Способ производства пектиносодержащей пасты Советский патент 1992 года по МПК A23L1/524 

Изобретение относится к переработке отходов производства фруктово-ягодных соков и может быть использовано в консервной, винодельческой и кондитерской промышленности.

Известен способ производства яблочно-пектиновой пасты, включающий обработку яблочных выжимок в кислой среде, нагревание, гидролиз, протирание и измельчение (Авторское свидетельство СССР № 1076064, кл. А 23 L 1/04. 1984).

Недостатками данного способа является сложность и многостадийность технологического процесса. Кроме того, в качестве кислой среды используют 5% раствор минеральной сернистой кислоты, которая при температуре 75-85° С в процессе гидролиза протопектина легко разлагается с выделением значительного объема ядовитого сернистого ангидрида. Это загрязняет окружающую среду и вызывает опасность отравления работающих сернистым ангидридом. Кроме того, разложение в процессе гидролиза яблочных выжимок сернистой кислоты приводит к повышению рН среды, что сказывается на качестве получаемой пасты, при этом в ней снижается содержание сухих веществ и пектина.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства пек- тиносодержащей пасты, включающий нагревание молочной сыворотки, смешива-. ние ее с пектиносодержащими выжимками, выдерживание смеси при постоянной температуре для проведения гидролиза протопектина, протирание и измельчение полученной массы. (Авторское свидетельство СССР № 1616587, кл. А 23 L 1/06, 1988).

Недостатком этого способьа является то, что в качестве пектинеосодержащих выжимок используют яблочные выжимки, содержащие не бо,.ее 1,5% пектиновых веществ. Недостаточно также в яблочных выжимках содержание органических кислот. В основном, яблочные выжимки содержат яблочную кислоту, очень мало лимонной, следы салициловой и борной. Это требует использовать для гидролиза яблочных выжимок более кислую молочную сыворотку, что увеличивает продолжительность ее брожения, установки большего количества емкостей и значительных затрат

VS

а ю

00 Ч О

тепловой энергии. Кроме того, яблочно-пектиновая паста, получаемая из яблочных выжимок и молочной сыворотки, имеет натуральный цвет яблок, а при получении из нее мармелада требуется применение дорогостоящих красителей.

Целью изобретения является улучшение, качества пасты за счет увеличения содержания пектина.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства пектиносодержа- щей пасты, включающем нагревание молочной сыворотки, смешивание ее с пектиносодержащими выжимками, выдерживание смеси при постоянной температуре для проведения гидролиза протопектина, протирание и измелчение полученной массы, отличием является то, что в качестве пектиносодержащих выжимок используют выжимки клюквы крупноплодной, рН молочной сыворотки перед нагреванием доводят до 3,3-3,9, а соотношение выжимок и сыворотки выбирают в пределах 1,0:1,3-1,7.

Отличительные признаки в известных технических решениях не найдены.

В Брестской области Белорусской ССР созданы промышленные плантации крупноплодной клюквы, урожайность которой составляет 10 т/га, что в 50-100 раз больше, чем урожайность клюквы болотной на естественных местах ее произрастания. Установлено, что ягоды сортовой клюквы крупноплодной, выращиваемой в Белорусском Полесье, можно успешно сохранять в свежем виде в течении 5-6 месяцев при температуре 0-1° С и относительной влажности воздуха 90-93%.

Ягоды клюквы имеют большое хозяйственное значение. Они широко используются в пищевой промышленности и медицине. При отжиме сока из клюквы образуются клюквенные выжимки в количестве 35-40% от массы сырья (в зависимости от вида используемого оборудования).

Сравнительный химический состав яблок и клюквы крупноплодной, а также получаемых из них сока и выжимок представлен в табл.1.

Как видно из табл.1, клюква крупноплодная отличается значительным содержанием пектиновым веществ, Если яблоки содержат 1,0-1,2 г пектина, то клюква крупноплодная - 1.47-2,31 г в 100 г продукта. По сравнению с яблочными выжимками клюквенные выжимки содержат больше сухих веществ (20-25%). Однако по содержанию сахара клюквенные выжимки незначительно отличаются от яблочных выжимок, и в основном они состоят из глюкозы, фруктозы

и незначительного количества сахарозы, количество их составляет 5,1-6,9%. А по содержанию органических кислот (1,78-2,87%) клюквенные выжимки в 1,5-3

раза превосходят яблочные выжимки. Если в яблочных выжимках содержится в основном яблочная кислота, то в клюквенных выжимках - лимонная, яблочная, бензойная, хинная, урсуловая, оманоловая, щавелевая,

0 -кетоглутаровая, хлорогеновая, кофейная, янтарная. Наличие значительного количества лимонной кислоты в выжимках клюквы обуславливает и более низкую рН среды, равную 2,5-2,9.

5Витаминный состав выжимок клюквы

более разнообразен и содержит в основном водорастворимые витамины: аскорбиновую кислоту, витамны группы В и фенольные соединения (витамин Р)(см. табл.2). Сравни0 тельные данные по содержанию витаминов в яблоках и клюкве крупноплодной (в мг на 100 г массы свежих плодов) представлены в табл.2.

Как видно из табл.2, клюква крупно5 плодная содержит -каротина 0,06-0,17 мг на 100 г массы свежих плодов, что в 3-5 раз больше содержания его в яблоках (0,02-0,03 мг на 100 г массы яблок). По содержанию витаминов С, Р и каротина выжимки клюквы

0 могут служить как дополнительные резервы этих веществ при обогащении продуктов питания. В последние годы установлено, что каротин и витамин А играют определенную роль в профилактике злокачественных ново5 образований. По содержанию витамина - каротина клюква в 1,5-3,0 раза превосходит яблоки. Витамин К принимает активное участие в процессе свертывания крови, а также играет важную роль в процессах тка0 невого дыхания и синтеза белков (в частности, ферментов пищеварительного тракта). По содержанию фенольных соединений - клюквенные выжимки в 3-10 раз превосходят яблочные выжимки. К фенольным соеди5 ениям клюквы относятся катехины, лейкоантоцианы, антоцианы, флавонеолы, залконы и другие, которые являются биологически активными веществами лечебно- профилактического действия, необходимые

0 человеку для поддержания жизни, сохранения здоровья и трудоспособности. Установлено также, что отдельным представителям фенольных соединений свойственно противоопухолевое и радиозащитное действие. Кроме того, в клюквенных выжимках содер5 жатся сложные органические соединения - тритерпеновые кислоты и спирты, а также гликозиды, оказывающие разностороннее действие на организм: тонизирующее, адап- тогенное, капилляроукрепляющее, противовоспалительное. ранозаживляющее и т.д. Из минеральных соединений выжимки клюквы богаты солями калия, а из микроэлементов - солями меди и марганца.

В процессе обработки клюквенных выжимок молочной сывороткой с рНЕ 3,3-3,9 создается кислая среда, в которой под действием температуры происходит связывание ионов Са и Мд молекулы протопектина с молочной кислотой, что приводит к ослаблению связей в молекуле протопектина и размягчение растительной ткани. Кроме того, рН среды 3,3-3,9 молочной сывбротки способствует сохранению нативных свойств и структуры молекулы пектина клюквенных выжимок, что обеспечивает высокую желирующую способность пасты.

Обработка выжимок молочной сывороткой с рН, меньшим 3,3, привоидт к снижению содержания пектиновых веществ в пектиносодержащей пасте почти в 2 раза. Вероятно, это обусловлено глубокой деструкцией пектиновых веществ при гидролизе в более кислой среде. Кроме того, ухудшается вкус пасты, которая становится излишне кислой, что затрудняет ее использование в производстве желейных кондитерских изделий.

Увеличение рН молочной сыворотки, большем 3,9, приводит также к снижению содержания пектиновых веществ в пасте. При этом снижается качество пасты - ухудшается желирующая способность. Продолжительность гидролиза протопектина клюквенных выжимок увеличивается до 3 часов.

Соотношение клюквенных выжимок и молочной сыворотки определяется из экспериментальных данных (табл.3).

Как видно из табл.3, при соотношении клюквенных выжимок и молочной сыворотки, меньшем 1,0:1,3, получается масса вязкая, плохо протирающаяся из-за неполного гидролиза протопектина, что не возволяет получить пектиносодержащей пасты.

Увеличение соотношения клюквенных выжимок и молочной сыворотки, большем 1,0:1,7, способствует увеличению выхода пасты, однако при этом в ней уменьшается содержание сухих веществ и пектина. Это приводит и к снижению качества пасты по желирующей способности.

Оптимальное соотношение клюквенных выжимок и молочной сыворотки должно быть 1,0:1,3-1,7, при этом выход пасты составит 80-84% от содержания сухих веществ в сырье, содержание сухих веществ в пектиносодержащей пасте- 10,0-13,0%, из них содержание пектиновых веществ - 2.045-2,765%.

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор с мешалкой и паровой рубашкой заливают молочную сыворотку с рН 3,33,9, нагревают ее до кипения. В горячую сыворотку небольшими порциями загружают свежие выжимки клюквы при соотношении выжимок и молочной сыворотки 1:1,3-1,7. Реактор плотно закрывают крыш0 кой и при перемешивании смесь выдерживают в течение 1,0-1,5 часа при температуре 75-85° С для гидролиза протопектина выжимок. Готовую массу подают последовательно на протирочные машины с диаметром

5 отверстий в ситах 1,6-1,8 и 0,6-0.8 мм. Полученную пасту подают в сборник или допол- нительно измельчают на коллоидной мельнице, затем на расфасовку. Готовая пектиносодержащая паста из выжимок

0 клюквы имеет густую, плотную консистенцию, розово-малиновый цвет, содержание сухих веществ в ней 10-13%, 1,0-1,5% кислоты, 0,5-0,7% белка и 12-18% пектиновых веществ в пересчете на сухую массу. Пекти5 носодержащая паста из выжимок клюквы может быть использована в кондитерской промышленности в качестве натурального красного красителя в производстве мармелада, желейных конфет, фруктовой начинки,

5 подварок, повидла и джемов.

П р и м е р 1. В реактор с мешалкой и паровой рубашкой заливают 79.7 л молочной сыворотки с рН, равной 3,3, и нагревают ее до кипения. В горячую сыворотку при

0 помешивании небольшими порциями загружают 61,3 кг клюквенных выжимок (соотношение выжимки и молочной сыворотки 1,0:1,3). В реакторе при помешивании смесь выдерживают в течение 1,5 часа при темпе5 ратуре 75° С для гидролиза протопектина клюквенных выжимок. Готовую гидролизо- ванную массу в количестве 141 кг подают последовательно на протирочные машины с диаметром отверстий в ситах 1,6-1.8 и 0,60 0,8 мм, затем пасту подают в сборник готовой продукции или на коллоидную мельницу и на расфасовку. Выход готовой продукции -80%.

Пример 2. В реактор с мешалкой и

5 паровой рубашкой заливают 76,7 л молочной сыворотки с рН, равной 3,6, и нагревают ее до кипения. В горячую молочную сыворотку при помешивании небольшими порциями загружают 51,1 кг свежих

0 клюквенных выжимок (соотношение выжимки и молочной сыворотки 1,0:1,5). В реакторе при помешивании смесь выдерживают в течение 1,25 часа при температуре 80° С для гидролиза протопектина клюквенных выжимок. Готовую гидролизеванную массу в количестве 127,8 кг подают последовательно на протирочные машины с диаметром отверстий в ситах 1,6-1,8 и 0,6- 0,8 мм, затем массу подают в сборник гото- йой продукции или в коллоидную мельницу и на расфасовку. Выход готовой продукции -82%.

Пример 3, В реактор с мешалкой и паровой рубашкой заливают 71,1 л молочной сыворотки с рН, равной 3,9, и нагревают зе до кипения. В горячую молочную сыво- югку пои помешивании небольшими порциями загружают 41,8 кг свежих клюквенных выжимок (соотношение выжимки и молочной сыворотки 1,0:1,07). Смесь при помешивании в реакторе выдерживают в течение 1,0 часа при температуре 85° С для гидролиза протопектина клюквенных выкммок. Готовую гидролизованную массу в количестве 112,9 кг подают последовательно на протирочные машины с диаметром отверстий в ситах 1,6-1,8 и 0,6-0,8 мм, затем пасту подают в сборник готовой продукции или в коллоидную мельницу, и на расфасовку. Выход готовой продукции - 84%.

Для сравнения в производственных условиях была получена яблочно-пектиновая паста по способу-прототипу (контроль).

На основании органолептической оценки контрольной яблочно-пектиновой пасты и опытных образцов пектиносодержащей пасты сделаны следующие выводы:

1,Вкус и запах в опытных и контрольных образцах чистые, слегка кисловатые, оЧз посторонних привкусов и запахов.

2.Цвет пектиносодержащей пасты - интенсивно розово-малиновый, а яблочно- пектиновой пасты - светло-кремовый.

По физико-химиченским показателям опытные образцы пектиносодержащей пасты по сравнению с контрольной пастой имеют следующие показатели:

1.Содержание сухих веществ как в опытных, так и в контрольной пасте соответствует 10-413%, т.е. одинаковое.

2.Содержание пектиновых веществ в пектмносодержащей пасте составляети

2,045-2,765%, что в 2-3 раза больше, чем у контрольной пасты. Прочность стандартного мармеладного студня по Валенту в опытных и контрольных образцах соответствует стандарту.

3.Содержание белков в опытных и контрольных образцах пасты составляет 0,5- 0,7%, т.е. одинаковое.

4.Общая кислотность (на яблочную) в пектиносодержащей пасте составляет 1,52,0%, что на 25-30% выше, чем у яблочно- пектиновой пасты.

Использование изобретения по сравнению с прототипом позволит улучшить качество пектиносодержаа1ей пасты благодаря высокому содержанию в ней пектиновых веществ, кислот, витаминов и биологически активных веществ, применять ее в лечебно- профилактических целях, предназначенных

для профшшктики злокачественных новообразований или для получения радиозащитных продуктов питания, утилизировать вторичные продукты консервной, винодельческой и молочной промышленностей, экономмть в производстве мармелада, джема дорогостоящее сырье: пектин, кислоты, красители. Условный экономический эффект от увеличения содержания пектиновых веществ в пектиносодержаа1ей пасте (в пересчете на свекловичный пектин) составит 477,88 руб на 1 т.

Формула изобретения Способ производства пектиносодержащей пасты, включающей нагревание молочной сыворотки, смешивание ее с пектмнсодержащими выжимками, выдержз- ние смеси при постоянной температуре для проведения гидролиза протопектина, протирание и измельчение полученной массы, отличающийся тем, что. с целью улучшения качества пасты за счет увеличения содержания пектина, из пектинсодер- жащих выжимок используют выжимки

клюквы крупноплодной, рН молочной сыворотки перед нагреванием доводят до 3,3- 3,9, а соотношение выжимок и сыворотки выбирают в пределах 1,0:1,3-1,7.

Т а б л и ц а 1

Использование: в пищевой промышленности для производства пектинсодержащей пасты. Сущность изобретения: в качестве пектинсодержащих выемок используют выжимки клюквы крупноплодной, гидролиз протопектина проводят молочной сывоорт- кой с рН 3,3-3,9, а соотношение выжимок и сыворотки выбирают в пределах 1,0:1,3-1,7.

Таблица2

ТаблицаЗ

Продолжение табл.3