17.1.5. Виготовлення соків

Плодоягідні та овочеві соки — поширений продукт харчування, особливо дієтичного та дитячого. Вони добре засвоюються організ­мом і сприяють засвоєнню жирів, білків, вуглеводів. Бувають соки освітлені (лише клітинний сік вакуолей), неосвітлені (містять дрі­бні компоненти клітинної структури) та з м'якоттю. Щоб вихід со­ків був максимальним, використовують плоди з певним ступенем стиглості (вони не повинні бути ні недозрілими, ні перезрілими). В останні роки для підвищення виходу соку деякі плоди заморожу­ють або обробляють електрострумом. Плоди смородини прошпарю-ють і заливають гарячою водою.

Основна вимога до якості соків — їх натуральність, вміст певної кількості сухих розчинних речовин. Крім натуральних виготовля­ють також соки купажовані (змішані), з цукром, цукровим сиропом, концентровані (для виготовлення різних напоїв).

Сік з недозрілих плодів містить недостатню кількість сухих роз­чинних речовин, а з перезрілих чи тонкоподрібнених плодів вихо­дить маса, яка погано фільтрується, забиваючи фільтрувальний ма­теріал, та освітлюється і залишається каламутною. Якість соків по­гіршується внаслідок застосування високих доз мінеральних добрив при вирощуванні плодів, надмірних поливів або якщо плоди зібрані в дощову погоду. Тому на заводах сировину для виробництва соків приймають за такими показниками вмісту сухих розчинних речо­вин, %, не менше: малини, суниць, чорної смородини, чорниці — 7; терену, ожини, брусниці — 8; яблук — 9,5; слив, смородини — 10; вишні — 11; аличі, аґрусу — 12; винограду — 15. При меншому або більшому вмісті в сировині сухих розчинних речовин встановлюєть­ся відповідна знижка або надбавка на масу.

В усіх видах сировини не повинно бути гнилих плодів, оскільки гниль надає готовому продукту неприємних смаку і запаху. Більш

багатий на сухі речовини сік одержують з плодів і ягід середньо- та пізньостиглих сортів. Деякі сорти яблук дають високий вихід соку при технічній стиглості, а деякі — при повній. Плоди ягідних і кіс­точкових культур повинні бути дозрілими, але не перезрілими. Ви­хід соку залежить і від ступеня подрібнення сировини, стану полі-дисперсної системи (великі частинки, дрібні, колоїдні системи — з молекул пектинових та білкових речовин і молекул розчинених ре­човин). З великих частинок легше відділяється сік, ніж від колоїд­них. Подрібнюють сировину машиною КДП-4М продуктивністю 8 т/год. Зазор між барабаном і притискними колодками регулюють залежно від виду сировини. Під час обробки вишень стежать, щоб кількість подрібнених кісточок не перевищувала 15 % (навіть якщо під час обробки та зберігання соку відбувається гідроліз амигдаліну, концентрація продуктів розкладання не перевищуватиме небезпеч­ні значення). Використовують також плодорізки КПИ-4, дробарки ВДВ-5 та ДДС-5.

Плоди смородини, малини, суниць не подрібнюють. Без додатко­вої обробки пресують плоди вишні, яблук, суниць, обліпихи, ожини, а решту сировини обробляють електроплазмолізатором для руйну­вання колоїдів, які утруднюють вихід соку та підвищують в'язкість подрібненої сировини, або обробляють подрібнену сировину елект­ричними імпульсами високої частоти безпосередньо у пакетах преса після перших 10 хв пресування. Плоди кісточкових (слив, кизилу) перед пресуванням прошпарюють водяною парою. Щоб збільшити вихід соку, до мезги додають ферменти.

Основними сокоутримуючими речовинами є пектини, тому їх об­робляють пектолітичними ферментами, які розщеплюють пектинові речовини. Ферментів додають у кількості 0,03 % від маси мезги (або роблять пробну обробку ферментами, щоб перевірити їх активність). Для пробної обробки сік нагрівають до 30 - 40 °С, змішують з фер­ментами у співвідношенні 5 : 1 і залишають на 20 хв. Потім у піді­гріту до 40 — 45 °С мезгу вносять визначену кількість ферменту і витримують від 3 до 6 год залежно від сировини, а потім пресують.

Збільшити вихід соку можна також короткочасним заморожу­ванням сировини при температурі мінус 2-10 °С. Заморожування здійснюють не миттєво, а так, щоб утворились великі кристали, які розривають клітини, і при розморожуванні з клітин легко витікає сік. Якщо плоди замерзли на деревах, їх треба швидко дефростува-ти й виготовити з них сік.

Пресують плоди на гідравлічних пакпресах чи гвинтових корзи­нових пресах. При використанні останніх після першого пресування у вижимки додають у співвідношенні 1 : 1 воду, перелопачують масу і знову пресують. Соки першого і другого вижимання змішують. Гранати пресують на безперервнодіючих пресах ВПНД-5. Після пресування соки проціджують крізь сито з отворами 0,7 — 0,8 мм. Неосвітлені соки після проціджування нагрівають до 80 —90 °С, а потім різко охолоджують до 35 - 40 °С. При цьому коагулюють коло­їди і осідають суспендовані часточки. Така сама дія 1 - 2-годинного відстоювання соку після проціджування. Для більш повного виді­лення колоїдних та суспендованих часточок використовують будь-який спосіб освітлення.

Центрифугуванням виділяють лише великі частинки, а дрібні залишаються і роблять сік каламутним. Для виготовлення яблучно­го, сливового та інших освітлених соків із сировини, багатої на пек­тинові речовини, застосовують танін і желатин. Сік нагрівають до 40 °С і додають до нього 0,02 — 0,03 % очищеного пектолітичного фер­менту (дозують пробою). Спочатку в сік вносять танін, а після роз­мішування — желатиновий розчин і витримують 6—10 год. Моле­кули желатину взаємодіють з молекулами пектинових речовин і випадають в осад. Інколи освітлюють сік купажуванням. Для цього підбирають одні соки з підвищеним вмістом білків, інші — із вміс­том дубильних речовин, наприклад, яблучний та грушевий, при їх змішуванні випадає осад і сік освітлюється.

Термічний спосіб освітлення полягає у швидкому (за 1-3 хв) нагріванні до 80 — 90 °С й охолодженні, після чого колоїди коагу­люють. Добитись коагуляції можна також заморожуванням.

Для освітлення соків у сучасних технологічних процесах викори­стовують бентонітові глини, які мають високі адсорбуючі властиво­сті. Із них виготовляють оксид кремнію (IV), який додають з розра­хунку 0,5 г/л, одночасно додаючи 50 мг/л желатину. Після двохви­линної обробки соку його центрифугують.

Бентоніт — природний алюмосилікат, кристалічна решітка якого набрякає, чим і пояснюються його іонообмінні та колоїдно-сорбційні властивості. Він містить 50 — 65 % кремнію оксиду (IV); 15 — 20 — алюмінію оксиду; до 3 — заліза; до 6 — кальцію; до 3 — натрію; до 1 % — калію та інших оксидів, які впливають на укрупнення колоїд­них комплексів в осаді. Залежно від родовища властивості бентоні­тів бувають різними, тому перед їх використанням проводять проб­не осаджування в пробірках.

Негативно заряджені частинки бентоніту в соці взаємодіють з позитивно зарядженими колоїдами білка й пектинів. Проте навіть висока доза бентоніту (до 110 г/л) не повністю зв'язує білки й вугле­води. Якщо вміст білка в яблуках високий, особливо в посушливі роки, то велика доза бентоніту погіршує якість соку та адсорбцію аскорбінової кислоти, яка випадає в осад. Тому бентоніт попередньо очищають, видаляючи іони алюмінію, заліза та інших елементів. Останнім часом почали використовувати кремнію оксид (IV) в поєд­нанні із желатином. Процес освітлення кремнію оксидом (IV) разом із желатином триває 1 — 2 год замість кількох днів для відстоюван­ня до такого самого ступеня освітлення без цього поєднання.

Освітлені соки, підігріті до 40 — 60 °С при постійному перепаді тиску, фільтрують крізь фільтр-картон марки Т. Неосвітлені соки фільтрувати важко, але при одночасному використанні фільтр-картону марки Т та К-10 вдається освітлювати соки від великих і малих домішок.

У безперервному виробництві яблучного соку після проціджу­вання та центрифугування, за яких видаляються 80 — 98 % часточок розміром понад 45 нм та 40 — 90 % розміром менше 45 нм, його про­пускають крізь фільтр-картон марки Т, який затримує 75 - 80 % су­спендованих часточок. Ультрафільтрація такого соку дає змогу отримати продукт, який зберігається 24 міс.

Більш повноцінними у харчовому та біологічному відношеннях є соки з м'якоттю. Із плодів видаляють лише неїстівні частинки. Пев­ної консистенції сік набуває після тонкого подрібнення тканин до розміру 30 мк. Такі соки не розшаровуються, оскільки їх маса є го­могенною. Вони містять не тільки білкові, пектинові й поліфенольні речовини, а й клітковину, подрібнену до такого стану, що вона легко перетравлюється організмом людини. Для розрідження соків до них додають (до 50 %) 15 — 50 %-й розчин цукрового сиропу, що гальмує окислення вітамінів та сприяє збереженню аскорбінової кислоти.

Технологія виготовлення соку полягає в подрібненні помитих і прошпарених плодів на протиральних машинах, подальшому змі­шуванні з гарячим цукровим сиропом та гомогенізацією. У плунжер­ному гомогенізаторі створюється високий тиск (до 20 МПа), завдяки якому маса продавлюється крізь гомогенізуючий вентиль з отвора­ми малого розміру. Далі маса деаерується вакуумуванням при тем­пературі 35 °С та вакуумі 95 кПа, підігрівається до 60 - 70 °С при розливанні в тару з подальшою пастеризацією або підігрівається до 90 - 95 °С при гарячому розфасовуванні без пастеризації. Для банок місткістю 0,5 л формула пастеризації 6-15-20 при температурі 85 °С та протитиску в автоклаві 120 кПа.

Основні вимоги до якості соків такі: вміст сухих речовин (за по­казами рефрактометра), наприклад, для яблучного соку вищого сор­ту — не менше 11,5 %; 1-го — 9,5 %; вміст спирту — не більше, від­повідно, 0,3 й 0,5 %; загальна кислотність (у перерахунку на яблуч­ну кислоту) для вищого та 1-го сорту натурального яблучного соку 0,3 — 1,2 %; вміст солей важких металів — міді не більше 5 мг/л, олова 100 мг/л.

Для економії тари соки згущують. Є кілька способів одержання концентрованих, освітлених та неосвітлених соків. Технологія вироб­ництва соків починається з виконання загальних технологічних процесів. Потім освітлені соки уварюють в емальованих або з нержавіючої сталі вакуум-апаратах при розрідженні 85 кПа і темпе­ратурі 50 — 65 °С до вмісту 70 % сухих речовин, а неосвітлені — до 55 %. Концентровані соки фасують у лаковану жерстяну та скляну тару місткістю до 0,6 л або в алюмінієві лаковані туби місткістю 0,2 л. Соки для громадського харчування фасують у лаковану жерс­тяну чи скляну тару місткістю до 10 л або в дерев'яні бочки з полі­етиленовою вкладкою.

При гарячому розливанні концентрований сік нагрівають до 85 -87 °С у трубчастому пастеризаторі, розливають у гарячі бутлі чи бан­ки і закупорюють. Після охолодження їх відправляють на зберіган­ня. Сік пастеризують при тиску 130 кПа і температурі 90 °С за фор­мулою 20 — 25 — 20 для банок місткістю 0,5 л.

Зовнішній вигляд і хімічний склад соків під час зберігання мо­жуть змінюватися внаслідок: 1) зміни хімічного складу пектинових речовин під дією пектолітичних ферментів, що характерно для со­ків, виготовлених з продукції, яка мала значний вміст гнилих пло­дів. Такий сік дипектинізується спонтанно; 2) потемніння черешне­вого, суничного та яблучного соків у зв'язку із зміною складу цукрів та поступовою карамелізацією глюкози й фруктози. Карамелізація полягає в дегідратації (відщепленні 1 — 2 молекул води), що при­зводить до утворення складних сполук — ангідридів з гірким сма­ком і темно-коричневим забарвленням; 3) відсутності кислот у вод­них розчинах, через що цукри змінюються за більш низької темпе­ратури (80 °С) і відбувається їх карамелізація; 4) недостатнього осві­тлення при взаємодії цукрів з амінокислотами (реакція Майяра), утворення в гарячих розчинах меланоїдинів (особливо швидко реа­гують гліцин, аланін, аспарагін), які викликають потемніння соку; 5) зневоднення цукрів під час нагрівання в кислому середовищі й утворення гідрооксиметилфурфуролу, який каталізується аміноки­слотами (гальмується сірчаним ангідридом); 6) окислення дубиль­них речовин: феноли перетворюються на хіноїдні сполуки темного кольору. Ці реакції найчастіше відбуваються в темнозабарвлених соках при підвищених температурах зберігання консервованої про­дукції.