Способ производства яблочно-пектиновой пасты

 

СПОСОБ ПЮИЗВОДСТВА ЯБЛОЧНО ШЕКТИНОЮЙ ПАСТЫ, включающий сульфитирование яблочных выжимок 5%-ным раствором сернистой кислоты, замачивание в горячей воде, ббработку набухших выжимок острым паром, протирание и измельчение, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества продукта путем более полной сохранности нативных свойств пектиновых веществ и сокращения продолжительности процесса, сульфитирование выжимок производят при 75-85 с в течение ч и соотношении выжимок и 5%-ного раствора сернистой киЬлоты 1:0,6 - 1:0,7 на сухую массу выжимок, обработку острым осуществляют в течение 7-9 мин, а замачивание проводят при соотношении выжимок и вода 1:1-1:1,5. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

uSI ПИ

3(Д) A 23 4 1 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3420061/28-23 (22) 09. 04. 82

{46) 28. 02. 84.. Бюл. Р 8 (72) 3. В. Василенко, В. С. Баранов, О.И.Слабко и И.В.Линевич (71) Могилевский технологический институт (53) 664. 859 (088. 8) тирование яблочных выжимок 5Ъ-ным раствором сернистой кислоты, замачивание в горячей воде, Обработку набухших выжимок острым паром, протирание и измельчение, о т л и ч а °

-ю шийся тем, что, с целью улучшения качества продукта путем .более . полной сохранности нативных свойств пектиновых веществ и сокращения продолжительности процесса, сульфитирование выжимок производят при 75-85 С в течение 1-.3 ч и соотношении выжимок и 5%-ного раствора сернистой кислоты 1:0,6 — 1:0,7 на сухую массу выжимок, обработку острым паром осуществляют в течение 7-9 мин, а зама- чивание проводят при соотношении вы- Е жимок и воды 1:1 — 1:1,5. (56) 1.Технология и оборудование пищевой промышленности и пищевого машиностроения. Краснодар. "Пищевая промышленность", 2, 1976, с.51-56.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 888915, кл. A 23 4 1/04, 1980. (54) (57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЯБЛОЧНО

:ПЕКТИНОВОЙ ПАСТЫ, включающий сульфи1076064

Изобретение относится к переработке отходов производства яблочного сока и может быть использовано в консервной, винодельческой и кондитерской промышленности.

Известен способ производства пекти нового концентрата из яблочных выжи" мок, включающий сульфитацию яблочных выжимок сернистым ангидридом, экстрагирование пектина; отделение экстрак-: та, фильтрование, концентрирование, 10 расфасовку и настериэацию (1)

Недостатком данного способа переработки яблочных выжимок является сложность, многооперационность технологического процесса, что не позво-15 ляет организовать переработку выжимок на месте.

Наиболее близким к предлагаемому является способ производства яблочно-пектиновой пасты, включающий 2р сульфитирование яблочных выжимок

5%-HblM раствором сернистой кислоты, эамачивание в горячей воде, обработку набухших выжимок острым паром, протирание и измельчение. 25

При этом сульфитирование проводят в течение 3-4 мес при комнатной температуре, замачивание производят при, отношении выжимок и воды 1:2. В воду:, для замачивания добавляют лимонную кислоту в количестве 0,4 -0,8Ъ от веса выжимок для снижения рН среды, чтобы ускорить размягчение выжимок при последующей обработке их обрабатывают паром в шпарителе. После замачивания набухшую массу обрабатывают острым паром при давлении 1 5-2,0 атм в течение 10-15 мин, а затем протирают на протирочных машинах до размера частиц 0,4-0,8 мм; измельчают на коллоидной мельнице и упаривают под вакуумом при давлений 400-600 мм рт.ст. до содержания сухих веществ

10-14% (=J

Недостатком известнОГО спОООба 45 производства яблочно-пектиновой пасты из яблочных выжимок является то, что использование лимонной кислоты не создает необходимой рН сре-. ды, которое обеспечивало бы, помимо ускорения процесса размягчения, еще и сохранение структуры макромолекулы пектина. Кроме того, коричневый цвет яблочно-пектиновой пасты сдерживает ее использование для кондитерских изделий типа мармелада, так как изделия получаются темного цвета, что не соответствует требованиям ОСТа на мармелад. Для того, чтобы паста из сульфитированных выжимок имела светлый цвет,,необходимо эасульфити- 60 рованные выжимки до переработки хранить не менее 3-4 мес, чтобы полностью прошли окислительные и гидролитические процессы, обеспечивающие необходимое качества продукта. у

Цель изобретения — улучшение качества продукта путем более полной сохранности нативных свойств пектиновых веществ и сокращение продолжительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства яблочно-пектиновой пасты, включающему сульфитирование яблочных выжимок 5%-ным раствором сернистой кислоты, замачивание в горячей воде, обработку набухших выжимок острым паром, протирание и измельчение, сульфитирование выжимок производят при 75-80 С в течение 1-3 ч и соотношении выжимок и 5%-ного раствора сернистой кислоты 1:,06 — 1:0,7 на сухую массу выжимок,. обработку острым паром осуществляют в течение 7-9 мин, а замачивание проводят при соотношении выжимок и воды 1:1 — 1:1.,5.

При соотношении выжимок и 5%-ного раствора сернистой кислоты 1:0,5 и температуре 75-80 С продолжительность процесса увеличивается до 57 ч, но при этом ухудшается качество пасты: цвет пасты получается бо.-. лее темный.

Увеличение соотношения выжимок и

5%-ного раствора сернистой кислоты до 1:0,8 способствует ускорению процесса, но при этом качество пасты ухудшается, так как остаточное содержание сернистого ангидрида в готовой па@те превышает 0,2%, что не допускается санитарными нормами и правилами, и такой продукт запрещается использовать в производстве продуктов питания. Поэтому готовую пасту перед использованием необходимо подвергать более продолжительной десульфитации, что вызывает дополнительные затраты тепла, кроме того, в процессе десульфитации происходит деэтерификация пектиновых веществ что снижает желирующую способность пасты.

Температурный режим сульфитации оказывает значительное влияние на продолжительность процесса и качество пасты

В табл. 1 приведена зависимость качества пасты от температуры сульфитации (продолжительность сульфитации 3 ч).

Анализ данных, представленных в табл. 1, показывает, что при содержании в выжимках 11-12Ъ пектиновых веществ, содержание их в пасте при температуре сульфитации выжимок 70 C . составляет лишь 5,5Ъ. Такое содержание пектиновых веществ не обеспечивает хорошего качества пасты, что подтверждается прочностью мармелад- ного студня. как видно из табл. 1 содержание пектиновых веществ в пастах в значительной степени увеличивается при

1076064 температуре сульфитации 75,80 и 85 С но сравнению с температурой 70 С.

Однако с повышением температуры сульфитации молекулярная масса пектиновых веществ заметно снижается, особенно при 850С, что указывает на деструкцию молекул пектиновых веществ.

Повышенное содержание пектиновых веществ в пасте, полученной. из выжимок, просульфитированных при 85ОС, несмотря на большую деструкцию молекул пек- о тиновых веществ, обеспечивает ей достаточно высокую желирующую способность, так как прочность мармеладного студня практически мало отличается от прочности аналогичных студней 15 из паст, полученных из .выжимок, просульфитированных при 75 и 80 С. Следовательно, температура сульфитации выжимок 85ОС, как и температуры 75 и 80 С, позволяет получить пасту хо- 7р

О рошего качества. При этом оптимальной температурой сульфитации выжимок является температура 80 С, которая позволяет получить пасту высокого качества, о чем свидетельствует прочность мармеладного студня.

Повышение температуры сульфитации выжимок до 90 С способствует большей деструкции пектиновых веществ, чем при 85 С. Снижение содержания пектиновых веществ в пасте, их молекулярной массы ухудшает качество пасты, что подтверждается прочностью мармеладного студня.

Продолжительность обработки выжимок сернистой кислотой зависит от температуры и сорта яблок, из.которых получены выжимки. Южные и летние сорта яблок и, соответственно, выжимки размягчаются быстрее, а северные и осенние — медленнее. Повышение тем-40 пературы ускоряет размягчение выжимок.

Для обоснования продолжительности сульфитации выжимок 5Ъ-ным раствором сернистой кислоты определяют содержа-45 ние (накопление) в них растворимого пектина и его молекулярную массу.

В табл. 2 приведена зависимость содержания растворимого пектина в яблочных выжимках от продолжитель- 5g ности их обработки," в табл. 3 — зависимость молекулярной массы пектиновых веществ от продолжительности обработки яблочных выжимок 5Ъ-ной сер нистой кислотой.

Анализ данных, представленных в табл. 2 и 3, . показывает, что при 75 С через 180-210 мин содержание растворимого пектина в выжимках осенних яблок достигает соответственно 66,9- 60

67,2В, но при этом пектиновые вещест ва лучше сохраняют молекулярную массу при продолжительности обработки выжимок в течение 180 мин, что улуч.шает качество пасты. Снижение про65 должительиости обработки выжимок

5Ъ-ной сернистой кислотой при 75 С уменьшает содержание растворимого пектина в выжимках; что влечет за собой снижение содержания его в пасте, а следовательно, снижение качест. ва, пасты. Поэтому продолжительность обработки выжимок осенних сортов яблок при 75 С составляет 180 мин.

Те же вьпйимки, но обработанные сернистой кислотой при &50C, практически содержат то же самое количество растворимого пектина, что и выжимки, обработанные при 75оС через

120 мин, но при этом молекулярная масса пектвновых веществ заметно ниже.

Аналогичная картина наблюдается для выжимок яблок летних сортов, в которых накопление растворимого пектина в процессе обработки их сернистой кислотой происходит быстрее: при 75 С за 90 мин, а при 85 С за 60 мин.

Таки1л образом, в зависимости от сорта яблок, из которых получены выжимки, продолжительность сульфитации при 75-85 С составляет 1-3 ч. о

Сульфитация выжимок не обеспечивает перехода всех пектиновых веществ, содержащихся в выжимках, в пасту.

Поэтому для гидролиза труднорастворимой фракции протопектина произво; дят обработку набухших сульфитированных выжимок острым паром.

Обработка выжимок острым паром

,в течение 7,8 и 9 мин позволяет получить пасту с высоким содержанием пектиновых веществ и наибольшей прочностью мармеладного студня, что характеризует высокие качества пасты. Уменьшение продолжительности обработки выжимок острым паром до 6 мин снижает содержание пектиновых веществ в пасте, что ухудшает ее качество, прочность мармеладного студня также снижается. Повышение продолжительности обработки выжимок острым паром до 10 мин способствует незначительному увеличению пектиновых веществ в пасте, но при этом прочность мармеладного студня снижается, что свидетельствует не только о накоплении в пасте пектиновых веществ, но и об одновременной деструкции их., что снижает качество пасты. Поэтому временной режим обработки выжимок острым паром, позволяющий улучшить качество пасты, соответствует 7-9 мин.

Одновременно с увеличением пектиновых веществ после обработки выжимок острым паром в них повышается содержание клетчатки, которая затем участвует в студнеобразованли и позволяет получить студHH с менылим содержанием сахара.

1076064

Свежие выжимки загружают в реак-. тор с мешалкой и пароводяной рубашкой, добавляют 5Ъ-ный раствор сернистой кислоты при соотношении выжимки: раствор кислоты 1:0,6-1:0,7, плотно закрывают и при помешивании нагревают содержимое реактора до

75-85 С, затем выжимки выдерживают

9 в течение 1-3 ч в зависимости от сорта яблок, из которых получены выжимки.

В процессе обработки выжимок в атмосфере сернистого ангидрида происходит связывание им ионов кальция, содержащихся в клеточных стен60

Отношение ныжимок и воды получено на основании экспериментальных данных.

B табл. 4 представлена зависимость выхода пасты и содержания сухих веществ от соотношения выжимок и воды.

При гидромодуле менее 1 масса плохо протирается из-эа большой вязкости и липкости, при этом качество пасты понижается из-эа неполной экстрак цпи пектиновых веществ из выжимок ввиду ограниченного содержания воды. увеличение гидромодуля более 1,5 вызывает повышение выхода пасты и снижение содержания в ней сухих веществ, что с практической точки зрения не- 15 целесообразно, так как снижает содер;жание пектиновых веществ в единице продукта, увеличивает потребность в таре, на месте использования такая паста подвергается дополнительному упариванию, что вызывает расход тепла. Поэтому в качестве необходимых приняты соотношения выжимок и воды 1:1 и 1:1,5. Кроме того, .соотношение выжимок и воды зависит от влажности выкимок .

В процессе обработки выжимок раст вором сернистой кислоты создается кислая среда рН 1,0), в которой под действием температуры происходит g0 гидролиз 20-25% протопектина от общего содержания его в выжимках. При этом также происходит связывание ионов Са, содержащегося в клеточных стенках выжимок, что приводит к ослаблению связей в молекуле протопектина и разрыхлению клеточных стенок.

Кроме того, низкое значение рН обработки выжимок необходимо для сохранения нативных свойств и структуры молекул пектина, что обеспечивает высокую желирующую способность пасты, а также для ускорения размягчения выжимок. Одновременно в процессе сульфитации выжимок происходит взаимодействие сернистого ангидрида 45 с пигментами выжимок и таким образом обесцвечивание их.

- Способ осуществляется, следующим образом.

S0 ках выжимок, что приводит к ослаблению связей в молекуле протопекти на и разрыхлению клеточных стенок., Одновременно происходит взаимодействие сернистого ангидрида с пигмента-. ми выжимок и таким образом обесцвечивание их.

Затем в реактор добавляют горячую воду при 80-.82 С при соотношении вы0 жимок и воды 1:1 или 1:1,5 и, перемешивая, оставляют на 1 ч при этой температуре для набухания выжимок, при этом рН замачивания выжимок составляет 1,9 — 2,3, что способствует ускорению процесса гидролиза протопектина при последующем прошпаривании выжимок и лучшему сохранению на тивных!свойств пектиновых веществ.

Кроме того, уменьшение гидромодуля при замачивании выжимок до 1:1 позволяет повысить содержание сухих веществ в готовой пасте и таким образом уменьшить продолжительность температурного воздействия на пасту . и содержащиеся в ней пектиновые вещества при последующем использовании пасты.

Набухшую пасту подают в шпаритель где обрабатывают острым паром при давлении 1,5 — 2,0 атм в течение

7 9 мин. Из шпарителя масса поступает последовательно на протирочные машины с диаметром отверстий в ситах

1,8 — 2,0 и 0,8 — 0,4 мм. Протертая мабса подается в сборник готовой продукции, а затем на расфасовку или на коллоидную мельницу для более тон кого измельчения твердых частиц пасты и увеличения ее студнеобразующей способности, а потом на расфасовку.

Полученная масса имеет. густую пюреобразную консистенцию, светло-кремо. вый цвет с содержанием 5-7% сухих веществ и 7-11Ъ (в зависимости от сорта яблок) пектиновых веществ в йересчете на сухую массу. Массу направляют в вакуум-аппараты для упаривания до содержания сухих веществ

10-12%, а затем на расфасовку.

Пасту расфасовывают в деревянные бочки с полиэтиленовыми вкладышами, досульфитируют до содержания сернис того ангидрида 0,2%, укупоривают и направляют в кондитерскую промышленность для производства джема, повид ла, приправ.

Пример 1. для производства

100 кг яблочно-пектиновой пасты с содержанием сухих веществ 6% берут

50 Kl" свежих яблочных выжимок,помещают их в реактор с пароводяной ру-, башкой и мешалкой, добавляют 9 кг

5В-ного раствора сернистой кислоты, соотношение 1:0,68 на сухую массу выжимок, плотно закрывают реактор крышкой и нагревают содержимое до

80 С, выдерживают при этой темперав

1076064 туре в течение 2,0 ч, затем дооавляют 41 кг горячей воды при 80 С (гидромодуль 1:1) перемешивают и оставляют на 1 ч для набухания выжимок.

Набухшую массу подают в шпаритель, где обрабатывают острым паром при давлении 1,75 атм в течение 8,0 мин.

Из шпарителя масса подается на протирочные машины с диаметром отверстий сит 1,8 — 1,2 и 0,8 - 0,4 мм, затем масса поступает в сборник готовой продукции, и оттуда или на расфасовку, или на коллоидную мельницу, а потом на расфасовку.

Пример 2.. Для производства

-100 кг яблочно-пектиновой пасты бе- 35 рут 40 кг свежих яблочных выжимок, помещают их в реактор с пароводяной рубашкой и мешалкой, добавляют б,б кг

5%-ного раствора сернистой кислоты (соотношение 1:0,6 на сухую массу 2О выжимок), плотно закрывают реактор крышкой и нагревают содержимое до

75ОС, выдерживают при-этой температуре 3 ч, затем добавляют 53-,4 кг горячей воды (при этом гидромодуль 25 составляет 1:1,5) при 80ОС, переме.шивают и оставляют на 1 ч для набухи ния выжимок. Набухшую массу подают в шпаритель, где обрабатывают острым паром при давлении 1,75 атм в течение 9 мин. Из шпарителя масса подается на протирочные машины с диаметром отверстий сит 1,8 - 1,2 и 0,80,4 мм, откуда направляется в сборник готовой продукции, на коллоидную мельницу и на расфасовку.

Пример 3. Для производства

100 кг яблочно-пектиновой пасты бе-рут 50 кг свежих яблочных выжимок, помещают в реактор с пароводяной ру башкой и мешалкой, добавляют 7 кг . 40

5%-ного раствора сернистой кислоты (соотношение 1:,07 на сухую массу выжимок) нлотно закрывают реактор крышкой и нагревают содержимое до

85 С, выдерживают при этой темпера- 45 туре 1 ч, затем добавляют 43 кг горячей воды (гидромодуль составляет

1: Ц с температурой 800С, перемеши- вают и оставляют на 1 ч для набухания выжимок. Набухшую массу подают:, 50 в шпаритель, где обрабатывают острым паром при давлении 1,75 атм в течение 7 мин. Из шпарителя масса пода.ется на протирочные машины с диамет-. ром отверстий сит 1,8 — 1,2 и 0,8 - 55

0,4 мм, откуда направляется в сборник готовой продукции, на коллоидную мельницу и на расфасовку.

Пример 4. Для производства

100. кг яблочно-пектиновой пасты берут 45 кг свежих яблочных выжимок, помещают в реактор с пароводяной рубашкой и мешалкой, добавляют 6,8 кг, 5%-ного раствора сернистой кислоты (соотношение 1:0,65 на сухую массу выжимок, плотно закрывают реактор крышкой и нагревают содержимое до

80 С, выдерживают при этой темпераО туре 1 ч, затем добавляют 48,2 кг горячей воды с температурой 80 С (гидромодуль 1г1,2f, перемешивают и оставляют на 1 ч для иабухания выжимок. Набухшую массу подают в шпаритель, где обрабатывают острым паром при давлении i 75 атм в течение

8 мин. Нз шпарителя масса подается на протирочные машины с диаметром отверстий сит 1,8 — 1,2 и 0,8—

0,4 мм, откуда направляется в сборник готовой продукции, на ксллоидную мельницу и на расфасовку.

Яблочно-пектиновая паста иэ яблочных выжимок имеет светло-кремовый цвет, пастообразную текучую в горячем состоянии консистенцию, вкус: ° яблок с легким запахом сернистого ангидрида, который в процессе производства мармелада и других кондитерских изделий полностью исчезает.:

Предлагаемий способ по сравнению с,известным позволяет получить продукт, пригодный для использования в кондитерской промышленности для производства желейных изделий.

Дпя сравнения в производственных, условиях были выработаны яблочнопектиновые пасты по предлагаемому способу и по способу-прототипу.

Продолжительность процесса, вклю-, чая сульфитирование выжимок, уменьшается с 4 нес (ненастный способ) до 3 ч.

Экономический эффект от переработки яблочных выжимок предлагаемым способом на. вийзаводах составляет примерно 120-140 руб. с 1 т готовой продукции.

Предлагаемый способ производства яблОчно-пектиновой пасты иэ яблочных выжимок позволяет улучшить цвет, желирующую способность продукта, увеличить содержание в пасте пектиновых веществ и сохранить более высокую,степень этерификации пектиновых веществ, свидетельствующую о большей сохранности нативных свойств пектиновых веществ в пасте, получаемой по предлагаемому способу.

Свойства яблочно-пектиновых паст, полученных предлагаемым и известным снособами, приведены в табл. 5.

1076064

Т аблица1

Температура сульфитации, С б

75 (() Покаэатели

80 85 90

7 7

7,2

8,2

5,5

8,0

Моле*улярная масса пектиновых веществ 85100

69800

75600

80200

84300

Прочность стандартного мармеладного студня, г по Валента 186

424

323

406

392

Таблица2

Содержание растворимого пектина в яблочных выжимках, % от общего содержания пектиновых веществ в выжимках,при продол жительности сульфитации, ми н

Температура сульфитации, "вс

90 1 120 150 180 210

Выжимки осенных сортов яблок

53 8

26,9

41,3

60,2 64,6 66 „9

67,2

38,4

50,2

67,4

67,8

66,5

39,2

43,1

67,1

67,5

67,6

Т аблиц а 3

Молекулярная масса пектиновых веществ при продолжительности сульфитации, мин

Температура сульфит ации

30 60 90 120 150 180 210

Выжимки осенних сортов яблок

85600 85400 85100 84800 84700 84300 84200 80100

8300 . 80200 77400 87300 75100 74700 70400

86600

Выжимки летних сортов яблок

74000 72900 72300 70600 69900 53800

74000 71700 . 70200 62700 51600 43200

85

Содержание пектино-., вых веществ в пасте,Ъ на сухую массу

60,8

Выжимки

67,0

67,2

66,7 67,1 летних сортов яблок

67,3 67,4

1076064

Таблица4

Соотношение выжимки : вода

Показ ат ели

1:0,5

1:1,5 ) 1:2

Плохо протирается, очень вязкая

Выход пасты, 3

74,1

88,1

80,5

Содержание сухих веществ в пасте, %

7,8

5,7

3 7

Таблица5

Способ производства яблочно-пектиновой пасты

Цвет. Светлокоричневый 427

Прототип

9-10

Предлагаемый

Светлокремовый

10-11

593

Составитель С. Белая

Редактор Л. Филь Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 566/4 Тираж 589 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Желирующая способность прочность армеладного студня, по, Валента, г

Содержание пектиновых веществ, Ъ на сухую массу

Степень этерификации пектиновых веществ в Ъ