Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные проблемы и подходы к переработке плодово-ягодного сырья и производству ликероводочных изделий. Монография
.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
Н.К.Романова, Н.Н.Симонова, О.А.Решетник
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОДХОДЫ К
ПЕРЕРАБОТКЕ ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО СЫРЬЯ И
ПРОИЗВОДСТВУ ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Монография
Казань
КГТУ
2010
УДК 664
ББК 36.99
Романова, Н.К.
Современные проблемы и подходы к переработке плодово-ягодного
сырья и производству ликероводочных изделий: монография / Н.К.
Романова, Н.Н. Симонова, О.А. Решетник. – Казань: Изд-во Казан.
гос. технол. ун-та, 2010. - 128 с.
ISBN 978-5-7882-0987-6
Обобщены результаты аналитических и экспериментальных
исследований в области переработки плодово-ягодного сырья.
Рассмотрены традиционные и современные способы переработки
плодово-ягодного сырья. Представлена новая технология получения
пектиновых веществ и спиртованных соков из плодово-ягодного
сырья в условиях механоакустического воздействия. Показано его
влияние на качественные показатели спиртованных соков.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности
60204 - «Технология бродильных производств и виноделие», 260501
2
– «Технология продуктов общественного питания», 240902 –
«Пищевая биотехнология», а также для аспирантов и специалистов
ликероводочной отрасли.
Подготовлено на кафедре технологии пищевых производств.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского государственного технологического университета
Рецензенты:
зав. каф. технологии переработки
сельскохозяйственной продукции д-р с.-х. наук М.К.Гайнуллина
канд. хим. наук, ст. науч. сотр. ИОФХ им. А.Е. Арбузова Казан. НЦ
РАН А.А.Гурылева
ISBN 978-5-7882-0987-6
© Романова Н.К., Симонова Н.Н.,
Решетник О.А., 2010
© Казанский государственный
технологический университет, 2010
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОДХОДЫ К
ПРОИЗВОДСТВУ ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
1.1. Плодово-ягодное сырье, используемое в ликероводочном
производстве
1.2 Характеристика отдельных видов плодово-ягодного сырья 18
1.3. Физико-химические основы приготовления
полуфабрикатов для ликероводочных изделий из плодовоягодного сырья
1.4. Способы интенсификации процессов экстракции плодовоягодного сырья
1.4.1. Механическое измельчение 31
1.4.2. Тепловая обработка 3
1.4.3. Обработка ферментными препаратами 33
1.4.4. Обработка плодов и ягод электрическим током 35
1.4.5. Ультразвуковая, вибрационная электроимпульсная и
ионизирующая обработка
1.5. Причины помутнений и способы стабилизации
ликероводочных изделий
1.6. Использование органических кислот в ликероводочном
производстве
2. ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА: КЛАССИФИКАЦИЯ,
СТРОЕНИЕ, МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ
2.1. Свойства пектиновых веществ 69
2.2. Использование пектиновых веществ 74
2.3. Производство пектина 78
3. ТЕХНОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО СЫРЬЯ
3.1. Возможность получения пектина на основе линии по
производству сладких настоек
3.2. Технология переработки плодово-ягодного сырья на
основе использования РПА и янтарной кислоты
ЗАКЛЮЧ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ЕНИЕ
4
7
9
21
31
2
36
45
58
64
93
93
105
111
1
13
3
ВВЕДЕНИЕ
Традиционными видами алкогольных напитков, производимых
на ликероводочных заводах, принято считать настойки, наливки и
другие виды продукции изготовленной из плодово-ягодного сырья.
Основными задачами в совершенствовании технологии
ликероналивочного производства являются разработка и внедрение
современных методов обеспечения стойкости готовой ликероводочной
продукции и сохранности высокого качества при транспортировке и
длительном хранении; создание и освоение технологий производства
новых видов ликероводочных изделий целебного и
профилактического назначения с использованием
высококачественного экологически чистого растительного сырья.
Расширение объемов производства продуктов из растительного и
плодово-ягодного сырья в наиболее благоприятных для этого регионах
страны.
Создание используемой технологии производства сладких
настоек относится к 1934 г., и в ее основу положены разработки
Центральной научно-исследовательской лаборатории ликероводочной
промышленности (ЦНИИЛ ЛВП), которая за прошедший период не
претерпела, по существу, никаких изменений.
Типовая технология приготовления сладких настоек согласно
производственному технологическому регламенту на производство
водок и ликероводочных изделий (ТР 10-04-03-09-88) включает
следующие стадии: измельчение сырья, первое и второе настаивание
его в растворе этилового спирта при перемешивании, смешение
настоев первого и второго сливов, осветление, фильтрование, затем
приготовление настоек купажированием.
Существующая технология имеет ряд существенных
недостатков: во-первых, низкий коэффициент конверсии сырья; вовторых, длительность процесса настаивания; в-третьих, полученные
продукты имеют небольшой срок хранения из-за низкой стабильности.
Используемые способы стабилизации не позволяют достичь
желаемых результатов: обработка бентонитом, широко применяемая
на ликероводочных заводах, отрицательно сказывается на
органолептических характеристиках продукта. Комплексная обработка
несколькими материалами связана со значительными затратами,
отражающимися на стоимости напитка. Применение ферментных
препаратов селективно, а их природа требует особых условий
4
хранения. Кроме того, применение с целью снижения содержания
веществ коллоидной природы в соках и морсах такого соединения, как
полиакриламид, небезопасно с точки зрения медицины.
Продолжительность технологических операций, высокие
закупочные цены на сырье, небольшой срок хранения готовых
продуктов зачастую не оправдывают затрат на их изготовление. Кроме
того, сырье для производства сладких настоек используется лишь на
40–60%, а мезгу, остающуюся после отжима, направляют в отвал,
тогда как из нее можно получить такое ценное вещество, как пектин.
Анализ литературных данных и проводимые исследования
показали, что основной причиной небольшого срока хранения сладких
настоек является присутствие в них пектиновых веществ, которые в
процессе хранения образуют муть, а в дальнейшем – осадок, что
является главной причиной возврата их из торговой сети. Для
устранения веществ коллоидной природы из напитков проводят ряд
технологических операций, таких как осветление (обработка
бентонитом, поливинилпирролидоном и др.). В тоже время
необходимо отметить, что пектиновые и белковые вещества являются
ценными природными соединениями и их получение в условиях
нарастающего ухудшения экологической обстановки представляет
чрезвычайную актуальность.
Благодаря своему природному происхождению и физикохимическим характеристикам пектин невозможно заменить во многих
областях медицины и пищевых производств. Способность пектина к
гелеобразованию позволяет придавать пищевым продуктам
необходимую структуру, он служит загустителем при производстве
конфитюров, джемов, начинок, является структурообразователем при
производстве йогуртов, молочных кремов. Такие свойства, как
набухаемость и водопоглотительная способность позволяют, в
технологии хлебопечения, повысить прочностные характеристики
полуфабрикатов за счет укрепления клейковины, улучшить структуру
теста, качество готовых изделий и увеличить сроки сохранения
свежести хлеба. Одним из важнейших свойств пектиновых веществ,
которые относятся к растворимым пищевым волокнам, является их
физиологически функциональная активность. Пектины способствуют
пищеварительному процессу, помогают организму человека
противостоять многим заболеваниям, среди которых злокачественные
новообразования, атеросклероз, диабет, аллергия. Пектины
нормализуют количество холестерина в крови, помогают
5
восстановиться слизистой оболочке дыхательных и пищеварительных
путей после раздражений и воспалительных процессов, благотворно
влияют на внутриклеточное дыхание тканей и общий обмен веществ.
Также пектиновые вещества благодаря своим комплексообразующим
свойствам способны выводить из организма человека ионы тяжелых
металлов и радиоактивные вещества [35].
Однако современная отечественная промышленность
испытывает серьезные затруднения с производством столь ценного
продукта. Классические технологии пектина, по которым ранее
работали предприятия, морально устарели и являются небезопасными
с точки зрения охраны окружающей среды. По подсчетам
экономистов, потребность основных отраслей пищевой
промышленности Российской Федерации в пектинах составляет 3,5
тыс. т ежегодно. Потребность кондитерской промышленности в
пектинах достигает более 5 тыс. т в год. С учетом нормы потребления
пектинов в профилактических целях (2 г на человека в сутки) его
количество при круглосуточном потреблении пектиновых продуктов
для 100 млн человек составляет более 70 тыс. т. [48].
Дефицит пектина компенсируется закупками за рубежом, но
это не решает проблем. В настоящее время предлагается ряд способов
получения пектина из отходов перерабатывающих производств:
свекловичного жома, корзинок подсолнечника, яблочных и
виноградных выжимок [48], однако трудности с технологической и
материальной базой приостанавливает их внедрение, и поиск новых не
менее доступных источников сырья для получения пектина до сих пор
остается актуальным. Поэтому поиск и разработка новых технологий,
позволяющих рационально перерабатывать сырье, интенсифицировать
процессы экстрагирования, повысить качество и безопасность
алкогольных напитков, снизить стоимость готовой продукции,
является актуальной проблемой для производителей ликероводочной
отрасли.
6
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОДХОДЫ К
ПРОИЗВОДСТВУ ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Ликероналивочные изделия делятся на 14 групп в зависимости
от содержания в них спирта и сахара (табл. 1.1) [74].
Таблица 1.1. Физико-химические показатели ликероналивочных
изделий
Группа изделий Крепость,
%
Общего
Ликеры крепкие 35-45 25-50 25-50 0-0,5
Ликеры десертные 25-30 30-50 30-50 0-0,7
Кремы 20-23 50-60 49-60 0-0,75
Наливки 18-20 26-47 25-40 0,2-1,0
Пунши 15-20 30-43 30-40 0-1,3
Настойки сладкие 16-25 9-32 8-30 0-0,9
Настойки
полусладкие
Настойки
полусладкие
слабоградусные
Настойки горькие 30-60 0-8 0-7 0-0,5
Настойки горькие
слабоградусные
Напитки десертные 12-16 15-32 14-30 0,2-1,0
Аперитивы 15-35 5-20 4-18 0,2-0,7
Бальзамы 40-45 7-30 - -
Коктейли 20-40 0-25 0-24 0-0,5
Эмульсионные
ликеры
30-40 10-12 9-10 0-0,8
20-28 5-12 4-10 0-0,8
25-28 - - -
18-25
г/100 см3
Массовая концентрация,
Сахара Кислот (в
экстракта
15-45 15-35 0-0,2
пересчете
лимонную)
на
Разнообразие ассортимента напитков достигается
применением спиртованных соков, морсов, настоев и ароматных
спиртов, приготовляемых более, чем из 100 видов растительного
сырья, которое разделяют на 5 групп: травы и листья, корни и
корневища, цветы, древесная кора и плоды.
7
Для ликероналивочного производства важное значение имеют
растворимые вещества сырья: сахара, органические кислоты,
многоатомные спирты, дубильные, азотистые и пектиновые вещества,
гликозиды, алколоиды и эфирные масла.
Из растительного сырья получают четыре вида
полуфабрикатов: спиртованные соки, морсы, настои и ароматные
спирты.
Водно-спиртовые настои – вытяжки преимущественно из
сушеного сырья, содержащего эфирные масла, горькие дубильные,
красящие вещества, гликозиды, алкалоиды и др. – принято называть
спиртованными настоями. Аромат настоев обуславливается
присутствием эфирного масла, а вкус – присутствием горьких,
дубильных и других веществ.
Ароматные спирты представляют собой продукт отгонки с
водно-спиртовыми парами летучих веществ, содержащихся в сырье.
По своему составу ароматный спирт является водно-спиртовым
раствором ароматических веществ, чаще всего эфирных масел.
Поэтому ароматные спирты изготавливаются преимущественно из
сырья, в состав которого входят эфирные масла или другие
ароматические вещества.
Спиртованные плодово-ягодные соки и морсы –
полуфабрикаты, являющиеся основой для приготовления настоек,
наливок и ликеров.
Спиртованные соки получают отжатием натурального сока из
свежего плодово-ягодного сырья с последующим консервированием
их спиртом.
Спиртованные морсы получают настаиванием плодовоягодного сырья в водно-спиртовой смеси с различной концентрацией
этанола в зависимости от вида настаиваемого сырья.
Для изготовления сладких настоек используют различные
виды плодово-ягодного сырья: культурные и дикорастущие плоды и
ягоды: абрикосы, алычу, бруснику, клюкву, малину, рябину, сливу,
черную смородину, черноплодную рябину, яблоки.
Большую часть сладких настоек обычно называют по
названию того растения, продукт переработки которого является
главной составляющей частью данного изделия. Так, например,
настойки «Клюквенная», «Рябиновая на коньяке» получили свое
название от соответствующих растений и плодов.
8
1.1. Плодово-ягодное сырье, используемое в
ликероводочном производстве
При изготовлении ликероводочных изделий используют не все
вещества, содержащиеся в сырье. Основой ликероводочных изделий
является спирт, содержание которого в изделиях из плодово-ягодного
сырья колеблется от 18 до 35 % об., поэтому ликероводочные изделия
содержат только такие вещества, которые растворяются в водноспиртовой смеси.
Ценность растворимых веществ, переходящих в раствор (в
полуфабрикаты), не одинакова: одни из них содействуют образованию
аромата, вкуса и цвета полуфабрикатов и изделий, другие ведут себя
нейтрально, третьи даже ухудшают качество полуфабрикатов и
изделий или осложняют процесс их приготовления.
Ценными растворимыми веществами, определяющими
качество полуфабрикатов из плодово-ягодного сырья, считаются
ароматические вещества, органические кислоты, сахара, красящие и
дубильные вещества.
Компонентный состав плодово-ягодного сырья
Растительное сырье, применяемое в ликероводочной
промышленности, разнообразно и сложно по своему компонентному
составу, зависящему к тому же от сорта сырья, почвенноклиматических условий вегетации, условий хранения и других
факторов.
ВОДА. Свежее плодово-ягодное сырье содержит до 90 % воды.
Она находится в свободном и коллоидно-связанном состоянии.
Коллоидно-связанная вода по своим физическим свойствам
существенно отличается от свободной воды. Она имеет большую
плотность, меньшую теплоемкость, замерзает при более низкой
температуре, в процессе сушки растительных материалов труднее
испаряется и, наконец, не является растворителем. Количество
коллоидно-связанной воды колеблется от 10 до 25 % по массе сырья.
СУХИЕ ВЕЩЕСТВА. Из сухих веществ в сырье имеются
углеводы, многоатомные спирты, органические кислоты, гликозиды,
алкалоиды, дубильные вещества, липиды, эфирные масла,
минеральные вещества. Некоторые из них присутствуют не во всех, а
только в отдельных видах сырья.
9
Для ликероводочного производства важны растворимые
вещества, переходящие в процессе экстрагирования из плодовоягодного сырья в экстракт. К ним относятся сахара, многоатомные
спирты, органические кислоты, дубильные вещества, гликозиды,
алкалоиды, эфирные масла, азотистые и пектиновые вещества.
УГЛЕВОДЫ. Углеводы составляют до 80 % сухого вещества
сырья. Во фруктах и ягодах содержатся следующие вещества,
относящиеся к группе углеводов: моносахариды – d-глюкоза, dфруктоза; дисахариды – сахароза; полисахариды – целлюлоза,
гемицеллюлоза, пектиновые вещества. Содержание сахаров в плодах и
ягодах приведены в табл.1.2.
Таблица 1.2 - Содержание сахаров в плодах и ягодах, %
Плоды и ягоды Глюкоза Фруктоза Сахароза
Абрикосы 0,1-3,4 0,1-3,0 2,8-10,4
Брусника 3-4,6 4-5,6 0,4-0,8
Вишня 3,8-5,3 3,3-4,4 0,2-0,8
Крыжовник 4,1-4,5 4,1-4,7 Рябина обыкновенная 2,3-2,4 3,1-3,8 0,3-0,7
Слива 1,5-5,2 1-7 1,5-9,2
Смородина черная 3,3-3,9 3,8-4,8 0,2-0,4
Черника 1,8-2,7 6,5-11,8 0,1-0,6
Яблоки 2,5-5,6 6,5-11,8 1-5,3
При оценке вкусового достоинства плодов необходимо
считаться с различной степенью сладости сахаров, входящих в их
состав. Но, кроме этого, вкусовое ощущение в плодах зависит от
присутствия в них органических кислот и дубильных веществ. Плоды
тем слаще, чем в них больше сахара и меньше кислот. Содержание
сахаров в плодах колеблется в зависимости от сорта, климата, почвы,
погоды и степени зрелости.
Из всех сахаров, встречающихся в плодах, наиболее сладким
является фруктоза. Если принять степень сладости сахарозы за
единицу, то степень сладости фруктозы и глюкозы выразится
следующими числами: глюкоза – 0,69; фруктоза – 1,52; сахароза – 1,0.
Так называемый порог ощущения, то есть минимальное весовое (в %)
количество сахаров, дающее ощущение сладости, составляет для
фруктозы 0,25, для сахарозы – 0,38, для глюкозы – 0,55.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]