СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПИТКА С ФАКТУРОЙ ОСВЕТЛЕННОГО СОКА ИЗ ВЫДЕРЖАННЫХ РАЗМЯГЧЕННЫХ ПЛОДОВ ХУРМЫ
METHOD FOR OBTAINING OF BEVERAGE WITH CLARIFIED JUICE FACTURE FROM MATURED SOFTENED PERSIMMONS

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения напитков с фактурой осветленного сока из субтропических плодов, а именно - из хурмы.
Известен способ получения сока с мякотью из хурмы, согласно которому вначале хурму выдерживают до размягчения, затем ее моют, измельчают, отделяют сок вместе с частицами мякоти, гомогенизируют, вводят в него сорбент, разливают в тару и стерилизуют (1). Основным недостатком производства сока является невозможность получения осветленного сока из хурмы. Кроме того, не удается лишить сок с мякотью из хурмы терпкости, которая безудержно увеличивается в процессе его изготовления вместе с увеличивающимся также содержанием суммы фенольных соединений, дубильных веществ, и катехинов (флаван-3-олы) под воздействием тепловой обработки сырья и других факторов технологической обработки.
Повышение и без того терпкого вкуса - это основная преграда в деле переработки плодов хурмы не только в сок, но и в другие консервные изделия. Почти во всех известных способах получения сока единственный выход из этого видят в использовании только полностью созревших (размягченных) плодов хурмы, которые отличаются от недозревших пока еще твердых плодов меньшей терпкостью. Некоторые авторы рекомендуют добавлять к ним воду для снижения терпкости, а также изменения сложившегося от природы в этих малосочных плодах соотношения между их составными частями (сухие вещества и вода) в сторону увеличения процента воды (2-3).
Известен также способ получения сока из хурмы с добавлением воды и лимонной кислоты в оптимальных количествах с точки зрения увеличения выхода сока и оптимизации соотношения между содержащимися в нем сахарами и кислотами (4).
Еще два способа получения сока из плодов хурмы нам стали известны из патентной литературы:
1-й способ. Загружают преимущественно спелые плоды хурмы любых сортов в аппарат с механической мешалкой, в котором их моют и измельчают при перемешивании до получения густой однородной массы. Затем в этом же аппарате нагревают до температуры 50-80°C и выдерживают при этой температуре 20-30 мин. Вслед за этим отделяют сок от мякоти в прессе, фильтруют и добавляют к нему заранее приготовленный сок фейхоа в качестве йодсодержащей добавки. Наконец, концентрируют упариванием при атмосферном давлении и температуре кипения сока или под вакуумом при температуре 40-50°C (5);
2-й способ. Загружают преимущественно спелые плоды хурмы любых сортов в аппарат с механической мешалкой, в котором их моют и измельчают в течение двух часов при перемешивании до получения густой однородной массы. Затем добавляют к ним в качестве адсорбента плоды бузины черной в количестве 0,1% от их массы и перемешивают после этого еще два часа. Наконец, отделяют в прессе сок с содержанием сухих веществ около 20% с выходом 55-62,5% от массы исходного сырья (6).
Однако при критическом анализе всех этих способов обнаруживается, что они обладают существенными недостатками. Главный из них связан с тем, что измельченная хурма не подвергается обработке, направленной на понижение ее вязкости и терпкости, из-за чего сок выходит слишком густым, трудно отделяется от мякоти и бывает слишком терпким на вкус, как и от природы. В то же время добавление к плодам хурмы сока фейхоа в качестве йодсодержащей добавки или плодов бузины черной приводит к приданию целевому продукту несвойственного плодам хурмы аромата. Желательно, чтобы используемые добавки не затеняли бы естественный запах и аромат сока хурмы.
С другой стороны, сок хурмы, в процессе его получения, нельзя оставлять с природным, относительно высоким содержанием сахаров. Слишком высокий процент сахаров при относительно низком содержании способных переходить в сок красящих веществ, низкой кислотности и желеобразной консистенции мякоти, делают целесообразным проведение операции по добавлению к мякоти хурмы воды и добавок, способных придать ему более кислый вкус и более привлекательный цвет. Иначе сок выходит с высоким до 25% содержанием растворимых сухих веществ, слишком сладко-терпким на вкус и бесцветным как финиковый сироп.
Наряду с простыми сахарами в хурме в относительно больших количествах содержатся и коллоиды, в том числе вязкий растворимый пектин, обладающий водоудерживающей способностью. Но особенно много в них полифенолов, склонных под действием технологических и др. факторов подвергаться нежелательным превращениям и переходить из менее терпких форм в более терпкие формы. Это требует вмешательств, направленных в первую очередь на понижение характерной для хурмы вязкости пектиновой природы и содержания вяжущих полифенолов.
Таким образом, для плодов хурмы, учитывая связанные с химическим составом структуру и свойства их ткани, помимо механического измельчения, требуются дополнительные методы воздействия, направленные на снижение вязкости и терпкости сока, облегчение его отделения, улучшение вкуса и внешнего вида и сближение его стандартных характеристик. Мы поставили перед собой задачу найти такие методы и подобрать условия для их реализации.
Поставленная задача решалась способом получения напитка с фактурой осветленного сока из выдержанных плодов хурмы любых сортов (с содержанием РСВ от 14 до 24%) и любой степени размягченности, включающим:
- мойку и инспекцию сырья, загрузку в аппарат с подогревом и механической мешалкой его, воды и адсорбента - зерен граната в массовом соотношении 1:0,3:0,03% и измельчение содержимого аппарата при скорости работы пропеллерной мешалки 500 оборотов/мин в течение не более 15 мин до получения однородной смеси;
- ферментную обработку полученной смеси путем медленного перемешивания (20-40 мин-1) при температуре 50-55°C в две стадии по 30 мин с добавлением 0,1% лимонной кислоты от ее массы, причем в 1-й из них - с добавлением фермента, способного устранить вязкость пектиновой природы; во 2-й - еще и амилазы, которая в среде, где нет крахмала, выступает в роли добавки, способной приостановить количественный рост флаван-3,4-диолов, а вместе с этим - и наблюдавшееся до этого повышение терпкости;
- нагревание образовавшейся массы после ферментной обработки до температуры коагуляции белков (90-95°C) с последующим отделением сока в фильтр-прессе и обработкой, направленной на обеспечение его длительного хранения в виде полуфабриката для дальнейшей переработки.
- смешивание выдержанных соков-полуфабрикатов разных партий с доведением содержания сухих веществ в купаже до установленного стандартного значения, равного 16%, с последующим фильтрованием и розливом с выходом целевого продукта 80-85% от массы хурмы.
Способ осуществляется следующим образом.
Выдержанные размягченные плоды хурмы моют, инспектируют по качеству и загружают в аппарат с подогревом и механической мешалкой.
Туда же добавляют воду в количестве 30% от массы хурмы, а вслед за водой - и зерна интенсивно окрашенных сортов граната в количестве 10% от массы добавленной воды (в качестве адсорбента, вкусовой добавки и красителя одновременно). Далее измельчают содержимое аппарата при скорости пропеллерной мешалки 500 оборотов в минуту в течение не более 15 мин до получения однородной смеси. Полученную в результате измельчения однородную смесь подвергают ферментной обработке с добавлением 0,1% лимонной кислоты от ее массы путем медленного перемешивания (20-40 мин-1) при температуре 50-55°C в две стадии по 30 мин: в 1-й из них - с внесением фермента, способного расщепить вязкий растворимый пектин; во 2-ой - с внесением еще одного фермента, на этот раз амилазы, причем не в прямом назначении, а в качестве добавки, которая в отсутствии крахмала выбирает для своей «атаки» образующиеся формы флаван-3,4-диолов, отвечающие за терпкий вкус хурмы, и останавливает наблюдавшийся до этого рост их количественного содержания. Оставшуюся в аппарате с мешалками массу после ферментативного катализа нагревают при продолжающейся работе мешалок в этом же аппарате до температуры 90-95°C, при которой обезвоживаются и коагулируют белки, затем направляют в фильтр-пресс для отжима сока. После отделения в прессе сок подвергают обработке, направленной на его стабилизацию при длительном хранении в виде полуфабриката для дальнейшей переработки, причем по своему характеру применяемая обработка для консервации свежеотжатого сока может быть разной в зависимости от освоенных на данном предприятии ее методов. Самым простым из этих методов является горячий (90°C) розлив в стеклянные баллоны.
Выдержанные соки-полуфабрикаты разных партий во время их дальнейшей переработки смешивают друг с другом, с доведением содержания РСВ в купаже до стандартного значения, равного 16%, затем полученный купаж фильтруют классическим способом, в результате чего он приобретает вид готового к розливу прозрачного сока.
Таким образом, предлагаемый способ осуществляют в два временных этапа.
В первом этапе из сортов хурмы с содержанием РСВ 14-24% получают соки-полуфабрикаты с содержанием РСВ, соответственно, 12-22%.
Во втором этапе соки-полуфабрикаты из первого этапа смешивают в определенной пропорции и фильтруют с получением готового к розливу целевого продукта с содержанием РСВ 16%.
При разработке этого способа мы с самого начала были настроены на то, что переработку хурмы, которая относится к малосочным видам сырья, надо начинать с ее измельчения вместе с добавленной водой, а для этого надо было определить оптимальное количество добавляемой воды. Сложность здесь состояла в том, что сорта хурмы разнятся по составу клеточного сока так сильно, что разжижение до содержания РСВ 12% требует в одних случаях добавлять 20% воды от ее массы, в других - более 80% и это при том, что сохранение натуральности целевого продукта требует каждый раз ограничения количества добавляемой воды. В связи с этим, мы сочли нужным найти строго определенное количество воды, которое бы подходило в качестве общего для всех сортов хурмы с варьированием РСВ в пределах от 14 до 24 в том плане, что позволяло затем свободно смешивать исходные соки с получением стандартного целевого продукта.
Эффективным помощником в этом деле стал рефрактометр и определяемый с его помощью показатель (РСВ), который основан на зависимости между показателем преломления луча и концентрацией анализируемого раствора.
Результаты многочисленных определений показали, что определяемое с помощью рефрактометра содержание РСВ в клеточном соке каждый раз было выше процентного содержания веществ, фактически извлекаемых из мякоти хурмы с помощью воды. В то же время, добавление 0,3 ч воды к 1 ч измельченной хурмы приводило, как правило, к снижению содержания РСВ в жидкой фазе всего лишь на 2%, что было важно с точки зрения недопущения слишком сильного разбавления жидкой фазы. С учетом этого, количество добавляемой воды было установлено как 30% от массы хурмы. Оно давало возможность отделяться сокам с 12-22%-м содержанием РСВ от хурмы, содержание РСВ в которой в зависимости от помологического сорта варьировал в пределах от 14 до 22. Дальнейшее смешивание отделенных соков с различным содержанием РСВ от 12 до 22% позволяет получать продукт с довольно широким спектром содержания РСВ. В качестве конечного ориентира при смешивании соков разных партий, в конце концов, было выбрано содержание РСВ, равное 16%, так как только при такой их концентрации целевой продукт обладал наиболее полным природным вкусом и ароматом.
Но вкус у природного сока слишком сладкий, а цвет недостаточно интенсивный, надо было улучшить вкус и цвет сока.
Мы посчитали, что для улучшения вкуса и цвета целевого продукта эффективным может быть использование натуральной вкусовой добавки и лимонной кислоты.
В качестве наиболее удачной подкрашивающей и подкисляющей вкусовой добавки с самого начала рассматривались плоды граната интенсивно окрашенных сортов, таких как Кырмызы кабух, Шах нар и др. Гранаты вполне доступны на местном рынке в качестве дополнительного сырья в послеуборочный период, который начинается обычно с начала октября. Установлено, что зерна граната, будучи добавленными к хурме в количестве 3% от ее массы (или в количестве 10% от массы добавляемой воды), не придают соку хурмы посторонний аромат, зато улучшали цвет целевого продукта и гармонизировали его вкус.
Зерна Punica granatum L. (растенияя из семейства пуниковых - punicaceae) служили также адсорбентом (коагулянтом мякоти) и облегчали отделение сока в прессе.
Следующим этапом было определение имеющихся возможностей для облегчения отделения жидкой фазы от мякоти хурмы. Мы посчитали, что этого можно будет достичь за счет внесения не только воды, но и других добавок, таких как ферменты, лимонная кислота, хлорид кальция и др., а также обработкой мезги при высоких температурах 85…100°C. Как это оказалось на самом деле, видно из фигур и таблиц.
Обратимся вначале к фиг. 1, которая посвящена показу влияния добавок в виде фермента Пектинекс 5XL и(или) лимонной кислоты на скорость самопроизвольного отделения жидкой фазы от измельченной хурмы; о скорости отделения жидкой фазы судили по объемам отделенного экстракта через 5, 10 и 15 мин после быстрого подогрева смеси хурмы с добавкой до температуры 50…55°C, медленного перемешивания при этой температуре в течение 30 мин и выгрузки на воронку с бумажным фильтром: 1- это контроль (50 г измельченной хурмы с содержанием РСВ 20,0% + 40 мл воды); 2 - контроль + лимонная кислота (100 мг); 3 - контроль + Пектинекс 5XL (0,0025 мл); 4 - контроль + лимонная кислота (200 мг) + Пектинекс 5XL (0,0025 мл); 5 - контроль + лимонная кислота (200 мг); 6 - контроль + лимонная кислота (100 мг) + Пектинекс 5XL (0,0025 мл).
По фиг. 2 можно судить о том, какое влияние оказывают на скорость самопроизвольного отделения жидкой фазы та же кислота и тот же фермент в более высоких концентрациях, а кроме них - хлорид кальция и фермент Амилаза XML:
1 - это контроль (100 г измельченной хурмы с содержанием РСВ 14,0+50 мл воды после обработки путем быстрого подогрева до 50…55°C и медленного перемешивания при этой температуре в течение 30 мин); 2 - контроль + лимонная кислота (400 мг); 3 - контроль + Амилаза XML (0,005 мл); 4 - контроль + Пектинекс 5XL (0,03 мл); 5 - контроль н-хлорид кальция (200 мг); 6 - контроль + Амилаза XML (0,03 мл)
Из этих двух фигур видно, что добавление к смеси «измельченная хурма + вода» 0,4% лимонной кислоты (фиг. 1) или 0,03% фермента Пектинекс 5XL (фиг. 2) способствует значительному увеличению объема самопроизвольно отделяющегося от обработанной смеси за отрезки времени в 5, 10 и 15 мин экстракта. Тогда как добавление к смеси «измельченная хурма + вода» другого фермента - Амилазы XML в количестве 0,005% от ее массы не только не способствует увеличению объема самопроизвольно отделяющегося от обработанной смеси экстракта, а наоборот, даже уменьшает его по сравнению с контрольным вариантом (измельченная хурма + вода). Однако в более высокой концентрации (0,03%) амилаза действует иначе, существенно увеличивая объем самопроизвольно отделяющегося экстракта. "Так как в данной среде не было крахмала и другого более подходящего для амилазы субстрата, чем полифенолы, то это можно объяснить влиянием дозы фермента на характер его взаимодействия с некоторыми полифенолами в составе содержащегося в хурме танина. Возможно, что это связано с тем, что использованная нами амилаза, как и все другие амилазы, относится к энзимам, содержащим кальций (от 1 до 30 г/атом на 1 г/моль в зависимости от фермента). Некоторые полифенолы из состава танина хурмы на определенной стадии взаимодействия между ними и ферментом могли реагировать на белок и кальций в составе этого фермента. При полной блокировке кальция с образованием танидов кальция (когда фермента в среде мало) фермент инактивируется полифенолами, при неполной блокировке кальция фермент все еще продолжает сохранять свою активность. В конце концов, это выражается в образовании большего или меньшего объема самопроизвольно отделяющегося сока от мякоти хурмы в соответствии с ее меньшей или большей вязкостью.
Если данные фиг. 1 и 2 касаются объемов самопроизвольно отделяющегося от обработанной смеси за конкретные отрезки времени в 5, 10 и 15 мин экстрактов, то данные таблиц 1 и 2 относятся уже к полным объемам отделяющихся самопроизвольно (сцеживанием) экстрактов в неограниченных по времени условиях, и прессовых.
Такие добавки, как фермент Пектинекс 5XL и лимонная кислота, в значительной степени облегчают отделение экстракта от смеси в виде измельченной хурмы и добавленной к ней воды.
Из таблицы 1 видно, что в контрольном варианте, в котором смесь измельченной хурмы с водой обрабатывалась путем быстрого подогрева до 50…55°C и медленного перемешивания при этой температуре в течение 30 мин, общий объем способного самопроизвольно отделиться (сцеживаемого) экстракта равняется 7 мл. А в вариантах, которые отличались от контроля только тем, что обработка в них велась после введения вышеназванных добавок, он варьировал в интервале от 22 до 48 мл.
Из таблицы 2 видно, что с точки зрения улучшения отделения и увеличения общего выхода экстракта, наиболее эффективной является обработка в течение 30 минут при температуре 50-55°C с добавлением 0,4% лимонной кислоты от массы измельченной хурмы. Пектинекса 5XL в дозе 0,0025% не хватает для того, чтобы он мог оказать в этом плане такой же эффект, как и 0,4%- я лимонная кислота.
В таблице 3 показано, как распределяются места между разными способами предварительной обработки измельченной хурмы по достигнутому эффекту в облегчении отделения сока (данный эффект определялся по скорости самопроизвольного сцеживания сока) и повышении интенсивности его цвета (оптической плотности). Из нее можно сделать вывод, что способы по обработке измельченной хурмы с раздельным добавлением ферментов Пектинекс 5XL и Амилаза XML превосходят остальные, если эти ферменты вносятся в обрабатываемую смесь в относительно высокой дозе - 0,03%.
Из-за оказываемого положительного действия на облегчение отделения экстракта (сока) интерес вызвали также способы, предусматривающие:
- обработку целой хурмы острым (100°C) паром в течение не более 10 мин до образования на ее поверхности мелких трещин и расползания кожуры (табл. 3, способ за №4);
- выдерживание измельченной хурмы при медленном перемешивании в течение 30 мин при температуре 50…55°C с добавлением определенных количеств воды и лимонной кислоты (табл. 3, способ за №3);
- измельчение и быстрый (в течение 20 сек) подогрев до температуры 85°C и охлаждение до 35°C (табл. 3, способ за №7). Оставалось выяснить, как такая обработка сказывается на терпкости.
В фиг. 3 и 4 на примере хурмы сортов Зенджи Мару (1), Хиакуме (2) и Гуйбоши (3) показано, как обработка целой хурмы острым (100°C) паром в течение не более 10 мин (до появления на ее поверхности трещин и расползания кожуры) отражается на содержании лейкоантоцианов (фиг. 3) и катехинов (фиг. 4). В этих фигурах: а - это содержание лейкоантоцианов (или катехинов) до обработки; б - содержание лейкоантоцианов (или катехинов) после обработки.
Из них видно, что после обработки острым паром содержание катехинов повысилось только в случае с сортом Гуйбоши, отличавшимся от двух других сортов в 4,4-6 раз меньшим их начальным содержанием. В хурме двух других вышеупомянутых сортов содержание катехинов снизилось с 252, 6 до 230,2 мг % (Зенджи Мару) и с 188,0 до 178,0 мг %. Обработка острым паром плодов всех трех испытанных сортов приводила к повышению содержания лейкоантоцианов на 1,3-2,3 мг %, а значит, и терпкости.
В фиг. 5 показано, какие значительные изменения происходили в количественном содержании, и лейкоантоцианов, и катехинов в процессе направленной на получение сока поэтапной обработки хурмы сорта Гуйбоши. Здесь: 1 - это выдержанные плоды хурмы с содержанием РСВ 16% до обработки; 2 - плоды от предыдущего этапа обрабатывают острым (100°C) паром до образования на их поверхности трещин и расползания кожуры, затем измельчают 10 мин при включенной пропеллерной мешалке (500 мин-1) до получения однородной массы; 3 - к образовавшейся смеси в предыдущем этапе добавляют 0,3 части воды и 0,005% фермента Пектинекс 5XL, подогревают ее до температуры 50-55°C, медленно (20-40 мин-1) перемешивают ее при этой температуре в течение 30 мин и отжимают в прессе с получением сока с содержанием РСВ 13%; 4 - свежеотжатый сок нагревают до температуры 85°C и подвергают ускоренной фильтрации через матерчатый фильтр с помощью вакуумного насоса Комовского.
Из этой фигуры видно, что в результате предусмотренной данным опытом обработки целых плодов острым (100°C) паром и активного перемешивания в течение 10 мин до получения густой однородной массы, содержание лейкоантоцианов повысилось с начального 11,7 до 13,1 мг %, катехинов - с 42,4 до 49,4 мг %.
В процессе дальнейшей обработки с добавлением воды и пектолитического фермента, закончившейся отжимом сока, содержание лейкоантоцианов повысилось уже до 14, 5 мг %, после подогрева сока до 85°C и фильтрования через матерчатый фильтр - до 17,2%.
Общая прибавка в содержании лейкоантоцианов в этом опыте составила 47%, а если учесть разбавление от начального содержания РСВ 16,0 до конечного 12,9%, и того больше - 58%.
Содержание катехинов, заметно повысившееся после обработки целой хурмы острым паром, на следующем этапе обработки снизилось до 29,5 мг % и вновь повысилось на завершающем этапе до 38,0 мг %, что свидетельствует о более сложном характере превращений катехинов.
Фиг. 6 демонстрирует происходящие изменения в содержании лейкоантоцианов и катехинов в хурме сорта Хиакуме после ее обработки по разным вариантам: 1 - выдержанные плоды хурмы с содержанием РСВ 16% измельчают в течение 14 мин при включенной пропеллерной мешалке (500 мин-1) до образования густой однородной массы; 2 - образовавшуюся однородную массу в варианте 1 подвергают обработке путем подогрева до температуры 50…55°C вместе с добавленным ферментом Пектинекс 5 XL в количестве 0,005% от ее массы и медленного перемешивания в течение 30 мин при этой температуре; 3 - образовавшуюся однородную массу в варианте 1 подвергают обработке путем подогрева до температуры 50…55°C вместе с добавленной лимонной кислотой в количестве 0,2% от ее массы и медленного перемешивания в течение 30 мин при этой температуре.
Как видно, самый большой количественный рост лейкоантоцианов и катехинов наблюдался в опытах, где к измельченной хурме добавлялся пектолитический фермент и, особенно, лимонная кислота (фиг. 6). Это связано с тем, что обе эти добавки разрушают часть входящего в состав клеточных стенок протопектина, из-за чего облегчается доступ к полифенолам, содержащимся в наиболее твердых частях мякоти и кожуры. Однако под действием пектолитического фермента усиливается также аромат и увеличивается интенсивность цвета сока, тогда как под действием отдельно взятой лимонной кислоты этого не происходит. С учетом этого, мы решили использовать лимонную кислоту вместе с пектолитическим ферментом, ограничивая период их совместного действия до минимального времени, чтобы оно не приводило к излишней терпкости.
Опыты также показали, что технология получения сока из плодов хурмы должна предусматривать использование в качестве добавки еще одного фермента, но не пектолитического, а амилолитического действия.
О целесообразности использования фермента амилолитического действия говорят данные фиг. 7, где:
1
1 - это выдержанные плоды хурмы с содержанием РСВ 15% измельчают в течение 6 мин при включенной пропеллерной мешалке (500 мин-1) до образования густой однородной массы; 2 - образовавшуюся однородную массу в варианте 1 подвергают обработке путем подогрева до температуры 50…55°С вместе с добавленной водой в количестве 30% от ее массы и медленного (20-40 мин-) при этой температуре в течение 30 мин; 3 - образовавшуюся массу в варианте 1 подвергают обработке путем подогрева до температуры 50…55°C вместе с добавленной водой и ферментом Амилаза XML в количествах, соответственно, 30 и 0,005% от ее массы и медленного перемешивания (20-40 мин-1) при этой температуре в течение 30 мин.
Из данных фиг. 7 видно, что амилолитический фермент не только приостанавливает количественный рост лейкоантоцианов, но даже способствует уменьшению их содержания ниже начального для измельченной хурмы уровня, что говорит о целесообразности использования амилазы в качестве добавки против повышения терпкости. Еще одно удивительное свойство амилазы проявляется в том, что, как видно из того же рисунка, ее добавление к измельченной хурме вместе с водой и медленное перемешивание в течение 30 мин при температуре 50…55°C приводит к приостановлению также количественного роста катехинов, которые также являются терпкими соединениями.
Мы проверили действие амилазы еще на одном объекте - водном экстракте из кожуры плодов граната, где также не было крахмала, зато было много полифенолов. После добавления к этому экстракту 0,005% амилазы и инкубации в течение 30 мин при температуре 50-55°C содержание катехинов снизилось по сравнению с контрольным вариантом (инкубация без амилазы) на 37%. В небольшом количестве были обнаружены в контрольном варианте лейкоантоцианы и они отсутствовали полностью в варианте с добавленной амилазой.
Тем самым, мы убедились в том, в среде, где отсутствует крахмал, амилаза объектом для своей атаки выбирает терпкие лейкоантоцианы и катехины и приостанавливает происходящий до этого под воздействием технологической обработки их количественный рост.
Полученные результаты при решении поставленной задачи лишний раз заставили нас убедиться в том, что технологическая обработка хурмы в любой форме сопровождается нежелательными превращениями полифенолов и повышением ее терпкости. Исключение составляет случай с амилазой, который можно считать большой находкой.
Существует две гипотезы о механизме действия экзо-амилаз. Первая гипотеза предполагает, что, воздействуя на субстрат по одноцепочному или «молниеобразному» механизму, экзо-амилаза образует фермент-субстратный комплекс захватом с нередуцирующего конца цепи. По второй гипотезе экзо-амилаза действует на субстрат путем механизма множественной атаки.
Однако у амилазы, как и у лимонной кислоты, есть один существенный недостаток, который выражается в том, что при добавлении их к хурме сок получается совершенно бесцветным и малоароматным. Для максимального обогащения сока ароматическими и красящими веществами лимонная кислота должна добавляться вместе с пектинолитическим ферментом, тогда как пектинолитический и амилолитический ферменты не подходят в этом плане для совместного действия.
При подборе элементов для будущей технологии с учетом полученных результатов нельзя было не учитывать также того, что по представляемой возможности для усиления цвета и аромата сока выше других испытанных добавок стоит пектолитический фермент. Кроме того, обработка измельченной хурмы пектолитическим ферментом нужна для значительного облегчения отделения сока. Облегчению отделения сока и оптимизации соотношения между содержащимися в нем сахарами и кислотами способствует обработка этого вида сырья с добавлением лимонной кислоты. Еще в большей степени отделение сока от мякоти хурмы облегчает ее обработка при высоких (как минимум 85-90°C) температурах.
Учтенные нами положительные и отрицательные эффекты от испытанных вариантов обработки и добавок позволили создать наиболее оптимальную их комбинацию, которая хорошо показала себя при дальнейшей проверке в лабораторных условиях.
Пример осуществления способа.
На складе предприятия к 25 ноября имеются три разные по срокам сбора и степени размягчения партии хурмы. Первая из них была собрана 3 ноября и состоит в основном из более размягченных плодов сорта Гошо. Вторая и третья партии были собраны 14 ноября и состоят в основном из менее размягченных плодов сортов Зенжи Мару и Хиакуме.
Переработку плодов каждого сорта хурмы ведут в два разделенных по времени этапа.
В первом этапе из имеющегося в наличии сырья изготавливают соки-полуфабрикаты.
Первыми в переработку вовлекаются полностью размягчившиеся неопыленные, то есть не имеющие семян плоды сорта Гошо, в которых, согласно показаниям рефрактометра, содержится 14% РСВ.
Берут 200 кг плодов этого сорта, моют их под душем, инспектируют по качеству и загружают в аппарат с подогревом и механической мешалкой. Туда же добавляют воду в количестве 60 кг, а вслед за водой - и зерна интенсивно окрашенных сортов граната в количестве 6 кг (в качестве адсорбента, вкусовой добавки и красителя одновременно). Далее измельчают содержимое аппарата при скорости пропеллерной мешалки 500 оборотов в минуту в течение не более 15 мин до получения однородной смеси.
К полученной в результате измельчения однородной смеси добавляют 0,266 кг лимонной кислоты и подвергают ее ферментной обработке путем медленного перемешивания (20-40 мин-1) при температуре 50-55°C в две стадии по 30 мин.
В 1-ой из них обработку ведут с добавлением препарата Fructozym-P производства ERBSLOH Geisenheim A.G. Germany, учитывая то, что он, как и многие другие препараты этого типа, обладает сбалансированным сочетанием основных пектиназных активностей (пектинэстеразы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы) и широким спектром побочных полезных активностей, способствующих облегчению отделения сока и обогащению его веществами аромата и красящими веществами.
Перед использованием к ферменту добавляют воду и готовят его 10% раствор, так как в таком виде он лучше смешивается с обрабатываемой массой. Вносят в обрабатываемую смесь Fructozym Р в количестве 600 мл его 10% раствора.
Через 30 мин вносят в обрабатываемую смесь Fructamyl НТ 300 производства ERBSLOH Geisenheim A.G. Germany в количестве 120 мл его 10% раствора.
Этот фермент, как и многие другие амилазы, гидролизует 1,4-гликозидные связи крахмала, а при отсутствии крахмала в среде выбирает объектом для своей атаки терпкие формы полифенолов и, тем самым, способствует понижению терпкости обрабатываемой смеси.
С момента его добавления начинается 2-я стадия ферментной обработки, которая проходит той же непрекращающейся медленной работе мешалки, все том же температурном режиме и длится также 30 мин.
Оставшуюся в аппарате массу после ферментативного катализа нагревают при продолжающейся работе мешалок в этом же аппарате до температуры 90-95°C, при которой обезвоживаются и коагулируют белки, затем направляют в фильтр-пресс.
С помощью пресса отделяют сок в количестве 170 кг или 85% от массы переработанной хурмы в один прием (200 кг), который содержит 12% РСВ.
Отделенный в прессе сок заготавливают в качестве полуфабриката для дальнейшей переработки методом горячего (90°C) розлива в стеклянные баллоны. Однако по своему характеру применяемая обработка для консервации свежеотжатого сока может быть разной в зависимости от освоенных на данном предприятии ее методов.
Переработку находящихся на складе предприятия других сортов (вначале - Зенджи Мару, затем и Хиакуме) начинают вести через несколько дней после того, как закончится запас плодов хурмы сорта Гошо, но при условии, что они к этому времени также стали совершенно мягкими.
Берут 200 кг плодов, моют их и загружают их в аппарат с подогревом и механической мешалкой. Переработку их ведут точно так же, как и плодов сорта Гошо с той лишь разницей, что вместо фермента Fructozym-Р используют каждый раз другой пектинолитический фермент этой же фирмы ERBSLOH Geisenheim A.G. Germany - Fructozym - MA в количестве 550 мл его 10% раствора, по той простой причине, что первого фермента больше на складе уже не осталось.
Fructozym - MA, как фермент избирательного действия, гидролизует в основном образующиеся в фазе сока вязкие пектиновые вещества, что приводит к быстрой его экстракции без ослабления структуры обрабатываемой твердой фазы.
В результате проведенной в раздельном порядке переработки вышеуказанных двух сортов получают: из многосемянных (от 2 до 7 семян) плодов сорта Зенджи-Мару с содержанием РСВ 18% - 164 кг сока - полуфабриката с содержанием сухих веществ 16% или 82% от массы переработанной хурмы в один прием (200 кг); из многосемянных (от 5 до 8 семян) плодов сорта Янтарная, с содержанием 24% РСВ - 160 кг сока-полуфабриката с содержанием РСВ 22% или 80% от массы переработанной хурмы в один прием (200 кг).
После завершения первого этапа переработки заготовленных плодов хурмы, который заканчивается получением соков - полуфабрикатов с разным содержанием РСВ, в наиболее удобное для этого время, начинают проводить второй (заключительный) этап переработочного процесса.
Второй этап заключается в смешивании соков-полуфабрикатов от первого этапа в определенной пропорции и фильтровании с получением готового к розливу целевого продукта с содержанием РСВ 16%.
В вышеприведенном примере были получены соки - полуфабрикаты с содержанием РСВ 12, 16 и 22%. Один из них, со стандартным содержанием РСВ 16%, отправляют на фильтрование без смешивания с соками из других сортов хурмы, смешивают соки с содержанием РСВ 12 и 22%.
Чтобы определить, в каком весовом соотношении будет проводиться смешивание этих соков, придерживаются следующего простого правила.
В центре листа бумаги пишут цифру, которая показывает, каким должно быть содержание РСВ в смешанном соке, то есть 16. В левом углу указывают высокую концентрацию РСВ первого из смешиваемых соков, то есть 22, в правом углу - низкую концентрацию РСВ второго из смешиваемых соков, то есть 12. Затем по диагонали вычитывают из большего числа меньшее число и записывают их в правом верхнем и правом нижнем углах, как показано ниже. Если полученные цифры можно сократить, то проводят их сокращение до наименьшего соотношения.
Полученные в этом примере цифры 4 и 6 делятся на 2. Тогда получается соотношение 2:3. Значит, чтобы получить смесь с содержанием РСВ 16%, соки-полуфабрикаты с содержанием РСВ 22 и 12% надо смешивать в соотношении 2 весовые части сока с содержанием РСВ 22% и 3 весовые части сока с содержанием РСВ 12%.
Испытания полученного по данной технологии осветленного сока в лаборатории Технологий переработки и хранения НИИ плодоводства и чаеводства Минсельхоза Азербайджанской Республики показали, что в его составе преобладают моносахариды (13,90-14,01%), а сахароза почти отсутствует или находится в ничтожно малых количествах до 0,08%, что дает основания говорить о диетической направленности разработанного продукта. Массовая доля витамина С в продукте составила 3,95-5,0 мг %, содержание дубильных веществ (0,15-0,20%) находилось ниже границы, за которой вкус сока становился чрезмерно терпким. Благодаря добавкам титруемая кислотность сока повысилась до уровня 0,3±0,02%, что положительно отразилось на вкусе сока. Продолжающиеся исследования экстрактов кожуры и мякоти плодов хурмы обнаруживают их антиоксидантную и антиатерогенную ценность и поразительные профилактические свойства при лечении даже таких губительных болезней, как опухолевые.
Предварительные расчеты показывают, что расходы на приобретение и хранение хурмы не превысят в Азербайджане 1 доллар США за 1 кг, что сравнимо с производимыми расходами на сырье при производстве гранатового сока. Еще одним важным показателем, влияющим на конкурентную способность целевого продукта, является его выход, который в данном случае почти в 2 раза выше, чем у гранатов, и в среднем составил 80-85% от массы плодов хурмы.
Главные достоинства данной технологии состоят в том, что она позволяет облегчить отделение сока и остановить некоторые биологические процессы, которые могут привести к повышению его терпкости. Также она открывает дорогу к переработке хурмы любых сортов, любой степени размягчения и с любой концентрацией клеточного сока в напиток с фактурой осветленного сока, характеристики которого могут вместиться в рамки одного стандарта.
Источники информации
1. Чхеидзе Р.Т. Производство соков с мякотью из субтропической хурмы // Тр. Грузинского НИИ пищевой пром-сти. - М: Пищ. пром-сть. - 2. Достияри Э.Н.
2. Производство соков из плодов хурмы / Э.Н. Достияри, М.М. Тагиев, А.А. Набиев // Пиво и напитки, 2009 - №6 - с. 11-12.
3. Достияри Э.Н. Производство бекмеза и сока из хурмы различной степени зрелости / Э.Н. Достияри, А.А. Набиев // Аграрная наука, 2009 - №6 - с. 11-12.
4. Chinese patent 01110005, A23L 2/04: Juice press method of persimmon adding citric acid, 2002 [Electronic resourse] - URL: http://www.Chnpat.com/CN40/01110005.html (Date of treatment: 05.12.2002). 1969. - T. 4. - c. 186-190.
5. Зейналов A.M. Способ получения концентрированного сока из хурмы. Патент ЕАПО №006463. 2005. Бюл. №6.
6. Тагиев Н.М. и др. Способ получения сока из хурмы. Патент РФ №2214111.2003.