Плодово-ягодное сырье в производстве крепких алкогольных напитков. Способ комплексной переработки плодово-ягодного сырья
К плодово-ягодному сырью относят культурные и дикорастущие, съедобные плоды и ягоды. Они делятся на пять основных групп:
- Семечковые
- Косточковые
- Ягоды
- Орехоплодные
- Субтропические
Первая группа включает в себя, как не сложно догадаться по названию, плоды, содержащие семечки. К ним относят: яблоки, груши, рябину, айву, мушмулу и т.д.
Плоды данной группы в среднем по химическому составу близки друг к другу. Содержание: воды- 85-90%, сахара -8-10%, клетчатки 0.6-2%, азотистых веществ 0.4-0.7%, органических кислот 0.3-1%, минеральных веществ до 0.8%.
Химический состав варьируется и зависит от региона произрастания, возраста деревьев, технической зрелости, погодных условий и т.д.
Семечковые плоды сильно отличаются по содержанию фенолов и ароматических соединений. Наибольшее их содержание в айве, затем идут груши и замыкают группу яблоки.
Вторая группа, к ней относятся: вишня, абрикосы, алыча, персик и т.д.
Усреднённый химический состав: воды- 77-92%, сахара -5-23%, клетчатка 0.6-1.2%, азотистые вещества 0.5-0.9%, органические кислоты 0.2-2%, минеральные вещества до 1.2%.
Как и семечковые плоды содержат достаточное количество фенолов и ароматических соединений.
Третья группа, ягодные растения - основное их отличие от 2-ух предыдущих групп заключается в том, что семена погружены в сочную мякоть плода.
Группа делится на 3 подгруппы:
- Настоящие ягоды - образуются из верхней или нижней завязи: брусника, крыжовник, смородина.
- Сложные ягоды - плоды развиваются из сросшихся сочных костянок: ежевика, малина.
- Ложные ягоды - семена погружены в мякоть на поверхности плода: земляника, клубника.
Химический состав в среднем выглядит следующим образом: воды- 70-90%, сахара -2-10%, клетчатки - 0.4-0.8%, азотистых веществ - 0.7-1.5%, органических кислот - 0.6-2%, минеральных веществ - до 1%.
Ягодные плоды не имеют большого числа ароматических соединений и в силу этого данные плоды практически не используют для дистилляции.
Четвертая группа, к орехоплодным культурам относят: грецкий орех, фундук, фисташки и т.д.
Химический состав в среднем, выглядит следующим образом: жир- 50-60%, углеводы -6-20%, клетчатка 4-8%, минеральные вещества до 1.5% белок 12-25%, вода 4-8%
Данная группа сильно отличается от остальных групп, так как орехи почти не содержат влаги и содержат большое количество жира, что усложняет их переработку в винокурении. В углеводах помимо сахара содержится и крахмал. Сырье имеет слабовыраженные, но стойкие ароматические вещества.
Пятая группа в эту группу входят субтропические культуры. А именно: все цитрусовые плоды, гранаты, хурма, инжир и т.д.
Химический состав данной группы очень сильно разнится.
Основной интересующий нас показатель в плодово-ягодном сырье - это содержание сахара. Данные по среднему содержанию сахара представлены в таблице 1.
Таблица 1
Применение плодово-ягодного сырья в винокурении можно разделить на 2 основных категории.
- Непосредственное получение дистиллята из выбранного сырья.
- Получение настоек, наливок и ароматных дистиллятов с использованием плодово-ягодного сырья.
Чтобы разобраться какое сырье где лучше использовать, рассмотрим данные категории более подробно.
1. Получение дистиллята из выбранного сырья
Получение дистиллята начинается с постановки браги. Выход готового продукта будет зависеть от содержания сахара в выбранных плодах. Немалую роль в выборе играет ароматика сырья, так как в процессе перегонки большая часть ароматических соединений разрушается. Для получения дистиллята с ярко выраженной ароматикой исходного сырья, выбранные плоды должны иметь сильную ароматическую составляющую. Не стоит также забывать об удобстве переработки сырья.
Проще всего перерабатывать крупные и средние плоды, без крупных косточек. Содержание сахара в выбранном сырье должно быть не ниже 10%.
Чаще всего для получения дистиллятов выбирают следующие плоды: яблоки, груши, абрикосы, персики, сливы, виноград и т.д.
Данное сырье доступно в большом количестве, да и стоимость приемлема. В силу своих размеров его легко перерабатывать. Среднее содержание сахара не ниже 10%, что позволяет эффективно работать с сырьем. К тому же данные плоды имеют яркую ароматику и при соблюдении технологий отгонки сохраняют ее в конечном продукте.
Использование ягод и плодов с низким содержанием сахара для получения дистиллятов не имеет смысла, так как данные плоды слишком водянистые и в них мало ароматических соединений. Выход спирта будет низким, а полученный дистиллят не будет иметь ароматику исходного сырья или будет слабо выраженным.
Использование для получения дистиллятов сырья из субтропической группы зависит от готовности винокура потратиться. Большая часть плодов данной группы не произрастает на территории РФ. Плоды данной группы богаты сахарами и ароматическими веществами, но в силу своей стоимости особого распространения у винокуров не получили.
2. Получение настоек, наливок и ароматных дистиллятов с использованием плодово-ягодного сырья
Данная группа более обширная и мы рассмотрим лишь основные подкатегории.
Настойки и наливки
В этой подкатегории можно использовать любое плодово-ягодное сырье. Исключения будут завесить от предпочтений автора напитка. Так же нужно быть осторожным при использовании сырья с большим содержанием жиров и жирных кислот, это в первую очередь относится к орехоплодным культурам. Отлично подойдут для настоек и наливок ягоды, они богаты кислотами, которые улучшают питкость напитка. При этом сохраняется вся их вкусоароматика. Приятным бонусом является факт, что все витамины переходят в конечный продукт и прекрасно там сохраняются.
Ароматные дистилляты
Напитки из этой подгруппы получаются путем отгонки спиртового настоя на плодово-ягодном сырье. Основным сырьем здесь служат орехоплодные культуры. В процессе выдержки из них экстрагируются все вкусоароматические соединения. Так как в орехах большое количество эфирных масел, настойки и наливки с их использованием получаются довольно тяжелыми. Повторная дистилляция решает эту проблему, напиток получается с ярким аромат выбранного сырья, но при этом гораздо чище и более питкий.
Ратафии
Данные напитки иногда относят к ликерам, но это не совсем так. Их получают путем разбавления дистиллята соком вместо воды. Для этого отлично подойдут ягоды: ежевика, малина и т.д. Можно использовать культуры субтропической подгруппы, отлично подойдут: гранат и цитрусы.
Рассмотрев основные назначения плодово-ягодного сырья, разберем подготовку сырья к переработке.
Выбранное сырье на переработку должно достигнуть технической зрелости, для максимально эффективной переработки.
Плоды и ягоды тщательно осматривают и удаляют гнилое, плесневелое и незрелое сырье. Оно может заразить всю партию сырья или привнести в готовый продукт отрицательные свойства.
После чего удаляют ветки, листья и другую сорную примесь.
Купленные плоды и ягоды тщательно нужно вымыть в теплой воде для удаления всевозможной посторонней микрофлоры и защитных пленок, которыми покрывают фрукты и ягоды для продления сроков хранения. При необходимости удалить кожуру и косточки. В обязательном порядке удаляют косточки из вишни, сливы, персика, абрикоса, черешня и подов данной группы. Косточки данных плодов содержат синильную кислоту, которая является сильным ядом. При приготовлении настоек и наливок она переходит в конечный продукт и может привести к негативным последствиям после употребления таких напитков.
При постановке браги для дистилляции также удаляются косточки, так как содержащаяся в них синильная кислота является предшественником ядовитого вещества этилкарбамата. Это вещество как раз образуется в процессе брожения из синильной кислоты. Сама синильная кислота нестойкая к высоким температурам, а вот этилкарбамат выдерживает высокие температуры и благодаря своим свойствам, трудно отделяется от этилового спирта, что делает его еще более опасным компонентом. При небольших объемах производства эти компоненты накапливаются в небольших объемах и к летальному исходу конечно не приводят, но постоянное употребление таких напитков может отрицательно сказаться на общем здоровье организма.
Вне зависимости от назначения, сырье перемалывается до состояния пюре для лучшей экстракции при выдержке спиртовых растворов или соответственно для доступа дрожжей к сахарам. При необходимости возможно отделение жмыха от чистого сока при помощи прессов.
Основные сахара, содержащиеся в плодово-ягодном сырье - это фруктоза и глюкоза. При необходимости, можно доводить сахаристость сусла для сбраживания до 20-25 % с помощью любых сахаров. Выбранный сахар практически не скажется на вкусо-ароматических составляющих конечного напитка, так как ароматическая составляющая при сбраживании будет зависеть от имеющихся в сырье: аминокислот, витаминов, жирных кислот и т.д. Сахар лишь увеличит выход спирта. Так что при выборе сахара имеет смысл отдать предпочтение более дешевым вариантам, так как разница будет небольшая.
Полученный в результате отжима жмых также можно использовать для сбраживания.
Для этого готовится сахарная брага с использованием жмыха.
В процессе брожения образовавшийся спирт будет вести экстракцию из жмыха и вытягивать остаточные ароматические соединения. В результате полученный продукт будет иметь легкую ароматику, свойственную фруктовым дистиллятам.
Увеличение выхода сока при переработке фруктов и ягод
На данный момент известно множество способов увеличения выхода сока, такие как: нагревание, применение ферментов, электрический ток, заморозка, ультразвук, вибрационная обработка и т.д. Мы рассмотрим наиболее реалистичные при приготовлении крепких напитков. Суть увеличения выхода сока заключается в разрушении или увеличении сокоотдачи пектиновых клеток.
- Нагревание - измельченное сырье нагревают до 80-85 градусов, в результате чего увеличивается клеточная проницаемость и соответственно выход сока. Преимущество данного метода в дополнительной пастеризации сырья. Недостаток заключается в риске получения компотного привкуса в конечном продукте и уничтожении витаминов.
- Замораживание - измельченное или целое сырье замораживают на 2-3 суток, после чего размораживают на протяжении суток. В процессе заморозки влага кристаллизуется и разрывает пектиновые клетки изнутри, при этом увеличивается выход сока.
- Применение ферментных препаратов - используются пектолитичиские ферменты микробного происхождения. Измельченное сырье нагревают до 40-50 градусов. После чего в тщательно перемешанную мезгу добавляют ферментный препарат. Он разрушает пектиновые клетки, высвобождая дополнительный сок.
Подведем некоторые итоги, касаемо применения плодово-ягодного сырья в приготовлении крепких алкогольных напитков:
- Любое плодово-ягодное сырье необходимо использовать, отталкиваясь от его свойств и состава;
- Особое внимание необходимо уделять синильной кислоте и веществам, получающимся на ее основе. Пренебрежение этим компонентом может привести к печальным последствиям;
- Использовать необходимо технически зрелые плоды и проводить мероприятия по увеличению выхода сока.
Повидло.
Вырабатывают из плодового или плодово-ягодного пюре или их смеси путем уваривания с сахаром, с добавлением или без добавления пищевого пектина и пищевых кислот. В смеси допускается не более двух видов сырья при содержании основного вида не менее 60 %.
По внешнему виду повидло представляет собой однородную протертую массу, без семян, семенных гнезд, косточек, непротертых кусочков кожицы.
Цвет повидла должен соответствовать цвету плодов; для повидла из плодов со светлой мякотью допускаются светло-коричневые оттенки, а из плодов с темной мякотью - бурые, вкус и запах, свойственные плодам, из которых изготовлено повидло. Засахаривание повидла не допускается.
Массовая доля сухих веществ в продукте должна быть не менее 66 %, сахара (в пересчете на инвертный) - не менее 60 %, твердых минеральных примесей - не более 0,05 %; общая кислотность (в пересчете на яблочную кислоту) - от 0,2 до 1,0 %. Допускается содержание: общей сернистой кислоты (в пересчете на SO2) 0,01 %, бензоата натрия (в пересчете на бензойную кислоту) 0,07 % и сорбиновой кислоты 0,05 %.
Тыквенное пюре.
Тыква - источник витаминов группы Е, солей калия, каротина, содержит небольшое количество клетчатки и органических кислот. Причем каротина в ней больше, чем в моркови.
Органолептические и физико-химические показатели качества «Пюре из тыквы» приведены ниже.
Яблочное пюре. Яблочное пюре вырабатывают из яблок с плотной мякотью, ярко выраженными вкусом и запахом. Яблочное пюре наряду с другими полезными веществами яблок содержит клетчатку и пектин.
Яблоки сортируют, моют и выдерживают в течение 24 ч в холодной воде. В результате улучшается цвет пюре, удаляется часть дубильных веществ, вызывающих потемнение мякоти. После замачивания яблоки бланшируют паром или горячей водой в течение 10-20 мин. При этом размягчается мякоть плодов, происходит гидролиз протопектина с образованием пектина, инактивируются ферменты, вызывающие расщепление пектиновых и окисление дубильных веществ. Далее яблоки протирают. В пюре вносят бензойную, сернистую кислоту или соли сорбиновой кислоты. Для промышленной переработки пюре фасуют в стеклянную или жестяную тару, барабаны и бочки.
В хлебопекарном производстве используют стерилизованное пюре, так как сульфитированное пюре необходимо десульфитировать, а содержащаяся в консервированном пюре бензойная и сорбиновая кислоты подавляют бродильную активность микроорганизмов.
Яблочное пюре богато углеводами, натуральными органическими кислотами, витаминами, минеральными веществами, клетчаткой и пектином.
Готовое яблочное пюре содержит (%): влаги - 78,4; белкоз - 0,6; общих углеводов - 14,2: пектина -0,8; органических кислот - 0,6; минеральных веществ (мг%): натрия - 3; калия - 120; кальция - 12; магния - 7; фосфора - 17: железа - 0,3; витаминов (мг%): B1 - 0,01; B2 - 0,02; PP - 0,38; С - 1,6.
На долю углеводов приходится до 90 % CB яблочного пюре. Они представлены в основном сахарами, клетчаткой, пектиновыми веществами и гемицеллюлозой. Из сахаров количественно преобладает фруктоза, меньше глюкозы и сахарозы. Крахмал содержится в незначительном количестве только в продукте из недозрелых яблок, особенно зимних. Биологическая ценность белков и шоре близка к биологической ценности белков пшеничной обойной муки. Однако если лимитирующей аминокислотой в муке является лизин, то в яблочном пюре - валин, метионин + цистин. Аминокислотный скор по этим аминокислотам составляет 53-57 %. Органические кислоты яблочного пюре представлены в основном яблочной, лимонной, янтарной и винной кислотами, а преобладает яблочная кислота, содержание которой составляет 70-90 % от общего количества кислот.
Комплексные порошкообразные продукты. Получают путем распылительной сушки овощного, фруктового пюре с наполнителями - молоком или патокой. Сушку распылением осуществляют при температуре сушильного агента 140-180 °С, что значительно снижает микробиологическую обсемененность порошков. Высокодисперсные порошкообразные продукты (частицы размером не более 20 мкм составляют 80-90 %) отличаются биологической ценностью, микробиологической чистотой и технологичностью.
Для использования в хлебопекарной промышленности предложены следующие комплексные порошкообразные продукты: кабачково-молочный, морковно-молочный, тыквенно-паточный, тыквенно-яблочный, яблочно-морковный, яблочно-паточный, основные показатели которых приведены в табл. 4.25.
Из минеральных веществ в комплексных порошкообразных продуктах в значительных дозах содержатся натрий, калий, кальций, магний, железо; витамины представлены тиамином (B1), рибофлавином (B2), ниацином (РР), аскорбиновой кислотой (С) и β-каротином (в продуктах на основе моркови и тыквы).
В состав комплексных порошков входит до 12 % пищевых волокон.
Каждый продукт имеет свойственный ему фруктовый (овощной) вкус, аромат и цвет: оранжевый - для морковно-молочного; желтый - для тыквенно-паточного и тыквенно-яблочного; кремовый разных оттенков - для кабачково-молочного и яблочно-паточного.
Представленный перечень сырья может быть дополнен.
Мука из облепихи. Облепиха - это особо ценный пищевой продукт. Кроме витамина С ягоды облепихи содержат каротин, токоферол, тиамин, рибофлавин, фолиевую кислоту.
Ягоды облепихи используют для приготовления сока. Полученный в результате этого производства сырой облепиховый жом в количестве 20 % массы плодов частично идет на выпуск масла. И жом, образующийся при выработке сока, и обезжиренный шрот содержат высокоценные химические вещества и могут быть использованы для производства продуктов питания. Сырой шрот имеет высокую влажность, и для его консервирования используют естественную сушку. Затем шрот размалывают до порошкообразного состояния. Полученный продукт - облепиховую муку - используют при производстве новых хлебобулочных изделий для обогащения последних пищевыми волокнами. 30 ноября 2012 г. 13:35
Фруктово-ягодное, овощное сырье и полуфабрикаты
Плоды и ягоды широко используются в кондитерском производстве благодаря хорошему вкусу, тонкому, приятному аромату и высокой пищевой ценности. Многие плоды обладают ценными технологическими свойствами, которые делают их незаменимыми в получении ряда видов кондитерских изделий. Плоды и ягоды потребляют для приготовления фруктово-ягодных полуфабрикатов,. некоторые из них вносят в заспиртованном виде, в виде варенья, цукатов и пр. Находят применение в кондитерской промышленности и овощи, такие как арбузы, дыни, ревень, морковь, кабачки и пр.
Химический состав фруктово-ягодного и овощного сырья. Высокая пищевая ценность фруктов и ягод обусловлена удачным сочетанием в них многих важных в пищевом отношении составных частей, в том числе хорошо усвояемых углеводов - глюкозы, фруктозы. Другой углевод - крахмал - образуется в плодах в период их раннего развития из более простых углеводов. По мере созревания плодов крахмал подвергается гидролизу и превращается в сахар.
Пектиновые вещества в плодах встречаются в виде протопектина, пектина, пектиновой и пектовой кислот. Они являются важными регуляторами водного обмена, обладают коллоидными свойствами и большой способностью к набуханию. Плодовая масса, содержащая пектин, способна в определенных условиях образовывать студень. На этом основано производство мармелада, пастилы, желейных конфет и др.
Протопектин нерастворим в воде, он обусловливает твердость тканей. По мере созревания плодов протопектин под действием ферментов переходит в растворимый в воде пектин. Поэтому по состоянию пектиновых веществ до некоторой степени можно судить о зрелости плодов. Протопектин не обладает способностью к студнеобразованию.
Пектин хорошо растворяется в воде. Содержится в основном в зрелых плодах и в присутствии сахара и кислоты образует студень.
Пектиновая кислота характеризуется слабой студнеобразующей способностью, ее присутствие в плодовом сырье для кондитерского производства не представляет интереса. Пектиновые кислоты - промежуточные продукты гидролиза пектина до пектиновой кислоты.
Дубильные вещества содержатся в плодах в небольшом количестве. Они влияют на вкус, делая его вяжущим и терпким. Особенно сильно чувствуется влияние дубильных веществ во вкусе недозрелых плодов. Растворенные в клеточном соке дубильные вещества на воздухе под воздействием фермента оксидазы окисляются и образуют темноокрашенные соединения. При разрезании или другом механическом повреждении плода дубильные вещества окисляются кислородом воздуха и плоды темнеют.
Органические кислоты находятся в плодах и овощах, как в свободном виде, так и в виде солей. Лимоны содержат до 7 % органических кислот, спины - до 2, черная смородина - до 2,3, яблоки - 0,1-2,0%.
Наиболее распространены в плодах яблочная, винная, лимонная кислоты. В небольшом количестве в некоторых плодах содержатся бензойная и салициловая кислоты. Бензойная кислота даже в небольшом количестве является антисептиком. Этим объясняется хорошая сохраняемость в свежем виде ягод клюквы и брусники, содержащих бензойную кислоту (до 0,01 %)
Во фруктах и ягодах содержится значительное количество витаминов, особенно витамина С Наиболее богаты витамином С шиповник, черная смородина, лимоны, апельсины Фрукты и ягоды содержат каротин (провитамин А), витамины РР, группы В и др. В процессе хранения, а также при переработке плодов и овощей количество витамина С в них уменьшается.
Большая доля минеральных веществ плодов, ягод и овощей приходится на соединения калия. Кроме того, в них входят кальций, железо, фосфор, магний и другие макро- и микроэлементы. Таким образом, минеральные вещества фруктов и ягод по своему составу чрезвычайно разнообразны, все они легко усваиваются организмом человека.
Приятный аромат фруктов и ягод обусловливается наличием в них эфирных масел, сложных эфиров и других соединений. Особенно много эфирных масел в цитрусовых плодах. Цитрусовые эфирные масла находят широкое применение в кондитерской промышленности.
Фрукты и ягоды содержат многие другие биологически активные вещества, полезные для человека: катехины, красящие вещества и др. Эти вещества так же, как и витамины, малостойки, особенно к окислению и повышенной температуре. При переработке плодов и ягод необходимо стремиться максимально, сохранять их биологическую ценность.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу комплексной переработки плодово-ягодного сырья. Способ комплексной переработки плодово-ягодного сырья включает предварительную очистку и переработку плодов и/или ягод с получением сока прямого отжима и выжимок мякоти, концентрирование сока и сбор выпаренной влаги в вакууме, сушку на воздухе концентрата сока до влажности 30-55% и выжимок мякоти до влажности 6-12%, причем операции концентрирования сока и сушки концентрата и выжимок выполняют при температуре до 50°С, а выжимки размельчают в порошок. Способ позволяет выделять биологически активные ингредиенты из плодово-ягодного сырья, которые могут быть использованы для разработки новых продуктов детского, диетического и специального питания. 7 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к комплексной переработке плодово-ягодного сырья, и может быть использовано для получения биологически активных ингредиентов для разработки новых продуктов детского, диетического и специального питания.
Известен способ комплексной переработки плодово-ягодного сырья, включающий заливку водой ягод или плодов, добавление сахара, кипячение смеси с получением сусла, отделение сусла от плодов или ягод и сбраживание с получением вина . Однако способ не может быть использован для получения биологически активных ингредиентов для разработки продуктов функционального назначения.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ комплексной переработки плодово-ягодного сырья, включающий экстракцию водой размельченного плодово-ягодного сырья при температуре 25-60°С, отделение мезги, концентрирование и обработку экстракта, отделение пектина и купаж оставшегося раствора с другими ингредиентами .
Однако способ позволяет выделять только товарный пектин и оказывается не применимым для получения биологически активных ингредиентов для разработки новых продуктов детского, диетического и специального питания.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в выделении биологически активных ингредиентов из плодово-ягодного сырья, которые могут быть использованы для разработки новых продуктов детского, диетического и специального питания.
Это достигается тем, что в способе комплексной переработки плодово-ягодного сырья предварительно очищают и перерабатывают плоды и/или ягоды с получением сока прямого отжима и выжимок мякоти, концентрируют сок и собирают выпаренную влагу в вакууме, сушат на воздухе концентрат сока до влажности 30-55% и выжимки мякоти до влажности 6-12%, причем операции концентрирования сока и сушки концентрата и выжимок выполняют при температуре до 50°С, размельчают выжимки в порошок.
Предварительная очистка и переработка плодов и/или ягод с получением сока прямого отжима и выжимок мякоти является первой стадией выделения биологически активных ингредиентов плодово-ягодного сырья, когда из него отделяют выжимки, содержащие основную массу пищевых волокон.
Концентрирование сока в вакууме, проводимое при температурах до 50°С, позволяет повысить содержание биологически активных веществ в концентрате за счет выпаривания содержащейся в соке влаги и является второй стадией получения биологически активных ингредиентов, когда сок прямого отжима разделяют на концентрат и природную воду. Вакуумное выпаривание высокоэффективно при обезвоживании жидких продуктов и не требует значительных энергозатрат. Однако полученный после вакуумного выпаривания концентрированный сок обладает высокой влажностью (~70%) и требует досушивания с целью обеспечения сохранности, во время длительного хранения в обычных условиях при комнатной температуре.
Выпаренную влагу собирают в вакууме. В выпарной установке влага накапливается в виде дистиллята сока прямого отжима. Вакуумное выпаривание позволяет природной влаге сохранять весь спектр биологически активных веществ исходного сырья. Природная влага плодово-ягодного сырья является биологически активным ингредиентом, который может быть использован в качестве функциональной питьевой воды или основы для разработки и приготовления новых функциональных напитков.
Концентрат сока и выжимки мякоти сушат на воздухе до требуемого уровня влажности. По сравнению с вакуумной сушка на воздухе позволяет получать обезвоженный продукт высокого качества при меньших затратах. Концентрат сока сушат до влажности 30-55%, позволяющей, с одной стороны, уберечь продукт от образования плесневых грибов во время длительного хранения в обычных условиях при комнатной температуре, а с другой, максимально сохранять содержащуюся в нем природную влагу. Влажность концентрата 30-55% достигается при сушке в течение 2-5 дней. Выжимки мякоти сушат до влажности 6-12%, что обеспечивает не только высокую сохранность продукта при продолжительном хранении в обычных условиях при комнатной температуре, но и последующее размельчение его в порошок. Влажность выжимок мякоти 6-12% достигается за те же 2-5 дней сушки.
Выполнение операций концентрирования сока прямого отжима, сушки концентрата сока и выжимок мякоти при температуре до 50°С обеспечивает минимальные потери пищевой и биологической ценности плодово-ягодного сырья в процессе сушки и позволяет получать три биологически активных ингредиента, которые могут быть использованы для разработки новых продуктов детского, диетического и специального питания:
Концентрат сока прямого отжима, содержащий основную массу растворимых сухих веществ;
Природную воду;
Сухие выжимки мякоти, содержащие основную массу пищевых волокон исходного сырья.
Размельчение выжимок в порошок необходимо с точки зрения технологии последующего использования богатого пищевыми волокнами продукта.
Пример 1. Испытания проведены на плодах тыквы. Из 36 кг тыквы, промытой в проточной воде, выделено 26,7 кг мякоти. Мякоть пропущена через центрифугу с получением 19,7 л сока прямого отжима и 7 кг выжимок. Сок концентрирован выпариванием при остаточном давлении Р 8 Па и температуре t 40°C на установке . В результате вакуумного выпаривания получено 3,2 кг концентрата сока прямого отжима влажностью 70% и 16,5 л природной влаги, являвшейся чистой прозрачной приятной на вкус питьевой водой с ароматом тыквы. В течение пяти дней концентрат и выжимки мякоти сушились на воздухе при температуре до 50°С. По окончании сушки получено 1,4 кг концентрата влажностью 30% и 0,93 кг выжимок влажностью 6%. Выжимки размельчены в порошок. Полученные ингредиенты исследованы на физико-химический состав.
Пищевая ценность концентрата сока, выжимок и природной воды мякоти тыквы приведена в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Пищевая ценность концентрата сока, сухих выжимок и природной воды мякоти тыквы | ||||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Выжимки | Вода |
| 1 | Сухие вещества, % | 70,0 | 94,0 | 5,95 |
| 2 | Белки, % | 25,4 | 22,2 | 0,03 |
| 3 | Жиры, % | 0,18 | 0,18 | 0,1 |
| 4 | Сахара, % | 5,3 | 4,6 | 5,5 |
| 5 | Редуцирующие сахара, % | 2,9 | 2,1 | 3,7 |
| 6 | Пищевые волокна, % | 4,52 | 28,1 | 0,12 |
| 7 | Клетчатка, % | 3,75 | 24,5 | - |
| 8 | Пектин, % | 0,77 | 3,54 | 0,12 |
| 9 | Орг. кислоты, % | 0,23 | 0,56 | 0,03 |
| 10 | Зола, % | 0,42 | 0,52 | 0,1 |
| 11 | Витамины, мг/100 г | 519,57 | 415,58 | 5,21 |
| 12 | 286,6 | 311,8 | 119,1 |
Из таблицы 1 следует, что выделенные ингредиенты обладают высокой пищевой и биологической ценностью. Обезвоженные фракции в относительно равных долях содержат белки, жиры, сахара и минеральные вещества. Основная масса пищевых волокон сосредоточена в выжимках.
| Таблица 2 | ||||
| Содержание витаминов в концентрате сока, сухих выжимках и природной воде мякоти тыквы, мг/100 г | ||||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Выжимки | Вода |
| 1 | -каротин | 510 | 410 | 3,3 |
| 2 | Тиамин (B 1) | 0.47 | 0,25 | 0,09 |
| 3 | Рибофлавин (В 2) | 0,24 | 0,13 | 0,03 |
| 4 | Пиридоксин (В 6) | 0,20 | 0,13 | 0,02 |
| 5 | Ниацин (РР) | 5,67 | 3,66 | 1,42 |
| 6 | Аскорбиновая кислота (С) | 2,99 | 1,41 | 0,35 |
| 7 | Всего: | 519,57 | 415,58 | 5,21 |
Из таблицы 2 следует, что выделенные ингредиенты богаты -каротином, витаминами группы В, содержат аскорбиновую кислоту. Наибольшее содержание витаминов - в концентрате, по отношению к которому витамины в выжимках и природной воде составляют 78% и 2,6% соответственно.
| Таблица 3 | ||||
| Содержание макро- и микроэлементов в концентрате, сухих выжимках и природной воде мякоти тыквы, мг/100 г | ||||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Выжимки | Вода |
| 1 | Калий (K) | 150,8 | 146,3 | 53,2 |
| 2 | Натрий (Na) | 3,07 | 1,58 | 1,1 |
| 3 | Кальций (Ca) | 71,9 | 104,5 | 38,3 |
| 4 | Кремний (Si) | 11,2 | 17,1 | - |
| 5 | Магний (Mg) | 11,2 | 11,5 | 8,5 |
| 6 | Фосфор (Р) | 13,2 | 11,4 | 1,17 |
| 7 | Сера (S) | 22,1 | 14,0 | 14,1 |
| 8 | Железо (Fe) | 0,4 | 2,5 | 0,13 |
| 9 | Кобальт (Co) | 0,015 | 0,014 | 0,016 |
| 10 | Марганец (Mn) | - | 0,50 | - |
| 11 | Медь (Cu) | 1,25 | 1,13 | 1,22 |
| 12 | Никель (Ni) | 0,012 | 0,011 | 0,012 |
| 13 | Хром (Cr) | - | - | 0,04 |
| 14 | Цинк (Zn) | 1,41 | 1,23 | 1,31 |
| 15 | Всего | 286,6 | 311,8 | 119,1 |
Из таблицы 3 следует, что выделенные ингредиенты имеют богатый минеральный состав. Выжимки обладают наибольшим содержанием кальция, кремния и железа, кратность превышения относительно концентрата составляет: Fe - 6,2; Ca - 1,5; Si - 1,5. В отличие от других составляющих выжимки содержат марганец. Все ингредиенты содержат никель, кобальт и медь. Сто грамм любой из фракций полностью закрывают суточную потребность в меди и на 30% в кобальте. Природная вода содержит хром, причем суточная потребность в хроме зарывается 150 мл природной воды. Высокое содержание меди, кобальта и хрома определяет выделенные составляющие мякоти тыквы в качестве функциональных ингредиентов продуктов питания.
Из результатов исследования физико-химических свойств фракций мякоти тыквы вытекает, что все выделенные ингредиенты биологически активны и могут быть использованы для разработки функциональных продуктов.
Пример 2. Испытания проведены на красной смородине. Из 50 кг ягод, промытых в проточной воде, отделенных от плодоножек и пропущенных через центрифугу, выделено 23 л сока прямого отжима и 27 кг выжимок. Сок концентрирован выпариванием при остаточном давлении Р 6 Па и температуре t<50°C на установке . В результате вакуумного выпаривания получено 3,3 кг концентрата сока влажностью 68% и 20 л природной влаги, являвшейся чистой прозрачной приятной на вкус питьевой водой с ароматом красной смородины. В течение двух дней концентрат и выжимки мякоти сушились на воздухе при температуре до 50°С. По окончании сушки получено 2,4 кг концентрата влажностью 55% и 6,1 кг выжимок влажностью 12%. Выжимки размельчены в порошок. Полученные ингредиенты исследованы на физико-химический состав.
Пищевая ценность концентрата сока и выжимок красной смородины приведена в таблице 4.
| Таблица 4 | |||
| Пищевая ценность концентрата сока и выжимок ягоды красной смородины | |||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Выжимки |
| 1 | Влажность, % | 55 | 12 |
| 2 | Белки, % | 1,1 | 0,2 |
| 3 | Жиры, % | 1,3 | 1,7 |
| 4 | Сахара, % | 19,7 | 29 |
| 5 | Клетчатка, % | 2,1 | 49 |
| 7 | Пектин, % | 7,7 | 0,05 |
| 8 | Орг. кислоты, % | 5,4 | 0,1 |
| 6 | Зола, % | 3,8 | 4,1 |
| 7 | Витамины, мг/100 г | 131 | 9,4 |
| 8 | Минеральные вещества, мг/100 г | 185 | 21 |
Из таблицы 4 следует, что концентрат сока и выжимки красной смородины обладают высокой пищевой и биологической ценностью, существенно превышая показатели исходной ягоды. Концентрат на порядок величины превосходит выжимки по массовой доле витаминов, макро- и микроэлементов и на порядок же уступает им по доле клетчатки.
| Таблица 5 | ||||
| Содержание витаминов в концентрате сока, выжимках и природной воде красной смородины, мг/100 г | ||||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Выжимки | Дистиллят |
| 1 | -каротин | 4,8 | 0,07 | - |
| 2 | Тиамин (B 1) | 0,2 | 1,6 | - |
| 3 | Рибофлавин (B 2) | 0,8 | 0,5 | 0,05 |
| 4 | Пиридоксин (В 6) | 1,9 | 0,02 | 0,09 |
| 5 | Ниацин (РР) | 4,4 | 1,2 | 0,92 |
| 6 | Аскорбиновая кислота (С) | 119 | 6 | 18 |
| 7 | Всего: | 131 | 9,4 | 19 |
Из таблицы 5 следует, что полученные ингредиенты обладают высокой концентрацией витаминов и являются биологически активными.
| Таблица 6 | |||
| Содержание макро- и микроэлементов в концентрате сока и выжимках красной смородины, мг/100 г | |||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Выжимки |
| 1 | Натрий (Na) | 33 | 1,0 |
| 2 | Кальций (Ca) | 40 | 13 |
| 3 | Магний (Mg) | 57 | 5,4 |
| 4 | Фосфор (Р) | 46 | 0,01 |
| 5 | Сера (S) | 1,8 | - |
| 6 | Железо (Fe) | 4,1 | 0,3 |
| 7 | Марганец (Mn) | 1,2 | 1,4 |
| 8 | Медь (Cu) | 1,8 | 0,03 |
| 9 | Цинк (Zn) | 0,4 | 0,09 |
| 10 | Всего: | 185 | 21 |
Из таблицы 6 следует, что концентрат сока и выжимки красной смородины богаты макро- и микроэлементами, в т.ч. содержат серу, марганец, медь и цинк.
Из результатов исследования физико-химических свойств фракций красной смородины вытекает, что выделенные ингредиенты биологически активны и могут быть использованы для разработки функциональных продуктов.
Пример 3. Испытания проведены на 27 кг плодов тыквы и 33 кг ягод красной смородины. После предварительной очистки и переработки из плодов тыквы выделено 15 л сока прямого отжима и 5 кг выжимок, из ягоды - 15 л сока и 18 кг выжимок. Купаж соков тыквы и красной смородины в соотношении 1/1 концентрирован выпариванием при давлении Р 6 Па и температуре t<50°C на установке . В результате вакуумного выпаривания получено 4,5 кг концентрата сока прямого отжима влажностью 67% и 25,5 л природной влаги. Влага являлась чистой прозрачной приятной на вкус питьевой водой с ароматом тыквы и красной смородины. В течение пяти дней концентрат и выжимки мякоти сушились на воздухе при температуре до 50°С. По окончании сушки получено 2 кг плодово-ягодного концентрата влажностью 32%, 0,67 кг выжимок мякоти тыквы и 3,8 кг выжимок красной смородины влажностью 7%. Выжимки тыквы и смородины размельчены в порошок. Исследован физико-химический состав концентрата и природной воды мякоти тыквы и ягод красной смородины.
Пищевая ценность концентрата сока и природной воды мякоти тыквы и ягод красной смородины приведена в таблице 7.
| Таблица 7 | |||
| Пищевая и биологическая ценность концентрата сока и природной воды мякоти тыквы и ягод красной смородины | |||
| N п/п | Показатель | Концентрат | Вода |
| 1 | Сухие вещества, % | 68,0 | 2,83 |
| 2 | Белки, % | 10,1 | 0,01 |
| 3 | Жиры, % | 0,85 | 0,05 |
| 4 | 1,6 | ||
| 13 | Тиамин (B 1) | 0,28 | 0,04 |
| 14 | Рибофлавин (В 2) | 0,48 | 0,04 |
| 15 | Пиридоксин (В 6) | 1,1 | 0,05 |
| 16 | Ниацин (РР) | 4,4 | 1,1 |
| 17 | Аскорбиновая кислота (С) | 61 | 8,7 |
| 18 | Минеральные вещества, мг/100 г, в т.ч.: | 284,43 | 136,57 |
| 19 | Калий (K) | 129 | 78 |
| 20 | Натрий (Na) | 7,3 | 4,5 |
| 21 | Кальций (Ca) | 64 | 35 |
| 22 | Кремний (Si) | 4,1 | - |
| 23 | Магний (Mg) | 8,8 | 9,3 |
| 24 | Фосфор (Р) | 11 | 1,2 |
| 25 | Сера (S) | 9,1 | 7,1 |
| 26 | Железо (Fe) | 0,46 | 0,21 |
| 27 | Медь (Cu) | 0,44 | 0,61 |
| 28 | Цинк (Zn) | 0,53 | 0.65 |
Из таблицы 7 следует, что концентрат сока и природная вода мякоти тыквы и красной смородины обладают пищевой ценностью, богаты -каротином, витаминами группы В, аскорбиновой кислотой, макро- и микроэлементами. Высокое содержание витаминов и минеральных веществ определяет концентрат сока и природную воду мякоти тыквы и ягод красной смородины в качестве функциональных ингредиентов продуктов питания.
Из результатов исследования физико-химических свойств концентрата и природной воды мякоти тыквы и ягод красной смородины вытекает, что выделенные ингредиенты биологически активны и могут быть использованы для разработки функциональных продуктов. Меняя соотношение между плодовой и ягодной составляющей, можно создавать концентраты и природную воду с заданным содержанием определяющих витаминов и минеральных веществ.
Данный способ позволяет выделять биологически активные ингредиенты из плодово-ягодного сырья, которые могут быть использованы в качестве природных пищевых добавок для разработки новых и улучшения пищевой и биологической ценности продуктов детского, диетического и специального питания.
Источники информации
1. Патент RU № 2218389 С2, кл. C12G 1/00, A23L 1/06, 10.12.2003.
2. Патент RU № 2268919 С2, кл. C12G 3/00, C12G 3/06, A23L 1/0524, 27.01.2006.
3. Патент RU № 2327092 C1, кл. F26B 9/06, F26B 5/04, 20.06.2008.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ комплексной переработки плодово-ягодного сырья, включающий предварительную очистку и переработку плодов и/или ягод с получением сока прямого отжима и выжимок мякоти, концентрирование сока и сбор выпаренной влаги в вакууме, сушку на воздухе концентрата сока до влажности 30-55% и выжимок мякоти до влажности 6-12%, причем операции концентрирования сока и сушки концентрата и выжимок выполняют при температуре до 50°С, размельчение выжимок в порошок.
Для приготовления мороженого используют разнообразные плоды и ягоды, как культурные (слива, абрикос, смородина и др.), так и дикорастущие (ежевика, морошка, клюква и др.). Их применяют свежими и замороженными, в виде пюре, соков, сиропов, варенья, джемов, повидла и пульпы. За последние годы для производства мороженого все большее распространение получают огородные и бахчевые культуры: морковь, помидоры, дыни и ревень. Их используют как в свежем виде, так и в виде овощных соков, пюре и паст. В плодах, ягодах, овощных и бахчевых культурах содержится значительное количество углеводов, минеральных солей, органических кислот и витаминов.
Вкусовые и ароматические вещества. Для улучшения вкуса и запаха в мороженое вносят вкусовые и ароматические вещества, которые очень разнообразны. К ним относятся какао-порошок, кофе натуральный, чай, шоколад, различные орехи и др. В эту группу добавок входят: кондитерские изделия (вафли, цукаты, мармелад, карамель и др.), пряности (ваниль, ванилин, гвоздика, корица, мускатный орех и др.), кислоты пищевые органические (лимонная, яблочная и др.), эфирные масла (апельсиновое, мандариновое и др.), эссенции ароматические пищевые (лимонная, апельсиновая и др.).
Яичные продукты. При выработке некоторых видов мороженого в смесь вносят куриные яйца или яичный порошок. Это повышает вкусовые качества, улучшает взбитость и структуру продукта. Применяют только куриные яйца пищевые или яичный порошок.
Пищевые красители. Для большинства видов мороженого в случае необходимости применяют пищевой концентрированный краситель, полученный из выжимок темных сортов винограда, а также соки - свекольный, клюквенный, смородиновый и др. Для ароматического мороженого, а также для подкрашивания сливочного крема, взбитых сливок с сахаром и желе, которые необходимы для отделки тортов и кексов, изготовленных из мороженого, используют кармин (ярко-красный цвет), тартразин (желтый цвет) и индиго (синий цвет).
2.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО
2.2.1 Технологический процесс производства закаленного мороженого
Несмотря на значительное разнообразие в ассортименте, производство мороженого с некоторыми изменениями осуществляется по общей технологической схеме и состоит из следующих операций: приемка сырья, подготовка сырья, составление смеси, пастеризация смеси, гомогенизация смеси, охлаждение и созревание смеси, фризерование смеси, фасование изакаливание мороженого, упаковывание ихранение мороженого.
Схема технологической линии производства мороженого приведена на рис 1.
Рисунок 1 Схема технологической линии производства мороженого
1 - ванна для приготовления смеси; 2 - насос; 3 - фильтр; 4 - уравнительный бак; 5 - пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 6 - гомогенизатор; 7 - емкость для смеси; 8 - фризер; 9 - автомат для фасования мороженого в вафельные стаканчики; 10 - морозильный аппарат; 11 - автомат для завертки мороженого
Приемка сырья. Все сырье, необходимое для выработки мороженого, хранится в камерах, в которых поддерживаются соответствующие для каждой группы продуктов температура и влажность воздуха. Молоко цельное, обезжиренное, сливки, пахта и сыворотка до переработки находятся в охлажденном виде в емкостях для хранения молока.
Необходимое количество сырья для составления смеси определяют по соответствующим рецептурам. Однако в ряде случаев, когда нет полного набора сырья или сырье имеет иной состав, чем в рецептурах, необходимо провести перерасчеты на имеющееся сырье.
Все рассчитанные компоненты смеси взвешивают и отмеривают в необходимых количествах, для чего крупные фабрики мороженого оснащены электронными тензометрическими взвешивающими системами или механическими машинами для взвешивания.
Подготовка сырья. Перед составлением смеси все ее компоненты должны быть соответствующим образом подготовлены. Для этого жидкое сырье (молоко цельное, обезжиренное, сливки и др.) фильтруют для того, чтобы очистить его от возможных механических примесей. Все сыпучие виды сырья (сахар, какао-порошок, мука и др.) просеивают через сито с ячейками не более 2 миллиметров. Сухие молочные продукты в случае необходимости дробят, растирают и просеивают через такое же сито.
Сухое молоко для лучшего растворения тщательно перемешивают с сахарным песком из расчета 2:1 и растворяют в небольшом количестве теплого молока до получения однородной массы. Молоко сгущенное цельное и обезжиренное очищают от частиц древесины, попавших при вскрытии тары. Сгущенные молочные продукты можно вносить в смесь без предварительного их растворения.
Поверхность сливочного масла освобождают от пергамента, зачищают, разрезают при помощи маслорезок на небольшие куски и расплавляют их на змеевиковых плавителях.
При использовании куриных яиц вначале проверяют их свежесть, затем яйца моют в проточной воде, дезинфицируют 2% раствором хлорной извести и ополаскивают чистой водой. Освобожденные от скорлупы яйца, не более двух штук, помещают в небольшую посуду. Только после повторной проверки свежести их переливают в емкость, в которой полученную яичную массу, лучше с добавлением сахарного песка, перемешивают мутовкой до получения однородной консистенции.
Подготовку плодов, ягод, овощей и бахчевых культур начинают с их сортировки, отделяя при этом недоброкачественное сырье. Затем у плодов удаляют плодоножки, у ягод - чашелистики, у овощей и бахчевых - остатки стеблей и др. Сырье тщательно моют. Плоды с толстой кожицей бланшируют, из плодов удаляют имеющиеся косточки, овощи и бахчевые очищают, освобождают от семян и разрезают на кусочки. После этого плоды, ягоды, нарезанные кусочками овощи, протирают или дробят до получения однородной нежной массы в виде пюре с соком.
Соответствующим образом подготавливают и стабилизаторы. Желатин выдерживают для набухания в холодной воде не менее 30 мин. Количество воды определяют из расчета получения 10%-ного раствора желатина. После набухания желатин нагревают до 55-65°С для полного его растворения и перед внесением в смесь фильтруют через два слоя марли. Агар и агороид приготавливают в виде 10%-ных растворов. Вначале их промывают холодной водой, затем нагревают для полного растворения до температуры 90-95СС, фильтруют и вносят в смесь. Альгинат натрия можно вносить в смесь в сухом виде или в виде 5%-ного водного раствора, нагрев его до 70°С. Казеинат натрия и модифицированный желирующий крахмал вносят в смесь при температуре 35-40°С в сухом виде. Для лучшего распределения их предварительно смешивают с одним из сухих компонентов.
Из метилцеллюлозы готовят 1%-ный прозрачный раствор, который имеет киселеобразную консистенцию. Для этого ее заливают горячей водой или молоком, нагревают и выдерживают в течение 5 мин при температуре 95°С. Затем раствор охлаждают до температуры 6°С и фильтруют. Приготовление раствора идет при непрерывном перемешивании. Пектин яблочный и свекловичный заливают холодной водой в соотношении 1:20 и при постоянном помешивании нагревают до полного его растворения. Картофельный или кукурузный крахмал и муку используют в виде клейстера. Для этого сначала их смешивают с небольшим количеством холодной воды, затем при постоянном перемешивании заваривают кипятком. Для приготовления раствора стабилизаторов воду или молоко используют из общего количества, предусмотренного рецептурой. Вкусовые и ароматические наполнители (ванилин, какао-порошок, кофе, цукаты и др.) подготавливают тоже.
