I. Dżemy, Marmolady, Powidła

Produkty te różnią się między sobą stopniem zagęszczenia, dodatkiem cukru, stopniem zgalaretowacenia i rozdrobnienia owoców.

Dżemy cechują się najniższym stopniem zagęszczenia i rozdrobnienia owoców, a najwyższym stopniem zżelowania. Posiadają w największym stopniu zachowane składniki surowca.

Podział dżemów:

Wysokosłodzone nie mniej niż 60% ekstraktu,

Niskosłodzone 28-50% ekstraktu.

Marmolady są umiarkowanym koncentratem o większym stopniu zagęszczenia. Surowiec jest znacznie bardziej rozdrobniony (przecier), a konsystencja jest mazista w marmoladach miękkich lub stała, zżelowana w marmoladach twardych.

Podział marmolad:

Miękka nie mniej niż 57% ekstraktu.

Twarda nie mniej niż 60%.

Powidła są produktem o największym stopniu zagęszczenia, z najniższym dodatkiem cukru lub bez dodatku cukru, o konsystencji mazistej lub półpłynnej, otrzymane z rozdrobnionych owoców.

Ekstrakt minimum 54%

Jakość tych produktów określa ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I ROZWOJU WSI z dnia 29 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowych wymagań w zakresie jakości handlowej dżemów, konfitur, galaretek, marmolad, powideł śliwkowych oraz słodzonego przecieru z kasztanów jadalnych (Dziennik Ustaw z 2003 r. Nr 143 poz. 1398).

Proces technologiczny produkcji koncentratów z pulp i przecierów owocowych można podzielić na dwie zasadnicze fazy:

1. przygotowanie półproduktu owocowego (pulpy, przecieru),

2. bezpośredni wyrób koncentratu.

Pulpa owocowa: część jadalna całego owocu, jeśli to niezbędne, pozbawiona skórki, nasion, ziarenek itp., ewentualnie pokrojona w plastry lub kawałki, lecz nie w postaci przecieru.

PULPA - są to świeże owoce całe lub częściowo rozdrobnione, pozbawione części niejadalnych, najczęściej jednego gatunku, utrwalone chemicznie lub termicznie, z przeznaczeniem jako półprzetwór do dalszego przerobu na dżemy, marmolady, powidła, konfitury i inne. Pulpy utrwalone chemicznie powinny zawierać tylko jeden środek konserwujący a utrwalone termicznie (pasteryzacja w puszkach) nie mogą zawierać środków konserwujących.

Schemat produkcji pulpy konserwowanej chemicznie

• Przyjęcie i ocena surowca: owoce świeże, dojrzałe, jędrne, o zwartym miąższu, bez uszkodzeń, jednolite odmianowe, jednolicie wybarwione i dojrzałe.

• Przebieranie

• Mycie

• Sortowanie

• Usuwanie części niejadalnych

• Blanszowanie (czarną i czerwoną porzeczkę, agrest, borówkę brusznicę i żurawinę blanszuje się 2-5 minut w 80-100°C, co zapobiega powstawaniu nieodpowiedniej konsystencji owoców (suche owoce) w wyrobie gotowym (dżemie).

• Napełnianie opakowań i zalewanie roztworem wodnym SO₂ (3-4% r-r).

Przecier owocowy część jadalna całego owocu, jeśli to konieczne, pozbawiona skórki, nasion, ziarenek itp., przetarta przez sito lub rozdrobniona w inny sposób.

I. 1. PRZECIERY OWOCOWE - są to półprzetwory przygotowane ze świeżych, dojrzałych, oczyszczonych owoców pozbawionych części niejadalnych, uzyskane przez przetarcie miąższu owocowego i utrwalane termicznie lub chemicznie.

Czynności technologiczne w produkcji przecierów

• mycie, przebieranie, usuwanie części niejadalnych,

• rozparzanie: krótkotrwałe gotowanie z 5-10% wody lub parowanie w temperaturze 80-100°C w celu utraty turgoru, co wpływa na zwiększenie wydajności przecierania, częściową hydrolizę protopektyn dzięki czemu przecier wzbogaca się w pektynę,

• przecieranie na gorąco, chłodzenie,

• konserwowanie: chemiczne - dawka kwasu siarkawego wynosi 0.125% (należy pamiętać o bardzo dokładnym mieszaniu w celu uniknięcia powstania ognisk zapalnych - miejsc bez konserwanta), termiczne - pasteryzacja, aseptyczne składowanie, zamrażanie.

Ekstrakty wodne (owocowe ekstrakty wodne) - zawierające wszystkie rozpuszczalne w wodzie składniki użytych owoców.

Cukier: w postaci cukru przemysłowego, cukru białego, cukru rafinowanego, roztworu cukru, roztworu cukru inwertowanego, syropu cukru inwertowanego, syropu glukozowego, syropu glukozowego w proszku, dekstrozy, monohydratu dekstrozy, dekstrozy bezwodnej, fruktozy, syropu fruktozowego, cukrów otrzymanych z owoców lub cukru brązowego.

Owoce, pulpa owocowa, przecier owocowy i ekstrakty wodne mogą być poddawane:

  1)   ogrzewaniu, chłodzeniu lub zamrażaniu;

  2)   liofilizacji lub innym procesom suszenia - w przypadku moreli lub śliwek użytych do wytwarzania dżemu;

  3)   zagęszczaniu do stopnia możliwości technicznych;

  4)   konserwowaniu dwutlenkiem siarki (E 220) lub jego solami (E 221, E 222, E 223, E 224, E 226 i E 227), w ilości określonej w przepisach w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, substancji pomagających w przetwarzaniu i warunków ich stosowania, z wyjątkiem surowców użytych do wytwarzania dżemu ekstra, konfitury ekstra i galaretki ekstra;

  5)   konserwowaniu w solance - w przypadku skórek owoców cytrusowych.

OWOCE PASTERYZOWANE - jest to produkt uzyskany z jednego gatunku owoców świeżych z dodatkiem roztworu cukru lub moszczu tego samego gatunku owoców, utrwalony przez pasteryzację w opakowaniach hermetycznych.

Możliwa jest też pasteryzacja owoców bez żadnych dodatków. Produkt nosi wówczas nazwę solid pack.

W owocach pasteryzowanych zamiast zalewy o stężeniu cukru takim jak w kompotach stosuje się zalewę izotoniczną. Zalewa taka ma stężenie zbliżone do ekstraktu w owocach, co zmniejsza deformację (kurczenie się). Owoce pasteryzowane produkuje się głównie na eksport.

Wymagania surowcowe i obróbka wstępna przy produkcji owoców pasteryzowanych są bardzo podobne do stosowanych w produkcji kompotów. Z owoców jagodowych surowcem do produkcji są truskawki, maliny agrest i czarne porzeczki, z owoców pestkowych wiśnie i śliwki, a z owoców ziarnkowych jabłka.

W przypadku agrestu i czarnych porzeczek przeprowadza się blanszowanie owoców w wodzie lub parze. Przybliżony czas blanszowania w wodzie wynosi dla agrestu 1,5-2 min w temp. 80-82 °C, dla czarnej porzeczki 0,5-1,5 min w temp. 85-90°C. Czas i temperatura blanszowania zależą od wielkości owoców.

Odpowietrzanie jest ważnym zabiegiem w produkcji owoców pasteryzowanych i dotyczy zwłaszcza takich gatunków jak truskawki, maliny, jeżyny i czarne jagody.

Owoce pestkowe-wiśnie i śliwki z reguły poddaje się odpestczaniu po uprzednim myciu. Śliwki węgierki myje się w wodzie o temp. 50°C, w celu usunięcia nalotu woskowego i chłodzi zimną wodą. Wiśnie odpestcza się w drylownicach mechanicznych, najczęściej szpilkowych. Odpestczanie śliwek wykonuje się ręcznie przez przepołowienie, przy użyciu nierdzewnych noży.

Podstawowym opakowaniem owoców pasteryzowanych są puszki 3 l ( produkt eksportowy).

TECHNOLOGIA PRODUKCJI DŻEMÓW

Dżem jest mieszaniną o odpowiednio zżelowanej konsystencji:

  1)   cukrów;

  2)   wody;

  3)   pulpy lub przecieru otrzymanych z jednego lub więcej gatunków owoców.

Dżem wytworzony z owoców cytrusowych może być sporządzany z całych owoców, pokrojonych w paski lub plastry.

Ilość pulpy lub przecieru wymagana do wytworzenia 1.000 g wyrobu gotowego wynosi nie mniej niż 350 g, z zastrzeżeniem że: ilość pulpy lub przecieru wymagana do wytworzenia 1.000 g wyrobu gotowego wynosi nie mniej niż: 250 g - w przypadku pulpy lub przecieru z czerwonych porzeczek, czarnych porzeczek, owoców jarzębiny, owoców rokitnika, owoców dzikiej róży i owoców pigwy; 150 g - w przypadku pulpy lub przecieru z imbiru; 160 g - w przypadku pulpy lub przecieru z owoców nerkowca; 60 g - w przypadku pulpy lub przecieru z owoców passiflory (męczennicy).

Dżem ekstra jest mieszaniną o odpowiednio zżelowanej konsystencji:

  1)   cukrów;

  2)   wody;

  3)   niezagęszczonej pulpy otrzymanej z jednego lub więcej gatunków owoców, z zastrzeżeniem ust. 2-4.

2. Dżem ekstra z owoców dzikiej róży, z pozbawionych pestek malin, jeżyn, czarnych porzeczek, czerwonych porzeczek i czarnych jagód może być wytworzony całkowicie lub częściowo z niezagęszczonego przecieru, uzyskanego z tych owoców.

3. Dżem ekstra z owoców cytrusowych może być wytworzony z całych owoców, pokrojonych w paski lub plastry.

4. Dżem ekstra z jabłek, gruszek, śliwek o nieodstających pestkach, melonów, arbuzów, winogron, dyń, ogórków i pomidorów może być wytworzony tylko z tych owoców, bez możliwości ich mieszania z innymi owocami.

5. Ilość pulpy wymagana do wytworzenia 1.000 g wyrobu gotowego wynosi nie mniej niż 450 g, z zastrzeżeniem że: ilość pulpy wymagana do wytworzenia 1.000 g wyrobu gotowego wynosi nie mniej niż: 350 g - w przypadku pulpy z czerwonych porzeczek, czarnych porzeczek, owoców jarzębiny, owoców rokitnika, owoców dzikiej róży i owoców pigwy; 250 g - w przypadku pulpy z imbiru; 230 g - w przypadku pulpy z owoców nerkowca; 80 g - w przypadku pulpy z owoców passiflory (męczennicy).

Surowiec: owoce świeże, mrożone, pasteryzowane lub pulpy konserwowane; owoce całe, częściowo rozdrobnione lub przetarte. Do produkcji dżemów pożądane są drobne, aromatyczne owoce o dużej zawartości pektyn. Wymagany jest surowiec zdrowy i niezbyt dojrzały.

Do dżemu; dżemu ekstra; konfitury; konfitury ekstra; galaretki; galaretki ekstra; marmolady; marmolady galaretkowej; marmolady twardej lub miękkiej z owoców innych niż cytrusowe; powideł śliwkowych; słodzonego przecieru z kasztanów jadalnych można dodać:

  1)   miód, w celu całkowitego albo częściowego zastąpienia cukrów;

  2)   spożywcze oleje i tłuszcze jako środki przeciwpieniące;

  3)   pektynę;

  4)   napój spirytusowy;

  5)   wyrób winiarski;

  6)   likier winny;

  7)   orzechy;

  8)   aromatyczne zioła;

  9)   przyprawy;

  10)  wanilię;

  11)  ekstrakty waniliowe;

  12)  wanilinę;

  13)  syrop skrobiowy;

  14)  substancje dodatkowe w rozumieniu przepisów w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, substancji pomagających w przetwarzaniu i warunków ich stosowania.

Niezależnie od tych składników

• do dżemu, dżemu ekstra, galaretki i galaretki ekstra można dodać skórkę z owoców cytrusowych, liście z Pelargonium odoratissimum, jeżeli wyroby te są wytwarzane z owoców pigwy, sok z owoców cytrusowych, jeżeli wyroby te są wytwarzane z owoców innych niż owoce cytrusowe;

• dżemu można dodać sok owocowy;

• dżemu i dżemu ekstra wytwarzanych z owoców dzikiej róży, truskawek, malin, agrestu, czerwonych porzeczek, śliwek i rabarbaru można dodać soki z czerwonych owoców;

• dżemu i galaretki wytwarzanych z truskawek, malin, agrestu, czerwonych porzeczek i śliwek można dodać sok z buraków ćwikłowych;

• marmolady, marmolady galaretkowej lub marmolady z owoców innych niż cytrusowe można dodać olejki eteryczne z owoców cytrusowych.

Do żelowania dżemów wysokosłodzonych stosuje się pektyny wysokometylowane, a do żelowanie dżemów niskosłodzonych pektyny niskometylowane, karegen, agar.

Warunki żelowania pektyn wysokozmetylowanych:

• pH 2,9 - 3,1,

• stężenie ekstraktu 60 - 67%,

• dostateczna ilość preparatu pektynowego,

Ilość preparatu pektynowego ustala się na podstawie jego siły żelowania. Siłę żelowania pektyn określa się w stopniach Tarr-Bakera (°TB).

Warunki tworzenia żelu przez pektyny niskozmetylowane:

• obecność jonów metali dwuwartościowych głównie wapnia i magnezu, pH 3-6.

SIŁA ŻELOWANIA w °TB (=zdolności żelowania) podaje ilość ekstraktu z jaką l g preparatu pektynowego utworzy galaretkę o ekstrakcie 65% i pH 3.0, w ilości l,53g (1°TB tworzy l,53g galaretki). Jeżeli siła żelowania wynosi 148°TB oznacza to, że 1g preparatu pektynowego wiąże 148 g cukru, tworząc prawidłowy żel.

JEDNOSTKA ŻELOWANIA to iloczyn ilości preparatu pektynowego w gramach i siły żelowania °TB.

Struktura chemiczna pektyny.

Substancje pektynowe są pochodnymi węglowodanów o wysokim stopniu polimeryzacji. Nazwa "pektyna" obejmuje grupę rozpuszczalnych w wodzie, częściowo metylowanych kwasów poligalakturonowych (zwanych też kwasami pektynowymi), zawierających w łańcuchu od kilkuset do ok. 1000 cząsteczek kwasu galakturonowego. Wolne grupy kwasowe mogą być częściowo lub w pełni zneutralizowane za pomocą jonów sodu, potasu lub amonu.
Stosunek liczby zestryfikowanych (metylowanych) jednostek kwasu galakturonowego do łącznej liczby jednostek kwasu w cząsteczce w procentach określany jest jako stopień estryfikacji (SE %) cząsteczki pektyny.

Stopień polimeryzacji kwasu galakturonowego w preparacie decyduje o sile żelowania pektyny, natomiast stopień estryfikacji pektyn wysokoestryfikowanych określa szybkość żelowania oraz temperaturę żelowania pektyny.

Pektyna wysokoestryfikowana jest to preparat pektynowy, w którym stopień estryfikacji kwasów poligalakturonowych wynosi powyżej 50 %, oznaczona jest symbolem WE.

Pektyny wysokometylowane (SM >50%) zawartość grup metylowych >7%. Żelują w pH <3,5 i stężeniu cukru 55% Temperatura i szybkość żelowania wzrasta wraz z SM oraz zawartością ekstraktu i obniżeniem pH. Rozróżnia się pektyny wolno- (SM 60-65%), średnio- (SM 65-75%) i szybko żelujące (SM >75%). Tworzą przeźroczyste, twarde, zwięzłe, nie ulegające synerezie żele. Temperatura i szybkośc żelowania wzrasta wraz  z SM, zawartością ekstraktu i obniżeniem pH

Pektyny niskometylowane (SM <50%) otrzymuje się przez demetylację pektyn wysokometylowanych. Nie rozpuszczają się w „twardej” wodzie. Żelują w pH 2,5-5,4 i tworzą miękkie elastyczne, termicznie odwracalne żele, rozpuszczalne w wodzie.

Własności pektyny:

1. Rozpuszczalność w wodzie.

Pektyny handlowe wykazują duże powinowactwo do wody, co w praktyce prowadzi do tworzenia się grudek w czasie rozpuszczania. Dodatek cukru zmniejsza jej rozpuszczalność zapobiegając zbrylaniu. Ilość dodatku cukru nie powinna przekraczać 20% masy sporządzonego roztworu, gdyż przy wyższych stężeniach rozpuszczanie pektyny staje się utrudnione.
Roztwory pektynowe charakteryzuje wysoka lepkość, dlatego do rozpuszczania pektyny stosuje się gorącą wodę o temp. 60-70^oC.
W zależności od rodzaju pektyny i urządzeń stosowanych do jej rozpuszczania, można osiągnąć 3-6 % stężenie pektyny w roztworze. Roztwory robocze mają zwykle stężenie ok. 4 %.

2. Wpływ środowiska.

Pektyna wykazuje najwyższą stabilność przy pH ok. 3,0. Wysoka kwasowość, szczególnie w wysokich temperaturach degraduje pektynę, z tego względu nie należy przedłużać czasu gotowania kwaśnych owoców z roztworem pektyny, ponad niezbędne minimum.

3. Wpływ enzymów.

Surowce używane do produkcji dżemów zawierają pewną ilość substancji pektynowych, które również uczestniczą w procesie żelowania. Enzymy pektolityczne występujące w owocach wywierają destrukcyjny wpływ na te substancje, prowadząc do spadku ich siły żelowania, a nawet do zmiany charakteru pektyny. Wpływ enzymów likwiduje się przez pasteryzację owoców. Konserwowanie pulp owocowych dwutlenkiem siarki nie eliminuje do końca działania enzymów, dlatego przy dłuższym przechowywaniu pulp, nawet z owoców bogatych w pektyny, ich wartość żelotwórcza maleje, a w skrajnych przypadkach, długotrwałe działanie kwasów i enzymów może doprowadzić do takiej zmiany charakteru rodzimych pektyn, że spowodują zakłócenia w procesie żelowania.

4. Żelowanie.
   Główne zastosowanie pektyny bazuje na jej zdolności żelowania. Żel pektynowy można uważać za stan pośredni pomiędzy całkowitym rozpuszczeniem polimeru i jego wytrąceniem. Powstawanie żelu polega na połączeniu się łańcuchów kwasów pektynowych w trójwymiarową siatkę strukturalną zamykającą w swoich oczkach wodę, cukier oraz inne rozpuszczone substancje.

Żelowanie zachodzi tylko w określonych warunkach, na które składają się:

• - ekstrakt ( powyżej 55 % ) (optimum powyżej 62 %)

• - wartość pH ( poniżej 3,5 )

• - temperatura ( poniżej temperatury żelowania danego typu pektyny )

Temperatura żelowania jest to ta temperatura, w której pojawiają się pierwsze oznaki powstawania żelu. Rozlew musi nastąpić przed obniżeniem temperatury do tego poziomu.

Siła żelowania pektyny:

Zdolność żelowania pektyny określa się w stopniach SAG, wg metodyki 5 - 54 IFT (Food Technology 13, 496, 1959).

Jednostka zdolności żelowania wyraża masę cukru przypadającego na jednostkę masy pektyny w galaretce o standardowym składzie i o standardowej sprężystości. Sprężystość galaretki określa się przez pomiar stopnia jej deformacji spowodowanej siłami grawitacji (procent opadu).

Handlowa pektyna wysokoestryfikowana ma na ogół zdolność żelowania 150^o SAG (sagometru)

1 kg pektyny jest zdolny związać 150 kg cukru w standardowej galaretce :

• ekstrakt 65,0 %

• wartość pH 2,2 - 2,3

• opad 23,5 %

Masa galaretki uzyskanej z 1 kg pektyny wyniesie:

(150 x 100)/65 = 230 kg

Żele pektyny niskoestryfikowanej są termicznie odwracalne.

Większość metod oceny preparatów pektynowych przyjmuje standardowe warunki przygotowania i pomiaru jakości galaretki. Spośród różnych typów aparatów jakie znalazły zastosowanie do pomiaru konsystencji galaretek pektynowych i określenia zdolności żelowania najbardziej rozpowszechnione są :

1. sagometr Cox-Higby'ego

2. żelometr Tarr-Bakera

Sagometr określa stopień osiadania galaretki pod wpływem własnego ciężaru natomiast żelometr określa siłę potrzebną do przebicia galaretki za pomocą odpowiedniego tłoczka.

Mechanizm tworzenia żelu.

O właściwościach preparatów pektynowych decyduje długość łańcuchów pektynowych oraz ich struktura chemiczna. Zawartość grup metylowych w łańcuchu cząsteczki decyduje o typie żelu, jaki pektyna może tworzyć.
Pektyny WE, o wysokim stopniu estryfikacji tworzą galaretki wysokocukrowe w środowisku kwaśnym. Jeżeli z pektyny WE usunięta zostanie część grup metylowych, następuje odpowiadający temu wzrost wolnych grup karboksylowych, a otrzymana pektyna niskoestryfikowana wykazuje skłonność do reakcji z jonami metali dwuwartościowych. To sprawia, że pektyny o stopniu estryfikacji poniżej 50% w kontrolowanych warunkach tworzą żele w obecności jonów wapnia. Żelowanie pektyny NE polega na tym, że jony wapnia łączą się z grupami karboksylowymi dwóch zbliżonych łańcuchów pektynowych i w rezultacie łączą je ze sobą. W powstawaniu żelu biorą udział połączenia jonowe między grupami karboksylowymi, a także pomiędzy pektynianami wapnia i wtórnymi grupami hydroksylowymi. 

(pektyma wysokoestryfikowana) (pektyma niskoestryfikowana)

Zapotrzebowanie na wapń.

Każdy typ pektyny NE charakteryzuje inna wrażliwość na jony wapnia.
W miarę postępującego procesu deestryfikacji odsłania się w cząsteczkach pektyny coraz większa ilość grup karboksylowych, a tym samym rośnie zapotrzebowanie na wapń. Największe zapotrzebowanie na jony wapnia wykazuje pektyna deestryfikowana kwasowo ( NE-K). Ten typ pektyny wymaga dokładnie określonej ilości wapnia, aby utworzyć żel. W praktyce oznacza to konieczność dodawania soli wapnia przy jej stosowaniu. Nadmierna wrażliwość na wapń sprawia, że pektyna NE-K ma ograniczone zastosowania. W celu obniżenia wrażliwości pektyny na jony metali dwuwartościowych, wprowadza się do jej cząsteczki grupy amidowe, których obecność blokuje część uwalnianych grup karboksylowych, a to wpływa na uzyskanie elastycznej struktury żelu. Pektyny amidowane są mniej wrażliwe na wapń, co sprawia, że wymagają mniejszej ilości wapnia do utworzenia żelu. Dla obydwu typów pektyny, wzrost stężenia wapnia prowadzi do wzrostu mocy żelu i wzrostu temperatury żelowania, do momentu, w którym pojawi się przedwczesne żelowanie, tj. temperatura żelowania jest bliska temperaturze wrzenia.
Pektyny niskoestryfikowane wymagają pewnego minimalnego stężenia jonów wapnia do utworzenia optymalnego żelu, ale przy zbyt wysokim poziomie wapnia może wystąpić zjawisko przedwczesnego żelowania i pojawia się skłonność do synerezy.

Potrzeby w zakresie jonów wapnia dla pektyny NE wyraża się w mg Ca⁺⁺/g pektyny.

Zapotrzebowanie na wapń wynosi odpowiednio:

• Pektyna kwasowa -NE-K     30 - 60 mg Ca⁺⁺/g pektyny

• Pektyna amidowana NE-A   10 - 30 mg Ca⁺⁺/g pektyny

Dla pektyny amidowanej zazwyczaj wystarczająca jest naturalna zawartość wapnia występująca w surowcach (owoce, woda).

Reaktywność z wapniem poszczególnych typów pektyn NE zależy w prosty sposób od wysokości stopnia estryfikacji i amidacji. Z uwagi na to, że wapń jest odpowiedzialny za tworzenie żelu, rozpuszczalność pektyn NE w wodzie twardej jest utrudniona. Dlatego do sporządzania roztworów roboczych pektyny niskoestryfikowanej zaleca się stosowanie wody miękkiej!

Temperatura żelowania.

Stopień estryfikacji i amidacji, wpływając na reaktywność z wapniem, są zarazem odpowiedzialne za temperaturę żelowania. Zole pektyny NE charakteryzuje określona temperatura żelowania, niezależnie od czasu, co oznacza, że po jej osiągnięciu, żelowanie zachodzi prawie natychmiast.
Temperatura żelowania jest wypadkową wielu czynników takich jak:

• zawartość suchej substancji (ekstrakt)

• zawartość jonów wapnia

• pH

• typ pektyny

Układy (zole) zawierające pektynę niskoestryfikowaną mają tym wyższą temperaturę żelowania im:

• niższy stopień estryfikacji użytej pektyny

• niższe pH

• wyższy ekstrakt

• wyższa zawartość wapnia, przy pozostałych czynnikach stałych.

Standaryzacja pektyny.

Zdolność pektyny amidowanej niskoestryfikowanej określa się podobnie jak pektyny wysokoestryfikowanej - przez pomiar opadu standardowej galaretki za pomocą ridgelimetru.

Stopnie żelowania pektyny amidowanej niskoestryfikowanej określają masę żelu o standardowych właściwościach, którą można sporządzić z jednostki wagowej pektyny.

Standardowy żel pektyny amidowanej niskoestryfikowanej określają poniższe parametry:

• zawartość ekstraktu refraktometrycznego: 30 - 32%

• pH 3,0 ± 0,1

• zawartość wapnia 250 mg/kg żelu

• opad mierzony ridgelimetrem 20,5%

AGAR (E 406)

Jest to substancja węglowodanowa otrzymywana z czerwonych alg morskich. Ma postać szaro-białego proszku. Agar jest nierozpuszczalny w zimnej wodzie, lecz pęczniejąc wchłania około 20-krotną ilość wody. W wodzie rozpuszcza się w temperaturze powyżej 90⁰C. Zdolność żelowania agaru jest wysoka zbliżona do pektyn. 1% dodatek agaru daje zwartą galaretę w wodzie jak i syropie. Agaru nie dodaje się bezpośrednio lecz zalewa 10 razy większą dawką wody dla zmięknięcia i pozostawia na kilka godzin, po czym ogrzewa się go do 80-90⁰C do zupełnego rozpuszczenia. Krzepnięcie następuje już przy 40⁰C, a ponowne rozpuszczenie galarety osiąga się przez ogrzewanie powyżej 60⁰C. Wadą tej substancji jest gorsze wiązanie wody przez galaretę agarową w porównaniu do pektynowej - często obserwuje się objawy synerezy (kurczenia się) z jednoczesnym wydzieleniem soku.

KARAGEN (E 407)

Składa się z reszt D i L galaktozy oraz 3,6-anhydro-D-galaktozy, zestryfikowanych kwasem siarkowym. Otrzymuje się go z czerwonych alg morskich. Jest to proszek o barwie od kremowo-białej do jasnobrązowej. Karagen dobrze wiąże wodę tworząc trwałe galarety, wiąże się z białkiem mleka, nadając odpowiednią gęstość produktom mleczarskim i sosom. Najczęściej stosowny jest w stężeniu 0,005-3% jako substancja żelująca i zagęszczająca w produktach niskocukrowych , dietetycznych.

. W przetwórstwie owoców i warzyw duże znaczenie mają także hydrokoloidy, mające zdolność stabilizacji emulsji, lepszego wiązania wody i ukształtowania tekstury produktu. Do najczęściej stosowanych należą:

KWAS ALGINOWY (E 400) oraz Alginian sodu (E 401), potasu (E402), amonu (E 403), wapnia (E 404)

Kwas alginowy stanowi składnik błon komórkowych wodorostów morskich (alg brunatnych). Jest to substancja włóknista, nierozpuszczalna lecz szybko pęczniejąca w wodzie. Działa zagęszczająco i stabilizująco. Ma zastosowanie zwłaszcza przy produkcji dżemów, galaretek i marmolad.

MĄCZKA CHLEBA ŚWIĘTOJAŃSKIEGO (E 410)

Substancja otrzymywana z nasion suszonych owoców szarańczyna strąkowego. Jest rozpuszczalna w ciepłej wodzie. W temperaturze powyżej 85^°C daje roztwory o wysokiej lepkości niewrażliwe na zmianę pH. Substancja ta sama nie żeluje ale polepsza właściwości żelujące karagenu i agaru. Działa jako stabilizator i zapobiega synerezie.

GUMA GUAR (E 412)

Otrzymywana z nasion drzewa Cyamopsis tetragonolobus. Rozpuszcza się w zimnej wodzie. Wspomaga żelowanie karagenu i agaru. Środek stabilizujący i zagęszczający.

GUMA KSANTANOWA (E 415)

Otrzymywany na drodze mikrobiologicznej (substrat-cukier, glukoza lub skrobia). Rozpuszcza się w ciepłej i zimnej wodzie. Z innymi hydrokoloidami, np. mączką chleba świętojańskiego i gumą guar tworzy spójne gumowate żele. Stosowany jako środek zagęszczający, żelujący i stabilizator.

W ostatnich latach powstała nowa grupa dodatków do żywności - skrobie modyfikowane. Modyfikacja chemiczna skrobi (kukurydzianej lub ziemniaczanej) stworzyła produkty o właściwościach podobnych do naturalnych hydrokoloidów, które mają dużą odporność na degradację w środowisku kwaśnym (np. keczup) oraz w czasie ogrzewania (sosy w konserwach warzywno-mięsnych). Skrobie modyfikowane wpływają także korzystnie na cechy fizyczne żeli i roztworów (np. galaretki owocowe). Do najczęściej używanych należą: hydroksypropylowany fosforan dwuskrobiowy (E 1442), acetylowany adypinian dwuskrobiowy (E 1422), acetylowany fosforan dwuskrobiowy (E 1414).

Proces produkcji dżemów:

1. przygotowanie r-r pektyny

2. przygotowanie owoców , ewentualna desulfitacja pulpy powraca naturalna barwa owoców),

3. gotowanie owoców z cukrem (podgęszczenie)

4. dodatek roztworu pektyny (roztwór 4% r-r : l cz pektyny, 5 cz cukru, 19 cz wody), gdy ekstrakt owoców w wyparce jest o 4-5 jednostek (%) wyższy od zakładanego

5. gotowanie dżemu z pektyną około 5 minut

6. dodatek kwasu cytrynowego w postaci 50% gorącego roztworu, w celu zapewnienia warunków żelowania

7. rozlew na gorąco

Gotowanie pulpy odbywa się w kotłach otwartych lub wyparkach próżniowych. Łączny czas gotowania nie powinien przekraczać 30 minut. Konieczne jest zachowanie podanej kolejności dodawania składników. Wcześniejsze wprowadzenie cukru zwiększyłoby jego inwersję i karmelizację, a dłuższe gotowanie z kwasem wpłynęłoby na hydrolizę pektyn i złe żelowanie dżemu.

Przed rozlewem mierzy się ekstrakt i sprawdza zdolność do żelowania . W tym celu wykonuje się tzw. próbę talerzową. Następnie likwiduje się próżnię, temperatura podnosi się wówczas do około 96°C co stanowi pasteryzację dżemu. Dżem rozlewa się do opakowań na gorąco. Obecnie dżemy poddaje się często łagodnej pasteryzacji w tunelu pasteryzacyjnym.

W przypadku gotowania dżemu ze świeżych owoców nie występuje etap desulfitacji. Dla zachowania struktury owoców, na początku procesu wprowadza się część cukru (połowę) w postaci syropu (70% roztwór). Owoce wówczas zawieszone są w syropie i mieszadło wyparki podczas mieszania nie niszczy ich struktury.

WADY DŻEMÓW

1. Słaba konsystencja żelu

• zbyt długie gotowanie dżemu,

• zbyt wysoka lub zbyt niska kwasowość dżemu,

• niedostateczna ilość pektyny,

• za niski ekstrakt.

2. Synereza

• za wysoka kwasowość,

• za mała ilość pektyny,

• za niski ekstrakt,

• nadmierna inwersja sacharozy.

3. Niewłaściwa barwa

• nadmierne ogrzewanie,

• niedostateczne schłodzenie po rozlewie,

• niedostateczna desulfitacja,

• wady surowca.

4. Krystalizacja cukru

• wysoka kwasowość,

• za niska kwasowość,

• nadmierne ogrzewanie (zwiększona inwersja).

5. Rozwój mikroorganizmów

• niski ekstrakt,

• brak utrwalania powierzchni dżemów,

• zawilgocenie powierzchni dżemów.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI MARMOLADY

Marmolada jest mieszaniną o odpowiednio zżelowanej konsystencji:

cukrów; wody; jednego lub więcej następujących produktów otrzymanych z owoców cytrusowych: pulpy, przecieru, soku, ekstraktu wodnego lub skórki.

Ilość owoców cytrusowych wymagana do wytworzenia 1.000 g wyrobu gotowego nie powinna być mniejsza niż 200 g, z czego nie mniej niż 75 g powinno być uzyskane z owocni wewnętrznej (endokarpu).

Marmolada galaretkowa

Marmolada galaretkowa jest marmoladą niezawierającą składników nierozpuszczalnych, z wyjątkiem niewielkiej ilości drobno pokrojonej skórki.

Marmolada twarda lub miękka z owoców innych niż cytrusowe

Marmolada twarda lub miękka z owoców innych niż cytrusowe jest mieszaniną o odpowiednio zżelowanej konsystencji: cukrów; pulpy, przecieru świeżego lub konserwowanego, soku lub ekstraktu wodnego, otrzymanych z jednego lub więcej gatunków owoców, z ewentualnym dodatkiem kwasów spożywczych lub syropu skrobiowego.

Ilość pulpy, przecieru świeżego lub konserwowanego, soku lub ekstraktu wodnego wymagana do otrzymania 1.000 g wyrobu gotowego nie może być mniejsza niż:

1.100 g - w przypadku marmolady twardej;

800 g - w przypadku marmolady miękkiej.

Marmolada jest produkowana jest głównie z przecieru jabłkowego z niewielkim dodatkiem innych owoców.

Podział przecierów:

• podstawowe: jabłka i gruszki - 85%

• szlachetne: agrest, truskawki, wiśnie, porzeczki - 10%

• uzupełniające (barwiące): czarna jagoda, czarny bez, aronia - 5%

Ekstrakt wprowadzony przez cukier zarówno dla marmolady twardej jak i marmolady miękkiej wynosi 50%. Ekstrakt wprowadzony przez przecier wynosi 10% dla marmolady twardej i 7% dla miękkiej. Ilość przecieru jest wielkością stałą.

Do produkcji przecieru jabłkowego odpowiedni jest surowiec w stanie wczesnej dojrzałości handlowej, ze względu na wysoką zawartość pektyn i kwasów. Używa się owoce zdrowe, dowolnej wielkości i kształtu oraz niewielkimi, świeżymi uszkodzeniami mechanicznymi (również owoce ze spadów).

Proces technologiczny produkcji marmolady jest podobny do dżemów. Proces gotowania trwa 1,5 - 3,0 godzin (dżem do 30 minut). Odparowaniu ulega wówczas 45-50% wody, w dżemach tylko około 10%. Zazwyczaj nie dodaje się preparatu pektynowego i kwasu, gdyż przeciery z niezbyt dojrzałych jabłek zawierają dostateczne ich ilości. Marmolady rozlewa się zwykle do dużych opakowań, wiader lub małych opakowań termoformowalnych. Do dużych opakowań rozlewa się marmoladę w stanie lekko ostudzonym ponieważ długi czas przetrzymywania gorącej marmolady ujemnie wpływa na jej żelowanie i zabarwienie. Marmoladę w naczyniach niehermetycznych przechowuje się w suchych i chłodnych magazynach ze względu na możliwość pleśnienia.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI POWIDEŁ

Powidła śliwkowe są mieszaniną o konsystencji odpowiednio miękkiej, dającą się rozsmarować:

pulpy lub przecieru ze śliwek; cukrów.

Ilość pulpy lub przecieru ze śliwek wymagana do wytworzenia 1.000 g wyrobu gotowego nie może być mniejsza niż 1.600 g.

Powidła mogą być produkowane ze świeżych lub mrożonych owoców, z przecierów i pulp pasteryzowanych lub konserwowanych dwutlenkiem siarki. Można też wykorzystywać śliwki suszone. Powidła są 3-4 krotnie zagęszczonym koncentratem z przecierów lub pulp owocowych z niewielkim dodatkiem cukru lub bez cukru.

Surowiec: śliwki węgierki w pełni dojrzałe, miękkie, o miąższu bogatym w cukry. Czynnikiem decydującym o przydatności śliwek do produkcji powideł jest ich skład chemiczny. Śliwki podobnie jak inne owoce pestkowe zawierają więcej glukozy niż fruktozy. Glukoza jest cukrem mniej wrażliwym na długotrwałe ogrzewanie niż fruktoza, która w czasie ogrzewania łatwo ulega rozkładowi i odwodnieniu do brunatnych związków o nieprzyjemnym smaku i zapachu.

W pierwszym etapie produkcji powideł otrzymuje się przecier. Następnie przecier podgęszcza się do zawartości ekstraktu ok. 35% i dodaje taką ilość cukru, aby po jego rozpuszczeniu uzyskać wymaganą zawartość ekstraktu (ponad 55%). Następnie powidła rozlewa się na gorąco do opakowań jednostkowych. Powidła gotuje się w kotłach otwartych lub wyparkach próżniowych. Otrzymane w wyparkach próżniowych są delikatniejsze, mają smak bardziej śliwkowy smak, natomiast gotowane w kotłach otwartych są o smaku i zapachu "skarmelizowanym", powidłowym, co często bardziej odpowiada gustom konsumentów, którzy są przyzwyczajeni do tego typu powideł.

Zadanie 1.

Obliczyć zużycie pulpy z czarnej porzeczki o zawartości ekstraktu 11%, kwasowości 2,5%, sile żelowania 0,3°TB do wyprodukowania 500 kg dżemu o zawartości ekstraktu 63%, kwasowości 1,2%, sile żelowania 0,65°TB. Siła żelowania preparatu wynosi 200°TB. Zużycie pulpy 460 kg/1000 kg dżemu.

Obliczanie:

1. Ilość pulpy

460 kg pulpy na 1000 kg dżemu

x kg na 500 kg

x=230 kg pulpy

2. Ilość preparatu pektynowego - oblicza się z bilansu jednostek żelowania:

Jednostki żelowania w pulpie + jednostki żelowania w preparacie pektynowym = jednostkom żelowania w

dżemie

230 x 0,3 + P x 200 = 500 x 0,65

P=l,28 kg preparatu pektynowego

3. Ilość kwasu - obliczamy z bilansu kwasowości:

Kwasowość w pulpie + kwas dodany = kwasowości w dżemie

(230 x 2,5)/100 + K = (500 x 1,2)/100

K = 0,25 kg kwasu cytrynowego

4. Ilość cukru - obliczamy z bilansu ekstraktu

Ekstrakt w pulpie + ekstrakt w kwasie + ekstrakt w preparacie + Cukier = ekstraktowi w dżemie

(230 x 11)/100 + 1,28 + 0,25 + C = (500 x 63)/100

1

---