Спосіб адсорбційного очищення фруктового соку

Відомий спосіб освітлення фруктового соку за допомогою обробки авамарином, желатином (авторське свідоцтво СССР №1805881 A3. Способ осветления фруктового сока. Опубл. 30.03.1993, бюл.12,1991) передбачає обробку соку авамарином, желатином, які не забезпечують якісного освітлення фруктового соку. Найближчим технічним рішенням до заявленого є спосіб освітлення соків, виноматеріалів і установка для його здійснення (патент РФ №2046135 С1, опубл.20.10.95.), який передбачає освітлення коагулянтом. Цей спосіб також не забезпечує належного очищення, оскільки використовуються коагулянти, які разом з небажаними компонентами забирають цінні складові фруктових соків. Використані коагулянти дуже коштовні і їх виробництво не налагоджено в Україні. В основу винаходу покладено завдання вдосконалити спосіб очищення фруктового соку, наприклад яблучного, та знайти оптимальні технологічні параметри ведення процесу, що сприяють підвищенню якісних показників соку, не змінюючи при цьому величини вмісту вітамінів, цукрів, органічних кислот, цінних мікроелементів і т.д. Поставлена задача досягається тим, що спосіб адсорбційного очищення яблучного соку передбачає нагрівання і подальшу обробку сорбентом. Згідно винаходу використовується палигорськіт в концентрації 10-20%. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає у наступному: палигорськіт, мінерал, що складається зі здвоєних у стрічки одномірних піроксенових ланцюжків. Сусідні стрічки об'єднуються вздовж основ тетраедрів так, що вершини їх у кожній стрічці спрямовані у протилежні сторони. Завдяки цьому, через кожну наступну стрічку повторюється простір або канал, що йде строго паралельно стрічці. Для палигорськіту активна поверхня буде пов'язана з розірваними зв'язками на ребрах і торцях кристалів. Ненасичений заряд розірваного зв'язку компенсується протоном, переводячи О2- в ОН-. Ребра кристалів палигорськіту насичені однорідними ОН-групами будуть схильні активно утворювати водневі зв'язки з будь-якою частинкою, що несе негативний заряд. Значна частина поверхні пов'язана з кисневими основами тетраедрів одномірних стрічок в цеолітоподібних каналах. Вона має активні центри з найбільш вираженим негативним зарядом. Слід враховувати тільки розмір часточок, які будуть адсорбуватися поверхнею палигорськіта. Для крупних молекул активною поверхнею будуть тільки "розірвані" зв'язки, для невеликих - цеолітні канали. У більшості плодів до 90% поживних речовин знаходиться у розчинному стані, тому плодові і фруктово-ягідні соки за своїми харчовими і дієтичними властивостями мало поступаються свіжій сировині. За даними Г.Т. Тарасенко, у яблучному соці міститься 7,9-14% цукрів, 0,26-0,83% органічних кислот, 0,060,11%дубильних речовин, 4,7-39,2%-мг вітаміну С. У яблуках було знайдено 11 вітамінів, необхідних людині. Більшість їх у незначній кількості. Виключення становлять лише 4 вітаміни: С, Р-активні катехіни, каротин і фолієва кислота. У яблуках багато сполук К, Ca, Р, заліза, Мn, Сu, В. За калорійністю 1кг яблук 0,75л молока. Спосіб полягає у наступному. Отриманий у лабораторних умовах свіжий сік, обробляли адсорбентом з розміром часток 1, 2, 3мм статичним способом. Сік змішували у різних співвідношеннях 1:10, 1:20, 1:30 з палигорськітом. Одержану систему при різних температурах (40, 60, 80С°) витримували протягом 15... 20 хвилин, періодично перемішували і фільтрували. Після обробки в соці визначали основні органолептичні і фізико-хімічні показники (рН, кислотність, вміст сухих речовин, показник прозорості, а також вміст іонів важких металів). Подальше вивчення впливу палигорськіту на якісні показники яблучного соку виявило цінну властивість цього природного мінералу адсорбувати іони важких металів. Зразки вихідного і обробленого сорбентом яблучного соку аналізувалися на спектрометрі за загальноприйнятою методикою. Результати подані у таблиці. Таблиця Назва Ртуть Мідь Свинець Кобальт Цинк Марганець ГДК контроль 0,02 5 1 0,05 10 0,2 нижче ГДК 4,78 0,07 Не виявлено 12,2 0,681 Вміст важких металів, мг/л дослідний зразок, оброблений при 80С°, фракційність2мм співвідношення адсорбент-сік 1:20 1:30 нижче ГДК нижче ГДК 0,42 3,015 Не виявлено Не виявлено Не виявлено Не виявлено 10,4 8,1 0,639 0,498 З таблиці видно, що адсорбційне очищення яблучного соку палигорськітом проводилося при температурі 80С°, фракцією 2мм і співвідношенні сорбент: сік 1:30,1:20. Отримані дані про вміст важких металів у оброблених зразках порівнювалися з контрольною пробою, не обробленою сорбентом та величинами, що характеризуються гранично допустимими концентраціями (ГДК). Результати свідчать про те, що палигорськіт адсорбує мідь, свинець, цинк, марганець. Адсорбція важких металів пояснюється дією питомої поверхні сорбента, яка містить багато активних центрів, що мають численні вільні радикали. Вони і забирають важкі метали, "нанизуючи" їх на себе. В подальшому визначали вплив дії адсорбенту на термін зберігання яблучного соку. Контроль і оброблений палигорськітом зразки витримували при кімнатній температурі. У результаті досліджень виявлено, що у контролі вже через 3 доби зберігання спостерігалась поява опалесценції і запах цвілі, що було відсутнє у пробі, обробленій адсорбентом. Зміни органолептичних показників спостерігалися лише після 10-ти добового зберігання. Отже, адсорбційне очищення яблучного соку палигорськітом підвищує термін зберігання непастеризованого соку. Виходячи з отриманих результатів та враховуючи достатньо великі поклади природних адсорбентів на Україні, простоту їх добування і використання, низьку собівартість мінералу можна рекомендувати палигорськіт в якості сорбента і освітлюючого агента при виробництві яблучного соку. Крім того, обробка палигорськітом сприяє підвищенню безпечності консервованих продуктів, внаслідок їх додаткового очищення від токсикантів, солей важких металів.