Химическое консервирование фруктово-ягодного пюре.

Этот способ консервирования фруктово-ягодного пюре наи­более распространен в практике.

Он заключается в том, что в консервируемый продукт вводит химические средства (консер­ванты), действующие бактерицидно на микроорганизмы дан­ной среды при дозировке их в незначительных количествах. Основные требования, которые предъявляются к консервантам дли фруктово-ягодного пюре, следующие: безвредность для организма человека в применяемых дозах, химическая стабиль­ность, і е. неизменяемость химического состава консерванта на протяжении всего периода его действия, нелетучесть и химиче­ская индифферентность к самому пюре. Необходимо, чтобы консервант не оказывал никакого действия на вкус, цвет и студне – образующую способность пюре и чтобы он обладал хорошей растворимостью в воде.

Имеется большое количество химических консервирующих средств, которые используются в пищевой промышленности. Из них для яблочного пюре применяют в различных странах: бен­зойную, сернистую, (муравьиную, салициловую кислоты, изомеры последней, соли указанных кислот и другие.

В Украине разрешены к применению для фруктово-ягодного пюре только два консерванта: бензойная и сернистая кислоты.

Бензойная кислота (С₆Н₅СООН) является универсальным консервирующим средством для ряда пищевых продуктов (фрук­ты, мясо, яйца и др.). Особенно сильное бактерицидное дей­ствие бензойная кислота н ее соединения оказывают в средах с малым содержанием азотистых веществ и с ясно выраженной кислой реакцией. Наиболее пригодными для консервирования ею являются продукты, имеющие pH в пределах 2,5—3,5. Бен­зойная кислота обладает консервирующим действием, направлен­ным главным образом против дрожжей. Из этого следует, что она пригодна в качестве консерванта для яблочного пюре, так как последнее имеет сравнительно высокую кислотность и малое содержание азотистых веществ. Необходимую для консервиро­вания пюре дозировку бензойной кислоты можно варьировать в пределах 0,05—0,10% в зависимости от естественной кислотно­сти (pH) яблочного пюре: при работе с сильнокислым пюре можно брать максимальную дозировку консерванта и наоборот.

Бензойная кислота и ее соединения придают пюре легкий приторно-терпкий привкус. При консервировании в пределах дозировок, не превышающих 0,1%, этот привкус бензойной кис­лоты не чувствуется.

Бензойная кислота ядовита, но, попадая в организм человека в небольших дозах, она не задерживается в нем. Вступая в ре­акцию с гликоколем, она превращается в организме в гиппуровую кислоту

Реакция эта развивается в почках, откуда консервант в виде гиппуровой кислоты выводится из организма.

Предельной нормой для содержания бензойной кислоты в го­товых изделиях мармеладо-пастильного производства по уста­новлению Ученого медицинского совета Министерства здравоох­ранения Украины является 0,07%. Для яблочного пюре эта норма составляет 0,10%.

Бензойная кислота и ее соединения малолетучи, что дает возможность применять их для консервирования пюре как в го­рячем, так и в холодном состоянии в негерметической аппаратуре.

В виду плохой растворимости бензойной кислоты в воде обычно применяют для консервирования пюре ее растворимую натриевую соль (бензойнокислый натрий) или же аммониевую соль (бензоат аммония). В кислом пюре, где имеется в наличии достаточное количество свободной кислоты, более сильной, чем бензойная, последняя освобождается из бензоатов.

Если яблочное пюре слабокислое, то при консервировании бензойнокислым натрием наблюдается иногда некоторое потем­нение пюре. При этом происходит нейтрализация части кислоты и заметное смещение pH, нежелательное для студнеобразования, вкуса и стойкости пюре. В этих случаях более полезно употреб­ление свободной бензойной кислоты или же искусственное подкисление пюре пищевой кислотой.

Для усиления действия бензойной кислоты против плесеней ее употребляют иногда в смеси с пищевыми кислотами или с сер­нистой кислотой. Бензойную кислоту нередко применяют в виде эфиров ее или смесей бензойной кислоты с ее производными, ко­торые обладают высоким бактерицидным действием. Эти препа­раты известны за рубежом под названием «микробин» (натрие­вая соль парахлорбензойной кислоты С₆Н₄С1СОONa, «нипакомбин» (смесь 2 частей этилового эфира бензойной кислоты и 4 частей пропилового эфира той же кислоты) и др. Известны препараты, представляющие комбинации бензойной и сернистой кислот.

Техника консервирования бензойнокислым натрием сводится к следующему.

Приготовляют 10%-ный или 20%-ный раствор бензойнонат­риевой соли в горячей (70—80°) воде. Раствор процеживают или фильтруют и затем добавляют в горячее пюре и размеши­вают с ним с помощью механической мешалки или вручную. Важно, чтобы при этом было достигнуто равномерное распре­деление консерванта по всей массе пюре. Количество раствора консерванта берется из соответствующего расчета, чтобы обес­печить концентрацию бензойной кислоты в пюре в пределах 0,07—0,10%.

При пользовании свободной бензойной кислотой необходимо перевести последнюю в бензойнокислый натрий путем обработ­ки содой. Для перевода бензойной кислоты в натриевую соль пользуются двууглекислой содой. Необходимо брать химиче­ски чистые препараты с известным содержанием С₆Н₅СООН и NаНСО₃ по уравнению реакции:

Сернистая кислота Н₂S0₃ является более сильным консер­вантом, чем бензойная кислота. Она оказывает свое бактерицидное действие и в отношении дрожжей, и в отношении плесе­ней. Благодаря своему восстанавливающему действию серни­стая кислота способствует сохранению цвета и противоцингот­ных свойств законсервированного пюре.

При указанных положительных свойствах сернистая кислота более вредна для человека, чем бензойная кислота, так как представляет собой кумулятивный яд, который по мере его по­требления накапливается в организме. В связи с этим санитар­ное законодательство строго ограничивает пределы допускаемо­го остаточного содержания этого консерванта в готовых изде­лиях. По существующим у нас санитарным установлениям эта норма ограничена в размере не выше 20 мг (в пересчете на сво­бодный S0₂) и не выше 100 мг общего содержания S0₂ на 1 кг мармелада и пастилы, т. е. соответственно в пределах до 0,002% и 0,01% к весу готового продукта.

Варка готовых кондитерских изделий из полуфабрикатов со­провождается обычно удалением сернистого ангидрида. Сульфитированное пюре, в частности в производстве пастилы, подвер­гают предварительной десульфитации перед сбиванием его с сахаром.

Недостатки сернистой кислоты как консерванта заключа­ются еще в том, что она непрочна и летуча. При длительном хранении пюре, консервированного сернистой кислотой, послед­няя частью окисляется в серную кислоту, частью же образует при взаимодействии с сахарами и другими органическими веще­ствами пюре другие сернистые соединения. Благодаря этому консервирующее действие сернистой кислоты с течением време­ни падает. Ослабление действия сернистой кислоты возможно также за счет улетучивания части ее в процессе хранения через неплотности тары. Благодаря своей летучести и частичному вы­делению в процессах консервирования, вторичной протирки и сбивания сернистый ангидрид значительно ухудшает условия труда.

Недостатком сернистой кислоты как консерванта является также и то, что она вызывает коррозию металлических частей аппаратуры.

Несмотря на указанные отрицательные свойства сернистой кислоты, она допущена для консервирования фруктово-ягодного пюре при отсутствии других консервантов. При наличии бен­зойной кислоты и ее препаратов необходимо преимущественно пользоваться ими.

Для консервирования фруктово-ягодного пюре сернистую кислоту применяют в виде 6—7%-ного водного раствора или 100%-ного баллонного газа. Расчет необходимого количества консерванта ведется исходя из количества пюре, концентрации рабочего раствора сернистой кислоты и дозировки 0,10—0,12% $0? по весу пюре. Обычно берут раствор в несколько большем количестве с учетом возможных потерь Б02 вследствие улетучи­вания. Сернистый ангидрид непосредственно из баллонов до­зируют по изменению веса нетто баллона, положенного на весы.

Сернистый ангидрид принадлежит к числу газов, раствори­мость которых сильно снижается с повышением температуры. В связи с этим обычно предусматривается обязательное охлаж­дение фруктово-ягодного пюре перед введением в него сернистой кислоты.

Специальные охлаждающие устройства обеспечивают воз­можность быстрого и резкого охлаждения пюре до температуры 10—15°, т. е. до температуры, не представляющей опасности для развития дрожжей в нем.

В исследовании ВКНИИ [13] была теоретически обоснована и практически проверена возможность консервирования серни­стой кислотой яблочного пюре в горячем состоянии без предва­рительного охлаждения последнего.

Данные растворимости S0₂ показывают, что концентрация насыщения S0₂ в воде при 100° составляет около 0,1%, т. е. соответствует дозировке S0₂, принятой для консервирования пюре. В связи -с адсорбционной способностью пектиновых ве­ществ и других коллоидов, входящих в состав пюре, можно ожи­дать, что количество 302, удерживаемого в пюре при высоких температурах, будет выше, чем в чистой воде.

В соответствии с законом Генри-Дальтона растворимость сернистого ангидрида в горячем пюре может быть сильно повы­шена путем увеличения парциального давления S0₂ в простран­стве над поверхностью консервируемого пюре. На практике это условие осуществляется при растворении и размешивании горя­чего пюре с S0₂ в герметически закрытых смесителях. Хорошие результаты в смысле минимальных потерь консерванта получа­ются, если смешивать горячее пюре с консервантом при темпе­ратурах не выше 70—75°.

В целях лучшего сохранения студнеобразующей способности пюре в процессе сульфитации целесообразно охладить его пред­варительно до 50—55°.

Процесс предварительного охлаждения яблочного пюре и по­следующей сульфитации его в герметическом аппарате осуще­ствляется в непрерывно действующей установке системы Крас­нодарского филиала ЦНИИ консервной промышленности (рис. 8).

Аппарат состоит из вакуум-приемника 1, который служит для предварительного охлаждения пюре. Последнее непрерывно засасывается внутрь вакуум-приемника, в котором поддержи­вают разрежение 500—600 мм рт. ст. При этом пюре охлаж­дается до 55 60° и несколько сгущается за счет самоиспарения, II выгрузочного отверстия вакуум-приемника пюре отка­чивается непрерывно плунжерным насосом 2, работающим от привода 7, нагнетается в сульфитатор 4 который представ­ляет собой цилиндр с водяной рубашкой 5 и с лопастной ме­шалкой 8—9. В сульфитаторе происходит насыщение пюре сер­нистым ангидридом и дополнительное охлаждение смеси на 5— 10°. Сернистый ангидрид поступает в сульфитатор в виде 100%ного S0₂, т. е непосредственно из баллонов 6 через редукционный вентиль 3.

Рис. 8. Непрерывно действующая установка для консервирования фруктово-ягодного пюре.

При помощи последнего регулируют подачу га­за в сульфитатор таким образом, чтобы он поступал с давлени­ем примерно 0,4—0,5 ати и с таким расчетом, чтобы при смеши­вании газа с пюре їв течение около двух минут содержание S0₂ в смеси составляло 0,12—0,15%. Консервированное пюре непрерывно выходит из аппарата через патрубок 10 по пюрепроводу, подающему его в резервуары для хранения или в боч­ки для перевозки.

Все части установки, соприкасающиеся с пюре и с S0₂, изго­товляются из антикоррозийных материалов.

Производительность установки около 2 т/час по яблочному пюре.

На небольших предприятиях пользуются для данной цели построенными по тому же принципу герметическими сульфита- торами периодического действия, в которые задают консервант в виде баллонного газа или же в виде 6—7%-ного водного рас­твора.

В последнем случае происходит некоторое разбавление пюре водой, что нежелательно, и поэтому следует предпочтительно пользоваться сернистым газом, дозируемым непосредственно из баллонов.

Работу с S0₂ следует проводить по возможности под наве­сами, т. е. на открытом воздухе, или в помещениях, оборудован­ных специальной вентиляцией.

Рабочие, соприкасающиеся непосредственно с консервантом (занятые приготовлением рабочего раствора S0₂, уходом за бал­лонами с газом и пр.), должны пользоваться противогазами.

Консервированное пюре, залитое в резервуары-хранилища, должно быть тут же, по мере заполнения их, герметически за­крыто, наполненные бочки — немедленно укупорены.

В последнее время для консервирования фруктово-ягодного пюре предложены некоторые новые консерванты, из которых следует указать на пропионовую, сорбиновую кислоты и их сое­динения.

Большой интерес в этом отношении представляет не­насыщенная кислота жирного ряда — сорбиновая кислота СН₃—СН = СН—СН = СН—СООН. Имеется ряд сообщений о том, что она надежно предохраняет многие пищевые среды, в том числе и фруктово-ягодное пюре от брожения и плесневения. Она более эффективна в качестве консерванта, чем бензойная кислота и не сообщает продуктам постороннего привкуса. Необ­ходимая дозировка ее для фруктово-ягодного пюре около 0,05%. По имеющимся данным она совершенно безвредна; недостаток ее — слабая растворимость в воде. Поэтому практикуется при­менение ее в растворе пропилен-гликоля в концентрации око­ло 5%.

Хранение яблочного пюре в транспортной и стационарной таре

Предприятия, вырабатывающие мармеладо-пастильные изде­лия, должны иметь в длительном хранении заготовленный впрок запас фруктово-ягодных полуфабрикатов (яблочное пюре, сульфитированные плоды и др.).

Хранение фруктово-ягодных полуфабрикатов представляет собой важную стадию технологического процесса в данном про­изводстве.

Консервированное яблочное пюре, предназначенное для хра­нения или для отправки, разливают в бочки емкостью от 100 до 200 л. Качество бочек имеет при этом первостепенное значение. Они должны полностью отвечать действующим техническим ус­ловиям.

Перед наполнением бочки должны быть тщательно подготов­лены Для этой цели их предварительно замачивают в воде, чтобы грязь, присохшая к ним, намокла, а также для того, что­бы клепки набухли и уплотнились в швах. После замачивания необходимо промыть бочки с помощью специальных машин, обмывающих их снаружи и изнутри.

Затем бочки прошпаривают паром.

Новые бочки, не бывшие в употреблении, в особенности ду­бовые, необходимо подвергнуть предварительной обработке 3— 5%-ным раствором соды для извлечения дубильных веществ древесины, могущих вызвать потемнение пюре. После обработ­ки содой бочку промывают несколько раз чистой холодной во­дой до полного удаления следов щелочи.

Старые бочки, не подвергшиеся обработке щелочью, должны быть окурены серой после их шпарки.

Правильная подготовка бочек к приему пюре гарантирует уничтожение в них очагов инфекции, могущих повести к загряз­нению и порче пюре.

Наполнение бочек ведется примерно на 0,9 их высоты, око­ло 1/10 емкости бочки обычно остается незаполненной, чем со­здается резервное пространство в бочке в случае расширения пюре вследствие забраживания, потепления или замерзания.

Бочки с яблочным пюре, консервированным сернистым ангид­ридом, немедленно закупоривают при температуре пюре не вы­ше 55—60°.

Если пюре законсервировано бензойной кислотой, то темпе­ратура его в момент укупорки бочек должна быть не выше 45—50°, так как при более высокой температуре возможно не­которое потемнение пюре.

После укупорки бочек с пюре их выдерживают до отправки в течение 3—4 дней под специальным наблюдением в возмож­но более холодном месте. Цель этой выдержки — выявить од­новременно с ходом остывания пюре бочки с дефектами или с нестойким пюре.

Продукт с признаками брожения необходимо доконсервировать или пустить в переработку.

После указанного испытания бочки окончательно закупори­вают и закрепляют на них обручи. На верхнем дне бочки про­изводится маркировка в соответствии с требованиями стан­дарта.

Яблочное пюре хранят в складских помещениях, изолиро­ванных от влияния внешних атмосферных условий. Оптималь­ная температура хранения 1—2°.

Промерзание яблочного пюре нежелательно, так как оно вызывает необходимость специального оттаивания пюре перед пуском его в производство. Наиболее благоприятная относитель­ная влажность воздуха 70—80%.

Бочки укладывают в штабеля плашмя, по 2, 3, 4, 5 рядов по горизонтали или стоймя в 2—3 яруса по вертикали. Ук­ладка бочек в ярусы и разборка ярусов облегчается при поль­зовании специальными механическими устройствами для подъ­ема бочек и перестилки ярусов бочек деревянными досками. В этих случаях бочки с пюре можно укладывать выше чем в 2—3 яруса.

Между штабелями или рядами, в которых сложены отдель­ные партии пюре, а также вдоль стен оставляют проходы ши­риной около 0,75 м.

Потребная площадь при данных условиях (укладка в 2—3 яруса) на 1 т пюре составляет 1,3—1,6 м2.

Перед закладкой в штабеля каждая бочка с пюре должна быть подвергнута тщательному осмотру.

Необходимо особое наблюдение за герметической укупоркой бочек и удалением из склада всяких остатков пюре. Это имеет важное значение в целях борьбы с насекомыми-вредителями пю­ре. Из них наиболее распространена так называемая уксусная муха, или красная мушка (Drosophilla cellaris). Она заклады­вает свои личинки в пюре и, кроме того, является переносчиком дрожжей и уксуснокислых бактерий.

В зимнее время допускается хранение яблочного пюре во дворе. Однако замерзшее в течение зимы яблочное пюре после оттаивания не должно быть оставлено для хранения в теплых условиях, так как размножение микроорганизмов в оттаявших продуктах идет интенсивнее, чем в продуктах, не подвергав­шихся замораживанию.

В теплое время года открытое хранение яблочного пюре не­допустимо.

При отсутствии складских помещений хранение яблочного пюре в бочках на открытом воздухе возможно в буртах при ус­ловии закладки штабелей с зимы в снегу или во льду и покры­тия всего бурта изолирующим слоем для предохранения бурта от прогревания на весь период хранения. Этот способ хране­ния гарантирует почти ‘полностью от потерь /ценного продукта за счет переброда [14] и может быть рекомендован для конди­терских фабрик и в особенности для мармеладо-пастильных цехов в районах северной и умеренной полосы Украины.

Для обеспечения сохранности от переброда пюре, заклады­ваемое на длительное хранение, должно содержать сернистого ангидрида не менее 0,12—0,15% и бензойнокислого натрия не менее 0,1% по весу пюре.

При правильном хранении законсервированного яблочного пюре в прочных бочках потери от вытекания, усушки или пере­брода не имеют места. Однако при всех обстоятельствах имеют­ся известные потери от впитывания экстрактивных веществ пюре древесиной бочки. По данным ВКНИИ [15] эти потери от впитывания в мелких бочках емкостью 100, л составляют до 0,4% от веса пюре или около 4% от веса сухих веществ пюре.

В данной связи большое значение имеет нанесение изолиру­ющих покрытий (парафина, бакелита, эмали, лаков) на внут­реннюю поверхность бочек. Обычно применяют для этой цели парафинирование их. При этом расплавленный парафин нано­сят на внутреннюю поверхность тонким слоем, который за­крывает поры древесины.

Подготовка, наполнение, укупорка и раскупорка мелких бо­чек (емкостью 100—200 кг) требуют значительной затраты ра­бочей силы. Ввиду этого при больших размерах производства и потребления яблочного пюре целесообразно организовать хра­нение его в крупных резервуарах. На внутреннюю поверхность их должно быть нанесено покрытие, индифферентное в химиче­ском отношении к пюре. Такие резервуары широко применяют­ся на фруктоперерабатывающих предприятиях консервной про­мышленности. Хранение пюре в больших объемах сочетают с механической перекачкой и безбочковой (бестарной) перевоз­кой его. При этом резко снижаются затраты на тару и ее амор­тизацию, уменьшаются потери пюре при хранении, сокращается площадь хранения, удешевляется стоимость обслуживания пюре хранилищ.

При хранении яблочного (пюре необходимо проводить наб­людения над изменением содержания сухих веществ в нем. Эти наблюдения должны сопровождаться контролем содержа­ния микроорганизмов и консерванта в пюре.

Схема поточного производства пюре из свежих яблок                                  

Производство яблочного пюре на крупных кондитерских предприятиях осуществлено в виде поточных линий.

Ниже приводится краткое описание поточной линии произ­водства яблочного пюре Нальчикской кондитерской фабрики (рис. 9). В ней предусматривается шпарка яблок в шпарителе Дмитриева и консервирование пюре S0₂ с помощью установки Краснодарского филиала ЦНИИ консервной промышленности.

Яблоки выгружают из ящиков 1, взвешивают на весах 2. За­тем их передают на инспекционный конвейер 3, на котором от­деляют брак. Отсортированные яблоки предварительно промы­ваются в элеваторной мойке 4, а затем в вентиляторной мойке 5. Промытые яблоки поднимаются элеватором 6 в шпаритель 7. Яблоки выгружают из нижней части шпарителя в протирочную машину 10, а конденсат и сток из шпарителя собирают в сбор­ник 8 для использования. Шпареные яблоки проходят перед протиркой через вальцовую дробилку 9 для предварительного измельчения (вальцы дробилки расставлены с таким расчетом, чтобы избежать дробления семян). Пюре из протирки стекает в открытый сборник 11, откуда оно засасывается в вакуум- приемник 12. Из него пюре откачивается плунжерным насосом 13 в сульфитатор 14, из которого оно непрерывно поступает в резервуары пюрехранилища или же расфасовывается в бочки.