Спосіб консервування вторичної пектиновмісної сировини

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству пектина и пектинопродуктов из консервированного пектиносодержащего сырья широко используемых в кондитерской, консервной, хлебопекарной промышленностях, приготовлении безалкогольных напитков, в медицинской и фармацевтической практике. Известен способ консервирования яблочного пюре, принятый нами за прототип (Прогрессивная технология хранения и переработки плодов и овощей. - М.: Агропромиздат, 1989. - С.121 - 127). который предусматривает тепловую обработку яблочных выжимок, протирку и обработку свежего яблочного пюре химическим раствором, обладающим консервирующим свойством технологическим раствором диоксида серы. Химический раствор, применяемый при консервировании, приготавливают смешиванием холодной воды и газообразного диоксида серы. Предлагаемый способ заключается в следующем: яблочные выжимки, являющиеся отходом переработки яблок подвергают тепловой обработке, после тепловой обработки выжимки дважды протирают, затем яблочное пюре подвергают консервированию используя метод сульфитации заключающийся в том, что в емкости с яблочным пюре добавляют 1 - 1,5% раствор диоксида серы в таком количестве, чтобы его концентрация в пюре была 0,4%. Однако для технологического использования яблочного пюре необходимо его освобождение от консерванта, консервант является ядовитым веществом, придает продукту неприятный запах и вкус. Происходит частичное разрушение молекулярной структуры яблочного пектина в процессе тепловой обработки выжимок, окислительные процессы при сульфитации пюре приводят к снижению содержания главных аналитических констант пектина. Для консервирования пектиносодержащего сырья метод сульфитации менее применим из-за агрессивности среды и низкого качества получаемого продукта. В основу изобретения поставлена задача создания способа консервирования пектиносодержащего сырья путем введения новых технологических операций и нового вида консервирующего раствора, обеспечивает сохранение молекулярной структуры вторичного пектиносодержащего сырья, отсутствие канцерогенных веществ, предотвращение окислительных процессов, использование в качестве консерванта экологически чистой электроактивированной воды, осуществление частичного гидролиза протопектина, сокращение операций технологического процесса. Поставленная задача решается тем, что в способе консервирования вторичного пектиносодержащего сырья, включающей предварительную тепловую обработку сырья, консервирование технологическим раствором, отличающийся тем, что вторичное пектиносодержащее сырье подвергают предварительной тепловой обработке при промывке водой соотношением сырье : вода 1 : 3 1 : 4 при температуре 30 - 35°C в течение 5 - 10 минут, затем производят прессование до влажности 78 80% и залив электроактивированной водной системой (ЭАВС) с pH 2,2 - 2,6 при соотношении сырье : вода 1 : (1,2 1,5), выдерживают в течение 8 - 10 минут, затем сливают свободную жидкость, производят консервирование технологическим раствором, в качестве которого используют электроактивированную водную систему (ЭАВС) с pH 2,2 - 2,6 при соотношении сырье : вода 1 : (1,2 1,8). Причинно-следственная связь между предлагаемыми признаками и ожидаемым техническим результатом заключается в следующем. В качестве исходного сырья для получения пектина используются вторичное пектиносодержащее сырье (свекловичный жом, яблочные выжимки, виноградные выжимки, выжимки моркови, цитрусовые отжимы). Предварительную тепловую обработку проводят на стадии промывки сырья, промывка сырья применяется для извлечения балластных ве ществ из вторичного пектиносодержащего сырья. На стадии промывки температура воды 30 - 35°C. Ниже значения 30°C - уменьшается скорость диффузии растворимых веществ из вторичного пектиносодержащего сырья в жидкую фазу. Выше значения 35°C - происходит денатурация белковых веществ растительной ткани, при этом они не извлекаются, что ухудшает качество вторичного пектиносодержащего сырья. На стадии промывки сырья используют соотношение вода : сырье 1 : 3 - 1 : 4. При значениях меньше 1 : 3 не обеспечивается полное погружение твердой фазы в жидкость, что замедляет диффундирование растворимых балластных веществ в жидкую фазу. При значениях больших 1 : 4 происходит перерасход воды для промывки, что экономически не выгодно. Требуются дополнительные затраты на удаление большего объема жидкой фазы. Выбор соотношений сырье: вода (промывочная) зависит от степени загрязнения вторичного пектиносодержащего сырья после технологической переработки и наличия красящих веществ в сырье. Стадия промывки сырья длится 5 - 10мин. При значениях меньше 5мин - недостаточно полно извлекаются растворимые вещества из растительной ткани. При значениях выше 10мин - увеличивается продолжительность технологического процесса. Прессование растительного сырья является важным этапом в получении качественного вторичного пектиносодержащего сырья для консервирования. Следует отметить отличительную физическую особенность растительной денатурированной клетки в процессе механического воздействия на нее. После экстрагирования упругое состояние (тур гор) растительного сырья изменяется незначительно, так как вакуоль заполнена жидкостью. Если такую растительную стружку отжать, то жидкость выйдет за ее пределы, объем и масса частиц уменьшится. При доступе воды к отжатой ткани последняя снова приобретает тургорное состояние, что происходит благодаря гидрофильности матрикса. Целесообразность прессования можно проиллюстрировать примером. Если свежий свекловичный жом с содержанием мягкости 5 и сахарозы 0,7% прессуется от 8 до 22% сухи х веществ, то из 100кг жома получится 36,6кг прессованного жома, в котором будет содержаться 0,25кг сахарозы. При погружении прессованного жома в чистый экстрагент на время, при котором восстанавливается упругое состояние ткани и последующим его отжатием до 22% сухи х ве ществ остаточное количество сахара составит 0,09кг, т.е, в 7,7 раза меньше исходного. Во столько же раз уменьшится количество других растворимых балластных веществ жома. Прессование производят до влажности жома 78 - 80%. При значениях ниже 78% содержания влаги не полностью удаляются растворимые балластные вещества из сырья. При значениях выше 80% содержания влаги усложняется аппаратурное оформление технологического процесса на стадии обработки сырья. Отпрессованное вторичное пектиносодержащее сырье заливают ЭАВС с pH = 2,2 - 2,6 при соотношении сырье : вода 1 : (1,2 - 1,5) и выдерживают в течение 5 - 10мин. Электроактивированная водная система - это электроактивированная вода. Электроактивированная вода производится по электромембранной технологии из питьевой воды. Технология защищена авторскими свидетельствами. Активная реакция среды (pH) первоначальной питьевой воды pH 6,5 - 8,5, а после обработки по электромембранной технологии активная реакция среды (pH) электроактивированной водной системы (ЭАВС) pH 1,5 - 5,0. При значениях pH ЭАВС ниже 2,2 получение ЭАВС на соответствующих установках сопряжено с высокими затратами энергии, что осложняет ведение технологического процесса. При значениях pH выше 2,6 не обеспечивается достаточное закисление пектиносодержащего сырья, что приводит к ухудшению его качества. При значениях соотношения сырье : вода меньше 1 : 1,2 недостаточно жидкой фазы, чтобы полностью прошел процесс достижения заданного значения pH среды в растительной ткани. При значениях соотношения сырье: вода больше 1: 1,5 происходит перерасход ЭАВС, что экономически не выгодно. Требуются дополнительные затраты на удаление избыточной жидкой фазы. Выбор соотношений сырье: вода (заливочная) зависит от pH среды видов растительного сырья. Чем ниже pH среды сырья, тем меньше требуется объем воды для снижения pH до необходимого значения при консервировании. При выдерживании вторичного пектиносодержащего сырья в ЭАВС меньше 5 минут не происходит достаточного насыщения вторичного пектиносодержащего сырья ЭАВС. При выдерживании вторичного пектиносодержащего сырья в ЭАВС больше 10 минут увеличивается продолжительность технологического процесса, что влияет на качество вторичного пектиносодержащего сырья. Залив все х видов сырья проводят ЭАВС с pH 2,2 - 2,6, а соотношение сырье : вода - разное, зависит от вида сырья и находится в пределах 1 : (1,2 - 1,5). Эта разница в соотношениях сырье: вода, объясняется тем, что для каждого вида сырья необходим определенный объем ЭАВС, чтобы pH среды сырья был тот, который требуется для проведения консервирования. Выдерживание вторичного пектиносодержащего сырья в ЭАВС перед консервированием необходимо для того, чтобы сместить значение pH среды вторичного пектиносодержащего сырья в сторону его понижения. Консервирование вторичного пектиносодержащего сырья производят ЭАВС с pH 2,2 - 2,6 при соотношении сырье : вода 1 : (1,2 1,8). В качестве технологического раствора используют ЭАВС с pH 2,2 - 2,6 потому, что при этих значениях pH в консервированном сырье протекают физико-химические процессы, которые дадут возможность изменить технологическую схему получения пектина. В соотношениях сырье: вода 1 : (1,2 - 1,8) интервал 1,2 - 1,8 определяется видом вторичного пектиносодержащего сырья и зависит от его физико-химических показателей. Используемое нами исходное сырье для получения пектина, в качестве вторичного пектиносодержащего сырья можно разделить на две группы по признаку pH среды сырья. К первой группе с pH 5,5 ... 6,5 относятся свекловичный жом и выжимки моркови, а ко второй с pH 3,5 ... 4,5 относятся яблочные выжимки, виноградные выжимки и цитрусовые отжимы. Таким образом видно, что разное pH среды сырья делает этот параметр определяющим для соотношения сырье: вода при выборе объема электроактивированной водной системы (ЭАВС) для достижения одинакового значения pH среды различных видов сырья перед консервированием, а именно сырье с pH 5,5 ... 6,5 требует большего объема ЭАВС при консервировании; сырье с pH 3,5 ... 4,5 меньшего объема ЭАВС при консервировании. Выбор соотношений сырье: вода (технологический раствор) зависит от начального pH среды растительного сырья. В соотношениях сырье: вода (технологический раствор) объемы ЭАВС больше, чем в соотношениях сырье: вода (заливочная). Это объясняется тем, что при заливе сырья нашей целью является снижение pH среды, а при консервировании достижение строго определенного и неизменного pH среды в процессе хранения сырья. Способ осуществляется следующим образом. Пектиносодержащее сырье, в качестве которого используют вторичное пектиносодержащее сырье подвергают предварительной тепловой обработке при промывке его водой соотношением сырье : вода 1 : 3 - 1 : 4, при температуре 30 - 35°C в течение 5 10мин, затем производят прессование до влажности 78 - 80%, и залив ЭАВС с pH 2,2 - 2,6 при соотношении сырье : вода 1 : (1,2 - 1,5) после производят перемешивание и выдерживание в течение 8 - 10мин, затем сливают свободную жидкость, производят консервирование технологическим раствором, в качестве которого используют электроактивированную водн ую систему с pH 2,2 - 2,6 при соотношении сырье : вода 1 : (1,2 1,8). Пример 1. В качестве исходного сырья для получения пектина используют сырой свекловичный жом. Способ осуществляется следующим образом. Сырой свекловичный жом подвергают предварительной тепловой обработке, которую производят при промывке водой свекловичного жома соотношением жом : вода 1 : 3 при температуре 32°C в течение 7мин, затем производят прессование до влажности 79% и залив электроактивированной водной системой (ЭАВС) с pH 2,4 при соотношении жом : вода 1 : 1,5, после производят перемешивание и выдерживание в течение 9мин, затем сливают свободную жидкость, производят консервирование технологическим раствором, в качестве которого используют электроактивированную водную систему с pH 2,4 при соотношении жом : вода 1 : 1,8. В итоге получили консервированный свекловичный жом с pH 2,4 жидкой фазы, полное погружение твердой фазы в жидкую, оптимальные условия для частичного гидролиза протопектина при хранении. Остальные примеры проведения консервирования свежего свекловичного жома сведены в табл.1. В результате анализа данных соотношений сырье : вода (те хнологический раствор) табл.1 видно, что при соотношениях 1 : 1,7, 1 : 1,75, 1 : 1,8 создаются необходимые условия для протекания физико-химических процессов в консервированном сырье и обеспечиваются качественные характеристики получаемого пектина. Проводились примеры осуществления способа на других видах сырья. Данные экспериментов сведены в табл.2. Из табл.2 видно, что соотношение сырье : вода (технологический раствор) для разных видов вторичного пектиносодержащего сырья являются неодинаковыми величинами, но эти соотношения будут оптимальными для консервирования этих видов вторичного пектиносодержащего сырья и степень частичного гидролиза протопектина максимальная. Проанализировав примеры осуществления способа на различных видах вторичного пектиносодержащего сырья мы установили, что соотношение сырье : вода (технологический раствор) для каждого вида сырья является величиной определяющей при консервировании сырья. Объемы технологического раствора (ЭАВС) при осуществлении способа консервирования для различных видов вторичного пектиносодержащего сырья находятся в интервале 1,2 - 1,8.