Виробництво соків. Загальні поняття.

Виробництво соків. Загальні поняття.
Індустрія фруктового соку - це відносно молода галузь. Виробництво соку в великих промислових обсягах почалося з 1940-х рр., коли в США був розроблений перший випарної апарат для концентрації соку цитрусових. Як результат посилення гігієнічних стандартів, термін зберігання продукту збільшувався, головна умова зростання компаній виробників.
На сьогоднішній день, ринки Китаю, Індії та Східної Європи продовжують розширюватися, на західних ринках Європи і Північної Америки має місце запекла конкуренція. Виробництво-натуральних соківНа цих насичених ринках все більший обсяг набуває ніша продуктів, вироблених з тропічних фруктів та так звані соки преміум класу (NFC - not from concentrate = не зконцентрату), а також пюре, органічні соки і соки, що містять вторинні рослинні метаболіти (продукти обміну речовин рослин). Якщо ви окине поглядом відділ напоїв в супермаркеті, то ви виявите величезну різноманітність фруктових і овочевих соків. В Насправді, ніякої іншої сектор харчової промисловості не відрізняється такою високою
ступенем диверсифікації товарів.
Здорове харчування стає девізом теперішнього часу. Цим пояснюється популярність таких суперфруктов, як, асаї, годжі, мальгіпія, брусниці, журавлини та обліпихи.
Соки з цих плодів виробляють не тільки тому, що вони є ознакою «lifystyle - стиль життя », а й, головним чином, через їх поживної цінності. високий вміст антиоксидантів, яким приписується профілактичний ефект захисту від раку, і, крім іншого, поліпшення здоров'я, все це змушує більшу кількість споживачів звертатися до цих модним продуктам.
Такі інноваційні продукти визначають нові вимоги до сокової промисловості, для якої до теперішнього часу високий вихід продукту з сировини був абсолютним пріоритетом.
Зараз все більша увага приділяється машинам, які можна легко очистити (Бернадський CIP мийка); управління процесом в яких відбувається в герметичних умовах при максимальної гігієнічності; відповідають переробним технологій, що виключають вплив кисню на продукт, щоб зменшити окислення; а також відповідних виключно швидкому і одночасно щадному вилучення соку. Компанія ГЕА Вестфалія
Сепаратор поставляє індивідуально розроблені технологічні проекти і системні лінії для вирішення вище зазначених і багатьох інших завдань. Технологія відцентрової сепарації є ядром рентабельного виробництва високоякісного соку. вона забезпечує оптимальне первинне освітлення перед фільтруванням з мінімальними втратами соку.
Центрифуги Westfalia Separator® hydry® і hyvol® забезпечують потрібну концепцію, що відповідає всім вимогам залежно від того, чи потрібно отримати високий вихід продукту з сировини або забезпечити максимальну пропускну здатність. Метод Wesfalia Separator®frupex® показує
можливість поєднання щадного режиму виробництва і максимальної економічності. сепаратор
Мал. 1 Сепаратор,
2. Фрукти і овочі як сировину
Нижче дається опис процесів переробки наступних натуральних продуктів:
Зерняткові плоди (яблука, груші, айва тощо)
Кісточкові плоди (вишня, слива, персик, абрикос і т.д.)
Ягоди (смородина, аґрус, полуниця, малина, ожина, чорниця і т.д.)
Виноград
Тропічні фрукти (ананас, манго, банани, гранат і т.д.)
Овочі (морква, червона столовий буряк, редис, хрін, селера і т.д.)
екстракти рослин
На рис. 2 показана ягода винограду в розрізі.
Можна чітко виділити три окремі області:
Еkzokarpiy (цедра)
Мезокарпій (м'якоть)
І ділянку з насінням і зернами
Шкірочка ягоди в першу чергу виконує захисні функції і, як правило, містить
незначна кількість цінного соку. У винограду червоних сортів ця тканина містить таніни та
антоціаніни. Останні укладені в капсули з пігментом на зразок мішечків, вбудовані в
мембрану клітин. Клітини, в свою чергу, дуже малі і мають стабільну клітинну стінку. там
практично немає міжклітинних порожнин. Хоча властивості і склад вихідних матеріалів і продуктів,
отриманих з них, можуть істотно різнитися, анатомія і фізіологія плодів таких вищих
їстівних рослин аналогічні. Основні взаємини
між ними будуть проілюстровані на прикладі винограду і яблука.
Мезокарпій (м'якоть), на який припадає найбільша частка ягоди, що складається з безлічі
великих клітин (які в тисячу разів більші клітин шкірки), містить практично всі типові
і потрібні нам компоненти. Рідина вакуолей фруктів і овочів містить розчинені цукру,
кислоти і солі. Клітинні стінки плодової м'якоті дуже тонкі, а деякі з них вже
руйнуються в процесі дозрівання.
При цьому утворюються міжклітинні порожнечі, в яких крім рідини міститься багато повітря.
Навіть незначного механічного впливу зазвичай досить для руйнування таких
клітин.
Третя важлива область містить насіння і кісточки. Останні дуже тверді і містять зазвичай
велика кількість дубильних речовин, тому при переробці слід уникати їх
ушкодження.
Тонка структура клітинної тканини показана на прикладі яблука (рис. 3). Кожна клітина в силу
своєї морфології контактує з 14-ю суміжними клітинами, від яких вона відокремлена серединної
перегородкою, що складається здебільшого з чистою полігалактуровой кислоти (пектин).
Основна стінка, відповідальна за стабільність і еластичність, примикає до серединної
перегородці.
Мікроволоконца з целюлози, що забезпечують стабільність клітини, укладені в пектин,
білки і хеміцеллюлозу різної структури. Ці гидроколлоидная освіти утворюють
основну аморфну ​​структуру, яка полегшує протікання процесу метаболізму (обміну речовин)
в клітці.
Структура винограду:
Perikarpiй
1 Екзокарпій (шкірка) 2 локулу (осередок, порожнину)
3 Перегородка 4 мезокарпія (м'якоть)
5 Кутикула
6 периферійних судинний пучок
насіння
7 Ендосперм, 8 Насіннєва шкірка, 9 Ембріон (зародок)
судинний пучок
10 Овулярний (насіннєвий), 11 Вентральний, 2 Дорсальний
13 Підстава плодоніжки, 14 Серцевина (щітка)
Якщо плоди містять велику кількість пектину (наприклад, чорна смородина, а також
деякі сорти винограду), то в них дуже багато зв'язаної води, що ускладнює отримання
рідини з вакуолей. Для рентабельного отримання соку, як правило, найбільш вигідно
використовувати ферменти для руйнування пектінов.Для добування соку з фруктів і овочів
слід зруйнувати клітинну стінку, по крайней мере, в одному місці. На практиці це зазвичай
досягається поєднанням ферментативного і механічного впливу, а для деяких
продуктів - додатково ще і за допомогою високої температури. Нагрівання мезги робить
клітинні мембрани найбільш проникними для соку. У такому процесі деякі пектини
гідролізуються під впливом тепла.
З технологічної точки зору фактичне витяг соку після руйнування клітин
є поділ твердих речовин і рідини
на рідку фазу і м'якоть або на сік і вичавки.
Якщо фазовий поділ відбувається в пресах, то чинним принципом є різниця
тиску. Сік знаходить вихід через нерозчинні складові плодової маси (мезги).
У Декантер використовується принцип сепарації під дією відцентрових сил, які
поділяють рідина і тверді речовини на основі різниці їх густини.
Залежно від попередньої обробки фруктів і технології фазового поділу
отриманий сік буде містити певну кількість твердих речовин. частинки цих
твердих компонентів мають розміри від колоїдних до великих або, іншими словами, від менш
одного мікрона до декількох міліметрів. Ці частинки являють собою, в основному,
фрагменти клітинних стінок, головним чином, шкірки і, відповідно, містять велику
кількість пектину, целюлози, мінералів, протеїнів, ліпідів і танінів. Так в натуральному
яблучному соку вони також можуть включати в себе продукти реакції, що утворилися з
зруйнованих при подрібненні клітинних стінок. При подальшій обробці деякі або
навіть все такі компоненти видаляються.
2.2 Визначення сировини
2.2.1 Фруктові і овочеві соки
Тільки здорові, чи не заграв фрукти і овочі, придатні для споживання, з достатньою
ступенем зрілості можуть використовуватися для отримання фруктових і овочевих соків і продуктів
(Напівфабрикатів), вироблених на їх основі. Крім свіжого сировини також можна використовувати
охолоджені продукти, для збільшення їх терміну зберігання. Попередньо з сировини не можна
витягувати ніякі компоненти важливі для виробництва соку.
В Європі застосовуються спеціальні нормативи (AIJN Code of Practice), що визначають характери-
контакти продукції.
Такі нормативи існують, наприклад, для наступних продуктів:
Яблучний та грушевий сік (зерняткові фрукти)
Сік абрикосовий і вишні звичайної (кісточкові фрукти)
Сік з чорної смородини та малини (ягоди)
Апельсиновий, грейпфрутовий і лимонний сік (цитрусові фрукти)
Ананасовий і манговий сік (тропічні фрукти)
Для виробництва овочевого соку можуть використовуватися:
Коренеплоди (морква, буряк червона їдальня, редис, хрін, селера і т.д.)
Багаторічні рослини (ревінь, спаржа)
Бульби (картопля)
Листові овочі і квіти (шпинат, цвітна капуста)
Плоди (томати, солодкий перець, огірки, гарбуз) і Бобові (горох)
З урахуванням обсягів виробництва переважають морквяний і томатний сік. У виробництві соків з
лікарських рослин часто використовуються схожі технології, і з цієї причини сюди також
слід включити валеріану і кропиву. Для завершеності питання слід відзначити те, що
напої також можуть виготовлятися з зернового затору, обробленого різними способами.

3. Виробництво фруктових та ягідних
соків
3.1 Виробництво яблучного соку за технологією відцентрової сепарації і динамічної
фільтрації
На рис. 4 показано застосування технології відцентрової сепарації на різних етапах
переробки від яблука до готового продукту. В даний час кількісно домінує
прозорий концентрат, проте виробництво соку з «натуральної мутностью» концентрування
або без такого (Single Strength) останнім часом завойовує все більше визнання.
Декантери застосовуються вже кілька десятиліть для отримання соку з фруктів, а також для
підвищення концентрації м'якоті або ретентат. Полірування до блиску після вилучення соку і
обклеювання виконується за допомогою саморозвантажних сепараторів. ультрафільтрація через
керамічні мембрани забезпечує соку необхідну прозорість.схема проізводства1

3.1.1 Подрібнення яблук перед витяганням соку
Першим важливим технологічним етапом у виробництві яблучного соку є подрібнення
яблук. Для пресів бажаним (технологічно необхідним) розміром є шматочки
розміром від 5 до 8 мм, а для Декантер від 3 до 5 мм. Механічне руйнування клітинної тканини
підвищує їх просторове розділення і забезпечує взаємодію містяться в
плодах ферментів з рідиною вакуолей. Відразу запускаються процеси неконтрольованого
окислення і руйнування пектину, а також реакція утворення твердої суспензії.
Система подрібнення цілих яблук повинна відповідати наступним вимогам:
Герметична система, яка повинна виключити збільшення кількості повітря понад те,
яке вже міститься в міжклітинному просторі. Це дозволить суттєво зменшити
піноутворення і витрата аскорбінової кислоти.
Вузький діапазон розподілу часток за розміром в залежності від ступеня стиглості. якщо
частинки яблук занадто великі, то це призведе до меншого виходу продукту; а якщо вони
занадто дрібні, то це збільшить кількість колоїдних частинок, що ускладнить фазовий
поділ.
Найбільш часто застосовуються швидкодіючі протиральні машини або молоткові
млини відповідають цим вимогам лише в деякій мірі. На рис. 5 показана система, розроблена спеціально відповідно до зазначених вище вимог. ексцентриковий гвинтовий
насос з примусовою завантаженням із заповненого сировиною бункера, розташованого перед ним,
забезпечує попереднє подрібнення яблук і їх подальшу подачу в Мацератори,
розташований в безпосередній близькості всередині герметичної системи; Мацератори
має змінну грати і ріжучу головку. Кількість ріжучих пластин в Мацератори може
бути різним. Це дозволяє виконувати індивідуальну настройку в залежності від стану
плодів. Зрілі яблука слід різати на більші шматочки, при цьому недостатньо
дозрілі плоди вимагають більш інтенсивного процесу подрібнення.
Ексцентриковий гвинтовий насос з примусовою завантаженням і з'єднаний з ним Мацератори

Бункер над ексцентриковим гвинтовим насосом повинен підтримувати пропускну здатність для
Декантер на постійному рівні. У разі необхідності він завантажується через металодетектор,
і його заповнення контролюється датчиками хв. / макс. рівня. Таким чином, відпадає необхід-
мість в буферній ємності для подрібненої маси на короткому відрізку до операції фазового
поділу. Подальша обробка маси після подрібнення залежить від цілей виробництва.
Нижче наводяться можливі варіанти:
Пряме витяг соку без його збору або зберігання, як правило, при виробництві соків (Single
сила)
Введення ферментів в охолоджену мезгу
Введення ферментів в підігріту мезгу (прибл. До 45 ° С)
Повний розрідження
На практиці ці варіанти припускають додавання аскорбінової кислоти для запобігання
potemneniя.
3.1.2 Виробництво «натурально мутного» яблучного соку (Single Strength)
Яблучний сік з «натуральної мутностью» набуває все більшої популярності завдяки
своєму іміджу природного і здорового продукту. У Німеччині від 20 до 25 відсотків всього
яблучного соку споживається у вигляді яблучного соку з «натуральної мутностью».
Споживачі очікують, що буде зберігатися рівномірний розподіл м'якоті в соку з
«Натуральної мутностью», іншими словами, вона не повинна осідати. Ряд фізичних змінних
відповідають за стабільність суспензії частинок, що визначають мутність:
Розмір частин
щільність частинок
В'язкість рідкої фази
форма частинок
заряд частинок
На рис. 6 дається порівняння гранулометричного складу частинок соку, отриманого після
Декантер і преса. У соку з Декантер 60 відсотків частинок мають розмір менше 1 мкм, в той
час як в соку з преса таких частинок всього 20 відсотків.
Гранулометричний склад частинок соку, отриманого в Декантер і пресі

Ключовим фактором у виробництві соку з «натуральної мутностью» є швидкість
переробки. Пастеризацію необхідно проводити відразу після вилучення соку, щоб
инактивировать природні ферменти яблук.
На рис. 7 показано зміна розмірів частинок під дією введеного пектолітичної
ферменту.
Руйнування м'якоті за допомогою пектолітичної ферментного препарату

Пошкодження гидроколлоидная капсул в частинках призводить до утворення агломератів цих
частинок. Це веде до освітлення соку. Така ж реакція викликається власними ферментами
фруктів, що містяться в соку, коли він залишений для витримування.
Для виробництва соку з високим вмістом м'якоті, після процесу звичайного подрібнення
необхідно виконати ультратонкі подрібнення. Для цього використовуються різні системи.
Наступні результати були отримані при вирішенні даного завдання за допомогою Декантер GCE
535 з пристроєм Westfalia Separator®varipond® в комбінації з зубчастої колоїдної млином
Весь процес від подрібнення яблук до отримання яблучного соку з високим вмістом м'якоті,
виконуваний в герметичних умовах, в ідеальному випадку повинен займати лише кілька хвилин.
Отримання яблучного соку в Декантер з різною продуктивністю

Дослідження, проведені в Коледжі Ваденсвіл в Швейцарії, показали, що яблучний аромат
починає посилюватися відразу після подрібнення. Спочатку аромат посилюється, але і після закінчення
деякого часу починає втрачатися нотка свіжого яблука.
Неможливо зв'язати таку реакцію і суб'єктивне сприйняття з конкретним хімічним
з'єднанням. Отримані результати говорять про те, що найінтенсивніший і найкращий аромат
досягається через десять хвилин після подрібнення яблук. Надалі ці процеси слід
зупинити шляхом пастеризації при нагріванні.
Зміст стійкої суспензії м'якоті вище, ніж при звичайній технології пресування. З іншого
боку, значення в'язкості зазвичай лежить в інтервалі від 1,5 до 2,5 сСт.
Якщо потрібно отримати сік з виключно високою в'язкістю, що перевищує 3 сСт., Слід
нагріти масу до температури від 45 до 50 ° С. Соки світлого тону з стійкою і нерівномірно
розподіленої м'якоттю найбільшою мірою вимагають введення в масу аскорбінової кислоти і
подальшого центрифугування, при цьому не допускається ніякого витримування маси і
контакту з повітрям, потрапляння якого слід максимально виключити з усього процесу. В
деяких випадках слід заповнити технологічну лінію інертним газом.
Прогноз стійкості суспензії соку в пляшках
Існує можливість прогнозування зміни мутності соку за допомогою простого тесту.
Зміни каламутності в порівнянні з тим рівнем, який має місце безпосередньо після
добування соку, обумовлені осадженням великих частинок і наступними структурними
змінами. Зубчаста колоїдна млин
Стабільність каламутності змінюється при випробуваннях методом центрифугування. стабільність
каламутності (% Т) можна уявити, як каламутність рідкої фази після центрифугування (Tz) відно
сительно каламутності соку до центрифугування (T) в процентах.
Тест заснований на відповідності між мутностью рідкої фази після центрифугування соку і
мутностью соку, що зберігається в пляшці протягом року.
Використовуємо такий вираз:
% Т = Тz / Те * 100
T0 = каламутність зразка соку після струшування, виміряна в одиницях каламутності (TE / F).
Tz = каламутність рідкої фази після центрифугування (15 хвилин при 4200 g в одиницях TE / F).
% T = Стабільність каламутності = відношення каламутності рідкої фази до вихідної каламутності зразка
соку після струшування.
На рис. 10 представлені дані по каламутності і стабільності суспензії двох зразків яблучного соку
для порівняння методів виробництва, які використовують прес і декантер.
Каламутність і стабільність суспензії двох зразків яблучного соку для порівняння методів виробництва соку при використанні преса і Декантер

Мал. 10 Мутність і стабільність суспензії двох зразків яблучного соку для порівняння методів
виробництва соку при використанні преса і декантераТест заснований на відповідності між
мутностью рідкої фази після центрифугування соку і мутностью соку, що зберігається в пляшці в
Протягом року.
Використовуємо такий вираз:
Ці дані показують, що в обох методах приблизно половина початкової кількості твердих
частинок залишається в стані стійкої суспензії, але сік, отриманий в Декантер, має в три рази
велику інтенсивність каламутності в порівнянні з соком, отриманим в пресі.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *