§ 20.2. Загальна технологія плодово-ягідних соків

Соки із плодово-ягідної й іншої харчової сировини рослинно­го походження виготовляють не тільки як напої для вживання в натуральному вигляді, але і як сировину та напівфабрикати (спиртовані, зброджені, зброджено-спиртовані) для виготовлен­ня концентратів, безалкогольних і алкогольних напоїв, сидрів, кальвадосів, лікувально-оздоровчих напоїв тощо.

Соки із сировини рослинного походження мають такий асор­тимент:

• натуральні;

• натуральні з цукром;

• купажовані натуральні;

• купажовані з цукром;

• купажовані з глюкозо-фруктозним сиропом;

• соки натуральні для дитячого харчування.

У технології плодово-ягідних соків використовують свіжі або заморожені плоди і ягоди, а також соки-напівфабрикати асеп­тичного і холодильного збереження і консервовані гарячим розливом. Свіжі плоди і ягоди повинні бути зрілими, неушко- дженими і відповідати вимогам стандартів.

У технології соків, застосовують переважно такі сорти плодів і ягід: алича, айва, барбарис, ожина, калина, журавлина, ки­зил, обліпиха, лимонник, виноград, вишня (різні сорти), гра­нати, груші (різні сорти, а також дикоростучі), полуниця (різні сорти), смородина (різні сорти), аґрус, малина, слива (різні сор­ти), горобина (звичайна і чорноплідна), ревінь, терник, черешня (різні сорти), шипшина, яблука (різні сорти).

Свіжі зрілі плоди і ягоди, що надходять на перероблення, по­винні супроводжуватися сертифікатами з датою останнього об­роблення ядохімікатами і рівнем вмісту нітратів, пестицидів, радіонуклідів та інших шкідливих сполук. Цей рівень не повинен перевищувати максимально допустимих норм, затверджених Міністерством охорони здоров’я. Для дитячого харчування соки виготовляють із харчової сировини й допоміжних матеріалів, що забезпечують одержання продукції найвищої якості.

На перероблення сировину доставляють у чистій, сухій, міц­ній дощатій тарі без сторонніх запахів. Яблука доставляють навалом на автомашинах, соки-напівфабрикати — у цистернах, виготовлених із кислотостійких матеріалів. Сировину на підпри­ємствах приймають партіями, величина яких визначається од­нією транспортною одиницею.

Якісні показники плодів і ягід визначають відповідно до правил приймання і методів перевірки, що наведені в чинних стандартах для кожного виду сировини. Зберігати харчову си­ровину рекомендується в камерах за температури 0-3° С й від­носної вологості повітря 85-90%.

Для миття сировину подають у мийну машину за допомогою спеціальних перекидачів шухляд. Яблука розвантажують у бун­кер, а звідти за допомогою стрічкових або ланцюгових конвеєрів (допускається подача яблук гідротранспортером) вони пода­ються в мийну машину.

Ягоди з ніжною м’якоттю (малина, суниця, полуниця й ін­ші), як правило, не миють, тільки у випадках їхнього забруд­нення обполіскують під душем. Інші ягоди з твердою шкіркою промивають у мийно-струшувальній машині або під душем. На­сіннєві плоди миють послідовно у барабанній мийній машині, а потім під душем.

Інспекцію плодово-ягідної сировини після промивання про­водять на сортувальних конвеєрах. Плоди і ягоди, що не відпо­відають вимогам стандарту (уражені хворобами і шкідниками, незрілі, ушкоджені та з іншими дефектами) і зі сторонніми до­мішками, видаляють.

Для прискорення і процесу видалення соку плоди та ягоди подрібнюють. Кількість подрібнених кліток м’якоті повинна становити не менше 75%, що визначають за допомогою осци- лографічного методу або за кислотністю м’язги. Різниця між кислотністю м’язги до і після промивання її протягом 3-4 хв холодною водою, віднесена до початкової кислотності (до про­мивання), помножена на 100, буде характеризувати відсоток подрібнення клітини.

Яблука, груші, ревінь і айву подрібнюють на ножових, терко- ножових, дискових дробарках або спеціальних дезінтеграторах. Плоди шипшини подрібнюють тільки на дискових дробарках.

Груші і яблука подрібнюють на частини розміром 2-6 мм залежно від твердості тканини плодів і використовуваного пре­сового устаткування. Що твердіша тканина яблук, то менши­ми повинні бути часточки м’язги. Визначення масової частини окремих фракцій подрібнених яблук і груш проводять за допо­могою ситового аналізу.

Усі кісточкові плоди (вишня, черешня, слива) та інші по­дрібнюють на універсальних або валкових дробарках, які регу­люють так, щоб якнайменше роздавлювалися кісточки. Уміст подрібнених кісточок у м’яззі не повинен перевищувати 15% від загальної кількості здрібнених кісточкових плодів. Сливи та алича під час подрібнювання повинні, здебільшого, тільки сплющуватися, не втрачаючи своєї цілісності.

Ягоди аґрусу, журавлини, горобини, брусниці, малини, по­луниці та смородини подрібнюють на валкових або дискових дробарках. А зрілу малину, полуницю можна не подрібнювати.

Для підвищення виходу соку із плодів і ягід, крім подріб­нювання м’язги, її варто обробляти відповідними способами, добавками і ферментними препаратами. Після подрібнення, пе­ред пресуванням, м’язгу піддають термічному обробленню.

Сливи, пропущені через спеціальну дробарку, нагрівають в апаратах з паровою сорочкою, виготовлених з нержавіючої сталі або емальованих. Після завантаження апарата подрібненою сиро­виною (оптимальна кількість — 500 кг) протягом 10-15 хв її на­грівають до температури 70-72° С. Водночас сливи повинні зберіга­ти свою пружність, не перетворюватися в розварену пюреподібну масу. Нагріту масу подають на пресування разом із бланшуваль- ною водою. Чорноплідну горобину цілими ягодами нагрівають у таких самих теплообмінних апаратах, як і сливи. Добавка води становить 15% від маси ягід. У цьому разі необхідно за 7-10 хв підвищити температуру до 72-76° С. Розварювання ягід горо­бини не допускається, плоди повинні зберігати цілісність.

Ягоди обліпихи після збору заморожують, потім розморо­жують і підігрівають перед пресуванням до 30-35° С. Вичавки після першого пресування подрібнюють, додають 25-30% води і повторно пресують. Соки першого і другого віджиму змішують і направляють на подальше технологічне оброблення.

Брусницю й ожину цілою або подрібненою нагрівають у шне­ковому або іншому теплообмінному апараті протягом 10-20 хв до 60-75° С з попереднім додаванням води в кількості 12-15%. Нагріту масу відразу ж після термічного оброблення направля­ють на пресування. Кизил рекомендується нагрівати з дода­ванням 15-20% води протягом 15-20 хв до початку розтріску­вання плодів. Потім кизил пресують у гарячому вигляді.

У процесі перероблення шипшини додають 10% води до маси сировини, перемішують і підігрівають до 55-70° С, а потім пре­сують. Соки першого і другого пресування змішують і направ­ляють на подальше технологічне оброблення.

З метою збільшення виходу соку в процесі пресування реко­мендується подрібнені плоди і ягоди обробляти пектолітичними ферментними препаратами. Обробляють ферментними препа­ратами плодово-ягідну м’язгу айви, аличі, брусниці, кизилу, журавлини, аґрусу, горобини, яблук, чорної смородини, шипши­ни й інших культур, що мають технічну та біологічну зрілість і багаті на пектинові речовини. Доза ферментного препарату повинна становити 0,01-0,03% до маси м’язги (залежно від умісту в сировині пектину). Що більший уміст пектину в сиро­вині, то вища доза ферментного препарату. Але добавка препара­ту в дозі вище 0,03% від маси сировини не допускається. Інтен­сивне змішування м’язги з ферментним препаратом здійснюють у спеціальних ферментаторах. Суміш перемішують 2-3 хв й ви­тримують упродовж 1-2 год.

Для підвищення виходу соку рекомендується також подріб­нену масу плодово-ягідної сировини обробляти електромагніт­ним полем у електроплазмолізаторі, роботу на якому потрібно проводити відповідно до інструкції з експлуатації.

Одержання соку із плодово-ягідної сировини після її подріб­нення й оброблення проводиться на пресах різних систем і конст­рукцій: гідравлічних, гвинтових, стрічкових, безперервної дії тощо. Подрібнені та оброблені яблука пресують на шнекових пресах. Здебільшого, яблучний сік одержують на установці без­перервної дії, що містить у собі дробарку, фільтрувальну цент­рифугу, стікач, електроплазмолізатор і стрічковий або пакет­ний прес. Для серветок застосовують лавсанову тканину.

Пресування подрібнених яблук на пакетних пресах прово­диться зі ступінчастим підвищенням тиску. У процесі кожного досягнутого тиску проводиться витримка 2-3 хв, а потім тиск знову підвищують.

Виділення соку з м’язги і яблук на шнекових пресах харак­теризується попереднім відокремленням соку-самопливу на стікачі. Після пресування яблучний сік фільтрують на щитко­вому фільтрі.

Для підвищення виходу яблучного соку при застосуванні шнекових пресів рекомендується додатково пресувати вичавки на гідравлічному пакетному фільтрі. Осад після щиткового фільт­ра варто поєднувати з вичавками для додаткового фільтрування. Допускається використання осаду як добавки (не більше 20%) до яблучного пюре під час приготування повидла або пасти.

Вичавки, що залишилися після комбінованого виділення со­ку з яблучної м’язги, використовують для одержання дифузій­ного соку, сухого пектину або рідких пектинових екстрактів, барвників, оцту тощо.

Дифузійні соки з вичавок брусниці, ожини, журавлини, виш­ні, смородини, обліпихи, горобини й інших ягід повинні відпові­дати ТУ «Соки дифузійні плодово-ягідні. Напівфабрикати». Задля одержання дифузійних соків із плодово-ягідної сировини свіжо- відпресовані вичавки розпушують, заливають теплою водою за температури 45-60° С у співвідношенні 1:2, перемішують і пресу­ють. На отриманому дифузійному соку готують цукровий сироп, екстракти і концентрати, а також алкогольні плодово-ягідні напої.

Яблучні та грушеві вичавки після виділення дифузійного соку, не пізніше ніж за 2 год, направляють на сушіння для подальшого виробництва пектину. Для сушіння вичавок в оп­тимальних режимах використовують барабанні сушарки або сушарки із киплячим шаром. Підготовку сушильного агента проводять на закритих вогняних або парових калориферах.

Вичавки ягід шипшини відразу після пресування направля­ють на сушарку, а потім використовують для виробництва ві­тамінних продуктів. Вичавки ягід обліпихи використовують для одержання обліпихової олії в екстракторах за спеціальною технологією.

Першочергове освітлення плодово-ягідних соків, виготов­лених із вишні, груші, барбарису, брусниці, журавлини, ожини, смородини, горобини, черешні, граната, яблук та інших плодів і ягід, здійснюють за такою екологічно чистою технологією:

1. Обклеювання. У цьому разі попередньо проціджений сік охолоджують до 7-8° С у пластинчастих або трубчастих тепло­обмінниках і направляють в апарати з нержавіючої сталі, що роз­ташовані в холодних приміщеннях. Обклеювання проводять за допомогою 1% -го розчину желатину або таніну і желатину. Від­повідно до стандарту, у лабораторії попередньо проводять пробне обклеювання в пробірках, щоб установити для кожної партії соку оптимальну кількість розчину матеріалу для обклеювання.

Повне освітлення соку у великих апаратах проводять упро­довж 6-10 год. Після закінчення освітлення соку і згущення осаду здійснюють декантацію чистого і прозорого матеріалу й направляють у промитий апарат. Осад, що залишився на дні апарата, в якому проводили обклеювання, направляють на ути­лізацію.

2. Оброблення ферментними препаратами. Такий процес рекомендується проводити переважно для сливового, чорносмо­родинового й інших соків, що мають у своєму складі велику кількість пектинових речовин. Якщо в процесі підготовки по­дрібнені плоди і ягоди обробляли ферментними препаратами, тоді сік освітлюють іншим способом.

Для освітлення плодово-ягідних соків застосовують очище­ні пектолітичні препарати, дозволені МОЗ України. Освітлення проводять тільки ферментними препаратами або в поєднанні із желатином та діоксидом кремнію.

3. Оброблення соку ферментними препаратами і желатином. Такий спосіб освітлення застосовують тільки для яблучного со­ку. У цьому разі в сік додається від 0,01 до 0,03% очищених пектолітичних ферментних препаратів і від 0,005 до 0,02% же­латину. Вносять у сік ферментний препарат як суспензію, приготовлену на соку. Розчин желатину готують на пом’якше­ній воді, відповідно до інструкції.

Визначення оптимальної кількості ферментного препарату й желатину, залежно від складу соку, проводять попередніми лабораторними дослідженнями.

Сік з оптимальною кількістю освітлювальних речовин ви­тримують в апараті близько 2 год за оптимальної температури 18-20° С.

4. Обробленняа ферментними препаратами і желатином з електрофлотацією. Спосіб розроблений д. т. н., професором Ма­товим Б.

Такий спосіб рекомендується тільки для яблучного соку. Сві- жоприготовлений сік після грубого очищення нагрівають до 40-45°С і додають у нього пектолітичні ферментні препарати (у потоці або за безперервного перемішування) і 1%-й розчин желатину в кількості, визначеній лабораторним пробним обклею­ванням. Суміш соку з ферментними препаратами і желатином направляють в установку для виділення зважених часток мето­дом електрофлотації. До складу установки входять: апарат із бло­ком електродів, вакуумний пінкознімач і піногасник. Елект­ричний постійний струм на електродах у заповненому соком апараті викликає електроліз. У цьому разі пухирці водню і кисню прилипають до часток каламуті соку і виносять їх на поверхню, утворюючи піну, що відсмоктується пінкознімачем або піногас- ником. Очищений від часточок сік подають на фільтрування.

5. Оброблення соку ферментними препаратами, діоксидом кремнію і желатином. Цей комбінований спосіб освітлення за­стосовують тільки для яблучного і грушевого соку. Препарат діоксиду кремнію марок АК-30, АК-50, АК-50А повинен від­повідати вимогам стандарту, а сам процес освітлення соку про­водитися відповідно до технологічної інструкції щодо освітлен­ня фруктових соків.

6. Оброблення температурою під час нагрівання. Цей метод ре­комендують для освітлення вишневого, гранатового і лимонного соків. Отриманий після пресування сік миттєво нагрівають до температури коагуляції колоїдів (85-90° С), витримують за цієї температури 1-3 хв, а потім охолоджують до температури 30-35° С. Температура підігріву гранатового соку не повинна пе­ревищувати 70-75° С, тому що більш висока температура призво­дить до зниження якісних показників, смаку і кольору матеріалу.

Для нагрівання й охолодження соку на виробництві засто­совують переважно пластинчасті теплообмінники, які легко промивати і дезінфікувати. Після охолодження пастеризовано­го соку його направляють на видалення зважених часток на сепа­ратори (здебільшого, у соковому виробництві застосовують се­паратори фірми «Альфа-Лаваль»). Якщо на виробництві сепараторів немає, застосовують метод відстоювання в апара­тах із наступною декантацією.

Освітлені соки методом нагрівання, ферментними препара­тами або іншими комбінованими методами після зняття їх з осаду піддають фільтруванню. Для цього застосовують фільтри різних систем і конструкцій. Найефективнішими, з погляду потужності і якості кінцевого матеріалу, є фільтр-преси «Прогрес» Берди­чівського заводу хімічного машинобудування. Фільтрування соку на фільтр-пресах здійснюється під тиском 39-157 кПа, че­рез фільтр-картон, який розміщують між плитами.

Фільтруючим шаром є не тільки сам картон, але й шар оса­ду фільтрувального соку на ньому. Тому під час фільтрування соку на фільтр-пресах необхідно повертати перші порції соку на повторне фільтрування доти, поки на фільтр-картоні не утво­риться шар осаду.

Фільтрування осаду на фільтр-пресі проводять за сталої швид­кості фільтрування і збільшуваного тиску. У разі значних змін цих параметрів фільтрування соку зупиняється і фільтр в автома­тичному режимі очищається, промивається і перезаряджається.

Рекомендується на фільтр-картон наливати перед фільтру­ванням соку кізельгур (діатоміт), що містить не менш 80% час­ток розміром від 3 до 20 мкм. Для попереднього наливу шару кізельгуру витрата його становить 0,5-1,0 г/м³ фільтрувальної поверхні, а для наступного дозування під час фільтрування — 0,05-2,0 г/дм³.

Останніми десятиліттями для освітлення соків із плодово- ягідної сировини застосовують ультрафільтрацію. Перед ульт­рафільтрацією сік очищають від суспензій сепаруванням або відстоюванням і освітлюють ферментними препаратами.

Процес ультрафільтрації проводять на спеціальних ультра- фільтраційних установках вітчизняного виробництва або імпорт­ного (УФЗ-400 — Чехія; фірми «Гаске» — Франція; «Суперко- рів» — Італія). Для вітчизняних установок рекомендують такі мембрани: «Владіпор» типу УАМ-500М, УАМ-400М, УАМ-600М та інші, за температури 20-30° С, тиску 0,25-0,55 МПа і швид­кості протоку 0,5-2,5 м/с.

Максимальна температура соку не повинна перевищувати 30° С, а тиск у системі — не більше 0,98 МПа.

Під час проведення ультрафільтрації необхідно дотримува­тися таких умов:

1. Безперервно контролювати прозорість відфільтрованого соку.

2. Тиск у системі підвищувати так, щоб на заданий режим фільтрування вийти через 20 хв.

3. Не допускати поштовхів під час роботи установки.

4. У разі зменшення швидкості фільтрування необхідно про­вести регенерацію мембран питною водою із вмістом солей не біль­ше 1 мг-екв/дм³, за температури 23-25° С протягом 1,0-1,5 год. Неосвітлені соки із плодово-ягідної сировини корисніші для людини, ніж освітлені. У них більше харчових волокон, пекти­нових і біологічно активних речовин, мікро- і макроелементів тощо. Однак неосвітлені соки зберігаються протягом меншого періоду порівняно з освітленими. До того ж, надійних консер­вантів природного походження для збереження неосвітлених соків без зниження їхньої харчової цінності поки що немає.

Основною сировиною для виробництва неосвітлених соків є: айва, яблука, полуниця, суниця, аґрус, малина, калина, ре­вінь, слива, чорна смородина, кизил, алича, обліпиха, терник, барбарис, гранат, шипшина, горобина, брусниця, журавлина, груша, черешня, ожина тощо.

Технологія соків після подрібнювання й пресування плодо­во-ягідної сировини характеризується такими етапами:

1. Підігрівання свіжовідпресованого і процідженого соку на пластинчастих теплообмінниках до 85-90° С протягом 20 с.

2. Охолодження соку проводиться теж на пластинчастих теплообмінниках до 30-35° С протягом 20 с;

3. Сепарування соку для видалення з нього коагульованих білкових речовин і великих зважених часток. Цей процес де­якою мірою підвищує стійкість готового продукту під час збе­рігання й запобігає утворенню осаду. За відсутності сепара­торів допускається фільтрування соку на фільтр-пресах через тонку і товсту тканину. Для видалення зважених часток із со­ку допускається також короткочасне (не більше однієї години) відстоювання з подальшою декантацією.

4. Купажування та підсолоджування. Соки з низьким уміс­том сухих речовин, підвищеною кислотністю або прісним сма­ком підлягають купажуванню і підсолоджуванню. Для цього застосовують плодово-ягідні концентрати, фруктозу й арома­тичні речовини такого самого походження. Купажування про­водиться соками з такого самого виду плодів і ягід, але з іншим хімічним складом або соками інших видів плодів і ягід. Ку- пажні неосвітлені соки випускають натуральні або з цукром. Цукор рекомендується додавати в соки з високою кислотністю. Це соки зі сливи, вишні, чорної смородини, журавлини, кизи­лу, брусниці, ожини тощо. Соки будуть мати більший ліку­вально-профілактичний ефект, якщо замість цукру додавати глюкозо-фруктозний або чисто фруктозний сироп.

Для приготування сиропу застосовують сік другого тиску, який одержують екстрагуванням вичавки підготовленою во­дою. Розфасування готового сиропу проводять за температури 75-78° С у скляну тару об’ємом до 3 дм³ або в тару з комбінованих полімерних матеріалів об’ємом не більше 1,0 дм (дозволених Міністерством здоров’я України) на автоматичних спеціальних лініях різної продуктивності. До складу автоматичної лінії роз­ливу входять посудомийна машина, автомат для розливу соку в тару, закупорювальний або закатувальний автомат, автомат для наклеювання етикеток, автомат для укладання наповненої тари в шухляди, штабелеукладачі й автонавантажувачі.

Наповнені гарячим соком банки витримують протягом 20 хв у перевернутому стані. Розфасовані соки необхідно зберігати в чистих і сухих приміщеннях за температури від 2 до 25° С й відносної вологості повітря 75%. Соки, розфасовані у скляну тару, зберігають тільки в темних приміщеннях.

Допускаються такі терміни зберігання розфасованих соків з першого дня виготовлення:

у скляній тарі:

• світлозабарвлені соки — до 3 років;

• темнозабарвлені соки — до 2 років;

у металевій тарі:

• світлозабарвлені соки — до 2 років;

• темнозабарвлені соки — до 1 року;

• у тарі з комбінованих і полімерних матеріалів — до 9 міс.;

• у пакетах із поліетиленової плівки — до 10 діб.