12. Вакуумирование.

В настоящее время основным способом получения виноградных соковых концентратов является выпаривание сусла в вакуум-аппаратах. Вакуум-сусло можно применять в качестве купажного материала для всех типов вин, содержащих сахар, т.к. продукт, получаемый выпариванием виноградного сусла в условиях вакуума при невысокой температуре, сохраняет натуральность исходного сока, оно менее карамелизовано и содержит больше ценных питательных веществ, ему свойственны и лучшие вкусовые характеристики.

Вакуум-сусло получают из свежего виноградного сусла, из сока, хранившегося на холоде и сока, консервированного диоксидом серы.

При использовании свежего сока на производство вакуум-сусла направляют виноград белых и красных сортов, смешивание которых также как и смешивание европейских и гибридных продуктов не допускается. Поэтому выпускают вакуум-сусло двух типов:

1. из европейских и местных сортов;

2. из гибридных.

Рекомендуется использовать следующие сорта винограда: Клерет, Плавай, Мурведр, Серексия, Галан, Тербаш и гибриды, соответствующие ГОСТу 24433. Применяют виноград в стадии технической зрелости, с сахаристостью не ниже 15% и титруемой кислотностью не выше 9 ^г/_дм3. Лучшие сорта винограда – это сорта с высоким содержанием сахара (до 30%) и низким значением титруемой кислотности (2 ^г/_дм3).

Переработку винограда ведут в зависимости от сорта: если белый – по белому; если красный – по красному способу. Необходимо отметить, что смешивание вакуум-сусла, приготовленного из белых и красных сортов не допускается.

Для производства вакуум-сусла используют сусло самотек и сусло первого давления, остальные фракции для производства не пригодны. Запрещается направлять для выработки вакуум-сусла забродившее сусло. Обязательной операцией является осветление сусла, которое проводится с предварительной сульфитацией из расчета 120 ^мг/_дм3. Не осветленное сусло направлять на выпаривание под вакуумом не разрешается.

В случае необходимости проводят снижение титруемой кислотности, обычно используют мел, готовят рабочий раствор мела на сусле и задают его из расчета 0,75 г мела на 1 г винной кислоты. Разрешается снижать кислотность до 2 ^г/_дм3.

Выпаривание сока ведется на вакуум-выпарных аппаратах непрерывного и периодического действия. Необходимо создать такой вакуум, чтобы температура выпаривания не превышала 55⁰С. Перед вакуумированием сок пастеризуют до температуры 87÷92⁰С с целью уничтожения микроорганизмов и ускорения последующего процесса выпаривания. Процесс выпаривания необходимо вести с большой скоростью, чтобы воздействие тепла на сок было кратковременным, проводится это с целью исключения пригорания сока. А, как известно, пригорание ведет к карамелизации сахаров, потемнению среды и появлению пригорелых тонов, как в аромате, так и во вкусе.

Готовое вакуум-сусло должно иметь относительную плотность не ниже 1,377, содержание сухих веществ не менее 75% масс. сахара в пересчете на инвертный) не менее 90 г на 100 см и титруемую кислотность (в пересчете на винную кислоту) не более 55 ^г/_дм3 (4%).

Необходимо отметить:

1. следует применять такие вакуум-аппараты, конструкция которых предусматривает улавливание ароматических веществ, специальными конденсаторами и возврат их в виде эссенций в концентрат.

2. вакуум-аппараты должны иметь надежные антикоррозийные защитные покрытия, что позволяло бы длительную работу в агрессивной среде при повышенной температуре. В противном случае сок обогащается ионами железа и меди, которые даже в незначительном количестве ухудшают стабильность концентратов, и приводит к потере ароматических веществ.

12. Вымораживание.

Концентрирование сока вымораживанием.

Данный способ используется в производстве соковых концентратов высшего качества. Эти концентраты называются криоконцентраты. Наиболее полно сохраняют вкусовые и питательные свойства свежего исходного сока, используются как продукт детского и лечебного питания, для получения восстановленных соков, а также для производства полусухих и полусладких вин, придавая им яркий сортовой аромат и гармоничный, свежий вкус. Происходит это в результате того, что низкие температуры не вызывают изменений в составе сока, за исключением небольшого уменьшения титруемой кислотности. При вымораживании сохраняются все ценные вещества свежего сока, в том числе ароматические, а также происходит угнетение жизнедеятельности микроорганизмов и торможение биохимических процессов, которые приводят к ухудшению качества. Такой концентрат по своим характеристикам стоит выше вакуум-сусла, при получении которого необходимо предусматривать улавливание ароматических веществ и возвращение их в концентрат.

На производство криоконцентратов направляют свежее виноградное сусло из ароматных сортов винограда. Используют сусло-самотек и сусло низкого давления (≈60 ^дал/_т), которое осветляют на холоде (t=3÷5⁰c) и обрабатывают бентонитом. Осветленное сусло направляют на вымораживание. Способ вымораживания основан на том, что температура замерзания водного раствора сухих веществ ниже температуры замерзания чистой воды, поэтому при понижении температуры в первую очередь замерзает вода, а концентрация сухих веществ в оставшемся соке увеличивается. Образование кристаллов льда происходит при криоскопической температуре, при которой начинается выделение кристаллов льда без переохлаждения.

Криоскопическая температура различных соков зависит от содержания в них сухих веществ, состава кислот, коллоидов. Температура замерзания виноградного сока лежит в пределах -2, -3. Образовавшиеся кристаллы льда отделяют от незамерзшей части сока и получают соковый концентрат. Обычно используют сепарирование (гидроциклон).

Процесс вымораживания является многоступенчатым, в результате того, что на определенном этапе охлаждения сока снижение температуры не эффективно до проведения отделения накопившихся кристаллов льда. Максимальное содержание сухих веществ в концентрате определяется эвтектической точкой (температурой) раствора, характеризующей полное равновесие замерзание влаги в продукте при которой невозможно отделить ее, в виде льда. Производственные данные показывают, что лучшее концентрирование вымораживанием достигается при двукратном замораживании до 50-55% сухих веществ. Дальнейшее охлаждение приводит к повышенным потерям сухих веществ, которые удаляются с кристаллами льда. Практически со льдом выносится от 1 до 15% сухих веществ.

Необходимо отметить, что некоторые вещества, например пектиновые являются ингибиторами кристаллизации и тогда температуру вымораживания (при повышенном содержании пектина) значительно понижают по сравнению с использованием соков с низкой концентрацией пектина.

12. Концентрация сока с помощью мембран.

Концентрирование с помощью мембран.

Этот способ наиболее прогрессивный. Он предполагает использование явлений прямого и обратного осмоса с применением полупроницаемых мембран.

давление

Вода (пермеат)
				сок (концен.)

вода				сок

				сок
вода

мембрана

А Б С

Осмос Осмотическое давление Обратный осмос

(исходное состояние)

Если воду и сок разделить специальной мембраной, то вода будет проникать в сок, стремясь выровнять концентрацию и разбавлять его, пока не установится равновесие. Возникающая при этом разность уровней соответствует осмотическому давлению. Если воздействовать на сок давлением, то вода будет выделяться из сока через полупроницаемую мембрану, а сок при этом сгущается. Это явление называется обратный осмос или гиперфильтрацией. Применяемое давление должно быть всегда больше, чем осмотическое давление системы и должно возрастать по мере сгущения сока. Пропускная способность мембраны зависит от размера перегородки, от состава исходного сока (сусла). Коллоидные вещества виноградного сока снижают разделительную способность мембран. Поэтому перед концентрированием соки (сусло) должно быть очень хорошо осветлены и обработаны как пектолитическими, так и протеолитическими ферментными препаратами.

Осмотическое давление виноградного сока с содержанием сухих веществ 14-16% составляет 1,8-2,0 МПа, а в концентратах сахаристостью 40-45% до 10 МПа. Поэтому обезвоживание, т.е. концентрирование с применением мембран необходимо проводить при высоком механическом давлении, равном 4-20 МПа, следовательно, и сами мембранные фильтры должны обладать повышенной механической прочностью.

Таким образом, обратный осмос – это фильтрация сока через полупроницаемую мембрану под высоким давлением.

По практическим данным концентрирование этим способом позволяет получить соки хорошего качества, это экономически оправдано при содержании сухих веществ 25%, при более высокой концентрации растет значение коэффициента вязкости и, следовательно, давление, что приводит к снижению пропускной способности мембран. Надо отметить, что эта технология еще находится в стадии развития.

Сравнительно новым направлением переработки винограда является приготовление натуральных виноградных паст и виноградного порошка (сухой виноградный сок).