WYKŁAD 1

02.10.2008

Podział soków

-Soki owocowe surowe (moszcze):

1. Sok wyciśnięty bezpośrednio z miąższu owoców.

2. Sok komórkowy z rozpuszczonymi w nim składnikami owoców (cukry, kwasy organiczne, sole mineralne i niewielkimi ilościami stałych i półrozpuszczalnych składników (pektyny)

3. Półprodukty do wyrobu soków pitnych, syropów, napojów owocowych zagęszczonych soków, win, galaretek.

- Soki pitne

1. Bezalkoholowe napoje otrzymywane z niekonserwowanych chemicznie soków lub uch koncentratów (np. przez ich rozcieńczenie wodą czy dosładzanie cukrem, utrwalane termicznie).

- Soki zagęszczone

1. Surowe soki owocowe poddane zabiegowi depektynizacji, klarowania i filtracji a następnie zagęszczenie soków w stacjach wyparnych.

Podział soków zagęszczonych w zależności od stopnia zagęszczenia:

- zagęszczone soki owocowe o zawartości ekstraktu 65-70% i stopnia zagęszczenia 6-7 krotnie.

- zagęszczone soki owocowe (półkonserwanty) o zawartości ekstraktu 30-35% i stopniu zagęszczania 4-krotnym (z dodatkiem lub bez dodatku cukrów).

Podział soków i nektarów w zależności od klarowności i obojętności rozdrobnionej tkanki surowca:

- klarowne - pozbawione zawiesin i substancji koloidalnych powodujących zagęszczenia poprzez zabiegi filtrowania i klarowania.

- naturalnie mętne - pozbawione zawiesin (tylko przez zabiegi cedzenia lub wirowania), ale zawierają części koloidalne wywołujące opalizację.

- przecierowe - otrzymywane przez bardzo dokładne rozdrobnienie jadalnych części owoców i warzyw do konsystencji przecieru.

Podział soków i nektarów w zależności użytego surowca :

-owoce

Sok nektar napój - podstawowe różnice:

SOK:

- 100% wsadu owocowego,

- wyciśnięty bezpośrednio z owoców lub otrzymywany z zagęszczonego soku owocowego przez odtwarzanie proporcji wody i aromatu usuniętego w trakcie procesu zagęszczania,

- sok nie zawiera sztucznych barwników, aromatów nie może być konserwowany chemicznie,

NEKTAR:

- od 25% do 99% wsadu owocowego,

- rozcieńczony sok z wodą z dodatkiem cukru ewentualnie kwasu cytrynowego,

- nie zawiera sztucznych barwników ani aromatów nie może być konserwowany chemicznie.

NAPÓJ (owocowy lub warzywny):

- od 25% do 99% wsadu owocowego,

- zawiera określoną ilość soku, wody, cukru, kwasu cytrynowego i innych dozwolonych do żywności dodatków,

- może zawierać barwniki i inne dodatki.

Schemat technologiczny otrzymywania zagęszczonego soku owocowego (koncentrat - jabłko):

Przyjęcie surowca

Transport wodny jabłek

Mycie i przebieranie surowca na taśmie inspekcyjnej

Rozdrabnianie jabłek w młynach Butera i ewentualny dodatek enzymów pektynolitycznych

Zbiornik miazgi

Wyciskanie miazgi w proc. Buchnera Wytłoki

Przygotowanie i dodatek

Zbiornik przejściowy

Preparatów pektynolitycznych

Dearomatyzacja i pasteryzacja soku koncentrat owocowy

Schładzanie soku

Depektynizacja soku

Klarowanie soku jabłkowego

Osad Sok

Filtracja na filtrze próżniowym bębnowym Filtracja soku na filtrze napływowym z ziemią okrzemkową zawracanie soku

Kontrola jakości Zagęszczanie soku jabłkowego w poszczególnych stacjach wyparki i schładzanie koncentratu

Magazynowanie koncentratu jabłkowego w zbiornikach

Schemat technologiczny otrzymywania soku owocowego:

Przyjęcie i ocena surowca

Transport surowca

Mycie i przebieranie surowca na taśmie

Odszypułczanie i drylowanie surowca

Rozdrobnianie surowca i ewentualny dodatek preparatów pektynolitycznych

Zbiornik miazgi

Tłoczenie miazgi na prasie Buchnera wytłoki

Zbiornik przejściowy

Depektynizacja soku

Klarowanie soku jabłkowego

Osad Sok

Filtracja na filtrze próżniowym bębnowym Filtracja soku na filtrze napływowym z ziemią okrzemkową zawracanie soku

Pasteryzacja

Chłodzenie soku

Aseptyczne pakowanie

WYKŁAD 2

09.10.2008

Wymagania surowcowe:

- jabłka przeznaczone do produkcji soków zagęszczonych powinny być świeże, zdrowe, o dojrzałości przemysłowej, nieco wcześniej od dojrzałości konsumpcyjnej.

- wyklucza się owoce nadgniłe i zgniłe oraz tzw. spady (pleśnie -> paulina).

- pożądanie są odmian o jasnym miąższu i wysokiej kwasowości

Transport, rozładunek, mycie i sortowanie owoców

1. Jabłka dostarczanie są do zakładu w skrzynkach lub luzem w warstwie nie większej niż 1 m. (odgniecenie uszkodzenie, wzrasta ich temperatura, przyspiesza to procesy oddechowe jabłek i przez co następuje utrata masy jabłek)

2. Rozładunek przy pomocy strumienia wody lub na sucho przy pomocy wytwornicy. Rozprowadzanie na miejsce składowania rynnami przy pomocy wody lub przenośnikami taśmowymi.

3. Pierwszy stopień mycia łączy się z ich transportem wodnym z basenów spławnych lub silosów - woda obiegowa. Do transportu jabłek potrzeba przepływu wody w ilości koło 5 litrów na kg jabłek. Drugi etap mycia - natrysk zimnej wody pitnej przed podnośnikiem ślimakowym.

4. Umyte owoce transporterem ślimakowym podawane są na transporter taśmowy lub rolkowy, gdzie ręcznie usuwane są jabłka nie nadające się do przerobu (zgniłe, nadgniłe) oraz wszelkie zanieczyszczenia.

Rozdrabnianie jabłek

- to rozszarpanie, rozerwanie, rozbicie lub rozgniecenie tkanki owocowej,

- uzyskuje się rozluźnienie tkanki owocowej i rozdarcie błon komórkowych, co ułatwia wypływ soku podczas tłoczenia,

- urządzenia najczęściej stosowane do rozdrabniania owoców:

1. Szarpak udarowy (dezintegrator) Rirtza w którym stopień rozdrobnienia jabłek jest regulowany wielkością wymiennego sita z otworami wielkości 3-10mm, przez które musi się przedostać miazga.

2. Rozdrabniacz (młynek) Buchar-Guver, który wyposażony jest w wirnik i noże - piłki. Miedzy nożami są szczeliny przez które rozdrobniony materiał wyprowadzany jest z maszyny.

Depektynizacja miazgi

- stosowana jest do jabłek niezbyt dojrzałych lub przechowalniczych,

- preparaty enzymatyczne w procesie rozdrabniania owoców - gwarancja dobrego rozprowadzenia enzymów w miazdze,

- stężenie preparatu enzymatycznego wynosi do 1%, proces depektynizacji prowadzi się w temperaturze 20°C w ciągu do 2 godzin,

- przykładowe dawki pektopolu PT:

Miazga czarnej porzeczki 0,20-0,25%

Miazga truskawkowa 0,10-0,15

Miazga wiśniowa 0,05-0,075%

- efekt działania preparatów enzymatycznych:

1) rozkład związków pektynowych,

2) zwiększenie uzysku soku podczas tłoczenia,

3) ułatwianie procesu tłoczenia,

4) obniżanie lepkości soków.

WYKŁAD 3

23.10.2008

Tłoczenie miazgi

Cel tłoczenia - oddzielenie soku od wytłoków

Prasy stosowane do tłoczenia miazgi:

1. Prasa warstwowa np. POK 200,

- prasa obrotowo-karuzelowa (trzy stanowiska robocze, 1 - załadowanie, 2 - tłoczenie, 3 - rozładunek miazgi, prasa okresowa.) wymaga do obsługi 11 osób.

- zdolność przerobowa - 200 ton jabłek na dobę,

- miazgę zawija się w chustę w postaci koperty (grubość 10cm) i nakłada się przekładkę drenażową, następnie na niej foruje się kolejną warstwę miazgi (zwykle 10 warstw)

- ciśnienie robocze w miazdze podczas tłoczenia wynosi 1,7-2,5 MPa.

- wydajność tłoczenia 80-85%.

2. Prasa taśmowa np. Kleina

- urządzenie o działaniu ciągłym,

- zdolność przerobowa od kilku do kilkunastu ton miazgi na godzinę,

- miazga podawana jest między dwie taśmy siatkowe wykonane ze sztucznego tworzywa. Tłoczona między taśmami miazga, w wyniku ich napinania przez wałki stanowi naturalną warstwę filtracyjną, co pozwala osiągnąć względnie klarowny sok.

- wydajność tłoczenia sięga do 85%

3. Prasa koszowa pozioma np. firmy Bucher

- urządzenie o działaniu okresowym,

- w koszu zamocowanych jest około 200 rowkowych węzy nylonowych w specjalnych osłonkach, które powodują drenaż tłoczonej miazgi i umożliwiają odprowadzanie soku niezależnie od ich położenia w ściskanej z nimi miazdze.

- pojemność kosza wynosi około 6m³,

- zdolność przerobowa - około 5 ton jabłek w ciągu godziny, a cykl tłoczenia wynosi 60-90 minut.

- wydajność tłoczenia wynosi 80-85%.

Dearomatyzacja i pasteryzacja

- substancje lotne w soku surowym: wolne kwasy monokarboksylowe, estry, związki karbonylowe, wolne acetyle,

- dearomatyzację soku przeprowadza się w dearomatyzatorach lub w stacji wyparnej gdzie pod zmniejszonym ciśnieniem następuje odparowanie 10-15% objętości soku. Uzyskaną frakcję zatęża się następnie 150-200- krotnie (z 100l odparowanej wody przyjmuje się 5-7 litrów kondensatu substancji aromatycznych),

- podczas deromatyzacji następuje pasteryzacja soku (temperatura około 105°C, który kierowany jest na wymiennik płytowy celem schłodzenia do temperatury 50-55°C i przesyłany jest do zbiorników przejściowych, do obróbki enzymatycznej i klarowania

- Cele pasteryzacji soku surowego:

1) inaktywacja enzymów,

2) stabilizacja mikrobiologiczna,

3) kleikowanie skrobi,

4) denaturacja białek zawartych w soku.

Obróbka enzymatyczna soku

Ma na celu rozłożenie związków pektynowych oraz sklei kowanej skrobi. Powoduje to zmniejszenie lepkości soku, ułatwiając filtrację i odparowanie wody w czasie zagęszczenia, a także zapobiega zmętnieniu soku.

Wielkość dawki preparatów pektyno litycznych uzależniona jest od:

- zawartośc związków pektynowych,

- rodzaju preparatu enzymatycznego i jego aktywności,

- pH soku,

- temperatury prowadzenia procesu depektynyzacji,

- prawidłowego rozprowadzenia preparatu.

Wielkość dawki preparatów amylolitycznych uzależniona jest od:

- zawartości skrobi,

- rodzaju preparatu enzymatycznego i jego aktywności,

- pH soku,

- temperatury prowadzenia procesu depektynyzacji (przeważnie prowadzi się z procesem klarowania - 2 godziny)

- prawidłowego rozprowadzenia preparatu.

- proces trwa 2 godziny

Klarowanie i filtracja

Celem klarowanie i filtracji jest usunięcie zawiesin (niepożądanych cząstek stałych i zmętnień) z soku. Klarowanie można przeprowadzić przy pomocy jednego lub kilku środków klarujących. Do tego służą: żelatyna, bentonity i zole krzemionkowe.

Efekty łącznego stosowania żelatyny, bentonitów i zoli krzemionkowych (1:10:10).

- szybsza sedymentacja,

- bardziej zwarty osad,

- łatwiejsza filtracja,

Klarowanie i stabilne soki lub koncentraty.

Zole krzemionkowe:

- są koloidalnymi roztworami kwasu krzemowego w wodzie. Cząsteczki kwasu krzemowego są zewnętrznie uwodnione niosąc dzięki temu ładunek ujemny. Ładunek ten jest odpowiedzialny za działanie kwasu krzemowego jako środka klarującego i stabilizującego.

- kwas krzemowy reaguje z pozytywnie naładowaną żelatyną lub dodatnio naładowanymi koloidami soków, tworząc zawiesiny, które po zgrupowaniu flokulują jako zawiesina ustoin w kierunku dna zbiornika. Przyspiesza łączenie się i osadzanie cząstek powodujących zmętnienia.

Żelatyna:

- kolagen - otrzymywane ze skóry i kości - w postaci zmielonej lub cienkich, przezroczystych płatków. W przypadku klarowania soków sama żelatyna, temperatura klarowania może dochodzić tylko do 30°C,

- usuwa niestabilne związki fenolowe. Jako środek do klarowania i stabilizowania napojów ma do wykonania nastepujące zadania:

1) flokulację koloidów naładowanych ujemnie poprzez wyrównanie ich ładunku. Reakcja zachodzi w wyniku elektrostatycznego przyciągania oraz agregacji (gromadzeniu koloidów w zespoły) i ich strącaniu,

2) stabilizacje soku przeciwdziałając wtórnym zmętnieniom na drodze

Wykład 4

28.10.2008

Bentonity

• Glinki złożone głównie z krzemianu glinu

• Cel ich stosowania to optymalna stabilizacja przed koloidalnymi zmętnieniami. Wykazują zdolność silnego pęcznienia i adsorbowania zmętnienia soku. Związki te klarują na zasadzie flokulacji.

• Usuwają niestabilne białka

• Podwyższają twardość soku przez adsorpcje białka oraz redukcję polifenoli.

• Poprawiają klarowność przez reakcje z dodatnio naładowanymi koloidami i wyrównanie ładunku z dodatnio naładowanymi układem działania.

• Przyspieszają sedymentację osadu przez podwyższenie ciężaru właściwego substancji tworzących osad

• Poprawiają cechy jakościowe soków przez adsorpcję amin oraz pozostałości środków ochrony roślin.

Sok sklarowany, na dnie osad - > filtracja soku

Spompowanie soku znad osadu i kierowanie na filtry (talerzowe i inne) + materiały pomocnicze (najczęściej ziemia okrzemkowa) aby nie zatykać materiału filtracyjnego

Materiały pomocnicze przy filtracji:

1. Materiały ziarniste

• ziemia okrzemkowa - skały organogeniczne utworzone głównie z pancerzyków glonów jednokomórkowych - okrzemek. Jest ona biała lub żółtawobiała, porowata, lekka o zróżnicowanej granulacji i przepuszczalności, np. Celite i Dicelite.

Parametry ziemi okrzemkowej fi=0,001-0,1mm

d_nasypowa=112-268kg/m²

porowatość 90-95%

zużycie = 200-800 g/m³ przegrody

• perlity - szkliwa pochodzenia wulkanicznego

Parametry:

d _nasypowa zbliżona do ziemi okrzemkowej (112-268 kg/m²)

porowatość=80-90%

zużycie 150-400g/m³ przegrody

W środowisku kwaśnym perlity mogą wydzielać Ca i Fe

2. 2materiały ceramiczne - spieki kwarcu, krzemionki, ziemi okrzemkowej, gliny.

Zużycie ziemi okrzemkowej

(filtr talerzowy Casmos firmy Seitz):

• piwo 0,5-1,5 kg/1000dm³

• młode wino - bezpośrednio po fermentacji 4,5-6,0kg/1000dm³, a po leżakowaniu 0,2-2,0kg/1000dm³

• sok jabłkowy 1,5-2,5kg/1000dm³

Urządzenia filtracyjne:

• filtr: ramowo-płytowy, talerzowy poziomy, talerzowy pionowy, świecowy, próżniowy bębnowy (do filtracji gęstych zawiesin)

• wirówki

• techniki membranowe.

Zagęszczanie soku

• Cel - usunięcie określonej ilości wody z produktu

• Zagęszczenie prowadzi się na strumieniowo-opadowych kilku stopniowych (5) stacjach wyparnych pod zmniejszonym ciśnieniem, co pozwala obniżyć temperaturę wrzenia

• Koncentrat po przejściu przez stację wyparną kierowany jest na dwustopniową chłodnicę rozprężną, w której następuje dodatkowe odparowanie wody a następnie po pomiarze gęstości albo jest zawracany na drugi stopień stacji wyparnej albo jest kierowany do zbiornika koncentratu

• Stacja wyparna ogrzewana jest bezpośrednio parą grzejną, a każdy kolejny stopień wyparki pracuje przy niższym ciśnieniu

Magazynowanie:

• Koncentrat przetrzymywany jest w tankach w temperaturze nie wyższej niż 4°C. Są to cylindryczne, poziome tanki metalowe o pojemności 5-15 tyś litrów wyłożone termo i kwasoodpornymi lakierami izolacyjnymi.

Przyczyny mętnienia soków (koncentratów)

• pektyna (źle prowadzona depektynizacja soku) - > ponowna depektynizacja

• skrobia (źle przechowywane jabłka; brak enzymów amylolitycznych) -> hydroliza enzymatyczna - > preparaty rozkładające skrobię

• pozostałości żelatyny (po klarowaniu) - zależy od górnej dawki żelatyny -> ponowna filtracja

• garbniki

• białka

• arabany (polimery arabinozy - składniki ścian komórkowych; uwalniane są podczas tłoczenia miazgi) - wypadają w czasie przechowywania soku - podgrzany sok rozpuszcza zmętnienie -> zalecany dodatek enzymów rozkładających arabany (arabinozy)

• zanieczyszczenia mikrobiologiczne (bakterie, drożdże, pleśnie) - > filtry bakteriologiczne, pasteryzacja

• materiał filtracyjny (ziemia okrzemkowa)

Testy przed klarowaniem

Test na obecność pektyn

1 część przefiltrowanego soku zmieszać z 2 częściami 96% etanolu. Obecność zmętnień świadczy o zawartości pektyn

Test na obecność skrobi

Sok ogrzać do temperatury 80°C, ochłodzić i dodać 2-4 krople (na 5ml soku) jodu. Barwa żółta świadczy o braku skrobi. Barwa brązowa o skrobi częściowo rozłożonej. Natomiast barwa niebieska wskazuje na obecność skrobi.

Test żelatynowy

Test ten jest wykonywany, gdy testy na zwartość pektyn i skrobi wypadną negatywnie.

Do probówek wlać sok i dodać stałą żelatynę

(1) 5

(2) 10

(3) 15

(4) 20

(5) 25 g/hl

Zawartość probówek wymieszać, odstawić na 30 minut i przefiltrować przez bibułę filtracyjną.

Do otrzymanych klarownych sokód dodać po 2 krople 1% żelatyny

sok + 2kr 1%

W 1 i 2 probówce wytrącił się osad - ilość dodanej wcześniej żelatyny bywa za mała

Wyznaczona dolna dawna żelatyny wynosi 15 g/hl (11-15 g/hl)

W pozostałych próbkach ilość żelatyny była wystarczająca lub zbyt duża. W tym celu należy wyznaczyć górną dawkę żelatyny.

Do probówek, w których wcześniej nie zaobserwowano osadu dodać po 2 krople 0,5% taniny.

Powstałe zmętnienie lub osad w probówce 4 i 5 sugeruje iż ilość wcześniej dodanej żelatyny była zbyt duża.

Wyznaczona górna dawka żelatyny wynosi 15 g/hl (15-19 g/hl)

Następnie należy uściślić dawkę żelatyny między 11 a 19 g/hl.

Test na ponowne zmętnienie

Sklarowany sok ogrzać do temperatury 80°C ochłodzić, zamrozić (-19°C), po upływie godziny rozmrozić w temperaturze pokojowej (około 20°C). Powyższe operacje powodują zmianę składu koloidalnego roztworu.

Charakterystyka procesów membranowych

Proces	Rozmiary zatrzymanych materiałów	Siła napędowa	Rodzaj membrany
mikrofiltracja	0,1-10 μm	różnica ciśnień 0,5-2 bar	porowata
ultrafiltracja	1-100 nm	różnica ciśnień 1-10 bar	mikroporowata
nanofiltracja	0,5-5 nm	różnica ciśnień 10-70 bar	mikroporowata
odwrócona osmoza	< 1nm	różnica ciśnień 10 - 100 bar	nieporowata
elektroliza	< 1nm	różnica potencjału elektrycznego	nieporowata lub mikroporowata
perwaporacja	< 1nm	różnica stężenia	nieporowata

Mikrofiltracja

Jest to proces ciśnieniowy, w którym zatrzymaniu ulegają cząsteczki o wielkości powyżej 0,5μm. Związki takie jak sole, cukry, czy białka przechodzą przez membranę wraz z wodą, czyli skład roztworu jest praktycznie niezmieniony. Zatrzymane są związki koloidalne. Ciśnienia stosowane w procesie mikrofiltracji nie przekraczają 0,3MPa

Zastosowanie mikrofiltracji:

• klarowanie soków owocowych, wina, piwa (obok komórek mikroflory usuwane są także cząsteczki zawiesin, których nie usunięto w procesie filtracji)

• usuwanie mikroflory lub tłuszczu z mleka (w trakcie mikrofiltracji mleka odtłuszczonego usuwane jest ponad 99,5%komórek bakteryjnych i przetrwalników.

Ultrafiltracja

• zaliczana jest do membranowych metod ciśnieniowych

• zatrzymywane są cząsteczki o rozmiarach większych niż 0,005μm, nie przepuszczane cząsteczki o masie cząsteczkowej większej niż 1000kDa

• przez membranę przedostają się sole i cukry proste, natomiast zatrzymaniu ulegają takie związki jak: skrobia, białka strukturalne, enzymy i inne związki wysokocząsteczkowe

Zastosowanie ultrafiltracji:

• wydzielenie frakcji białkowych z mleka i serwatki

• oczyszczanie enzymów

• usuwanie substancji niskocząsteczkowych z materiału np. glukozy z białka jaja kurzego

• oczyszczanie soków owocowych, wina i piwa

Zalety stosowania ultrafiltracji w procesie produkcji koncentratu soku jabłkowego

• uzyskanie soku o bardzo wysokiej jakości z zachowaniem koloru, klarowności i smaku

• możliwość automatyzacji obróbki enzymatycznej i obniżenie do 25% zużycia preparatów enzymatycznych

• ograniczenie stosowania bentonitów i innych środków klarujących, czyli zmniejszenie ilości odpadów

• możliwość wyeliminowania większości filtrów i wirówek, które są powszechnie stosowane w przemyśle

• lepsze właściwości organoleptyczne, na skutek ograniczenia obróbki termicznej soków

• możliwość zimnej sterylizacji soków

Zalety stosowania ultrafiltracji w procesie produkcji koncentratu soku jabłkowego:

- uzyskanie soku o bardzo wysokiej jakości z zachowaniem koloru, klarowności i Samku,

- możliwość automatyzacji obróbki obróbki enzymatycznej i obniżenie do 25% zużycia preparatów enzymatycznych

Wykład 5

30.10.2008

Odwrócona osmoza

- jest to proces stosowany do oddzielenia od wody niskocząsteczkowych substancji takich jak sole, cukry, kwasy organiczne.

- w tym procesie przez membranę przechodzą cząsteczki o masie cząsteczkowej mniejszej od 50Da.

- teoretycznie proces ten powinien polegać na przechodzeniu przez membranę tylko cząsteczek wody i wówczas następowałoby zagęszczenie materiału bez zmiany jego składu chemicznego. W rzeczywistości membrany, głównie ze względu na mechanizm rozpuszczająco-dyfuzyjny, przepuszczają małe cząsteczki i w ten sposób przyczyniają się do modyfikacji składu chemicznego produktu.

- w procesie tym obok niekorzystnego zjawiska polaryzacji stężeniowej zachodzi również zjawisko foulingu, czyli tworzenia warstwy pokrywającej membranę.

Zastosowanie odwróconej osmozy:

- odsalanie wody morskiej,

- oczyszczanie ścieków,

- zagęszczenie serwatki i mleka,

- zagęszczenie soku pomidorowego i soków owocowych.

Perwaporacja (odparowanie membranowe)

- jest to proces, podczas którego następuje przemiana fazowa wydzielanego składnika ze stanu ciekłego gazowy

- transport substancji przez membranę w procesie perwaporacji odbywa się w trzech etapach:

1. Selektywna sorpcja w strukturze polimeru membrany,

2. Dyfuzja przez membranę,

3. Desorpcja substancji w postaci pary po stronie permeatu.

- proces ten może być wykorzystany do odzysku i zagęszczania składników aromatycznych, zamiast odwróconej osmozy.

Produkcja koncentratu soku jabłkowego z zastosowaniem procesów membranowych

1. Ocena surowca

2. Hydrozaładunek jabłek

3. Składowanie jabłek

4. Hydrotransport jabłek

5. Mycie

6. Przebieranie - taśma inspekcyjna

7. Rozdrabnianie

8. Ewentualny dodatek preparatów pektyno litycznych

9. Tłoczenie miazgi

10. Wirowanie miazgi (by oddzielić duże cząstki)

11. Perwaporacja

12. Ultrafiltracja

13. Wstępne zatężanie z użyciem odwróconej osmozy (do 21°Bx)

14. Zatężanie z użyciem wyparek (75-80°Bx)

15. Schładzanie koncentratu

16. Magazynowanie koncentratu

Substancje pektynowe

- grupa hetero polisacharydów składająca się głównie z kwasu galakturonowego,

- zalicza się do tej grupy: protopektynę, kwas pektynowy, pektynę i jego pochodne,

Protopektyna

- składnik blaszki środkowej (lamelli) i ściany pierwotnej błony komórkowej oraz czynnik cementujący komórki roślinne w tkanki,

- pod względem chemicznym to ramnogalakturonian z łańcuchami bocznymi zbudowanymi z arabanu i arabinoogalaktanu,

- podczas dojrzewania owoców lub gotowania warzyw protopektyna ulega hydrolitycznymi rozkładowi do pektyn.

Pektyny

- szkielet pektyny stanowią cząsteczki α-D-galakturonowego, połączone wiązaniami 1,4-α-glikozydami, w którym grupy karboksylowe są częściowo zmetylowane (pektyny nisko i wysokometylowane),

- pektyny zawierają także:

• Ramnozę w stosunku 1:10 połączoną wiązaniem 1,2-α-glikozydowym, która dzili łańcuch poligalakturonowy na względnie jednolite bloki i powoduje skręcenie łańcucha. (co 10 cukier, inna literatura co 4 cukier -> 1:4)

• Ksylozę (monomer)

• Galaktozę i arabinozę w postaci dłuższych łańcuchów związanych z łańcuchem głównym kowalencyjnie przez C-2, C-3 monomerów.

Kwas galakturonowy - Polimer kwasów d-galaktyronowych o niskim stopniu metylazacji do 10%

Kwas pektowy - Kwas poligakaturonowy, cząsteczki kwasu galakturonowego, które są zmetylowane

Kwas poligalakturonowy rysunek

Rodzaj owocu	Zawartość [%]
Jabłka	0,6
Gruszki	0,5
Śliwki	0,8-0,9
Morele	0,9-1,0
Brzoskwinie	0,7
Wiśnie	0,25-0,3

Charakterystyka pektyn w różnych substancjach

Surowiec	Zawartość %s.m.	M kDa
						Kwas poligakaturonowy	D-glalktoza	L-arabinoza	L-ksyloza
Wytłoki jabłkowe	5-18	25-50	87,3	1,4	9,3	0,8
Albedo cytryn	30-35	100-150	89,4	3,1	6,1	-
Albedo pomarańczy	30-40	100-150	67,3	15,6	14,2	-
Wysłodki buraczane	25-30	20-25	67,5	14,8	13,2	-

WYKŁAD 6

4.11.2008

Enzymy rozkładające związki pektynowe

- Pektynoesterazy - hydrolizują wiązanie estrowe - powstaja wodny metanol a pektyna wysoko - przekształca się w nisko etylowaną. Enzymy te atakują cząsteczkę pektyny od redukującego końca, albo obok wolnej grupy karboksylowej i działają wzdłuż łańcucha.

Optymalne pH dla pektynoesterazy:

-Grzybowej 4-5

-Roślinnej 6-9

-Bakteryjnej 7,5-9

Optymalna temperatura wynosi 30—40°C

- poligalakturonazy (enzopoligalakturonazy) - hydrolizują wiązania 1,4-α-glikozydowe tylko obok wolnych grup karboksylowych, działają w sposób nieuporządkowany, wytwarzając oligopoligalakturonidy. Powodują szybki spadek lepkości substratu dzięki hydrolizie zaledwie kilku procent wiązań glikozydowych.

Optymalne parametry: pH 4-6,5 i temperatura 40-60°C,

- egzopoligalaktoronazy - uwalniają od nieredukującego końca kwasu pektowego kolejne reszty kwasu D-galakturonowego lub digalakturonidy.

- liazy pektatowe i pektynianowe - rozszczepiają na drodze trans eliminacji wewnętrzne wiązania 1,4-α-glikozydowe odpowiedni w kwasie pektowym i pektynie.

Inne enzymy działające na cząsteczki: (dopisać pomiędzy jakimi działają)

- Ramnogalakturonaza

- Arabanaza

- Arabinogalakturonaza

- Arabinofuranozydaza

Degradacja enzymatyczna pektyn

Fon

Otrzymywanie Pektyn

Wytłoki owocowe; Albedo owocowe

Kwas (w celu zajścia hydrolizy, protopektyna -> pektynę), Woda

Ekstrakcja

Filtracja wytłoki

Zatężanie ekstraktu

Alkohol Amoniak

Rozpuszczanie pektyn

Wytrącanie pektyn i zmieszanie z amoniakiem Deestryfikacja

Kolumna rektyfikacyjna do alkoholu

Suszenie Szuszenie

Mielenie Mielenie

Cukier Cukier

Mieszanie mieszanie

Pektyna wysokozmetylowana Pektyna niskozmetylowana

Przemysłowe warunki ekstrakcji pektyn

Surowiec - wytłoki jabłkowe

Wytłoki: czynnik ekstrahujący - 1:10

Czynnik ekstrahujący H₂O + HCl - pH około 1

Temperatura ekstrakcji 80°C (60-90°C)

Czas ekstrakcji - 2 godziny (1,5-4 godzin)

Wytrącanie pektyn w środowisku min 60% etanolu

Stosując odpowiednie pH oraz czas ekstrakcji można otrzymać pektyny o różnym stopniu estryfikacji:

- niższe pH oznacza wzrost procesu ekstrakcji pektyn;

- niższe pH oznacza także otrzymanie pektyn o niższej masie cząsteczkowej (pektyny o masie cząsteczkowej poniżej 50000 nie żelują);

- stosowanie amoniaku do de estryfikacji powoduje otrzymanie pektyn aminowanych.

Rodzaj deestryfikacji a ilość jonów Ca²⁺/1g pektyny

-enyzmatyczna 4-10mg

- amoniakalna 15-30mg

-kwaśna 30-60mg

Właściwości pektyn

- odznaczają się dobrą zdolnością wiązania wody i pęcznienia, a ich roztwory dużą lepkością,

- tworzą termicznie odwracalne żele:

Pektyny wysokozmetylowane (stopień etylowania wynosi powyżej 50%) tworzą żele przy dużej zawartości cukru w roztworze (powyżej 55%) i w środowisku kwaśnym (pH>2,8 i <3,5). Cukier powoduje obniżenie aktywności wodnej i dehydratację zmetylowanych cząstek pektyny, odpowiednie pH cofa dysocjację grup COOH, co prowadzi do obniżenia ładunku i asocjacji ładunków polisacharydu oraz wytworzenia elastycznej siatki.

Pektyny niskozmetylowane (stopnień etylowania wynosi poniżej 50%) tworzą żele w roztworach słabo-kwaśnych a nawet obojętnych przy obecności jonów wapnia.

- zastosowanie do otrzymania produktów żelowych (dżemów, konfitur, galaretek), jako stabilizatory do produkcji krem ów budyniów, napojów owocowych, jogurtów i innych.

Warunki dodawania Ca do pektyn NM

- Ilość wapnia dodawana do takich żeli wytwarzanych za pomocą pektyny NM, jest zależna od rodzaju pektyny i jej wytworzenia, ilość jonów ca wynosi od 4-10mg/gram pektyny, jeżeli była pektyna otrzymywana metoda amoniakalną to od 15-30mg, a w przypadku pektyn otrzymywanych metoda kwasową to od 30-60mg/g pektyny

- Wymagana ilość Ca dla pektyny NM wzrasta wraz z obniżeniem ekstraktu i wraz z obniżeniem pH

- Synereza - jest to wydzielanie się cieczy z powstałego żelu, tylko wtedy kiedy jest zbyt niskie pH, gdy zawiera zbyt dużo jonów Ca w stosunku do pektyny, lub zaszło zbyt szybkie żelowanie.

Jak powstaję że w pektynie NM

Jony wapnia łączą grupy COOH dwóch łączących ze sobą cząsteczek pektyn.

WYKŁAD 7

6.11.2008

Pektyny niskozmetylowane

- wymagane stężenie cukru do żelowania: 3—35%

-pektyny bezcukrowe - pektyny o bardzo niskiej zawartości grup metylowych (mogą żelować wykorzystując wapń obecny w wodzi lub owocach).

- rodzaj de estryfikacji a ilość jonów Ca²⁺/1g pektyny

-enzymatyczna 4-10mg

-amoniakalna 15-30mg

-kwasowa 30-60mg

- wymagana ilość pektyny i jonów Ca²⁺ zwiększa zakres pH, w którym następuje zżelowanie.

Pakowanie aseptyczne

Zapakowanie aseptycznego produktu w aseptyczne opakowania w aseptycznych warunkach

Sterylizacja opakowań

- ciepło procesu ekstruzji

- H₂O₂

- UV

- gorące powietrze

- para wodna

- oddzielenie jałowej warstwy laminatu w sterylnej komorze

- promieniowanie gamma + para wodna

- energia cieplna (mikrofale)

- kwas cytrynowy (produkt o wysokiej kwasowości)

- ciepło rozdmuchiwania (sterylne powietrze)

- woda chlorowana

Sterylizacja urządzenia pakującego

- część urządzenia, w którym produkt styka się z opakowaniem musi być sterylna i zamknięta,

- stosowane jest UV w celu wysterylizowania urządzeń do pakowania,

- w sterylnym urządzeniu panuje nadciśnienie jałowego powietrza, co uniemożliwia zassanie powietrza z otoczenia do wnętrza urządzenia.

Przejście materiału opakowanego tetra brik (pak) przez maszynę

- datownik,

- kąpiel w H₂O₂,

- rolki usuwające H₂O_2,

- podgrzewanie (elektryczne lub gorącym powietrzem) w celu usunięcia H₂O₂,

- formowanie kartonu w postaci rury,

- spłaszczenie rury,

- załamanie formy, nadając kształt opakowania (zgrzew pionowy),

- zgrzewanie (powstaje jednocześnie zgrzew górny i dolny kolejnego opakowania poniżej poziomu płynu).

DŻEM

Produkt (wziąć z instrukcji)

Dżem jednoowocowy - dżem otrzymany z owoców jednego gatunku deklarowanego na etykiecie opakowania jednostkowego.

Dżem dwuowocowy - dżem otrzymany z dwóch gatunków owoców deklarowanych na etykiecie opakowania jednostkowego.

Dżem wieloowocowy - dżem otrzymany z więcej niż dwóch gatunków owoców deklarowanych na etykiecie opakowania jednostkowego.

Podział dżemów

W zależności od ilości użytych gatunków owoców:

- jednoowocowy,

- dwuowocowy,

- wieloowocowy,

W zależności od ilości dodanego cukru:

- niskosłodzone (zawierające 28-50% ekstraktu i kwasowości nie mniejszej niż 0,5%)

- wysokosłodzone (zawierające nie mniej niż 63% ekstraktu i kwasowości nie mniejszej niż 0,7%)

W każdym rodzaju rozróżnia się trzy klasy dżemów:

-klasa ekstra (owoce całe, częściowo rozdrobnione i ew. pulpy), nie może być konserwowany chemiczne (głównym składnikiem nie może być jabłko melon gruszka i inne w klasie ekstra, niedopuszczalna obecność pestek owoców)

- klasa pierwsza (I, te same warianty co wyżej i przeciery), dozwolony dodatek konserwujący

- klasa II(I, te same warianty co wyżej i przeciery), dozwolony dodatek konserwujące

Schemat technologiczny produkcji dżemów z pulp sufitowych

Ocena jakości opakowań i surowców przeznaczonych do

Produkcji

I. przygotowanie preparatu Obliczenie wsadu do kotła

pektynowego i dodanie

do kotła gotowanie dżemu, desulfatacja, pozgęszczanie pulpy,

II. przygotowanie 50% r-ru

kwasu cytrynowego lub Dodawanie syropu i cukru, dodawanie preparatu

mlekowego i dodanie enzymatycznego i kwasu (i Ca²⁺)

do kotła

III. kontrola gotowania dżemu Rozlew dżemu

Utrwalanie powierzchni

Dezynfekcja wieczek Zamykanie opakowań

Pasteryzacja

Pobranie próbki do oceny laborat. Chłodzenie

Etykietowanie

Magazynowanie

Ocena produkcji

WYKŁAD 8

13.11.2008

Przygotowanie 4% wodnego roztworu pektyny

- na gorąco:

1kg pektyny

5kg cukru

19kg wody o temperaturze 90°C

Składniki miksować w mikserze 5 minut z szybkością 3000 obr/min. Roztwór pektyny do bezpośredniego wykorzystania.

- na zimno:

1kg pektyny

5kg cukru

19kg wody o temperaturze 30°C

Składniki miksować w mikserze 5 minut z szybkością 3000 obr/min. Roztwór pektyny do bezpośredniego wykorzystania lub przetrzymywania do 1 godziny. Dopuszczony jest dodatek 0,125% SO₂ w celu przetrzymywania pektyny przez 24 godziny.

Kwas cytrynowy

Z odważonej ilości kwasu cytrynowego należy sporządzić roztwór o stężeniu 50%, stosując przegotowaną wodę.

Syrop cukrowy

Owoce świeże oraz mrożone są gotowane w syropie cukrowym o stężeniu 40-70%.

Zalety zastosowania syropu cukrowego zamiast cukru sypkiego:

- przyspieszenie gotowania,

- zmniejszenie liczny owoców uszkodzonych w wyniku mieszania dżemu,

- usunięcie ewentualnych zanieczyszczeń obecnych w cukrze.

Wstępna obróbka surowca do produkcji dżemów:

1. Owoce świeże

1. Odszypułkowanie

2. Mycie

3. Drylowanie

4. Ocieranie - stosowane jest w przypadku agrestu.

5. Blanszowanie (w wodzie, czas 5-20 minut, temperatura 85-100°C) - poddaje się owoce czarnej i czerwonej porzeczki, agrestu, borówki brusznicy oraz żurawiny. Po blanszowaniu owoce przekazuje się natychmiast (bez chłodzenia do gotowania. Blanszowanie zapobiega powstawaniu nieodpowiedniej konsystencji (suche owoce) w gotowanym dżemie.

2. Owoce mrożone - owoce przed użyciem do produkcji dżemu należy rozmrozić w temperaturze około 20°C, kontrolując cechy organoleptyczne powierzchniowych warstw rozmrażanych owoców.

3. Owoce pasteryzowane - owoce pakowane aseptycznie (duże puszki lub inne pojemniki) należy rozpakować bezpośrednio przed gotowaniem dżemu. Są to najczęściej morele, brzoskwinie i owoce cytrusowe.

4. Pulpa owocowa - świeże owoce całe lub częściowo rozdrobnione najczęściej jednego gatunku, utrwalone chemicznie lub termicznie z przeznaczeniem jako półprodukt do dalszego przerobu na: dżemy, konfitury, nadzienia cukiernicze i inne.

Pulpa owocowa często konserwowana jest SO₂, który:

- hamuje wzrost drobnoustrojów,

- działa jako antyoksydant,

- jest środkiem odbarwiającym (barwniki antocyjanowe),

- przeciwdziała reakcjom Maillarda (blokuje chemicznie czynne grupy aldehydów - brak kondensacji cukrów z aminokwasami),

- źródła SO₂: gazowy SO₂, bezwonny Na₂SO₃, Na₂SO₃x7H₂O, NaHSO­­₃ i inne.

Desulfitacja pulpy:

- szybko uwalnia się (ulatnia) wolny SO­₂, natomiast znaczenie wolniej związany,

- proces desulfitacji prowadzi się w otwartych wyparkach lub kotłach w pierwszym etapie gotowanie dżemu,

- zakwaszanie zwiększa szybkość desulfitacji.

Wpływ czasu na gotowanie pulpy truskawkowej (zawierającej 2000mg SO₂/kg) na ilość wydzielanego SO₂:

- po 10-15 minutach zawartość SO₂ wynosi 500-600 mg/kg i zaczyna pojawiać się czerwona barwa.

- po 25 minutach usunięta jest cały wolny SO₂ i pozostaje tylko związany w ilości 300-400mg/kg

- po 30-35 minutach gotowania stężenie SO₂ spada poniżej 200mg/kg; barwa jest odtworzona w 90%.

Gotowanie dżemu

1. Desulfitacja pulpy -gotowanie pulpy w kotłach otwartych z płaszczem parowym lub

2. Gotowanie owoców z cukrem

Cele gotowania

- rozpuszczenie cukru i wyrównanie stężeń wszystkich składników w całej masie,

- odparowanie wody,

- częściowy rozkład protopektyn zawartych w owocach do pektyn,

- inwersja sacharozy (hydrolityczny rozkład cukru do cukrów prostych(glukozy i fruktozy) -powstaje inwert (jest to równomolowa mieszanina cukrów glukozy i fruktozy poswatała w wyniku inwersji) (do około 40%). Następuje wzrost ekstraktu, bo w wyniku hydrolizy następuje wzrost masy dwucukrów, bowiem do inwertu podłączają się cząsteczki wody.

Forma dodawanego cukru

- cukier sypki - pulpy,

- ½ masy cukru, jako syrop cukrowy, a następnie ½ masy w formie stałej - owoce świeże lub rozmrożone,

Warunki gotowania

- zmniejszone ciśnienie - wyparki próżniowe kuliste,

- temperatura 70-80°C

- czas 20-40 minut (bez czas potrzebnego na desulfitacje pulpy),

- ciągłe mieszanie dżemu (9 obrotów/minutę),

3. Końcowy etap gotowania

-kontrola stopnia zagęszczenia (refraktometryczna),

- dodatek preparatu pektynowego,

- odłączenie pompy próżniowej - wzrost ciśnienia (do wartości ciśnienia atmosferycznego) i temperatury wewnątrz wyparki,

- podgrzanie dżemu do temperatury 95°C w czasie 5 minut (pasteryzacja)

- dodatek kwasu cytrynowego.

Rozlew dżemu

- minimalizacja czasu pomiędzy ugotowanie a rozlewem dżemu,

- temperatura rozlewu: 70-85°C (temperatura chroni przedwczesnym żelowaniem - co może grozić uszkodzeniem żelu, podpłynięciem owoców ku powierzchni, a także zmniejsza możliwość zainfekowania dżemu),

- proces rozlewu dżemu odbywa się z wykorzystaniem dozownic mechanicznych (rzadko spotykane jest rozlew ręczny),

- dżem rozlewany jest do opakowań szklanych (słoje TO), a także do małych opakowań termo formowalnych.

WYKŁAD 9

18.11.2008

Utrwalanie dżemu

- przed zamknięciem opakowań szklanych wyjaławiano powierzchnię dżemu wytryskiem pary lub przy użyciu promienników podczerwieni,

- obecnie stosowana jest łagodna pasteryzacja dżemów po zamknięciu opakowań, z wykorzystaniem tunelów pasteryzacyjnych, co całkowicie eliminuje możliwość pleśni lub drożdży w dżemie,

W końcowej fazie pasteryzacji w tunelu następuje schłodzenie dżemów, co przyspiesza ich żelowanie i nadaje prawidłową konsystencję.

Dżemy niskosłodzone

- surowiec: owoce świeże, mrożone lub pasteryzowane,

- w czasie gotowania owoców konieczność dodania wody w ilości 15-25l/100kg dżemu,

- stosowanie pektyny niskometylowanej,

- zawartość cukru w dżemie: 35-40%,

- jony wapnia - ich naturalna zawartość w owocach oraz w wodzie stosowanej, jako składnik dżemy zwykle wystarcza do utworzenia galaretki, bez konieczności dodawania do dżemu związków chemicznych,

- możliwość dodatku środków konserwujących (sorbinian sodu lub potasu), ponieważ zmniejszona zwartość cukru nie zapewnia trwałości produktu po otwarciu opakowania,

- w przypadku braku dodatku konserwantów producent zaleca przechowywanie dżemu po otwarciu w obniżonej temperaturze przez ograniczony czas.

Marmolada

Produkt o konsystencji stałej lub smarownej, otrzymany przez gotowanie przecierów owocowych z cukrem, z ewentualnym dodatkiem kwasów spożywczych i środków zelujących.

Rodzaje marmolad:

1. Ze względu na skład użytego przecieru (jedno-, dwu-, wieloowocowe),

2. Ze względu na konsystencję:

1. Marmolady twarde, o stałej konsystencji, smarowne, ale zachowujące kształt nadany przez krojenie (ekstrakt nie mniej niż 60%, kwasowość 0,7-1,5%),

2. Marmolady miękkie, o konsystencji smarownej, półstałej, ale nie ciekłe (ekstrakt nie mniej niż 57%, kwasowość 0,5-1,0%).

Podział przecierów owocowych używanych do produkcji marmolad:

- przeciery podstawowe (jabłkowy, gruszkowy) - są bogate w związki pektynowe i zapewniają marmoladzie odpowiednia konsystencję,

- przeciery z owoców uzupełniających (jagodowy, porzeczkowy, aroniowy) - nadają intensywną barwę,

- przeciery szlachetne 9agrestowy, truskawkowy, wiśniowy i in. ) - przyczyniają się do nadania marmoladzie przyjemnego zapachu i smaku.

Jeżeli ekstrakt wniesiony przez przeciery przyjąć za 100%, to przecier z owoców podstawowych wynosi zwykle 85%, przecier szlachetny 10%, a przecier uzupełniający 5% ekstraktu.

Gotowanie marmolady

- surowiec przeciery najczęściej utrwalone dwutlenkiem siarki, rzadko przeciery otrzymane z owoców świeżych,

- próżniowe urządzenia wyparne umożliwiające około dwukrotnie zagęszczenie wsadu,

- temperatura gotowania - około 65°C

- w pierwszej kolejności do wyparki wprowadzony jest przecier podstawowy, który jest desulfitowany i podgęszczony przy stałym mieszaniu w czasie około 15 minut,

- następnie wprowadza się przeciery szlachetne oraz uzupełniające i nie przerywa się pracy wyparki aż do uzyskania ekstraktu w zagęszczanych przecierach około 25%,

- do podgęszczonych przecierów wprowadza się cukier i kontynuuje się gotowanie w czasie 2-3,5 godziny,

- w końcowej fazie gotowanie, jeżeli istnieje konieczność dodaje się preparat żelujący i kwas spożywczy,

-z chwilą uzyskania zawartości ekstraktu około 60% gotowanie kończy się przy ciśnieniu atmosferycznym w temperaturze 90-95°C,

- ugotowana marmolada przekazywana jest do zbiornika pośredniego, z którego jest wprowadzana do opakowań,

- utrwalanie marmolady przez pasteryzacje możliwe jest w przypadku stosowania szklanych lub metalowych opakowaniach. W pozostałych przypadkach stosuje się zwilżanie powierzchni marmolady 2% roztworem sorbinianu potasu.

Powidła

Produkt o odpowiedniej konsystencji otrzymanych przez gotowanie, po oddzieleniu części niejadalnych, śliwek w postaci świeżej mrożonej , pasteryzowanej lub pulpy i/lub przecieru 9konserwowanych chemicznie), przez ich około trzykrotne zagęszczenie, z dodatkiem cukru (około 30%) i ewentualnym dodatkiem kwasów spożywczych oraz pektyny.

Rodzaje powideł:

1. Ze względu na użyty surowiec:

1. Powidła śliwkowe węgierkowe,

2. Powidła śliwkowe mieszane

2. W każdym rodzaju wyróżnia się 3 klasy powideł:

1. Ekstra,

2. Klasa pierwsza

3. Kalsa druga

Wymagania surowcowe:

- dla powideł kasy ekstra i pierwszej - część jadalna owocu lub pulpa,

- dla powideł klasy drugiej - część jadalna surowca, pulpa i/lub przecier.

Gotowanie powideł:

- surowiec: część jadalna śliwek (świeże, mrożone, pasteryzowane), pulpa i/lub przecier (konserwowane chemicznie),

- próżniowe urządzenia wyparne z mieszaniem,

- do wyparki wprowadza się surowiec i podgęszcza (następuje także desulfitacja) do zawartości ekstraktu około 35%. Następnie wprowadza się cukier i całość gotuje się do uzyskania w zagęszczonej masie zawartość ekstraktu rzędu 54%,

- pasteryzację powideł przeprowadza się w temperaturze 90-95°C. Ekstrakt gotowanego produktu wynosi nie mniej niż 55%,

- ugotowane powidła przekazywane są do zbiornika pośredniego, z którego są wprowadzane do opakowań,

- trwałość powideł, mimo ich niezbyt wysokiego ekstraktu, jest spowodowana zwiększonym stężeniem kwasów w stosunku do użytego surowca, wynikającym ze stopnia zagęszczenia.

Proces ogrzewania i zagęszczania masy śliwkowej powoduje wytworzenie w niej charakterystycznej konsystencji, barwy, zapachu i smaku, typowych dla powideł. Barwa i smak powideł wynika miedzy innymi z odwodnienia i utlenienia heksoz, głównie fruktozy zawartej w powidłach.

Z żywieniowego punktu widzenia powidła są produktem wartościowym, szczególnie powidła niedosładzane, ponieważ w 1kg produktu gotowego znajdują się co najmniej 2kg owoców.

Konfitury

Produkt otrzymany z owoców całych lub częściowo rozdrobnionych, ugotowanych (wysmażonych) lub wysyconych cukrem w stopniowo wzmacnianym roztworze sacharozy, do końcowej zawartości ekstraktu rzędu 68-70%.

Owoce w konfiturach są „zawieszone” w syropie z sacharozy i soku z tego samego gatunku owoców.

Konfitury dzięki wysokiemu stężeniu cukru, zarówno w owocach jak i w syropie, są produktem trwałym.

Metody wysycenia owoców cukrem w produkcji konfitur:

- jednorazowe gotowanie owoców w roztworze o dużym stężeniu, a ż do wysycania (owoce ulęgają znacznemu odwodnieniu i zdeformowaniu w wyniku plazmolizy powodującej uch odwodnienie w stężonym roztworze cukru).

- wielokrotne gotowanie w odstępach 24-godzinnych. Pierwszy syrop powinien mieć stężenie 30-40%, a kolejne syropy większe stężenia (kształt owoców jest lepiej zachowanych ze względu na stosowanie roztworów cukru o wzrastającym stężeniu).

Gotowanie konfitur

- surowiec najczęściej świeże owoce całe lub gotowane częściowo rozdrobnione,

- otwarte kociołki z płaszczem parowym,

- temperatura gotowania - około 100°C,

- owoce wprowadza się do gotującego roztworu cukru i przy niezbyt intensywnym gotowaniu prowadzi się wysycanie cukrem. Gotowanie prowadzi się, aż do uzyskania zawartości ekstraktu rzędu 60-70%.

- po gotowaniu otrzymane konfitury przenosi się do metalowych zbiorników i pozostawia się na 2-3 godziny celem wyrównania stężeń, a następnie kontroluje się zawartość ekstraktu.

- gotowe konfitury rozlewane są do szklanych i metalowych opakowań,

- przy zawartości ekstraktu około 70% nie jest konieczna końcowa pasteryzacja.

Warzywa

Konserwy

Produkty żywnościowe pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, zamknięte w hermetycznych opakowaniach (puszki metalowe, szklane słoje) i utrwalone przez ogrzewanie, z zastosowanie pasteryzacji lub sterylizacji, w celu zniszczenia form wegetatywnych i przetrwalników bakterii, drożdży i pleśni, a także enzymów.

Konserwy warzywne

Są to warzywa pozbawione części niejadalnych, całe lyb rozdrobnione, z dodatkiem zalewy zwierającej niewielkie ilości soli i niekiedy cukru, utrwalone przez sterylizacje w opakowaniach hermetycznych.

Rodzaje konserw:

- jednowarzywne,

- mieszanki wielowarzywne,

- warzywa kiszone.

Groszek konserwowy:

Produkt otrzymany z młodych zielonych ziaren groszku zalanych roztworem soli z ewentualnym dodatkiem cukru, utrwalony przez sterylizacje w opakowaniach hermetycznych.

Charakterystyka ziaren groszku:

- świeże, jędrne, soczyste,

- słodkie, o małej zawartości skrobi,

Średnica ziarna nie mniejsza niż 6 mm,

- barwa charakterystyczna dla odmiany,

- brak uszkodzeń mechanicznych i uszkodzeń spowodowanych przez choroby i szkodniki.

Cechy dyskwalifikacyjne ziarno:

- zaparzanie, zapleśnienie, nadgnicie,

- obcy smak i zapach,

- pozostałości środków ochrony roślin.

Skutki przejrzewania grochu:

- zwiększanie zawartości skrobi i zmniejszanie zawartości cukrów prostych,

- pogorszanie cech organoleptycznych gotowego groszku (mączystość) oraz wytrącanie się osadu skrobiowego wewnątrz opakowania, co obniża walory smakowe konserwy.

Nasiona zebrane zbyt wcześnie maja bardzo delikatną skórkę, co powoduje uszkadzanie ziaren podczas procesu technologicznego.

Węglowodany - zagadnienia

1. Węglowodany - rola (znaczenie), występowanie

2. Podstawowe zasady technologiczne

3. Główne etapy technologii cukru

4. Dyfuzja, jako podstawowy sposób pozyskiwania cukru z krajanki buraczanej

5. Mikrobiologia ekstrakcji

6. Wysłodki buraczane - główne składniki, sposób zagospodarowanie

7. Sok surowy - główne składniki, klasyczne oczyszczanie podstawowe parametry oczyszczania

8. Zagęszczenie soku

9. Krystalizacja, schemat 3-produkty,

10. Jakość cukru białego

WYKŁAD 10

20.11.2008

Schemat produkcji groszku konserwowego

Ocena i przyjęcie surowca

Oddzielenie ziarna od łętowin przy użyciu młockarni Oddzielenie ziarna od strąków przy użyciu

łuszczarek

Wstępne usunięcie zanieczyszczeń

Usuwanie łętowin

Klasyfikacja i przyjęcie ziarna

Czyszczenie ziarna

Mycia ziarna

Transport do sortownika

Sortowanie ziarna na sucho o d=6, 7,5, 8,5, 9mm

(ewentualne sortowanie solankowe)

Blanszowanie (3-5minut, 95-9°C) w zależności od dojrzałości

Chłodzenie po blanszowaniu do 20°C i przegląd na taśmie inspekcyjnej

Kontrola napełniania Napełnianie opakowań groszkiem i gorącą zalewą

Przygotowanie gorącej zalewy

Zamykanie opakowań

Sterylizacja i chłodzenie

Magazynowanie

Groszek konserwowy

Forma surowca:

- łęty - całe łodygi ze strąkami (młotkowanie)

- strąki (łuszczarki)

- nasiona groszku (kombajny samobieżne)

Czyszczenie ziarna:

- wialnie - zanieczyszczenia oddzielane są od grochu w strumieniu powietrza, przy równoczesnym stosowaniu ruchomych sit,

- płuczki flotacyjne - strumieniu wody usunięcie zanieczyszczeń lekkich ) fragmenty słomy, liści, łuski) oraz o wielkości zbliżonej do wielkości ziaren grochu, natomiast o różnej masie i gęstości (połówki ziaren, kamyczki, nasiona chwastów).

Mycie ziarna:

- mysie ziarna odbywa się w płuczce flotacyjnej,

- ziarno po wypłynięciu z płuczki, na ruchomym sicie poddane jest dodatkowemu natryskowi wody.

Sortowanie (kalibrowanie) ziarna:

- urządzenie - sortowniki bębnowe, w których bęben podzielony jest na sekcje (4-5) z sitami o różnych otworach,

- ziarna należy dozować z odpowiednią szybkością; zbyt gruba warstwa ziarna w kalibrowniku utrudnia dostanie się ziaren do otworów sita i groch może przejść przez bęben bez kalibracji.

Blanszowanie:

- groszek blanszuje się według klas wielkości i odmian,

- temperatura 95-97°C; czas 3-5minut; powyższe parametry reguluje się w zależności od stopnia dojrzałości i wieku ziarna.

Groszek zielony

Oczyszczony surowiec

Selektor

(-zanieczyszczenia, - ziarna uszkodzone, - ziarna d=<6-7mm)

Płuczka, Waga

Kalibrowniki (trzy frakcje d_t)

7-8,5mm 8,5-11mm >11mm

Blanszowniki 98°C

1-1,5min 2-2,5min 3min

Przeznaczenie

Zamrażanie Dalsze kalibrowanie wg stopnia dojrzałości Konserwy, dania

Gotowe

Bardziej dojrzałe (cięższe) Mniej dojrzałe (lżejsze)

Konserwy Zamrażanie

Chłodzenie ziarna:

- urządzenie - obrotowe bębny z natryskiem zimnej wody,

- chłodzenie obniża temperaturę ziaren oraz usuwa z ich powierzchni drobne zanieczyszczenia pochodzące z blanszowania (fragmenty nasion groszku).

Przegląd na taśmie inspekcyjnej:

- ręczne usuwanie pozostałych ewentualnych zanieczyszczeń takich jak: nasiona chwastów, łuski powłoki ziaren, ziarna zgniecione itp.

Napełnianie opakowań i ich zamykanie:

- opakowanie to słoje lub płuczki z blachy białej, pokrytej lakierem odpornym na działanie siarczników i soli,

- urządzenia napełniające - automatyczne napełniarki z jednoczesnym dozowaniem gorącej zalew,

- zalewanie gorącą zalewa opakowań pozwala na szybkie usunięcie powietrza z opakowania oraz daje to stosunkowo wysoka temperaturę wyjściową konserwy przez zamknięciem i sterylizacją.

Sterylizacja i chłodzenie:

- zamknięte opakowania utrwalane są przez sterylizację,

- warunki sterylizacji zależą od wielkości i typu opakowania (słoje, puszki) oraz odmiany i stopnia dojrzałości surowca. Parametry sterylizacji groszku w puszkach o pojemności 1 litr wynoszą 15x18x20/118 (czas doprowadzania konserwy do temperatury sterylizacji wynosi 15 minut, właściwa sterylizacja trwa 18 minut, chłodzenie 20 minut, a temperatura sterylizacji wynosi 118°C).

- konserwy po sterylizacji są chłodzone do temperatury około 30°C i przekazywane do magazynu.

WYKŁAD 11

27.11.2008

Schemat produkcji fasoli konserwowej

Ocena fasolki szparagowej - strąki mięsiste, bez włókien o ziarnie niewykształconym do 3mm

Przyjęcie fasolki i ewentualne magazynowanie

Wstępny przegląd strąków fasolki

Sortowanie strąków według grubości na grupy: <4mm; 4,5mm i >5mm

Obcięcie zakończeń fasolki

Doczyszczanie i mycie strąków

Pocięcie strąka w przypadku fasolki krajanej

Blanszowanie krajanki lub całych strąków (2-4min,; 80-90°C)

Chłodzenie po blanszowaniu do około 20°C

Kontrola napełnianie

Napełnianie opakowań fasolka i gorącą zalewą

Przygotowanie gorącej zalewy

Zamykanie opakowań

Sterylizacja i chłodzenie

Magazynowanie

Wady konserw puszkowych

1. Bombaże

1. Techniczne (uszkodzenie puszki w czasie produkcji) (P, S),

2. Chemiczne (tlen, kwas, antocyjany, cyna, blacha) (P),

3. Mikrobiologiczne (P, S);

2. Zepsucia płasko-kwaśne (P, S)

1. Względne beztlenowce,

2. Zakwaszenie konserw bez objawów bombażu.

- pH>4,5 Bacillus strearothermophilus

- pH<4,5 Bacillus thermoacidurans

3. Zepsucia płasko-niekwaśne (P, S) (rozwój Bacillus subtilis, cereus, mesenterians)

1. Rozluźnienie konsystencji (peptonizacja),

2. Pojawienie się nieprzyjemnych zapachów.

4. Pleśnienie (P)

1. kompoty

P-puszki, S-słoje

Blanszowanie

Cel blanszowania:

1. Usunięcie powietrza z przestrzeni między komórkowych (powietrze źle przewodzi ciepło dlatego obniża efektywność sterylizacji)

2. Obkurczenie surowca,

3. Inaktywacja enzymów,

4. Zmniejszenie posmaku surowizny,

5. Częściowe zmniejszenie mikroflory

Efekty uboczne blanszowania:

- zmniejszenie objętości surowca i jego ciężaru,

- rozluźnienie struktury,

- straty substancji rozpuszczalnych (barwniki: antocyjanowe, chlorofil i karotenoidowe nie, bo są nie rozpuszczalne w wodzie oraz witaminy: C i z grupy B),

- usunięcie azotanów i azotynów - to jest efekt pozytywny blanszowania.

Miara skuteczności blanszowania:

- inaktywacja peroksydazy (brukselka, szpinak i inne warzywa liściaste);

- inaktywacja katalazy (pozostałe warzywa).

Warunki procesu blanszowania:

- temperatura od 85 do 95°C (100°C),

- czas od 0,5 do 5 minut;

- dobór optymalnych warunków blanszowania dla tego gatunku, a w ramach gatunku dla wielkości surowca;

- po blanszowaniu schłodzenie surowca do temperatury <10°C, najczęściej powietrzem (nie wodą gdyż mogą zachodzić dalej efekty uboczne i rozwój mikroflory).

Blanszowanie prowadzi się kilkakrotnie w tej samej wodzie i do wody dodaje się niewielki stężenia soli i cukru (by wyregulować ciśnienie osmotyczne) dla grzybów i kalafiorów dodaje się kwas cytrynowy w ilości od 0,1-0,5%- zapobiega ciemnieniu surowca w czasie blanszowania. Oprócz zachowania barwy, powoduje skrócenie czasu blanszowania do 20%.

Blanszowniki

Urządzenia do krótkotrwałego, nagrzania oczyszczonych warzyw lub owoców.

Zaliczenie

Pisemne 1 godzina, wykładu krótkie pytania;

- Proszę narysować schemat technologiczny bez omawiania

- omówić produkcje dżemu, co się dzieje

- omówić proces klarownia soku, itp.

- czym powinien preparat pektynolityczny

---