Диффузионный способ производства напитков и концентратов из плодово-ягодного сырья
DIFFUSION METHOD FOR THE PRODUCTION OF DRINKS AND CONCENTRATES FROM FRUIT AND BERRY RAW MATERIALS

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для производства напитков и концентратов из свежего, замороженного или высушенного плодово-ягодного сырья.
Известен способ переработки плодов и овощей (патент РФ № 2088116), включающий подготовку сырья, обработку с водой в роторно-кавитационном экстракторе, введение вкусовой добавки, фасовку и стерилизацию, отличающийся тем, что перед обработкой в роторно-кавитационном экстракторе сырье режут, а обработку ведут при ступенчатом увеличении индекса кавитации в интервале значений от 0,7 до 1,2 и при дополнительном введении сырья в роторно-кавитационный экстрактор. Основным недостатком этого способа является многостадийность и длительность технологического процесса.
Известен способ безотходной низкотемпературной переработки плодов и ягод в консервы (патент РФ № 2438336), в соответствии с которым свежие или свежемороженые ягоды и плоды совместно с семенами, створками и плодоножками диспергируют в кавитационном аппарате с добавлением или без добавления сахара, патоки, воды и лимонной кислоты. При этом диспергирование проводят в токе инертного газа с градиентом роста температуры 2°С/мин при достижении плодово-ягодной массой температуры 80°С и выдерживают при этой температуре при одновременном диспергировании в течение 3 мин. Недостатком указанного способа является то, что плоды и ягоды перерабатывают без предварительной очистки от семян, створок и плодоножек, имеющих большую плотность и твердость, чем мякоть плодов и ягод. Соответственно, после переработки частицы семян, створок и плодоножек будут иметь более крупные размеры, чем частицы измельченной мякоти, при этом готовый продукт разливается в тару без предварительной фильтрации для отделения крупных фрагментов семян, створок и плодоножек, что приводит к неоднородности размеров частиц измельченного сырья в конечном продукте. Кроме того, для реализации данного способа требуется применение инертного газа, что приводит к усложнению процесса переработки и увеличению себестоимости конечного продукта.
Известен способ получения водно-соковой смеси из растительного сырья (патент РФ № 2228119), предусматривающий смешение растительного сырья с деионизированной водой при перемешивании, измельчение растительного сырья с одновременным извлечением из него полезных компонентов в воду и отделение водно-соковой смеси. Измельчение сырья осуществляют до размера 0,05-7 мм. Для измельчения сырья используют диспергатор роторного типа, а температуру получаемой смеси вода – растительное сырье поддерживают не менее 0°С. Недостатком способа является то, что после измельчения смеси ее необходимо дополнительно нагревать, а в случае использования замороженного растительного сырья необходимо его предварительно размораживать, что требует дополнительных энергетических затрат.
Техническим результатом предлагаемого способа производства напитков и концентратов из плодово-ягодного сырья является уменьшение содержания патогенных микроорганизмов в экстрагенте за счет фильтрации воды, упрощение процесса и сокращение времени производства напитков и концентратов из плодово-ягодного сырья, повышение их потребительских свойств за счет наличия микроэлементов, переходящих в процессе ионообмена из природного цеолита в воду при ее фильтрации, и сохранения полезных веществ за счет постепенного повышения температуры переработки сырья.
Как показывают исследования, применение цеолитовых фильтров позволяет произвести очистку воды от патогенных микроорганизмов (Плотников Е.В., Мартемьянов Д.В., Мартемьянова И.В., Солодкова Т.И., Воронова О.А., Кутугин В.А., Дорожко Е.В., Короткова Е.И., Артамонов А.А. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ МИНЕРАЛОВ ГЛАУКОНИТА И ЦЕОЛИТА ПРИ ОЧИСТКЕ ВОДЫ ОТ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 1-1. – С. 106-108). Этот факт позволяет при реализации предлагаемого способа производить переработку сырья, не доводя смесь до температуры кипения, что приводит к сохранению в конечном продукте витаминов и аминокислот.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
Свежее плодово-ягодное сырье промывается проточной водой, инспектируется, очищается от чашелистиков и плодоножек, загружается в бак диспергаторного аппарата роторного типа и заливается водой, очищенной с помощью фильтров из природного цеолита, в соотношении 1:5 – 1:1 массовых долей сырья к воде и добавляется сахар в соотношении 1:0,3 – 1:0,5 массовых долей сырья к сахару, в зависимости от исходного сырья и получаемого конечного продукта.
Для приготовления конечного продукта из предварительно промытого и очищенного от посторонних примесей замороженного сырья, сырье сразу загружается в бак диспергаторного аппарата роторного типа и заливается водой, очищенной с помощью фильтров из природного цеолита, в соотношении 1:5 – 1:1 массовых долей сырья к воде и добавляется сахар в соотношении 1:0,3 – 1:0,5 массовых долей сырья к сахару, в зависимости от исходного сырья и получаемого конечного продукта.
Для приготовления конечного продукта из сушеного сырья, сырье предварительно заливается водой, очищенной с помощью фильтров из природного цеолита, в соотношении 1:1 массовых долей сырья к воде и замачивается в течение 12 часов, после чего загружается в бак диспергаторного аппарата роторного типа и заливается водой, очищенной с помощью фильтров из природного цеолита, в соотношении 1:5 – 1:1 массовых долей сырья к воде и добавляется сахар в соотношении 1:0,3 – 1:0,5 массовых долей сырья к сахару, в зависимости от исходного сырья и получаемого конечного продукта.
После закладки свежего или замороженного или сушеного плодово-ягодного сырья в бак диспергаторного аппарата производят измельчение и смешивание сырья с водой, выступающей в качестве экстрагента, постепенно увеличивая обороты электродвигателя диспергаторного аппарата с той целью, чтобы в процессе измельчения не происходило перегрева смеси. В процессе переработки происходит разрушение клеток сырья и диффундирование содержащегося в них сока в воду, а также переход сока из не разрушившихся клеток через клеточные мембраны за счет разности концентраций сока и экстрагента. При этом степень диффузии увеличивается по мере нагревания смеси за счет тепловой энергии, выделяющейся при вращении ротора диспергаторного аппарата. Процесс переработки продолжают в течение 20-60 минут до достижения смесью температуры 75-85°С. После завершения процесса производится фильтрация готового продукта ситом с ячеей 0,3-0,5 мм, его охлаждение до 30-35°С и дальнейший асептический розлив в тару.
Пример 1. Приготовление напитков из плодово-ягодного сырья.
-1
Свежие ягоды (брусники, клюквы, морошки, черники, голубики, княженики, облепихи и др.) массой 45 кг загружают аппарат модели «АТОМ ПКНД (Аппарат тепловой обработки механический погружной консольный насосно-диспергаторный) 18,5 РН-300М», заливают водой, очищенной с помощью фильтров из природного цеолита, объемом 200 литров и добавляют сахар массой 20-25 кг в зависимости от сахаросодержания перерабатываемых ягод. Производят измельчение и смешивание компонентов в течение 20 минут, каждые 5 минут увеличивая число оборотов ротора диспергаторного аппарата от 70 до 95 с до достижения температуры продукта в 75°С, после чего производят фильтрацию готового продукта ситом с ячеей 0,3 мм, его охлаждение до 30°С и асептический розлив в ПЭТ тару.
Пример 2. Приготовление концентратов из плодово-ягодного сырья.
-1
Свежезамороженные ягоды (брусники, клюквы, морошки, черники, голубики, княженики, облепихи и др.) массой 50 кг загружают аппарат модели «АТОМ ПКНД (Аппарат тепловой обработки механический погружной консольный насосно-диспергаторный) 18,5 РН-300М», заливают водой, очищенной с помощью фильтров из природного цеолита, объемом 50 литров. Производят измельчение и смешивание компонентов в течение 30 минут, каждые 5 минут увеличивая число оборотов ротора диспергаторного аппарата от 60 до 95 с до достижения температуры продукта в 85°С, после чего производят фильтрацию готового продукта ситом с ячеей 0,5 мм, охлаждение до 30°С, фасовку в ПЭТ тару и дальнейшую заморозку до - 12-15°С.