Технология концентрирования фруктов и овощей

Согласно многочисленным исследованиям маркетологов современный покупатель все больше внимания уделяет продуктам «здорового питания» и отдает предпочтение тем, которые произведены с использованием натуральных и полезных составляющих.

На данный момент в технологии производства продуктов питания наблюдается устойчивая тенденция к использованию пищевых компонентов из натурального растительного сырья, особенно продуктов переработки фруктов и овощей.

Продукты переработки фруктов и овощей много лет используются в пищевой промышленности. Однако их применение связано с рядом ограничений. Во-первых, короткий срок годности, что ведет к необходимости применять консерванты, а следовательно, к повышению себестоимости и снижению полезности продукта. Во-вторых, достаточно высокая влажность пюре влечет за собой потребность в дополнительной технологической обработке, а также влияет на объем и массу, которые являются важными факторами при транспортировке, хранении продуктов и обусловливают крупные размеры тары. Решение этих проблем может быть достигнуто при получении и применении пищевых полуфабрикатов в виде концентрированных паст из фруктов и овощей[2].

Создание новой технологии производства концентрированных паст из фруктов и овощей– это эффективный способ их переработки, который позволит получать продукцию высокой пищевой ценности, хранить и использовать ее в межсезонный период как альтернативу скоропортящимся фруктовым и овощным полуфабрикатам.

Цель работы – разработка новой схемы переработки фруктов и овощей для получения из них полуфабрикатов в виде концентрированных паст с содержанием сухих веществ не менее 50-60 % на примере сахарной свеклы.

В рамках поставленной цели решались следующие задачи:

• •    обоснование замены механической очистки корнеплодов сахарной свеклы на паротермическую;

• •    определение дозировки лимонной кислоты, необходимой для инактивации фермента полифенолоксидазы;

• •    определение органолептических и физико-химических показателей качества пюре и концентрированной пасты;

• •    исследование микробиологических показателей концентрированной пасты в процессе хранения;

• •    расчет пищевой и энергетической ценности концентрированной пасты;

• •    разработка проектов технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) на концентрированную пасту из сахарной свеклы.

В качестве сырья использовали урожайно-сахаристые сорта сахарной свеклы. Анализ химического состава корнеплодов показал, что сахарная свекла содержит ряд компонентов, способных благоприятно влиять на организм человека. Это макроэлементы (калий, натрий, магний, кальций, фосфор) и микроэлементы (железо, цинк, медь) – 0,5-0,6 %, органически е кислоты (щавелевая, лимонная, яблочная) – 0,2-0,4 %, пищевые волокна (пектин, гемицеллюлоза, целлюлоза) – 4-5 %, белки – 1-1,5 %. Высокое содержание микро- и макронутриентов в сахарной свекле позволяет рекомендовать ее в качестве функционального сырьевого источника для производства концентрированной пасты (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема производства концентрированной пасты из сахарной свеклы

Свекловичное пюре проанализировали по органолептическим и физико-химическим показателям качества (табл. 1).

С целью снижения эффективной вязкости свекловичного пюреего подвергали обработке ферментным препаратом Rohapect DA6L, чтон еобходимо для обеспечения равномерного протекания процесса концентрирования.

Таблица 1

Органолептические и физико-химические показатели пюре и концентрированной пасты из сахарной свеклы

Наименование показателей	Пюре	Концентрированная паста
Внешний вид	Однородная протертая масса, без непротертых кусочков кожицы, частиц волокон и других растительных примесей	Однородная протертая масса, без непр отертых кусочков кожицы, частиц волокон и других растительных примесей
Вкус и запах	Вкус кисловато-сладкий, запах несвойственный корнеплодам сахарной свеклы. Не допускаются посторонние привкус и запах
Цвет	Светло-бежевый	Бежевый
Массовая доля сухих веществ, %	12,0-16,0	50,0-60,0
Массовая доля редуцирующих веществ, %	5,0-5,7	16,2-17,0
Массовая доля титруемых кислот, % (в пересчете на яблочную кислоту)	0,25-0,35	0,23-0,30

Rohapect DA6L – это высококонцентрированный ферментный препарат, который получают из специфических культур Aspergil-lusniger. Rohapect DA6L – комбинированный пектиназнo-aрабаназный препарат, представляющий собой жидкость коричневого цвета со свойственным запахом и удельным весом – 1,18 г/см3.

В процессе ферментного гидролиза происходит разрушение клетки растительной ткани за счет депектинизации, что приводит к снижению вязкости исходной массы продукта.

Исследовали влияние параметров процесса ферментного гидролиза на структурномеханические свойства свекловичного пюре. Ферментный гидролиз пюре из сахарной свеклы проводилив течение 30-60 мин в интервале дозировок препарата от 0,02 до 0,1мас.% при воздействии температуры от 40 до 80 ºС. Установили оптимальную дозировку ферментного препарата, которая обеспечивает наибольшее снижение эффективной вязкости пюре сахарной свеклы в количестве 0,05 мас.% при следующих условиях ферментного гидролиза – рН 3,2, продолжительность – 60 мин, температура – 50 ºС (рис. 2).

Пюре сахарной свеклы, обработанное ферментным препаратом, концентрировали до массовой доли сухих веществ 50-60 % в змеевике автоклава.

Пюреобразная масса, подвергаемая концентрированию, представляет собой сложную систему, в которой, кроме истинных водных растворов сахаров, органических кислот, минеральных солей и других веществ, содержатся взвешенные частицы различной степени дисперсности. Выпаривание воды сопровож- дается сложными физико-химическими изменениями. В процессе выпаривания увеличиваются плотность продукта и его вязкость. Под действием тепла происходит коагуляция белков, некоторый гидролиз сложных органических соединений, а также реакция меланоиди-нообразования, карамелизации и ряд других. Таким образом, при концентрировании непрерывно изменяются основные свойства продукта. Поэтому подбор режимов и условий кон -центрирования является важнейшей работой в создании технологического процесса и устройств для концентрирования пищевых продуктов.

В ходе исследования были выявлены режимы, позволяющие наиболее полно сохранить вещества, содержащиеся в сахарной свекле – остаточное давление пара в автоклаве 15-20 кПа. Если изменить режимы процесса концентрирования, то это приведет к снижению качества готового продукта . Увеличение остаточного давления пара более 20 кПа приводит к ухудшению органолептических характеристик концентрированной пасты, она приобретает горький привкус и темный цвет. Уменьшение остаточного давления пара менее 15 кПа не позволяет получить пасту высокого качества с необходимой массовой долей сухих веществ.

Свекловичная концентрированная паста смассовой долей сухих веществ 50-60 % имеет в своем составе достаточное количество собственного сахара, который связывает свободную влагу, предотвращая микробиологическую порчу, выступая в роли естественного консерванта.

Исследовали микробиологические показатели как свежеприготовленной пасты из сахарной свеклы, так и после 12 мес. хранения. Установили, что в течение 12 мес. хранения паста соответствует требованиям

СанПиН 2.3.2.1078-01, СанПиН 2.3.2.1280-03 (табл. 2).

Рис. 2. Зависимость эффективной вязкости свекловичного пюре от температуры: 1 - образец без фермента; 2 - дозировка фермента 0,05 %, t _гU д _P = 80 °C, т _гидр = 60 мин; 3 - дозировка фермента 0,05 %, t _гU д _P = 70 °C, т _гидр = 60 мин; 4 - дозировка фермента 0,05 %, t гидр = 60 °C, т гидр = 60 мин; 5 - дозировка фермента 0,05 %, t гидр = 50 °C, т _гидр= 60 мин

Таблица 2

Микробиологические показатели концентрированной пасты из сахарной свеклы

Показатель	Величина допустимого уровня	Результат исследования
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более	5-103	Не обнаружены
Дрожжи, КОЕ/г, не более	50	То же
Плесени, КОЕ/г, не более	50	То же

Энергетическая ценность концентрированной пасты из сахарной свеклы составляет 159,03 ккал. Употребление 100 г концентрированной пасты с массовой долей сухих веществ 56 % позволяет удовлетворить суточную потребность человека в пищевых волокнах на 49,5 %, органических кислотах - 33,0 %, калии - 26,4 %, магнии - 44,0 %, железе - 29,3 %.

Разработаны проекты технической документации (ТУ, ТИ, РЦ) на концентрированную пасту из сахарной свеклы.

Предлагаемая технология производства позволяет:

• •    максимально сохранить нативные свойства используемого сырья;

• •    обеспечить высокое качество полуфабриката и конечного продукта;

• •    обеспечить непрерывный процесс концентрирования;

• •    интенсифицировать технологический процесс получения пасты;

• •    сократить затраты на получение пасты;

• •    снизить себестоимость готового продукта;

• •    расширить возможность получения паст из различных фруктов и овощей.

Концентрированная паста из сахарной свеклы представляет большой интерес для кондитерской, хлебопекарной, молочной отрасли. Использование данного полуфабриката позволяет полностью исключить из производства дорогостоящее яблочное пюре, производить изделия с увеличенной долей растительной части, увеличить переработку различных фруктов и овощей.