки охолоджують до 40 ⁰С і вивантажуються з автоклава.

Виготовлення соку прямого віджиму

</html

Продуктивність лінії переробки яблук може досягати 20 т/год.

2.8.11. Виробництво соків з м'якоттю

Соки з м'якоттю виробляють натуральними і з додаванням цукровогого сиропу (нектари). На відміну від соків, добутих пресуваням, соки з м'якоттю містять тонкоподрібнену м'якоть плодів, розчинні та нерозчинні, поживні й біологічно активні речовини плодів.

Транспортування, приймання, зберігання і попереднє оброблення сировини проводиться так само, як під час виробництва соків без мʼякоті сортування, миття, інспектування, очищення (видалення плодоніжок, кісточок), подрібнення.

Підготовлені цілі чи подрібнені фрукти піддають тепловому обробленню парою в шнекових підігрівачах, дігестерах чи підігрівачах інших систем. Персики, абрикоси, ягоди підігрівають до температури 70 – 75 ⁰С, сливи, вишні, дерен – до 85 – 90 ⁰С, дроблені айву, груші чи яблука – до 90 – 95 ⁰С, виноград до 100 ⁰С упродовж 5 – 8 хв.

Потім плоди чи плодову масу протирають на здвоєній протиральній машині з ситами 1,5 – 2,0 мм і 0,4 – 0,5 мм. Отриманий продукт містить підвищену кількість мʼякоті і пюреподібну консистенцію, великі – 200 мкм – частинки. Для надання їм здатності литися, їх розводять однойменним неосвітленим відпресованим соком під час виготовлення натуральних соків, цукровим сиропом із вмістом 17 – 43 % сухих розчинних речовин – під час виготовлення соків із цукром. Кількість сиропу становить 35 – 50 % маси суміші.

Рис. 78. Сік з мʼякіттю

Сік, одержаний на дезінтеграторі, має частинки розміром 30 – 60 мкм і не потребує гомогенізації.

Застосовують також безперервнодіючі фільтруючі центрифуги, які дають високоякісні соки з мʼякоттю. При цьому ротори повинні мати сита з круглими отворами 0,06 – 0,1 мм (для вишень, слив, яблук) або щілеподібні 0,12,0 мм (для айви, яблук і вишні). Сік пропускають через фінішер із діаметром отворів 0,4 мм.

Під час переробляння світлозабарвлених плодів для попередження потемніння до соків додають аскорбінову кислоту (0,03 – 0,04 %), а для покращення смаку і забезпечення величини рН – іноді лимонну кислоту (0,15 – 0,2 %). Аскорбінову кислоту вносять у вигляді 5 – 10 % розчину, приготовленного на соку чи воді.

Гомогенізація. Необхідність збереження рідкої консистенції соку і його гармонійного смаку обмежує можливості підвищення вʼязкості і вмісту в ньому твердої фази, тому у виробництві соків із мʼякоттю основну увагу звертають на зменшення розміру частинок і тому піддають гомогенізації. Яблучний і вишневий сік гомогенізують при тискові 15 – 17 МПа, решту – при тиску 12 – 15 МПа. Гомогенізацію проводять до або після змішування пюре з сиропом.

Після гомогенізації сік піддають деаерації до температури 35 – 40 ⁰С і залишковому тискові 6 – 8 кПа упродовж. 10 хв чи на деаераторах безперервної дії. Потім сік підігрівають до температури не нижче 80 ⁰С і передають на фасування. Фасують у тару місткістю не більше 3 дм³, закупорюють на автоматичних вакуум-закупорювальних машинах при залишковому тискові 47 – 54 кПа за їх відсутності на автоматичних закупорювальних машинах. Соки з мʼякоттю стерилізують чи пастеризують у пастеризаторах безперервної дії за температури 85 – 100 ⁰С, залежно від назви соку, виду тари і стерилізаційного обладнання.

2.8.12. Способи концентрування соків

Концентрований сік – сік, що вироблений шляхом фізичного видалення з соку прямого віджиму частини води, що міститься в ньому, для збільшення вмісту розчинних сухих речовин не менше, ніж у два рази по відношенню до вихідного соку прямого віджиму.

Застосовують 3 способи концентрування:

– уварювання (тепловий спосіб);

– виморожування;

– ультрафільтрування (оберненого осмосу).

Значно поширений спосіб уварювання, який дає змогу одержувати соки концентрацією до 72 % сухих речовин. Виморожуванням і зворотним осмосом дістають концентрати тільки із вмістом 35 – 50 % сухих речовин.

Уварювання – процес видалення вологи з продукту під час кипіння. Щоб цей вплив був мінімальним, випаровування необхідно здійснювати за якомога нижчих температур і упродовж короткого часу.

Перед освітленням і концентруванням соків з них видаляють леткі ароматичні речовини. Установки для уловлювання ароматичних речовин можуть бути окремими чи комбінованими з випарним апаратом.

Після видалення ароматичних речовин деаерований сік подають для освітлених соків на освітлення і фільтрування. Неосвітлений сік негайно підігрівають, охолоджують і сепарують. Підготовлений сік направляють на уварювання у випарні

тонкоплівкові трубчасті або пластинчасті вакуум-апарати, за температури кипіння не вище 50 ⁰С. Сік розтікається тонкою плівкою і уварюється з 10 до 70 %.

Виморожування. Цей спосіб грунтується на охолодженні продукту нижче від температури його замерзання (мінус 10 – 12 ⁰С). При цьому частина води замерзає і у вигляді кристалів льоду відокремлюється від рідкої фази, у якій розчинені речовини концентруються.

Концентрування припиняється, коли концентрат втрачає рухливість і його можна перекачати насосом. Тому виморожуванням концентрують, сік до 40 – 50 % сухих речовин.

Ультрафільтрування – процес розділення високомолекулярних і низькомолекулярних сполук у рідкому стані на селективних мембранах, що пропускають молекули низькомолекулярних сполук і затримують високомолекулярні сполуки. Ультрафільтрування з метою освітлювання та стабілізації соків проводять за порівняно низького тиску 0,3 – 1,0 МПа через мембрани з розміром пор (0,2 – 20) 10^-8м.

Розділення за допомогою напівпроникних мембран одержало назву ультрафільтрування і оберненого осмосу. Явище осмосу полягає у довільному переході розчинника через напівпроникну перегородку. Якщо застосовувати тиск, більший від осмотичного, то розчинник буде переноситися в оберненому напрямку – це покладено в основу методу оберненого осмосу.

Концентрований яблучний сік