Спосіб отримання яблучно-пектинової пасти

Винахід відноситься до переробки відходів виробництва яблучного соку і може бути використаний в консервній, виноробній та кондитерській промисловості. Відомий спосіб отримання яблучно-пектинової пасти, який передбачає дозування компонентів, подрібнення, гідроліз вичавок при температурі 75-85°С і протирання маси. (див. Авторське свідоцтво СССР №1076064, кл. А23L1/0524, 1984.) Недоліками описаного способу є тривалий загальний час переробки сировини, що приводить до невисокої якості отриманої пасти, обумовленої втратою цінних амінокислот, вітамінів, а також досить низькою студнеутворюючою характеристикою. В основу винаходу поставлена задача покращення якості цільового продукту та скорочення часу його виробництва. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб отримання яблучно-пектинової пасти включає дозування компонентів, подрібнення, гідроліз вичавки при температурі 75-85°С і протирання маси. Згідно винаходу, подрібнення і гідроліз вичавки проводять одночасно у кавітаційному режимі з числом кавітації 0,05-0,55 протягом 30-40хв. 3-5%-вим розчином молочної кислоти при відношенні маси свіжої вичавки та розчину кислоти 1:2-1:4 і температурою розчину перед змішуванням з вичавкою - 40-60°С. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Межи технологічних параметрів процеса залежать від фізико-механічних і хімічних властивостей сировини яблучних вичавок. В залежності від місткості сухих речовин в вичавках вмісту протопектина, міцності кожури та м'якоті повинні коригуватися і режими обробки. Так, наприклад, вичавки з ранньоосінніх сортів яблук містять відносно мало протопектина, мають більш м'яку кожуру і м'якоть ніж із середньо- та пізноосінніх. Тому для їх переробки достатньо застосування більш м'яких режимів кавітації (0,05-0,35) і менш кислого середовища гідролізу (3-4%-ий розчин кислоти). При переробці пізніх сортів яблук необхідний більш жорсткий режим кавітації (0,15-0,55) і більш кисле середовище (4-5%-ий розчин) для гідролізу. Тривалість обробки вичавок також залежить від якості вхідної сировини -вичавок. М'яка кожура і невелика кількість протопектина потребує меншого терміну (30-35 хвилин) обробки, а тверда кожура з великим вмістом протопектина - більш довшого (35-40 хвилин). Початкова температура розчину кислоти перед змішуванням з вичавками перед їх обробкою в кавітаційному режимі також залежить від якості вхідної сировини. М'якій кожурі необхідна початкова температура 50-60°С, твердій - 40-50°С. Співвідношення маси свіжої вичавки та розчину кислоти (гідромодуль) визначається з однієї сторони, вмістом сухих речовин вичавок і отриманої пасти, а з іншої сторони - умовами створення кавітаційного режиму в оброблюваному середовищі. Діапазон вмісту сухих речовин в віджатих вижимках - від 18 до 30%. Мінімальний вміст сухих речовин в пасті, забезпечуючий її добру якість - 6%. Створити режим кавітації в суміші, як показали експериментальні дані, з гідромодулем менш 2% дуже важко. В той же час збільшення гідромодуля до 4 дає вміст сухих речовин в пасті рівній 6%, навіть при вхідному вмісті сухих речовин в вичавках в 30%. В процесі обробки вичавок під одночасним впливом кислого середовища, кавітаційних явищ і температури проходить гідроліз біля 70% протопектина, що міститься в вичавках, та визначає високу студнеутворюючу властивість пасти. Крім того, короткочасна обробка свіжих вичавок дозволяє зберегти і перевести в пасту містимі в яблуках вітаміни і амінокислоти. Виключення застосування сірчаної кислоти дає можливість ліквідувати операції десульфітації пасти і небезпеки шкідливого впливу на організм як виробників, так і споживачів продукту. Спосіб здійснюється наступним чином. Свіжі вичавки зважують на вагах і подають в змішувач, де приготовлена відповідно якості вичавок доза розчину кислоти (40-60°С). Приготовлена суміш подається в реактор. Після подачі суміші реактор включається і виводиться на режим, необхідний для подрібнення вичавок (число кавітації 0,35-0,55). Внаслідок гідромеханічних втрат і кавітаційних явиш суміш саморозігрівається до температури 75-80°С, після чого реактор переводять в м'який режим перемішування (0,05-0,15). Загальний час роботи реактора 30-40 хвилин. Під впливом кислого середовища, температури і кавітаційних явищ, вичавки подрібнюються і інтенсивно зазнають гідролізу, що призводить до швидкого переходу протопектину в розчинну форму пектина. Короткотерміновий вплив температури (до 85°С) і кислого середовища не дозволяє початися значному процесу деетерифікації молекул пектина в розчині. Зменшення часу обробки (менш 30 хвилин) не дає повного переходу протопектину в розчинну форму пектина. Після обробки суміші в реакторі роблять вигрузку і подачу гарячої суміші на протирочну машину, розподіляючу суміш на відходи і готову до використання пасту. При потребі, яблучну пасту можна законсервувати сорбіновою кислотою по відомій методиці. Приклад 1. Для виробництва пасти з вмістом СВ=6% на 100кг вичавки з вмістом СВ=10% беруть 200кг (гідромодуль 2) 4%-вого розчину молочної кислоти з температурою 50°С. Компоненти змішують і подають в кавітаційний реактор. Реактор включають і виводять на режим с числом кавікації 0,45-0,50. По досягненню температури в реакторі 78-80°С його переводять в режим с числом кавітації 0,10-0,15. Загальний час роботи реактора 40 хвилин. Приклад 2. Для виробництва пасти з вмістом СВ = 7% на 100 кг вичавки з вмістом СВ=25% беруть 250кг (гідромодуль 2.5) 4.5%-вого розчину молочної кислоти з t=50°С. Вичавки змішують з кислотою і подають в кавітаційний реактор, котрий включають і виводять на режим з числом кавітації 0,45-0,50. При досягненні температури в реакторі 78-80°С його переводять в режим з числом кавітації 0,10-0,15. Загальний час роботи складає 40 хвилин. Після зупинки реактора суміш вивантажують в збірник і подають в протирочну машину с подальшою розфасовкою пасти. Приклад 3. Для отримання пасти з СВ=7,6% беруть 100кг вичавок з вмістом СВ=30% і 300кг 5%-го розчину молочної кислоти з температурою 50°С, змішують їх і подають суміш в реактор. Реактор виводять на режим з числом кавітації 0,45-0,50, потім по досягненню температури в реакторі 78-80°С його переводять в режим з числом кавітації 0,10-0,15. Час роботи реактора 40 хвилин. Аналіз приведених трьох прикладів, в котрих використовувались вичавки пізньоосінніх сортів яблук, маючих міцну кожуру і тверду м'якоть, показує, що по якісним параметрам, котрими є відсоток переходу протопектина в пектин, міцність мармеладного студню і вміст СВ, найбільш оптимально вести процес для вичавки с 30%-им СВ при 5%-им у розчині кислоти (гідромодуль 3), початковій температурі розчину 50°С і часу обробки 40 хвилин. Приклади, занесені в прикладену таблицю під. №1, 2, 3 і є результатом статистичних середніх. Приклади 4-12 являють собою статистичні середні результатів експериментів, проведених на яблучних вачавках середньоосінніх сортів з вмістом СВ=25%. Аналіз прикладів 4-6 показує, що оптимальним режимом для таких вичавок є режим з гідромодулем 2,5, часом обробки - 35 хвилин при 4%-ом у розчині кислоти. Приклад 7-9 показує, що збільшення вмісту кислоти в розчині і збільшення часу обробки призводять до погіршення якості пасти. Приклад 9-12 ілюструє вплив початкової температури розчину, зменшення часу обробки і зменшення кількості кислоти в розчині. Видно, що якість пасти знижується. Представлений спосіб отримання пасти придатний також для переробки виноградних, цитрусових і інших фруктово-ягідних вичавок, тому що протопектин є основним матеріалом, з якого складається клітковина кожури та м'якоть фруктів і ягід. Таблиця Температу- Час Вміст СВ в Вміст киПерехід про- Міцність студня № ГідромоВміст СВ вича-вках, слоти в ра розчину обротопектина в по Сосновскому, п/п дуль в пасті, % % розчині, % кислоти, °С бки, с пектин, % мм рт.Ст. 1 18 4 2 50 40 6 70,4 430 2 25 4,5 2,5 50 40 7 73,5 450 3 30 5,0 3 50 40 7,5 80,5 490 4 25 4 3 60 35 6,1 70,2 420 5 25 4 2,5 60 35 7,1 70,3 440 6 25 4 2,5 60 40 7,1 69,5 420 7 25 4 2,5 60 45 7,1 69,1 410 8 25 5 2,5 60 40 7,1 70,2 430 9 25 4,5 2,5 60 40 7,1 70,3 430 10 25 4 2,5 60 30 7,0 68,0 410 11 25 4 2,5 50 35 7,0 68,2 410 12 25 3,5 2,5 60 35 7,0 68,0 405 РН пасти 2,73 2,75 2,8 2,71 2,74 2,75 2,74 2,73 2,74 2,7 2,71 2,69