5- sokownictwo

1

SOKOWNICTWO

3/87

SOKOWNICTWO

Soki są to produkty wyciśnięte lub wyekstrahowane z miąższu owoców lub warzyw, przeznaczone do dalszego przerobu na soki pitne, napoje owocowe, soki w proszku, koncentraty, soki słodzone i wina.

W swoim składzie zawierają rozpuszczalne substancje organiczne takie jak: cukry, kwasy organiczne, sole mineralne oraz niewielkie ilości stałych i półrozpuszczalnych składników owoców.

Wzbogacenie soków w cenne składniki odżywcze osiąga się przez częściowe upłynnienie miazgi za pomocą enzymów pektynolitycznych i celulolitycznych.

4/87

SOKOWNICTWO

5/87

SOKOWNICTWO

Sezonowe występowanie surowców owocowych i warzywnych zmusza przemysł do produkcji soków owocowych i warzywnych w postaci półprzetworów.

W zależności od przeznaczenia soki surowe utrwalane są chemicznie oraz zagęszczane do postaci półkoncentratów lub koncentratów.

Soki warzywne utrwala się metodami fizycznymi.

6/87

SOKOWNICTWO

Podstawowym surowcem do produkcji soków w Polsce są jabłka, ponadto surowcem mogą być owoce pestkowe (głównie wiśnie) oraz jagodowe (agrest, truskawki, czarna i czerwona porzeczka, żurawiny, maliny).

Do wyrobu soków należy używać owoców: dorodnych (nie spadów – polifenole i enzymy

pogarszaja jakość), nie sfermentowanych i nie porażonych pleśniami.

7/87

W y m a g a n i a s u r o w c o w e .

Jabłka (zbiory do 2 mln t, około 50% przerób): odmiany jesienne lub zimowe; w pełni dojrzałe (niedojrzałe zawierają mało

ekstraktu oraz skrobię powodującą zmętnienia, przejrzałe miękkie trudno się tłoczą);

nie sfermentowane i nie porażone pleśniami (bez mykotoksyn – patuliny);

SOKOWNICTWO

8/87

odpowiedni stosunek cukrów:kwasów jak 15-16:1(pożądane są odmiany kwaśne, stosunek poniżej 15:1 posiadają odmiany - Lobo, Landsberska, Jonathan, Idared, Antonówka ma 5,5:1, odmiany kwaśne szczególnie cenne są do produkcji koncentratów soków jabłkowych);

zawartość polifenoli 350-750mg/l, gwarantuje to odpowiednią cierpkość;

SOKOWNICTWO

9/87

najlepsze na soki są mieszaniny 4-5 odmian aromatycznych z kwaśnymi;

optymalna wydajność moszczu w procesie tłoczenia, zależna od rodzaju odmiany i stadium dojrzałości. Można przewidywać wydajność tłoczenia na podstawie stosunku azotu do wapnia. Jeżeli jest wyższa niż 30 jabłka nie są przydatne do tłoczenia. Najbardziej przydatne do tłoczenia są gdy wartość ta jest niższa niż 10.

Preferowanymi odmianami są: Prian, Prima, Priscilla, Czerwony Boskop.

Nie zaleca się stosować odmian: Spartan, Golden Delicious, Jonathan.

SOKOWNICTWO

10/87

Cenne surowce dla sokownictwa

Wiśnie dzięki zawartości dużej ilości kwasów,

cukrów, garbników i intensywnej barwie.

Porzeczka czarna ze względu na duże ilości kwasów, witaminy C

oraz intensywną barwę.

Nieco mniejszą wartość przedstawiają porzeczki czerwone.

SOKOWNICTWO

11/87

Agrest stosowany jest przede wszystkim do produkcji soków przeznaczonych na wina, nieco w mniejszych ilościach do produkcji soków pitnych wieloowocowych.

Maliny pomimo wielu walorów są przetwarzane na soki w niewielkich ilościach.

W ostatnich latach obserwuje się znaczny wzrost zastosowania do produkcji soku truskawek. Wymaga się aby były one w pełni dojrzałe dobrze wybarwione i zdrowe.

SOKOWNICTWO

12/87

Aronia jest owocem, który zdobywa uznanie w sokolnictwie:

ze względu na intensywnie czerwony kolor; cenny komponent soków wieloowocowych; łatwo poddaje się tłoczeniu, z dużą wydajnością bez

dodatkowej obróbki wstępnej. Zużycie surowców w kg na 1000l soku: owoce prasy: POK-200 Bucher Ekstrakt jabłka 1355 1300 10% porzeczki czarne 1340 1300 10% śliwki 1400 1300 13,5% truskawki 1230 1220 6% wiśnie 1400 1360 12%

SOKOWNICTWO

13/87

SOKOWNICTWO

Otrzymywanie wysokiej jakości soków owocowych zależy przede wszystkim od dobrej jakości surowca.

Użycie surowca niskiej jakości prowadzi do produktu niskiej jakości, bez względu na to jak wysoką i nowoczesną zastosuje się technikę otrzymywania soku.

14/87

SOKOWNICTWO

mycie,

przebieranie owoców,

rozdrabnianie, jabełk nie rozparzamy i nie odszypułkowujemy !!!

obróbkę miazgi,

tłoczenie,

wstępne oczyszczanie soku.

Proces produkcji soku surowego obejmuje:

15/87

Odszypułkowywanie owoców jagodowych i

pestkowych ułatwia proces przerobu i eliminuje

przenikanie do soku z szypułek niekorzystnych

składników takich jak: enzymy, zielone

barwniki, garbniki itp. Podczas rozparzania.

SOKOWNICTWO

16/87

SOKOWNICTWO

Proces obróbki wstępnej surowca obejmujący mycie i przebieranie, jest podobny do obróbki stosowanej w innych technologiach.

Do mycia stosuje się płuczki wibracyjne, wodno powietrzne, a do owoców twardych, takich jak jabłka także bębnowe.

w celu podniesienia jakości soków stosuje się odpestczanie owoców pestkowych oraz odszypułkowywanie owoców jagodowych i pestkowych. Zabiegi te ułatwiają przerób i eliminują przenikanie do soku

niekorzystnych składników takich jak: enzymy, barwniki, glikozydy itp., szczególnie wówczas gdy owoce są rozparzane.

23/87

SOKOWNICTWO

Otrzymywanie soku

Znane są trzy metody otrzymywania soków:

upłynnianie enzymatyczne owoców - 100%. ekstrakcja wodna 92-97%, tłoczenie z wydajnością 50-80%,

24/87

SOKOWNICTWO

Sok w owocach znajduje się w wakuolach komórek i protoplazmie, jest on ściśle związany w tkankach strukturą komórkową.

Komórki tracą zdolność utrzymywania soku wtedy, gdy zostanie zniszczona błona półprzepuszczalna.

Odbywa się to na drodze mechanicznej, termicznej lub innej.

25/87

SOKOWNICTWO

Innym czynnikiem wpływającym na wydobycie soku jest ilość i forma występowania w owocach związków pektynowych. Są one składnikami budulcowymi ścian

komórkowych. Podnoszą lepkość utrudniając wydobycie soku i podwyższają zdolność zatrzymywania wody przez

tkanki owoców.

26/87

SOKOWNICTWO

Dlatego przed otrzymaniem soku należy zastosować obróbkę owoców, która naruszyłaby strukturę komórkową,

Najczęściej stosuje się rozdrobnienie i/lub ogrzanie.

Maksymalizacja wydobycia soku ma duży wpływ na jego koszt. Koszty surowca stanowią ponad 60% kosztów produkcji soku, dlatego dąży się do poprawy wydajności soku z miazgi.

27/87

Rozdrabnianie

Rozdrabnianie surowca polega na mechanicznym uszkodzeniu tkanki w wyniku rozbicia, rozgniecenia lub roztarcia owoców.

Zabieg ten decyduje w znacznym stopniu o wydajności, ponieważ tylko z rozdrobnionej tkanki owocu, po zniszczeniu komórek wydobywa się sok.

SO

KO

WN

ICT

WO

28/87

Rozdrabnianie

Rozdrobnienie przy produkcji soku powinno charakteryzować się takim zniszczeniem tkanki i błon komórkowych, aby sok otrzymany w wyniku tłoczenia zawierał możliwie jak najmniejszą ilość drobnych części stałych przy jak największej jego wydajności.

Duża ilość zawiesin w soku powoduje problemy w uzyskaniu klarowności, wymaga dodatkowych urządzeń do filtracji, wirowania i klarowania, stwarza problemy z powstałymi osadami.

SO

KO

WN

ICT

WO

29/87

Rozdrabnianie

Do rozdrobnienia owoców miękkich stosuje się gniotowniki, a do twardych szarpaki mechaniczne jedno- i dwuwalcowe.

W urządzeniach tych rozdrabnianie materiału następuje na skutek szarpiącego działania odpowiednio uzbrojonych w kołki, kolce lub zęby walców obracających się z różną szybkością.

SO

KO

WN

ICT

WO

30/87

RozdrabnianieS

OK

OW

NIC

TW

O

31/87

Rozdrabnianie

Do rozdrabniania jabłek stosuje się najczęściej dezintegrator Rietza. Jest on zbudowany w ten sposób, że na pionowym wale zamocowane są poziomo tarcze z młotkami. Napęd wirnika odbywa się bezpośrednio od pionowego silnika elektrycznego umieszczonego pod wirnikiem. Komora rozdrobnienia jest obudowana wymiennymi sitami przez które jest odprowadzany na zewnątrz rozdrobniony materiał.

SO

KO

WN

ICT

WO

32/87

RozdrabnianieS

OK

OW

NIC

TW

O

33/87

Rozdrabnianie

SO

KO

WN

ICT

WO

35/87

Rozdrabnianie

Lepsze efekty równomiernego rozdrobnienia i poprawy wydajności soku, np. z jabłek o 10% uzyskuje się z użyciem młynka Buchera. Są to młynki działające na zasadzie ścierania owoców przy pomocy rowkowanych piłek zamontowanych na obracającym się bębnie. Na tym urządzeniu kawałki są bardziej jednolite, mniej jest miazgi, tłoczenie jest łatwiejsze, szybsze, sok zawiera mniej zawiesin niż z młynka młotkowego wydajność w czasie tłoczenia jabłek jest o około 10% wyższa niż przy stosowaniu młynka Rietza. S

OK

OW

NIC

TW

O

36/87

RozdrabnianieS

OK

OW

NIC

TW

O

Młynek Buchera

40/87

RozdrabnianieS

OK

OW

NIC

TW

O

Młynek Buchera

41/87

Rozdrabnianie

W zależności od gatunku owoców miazga owocowa może być bezpośrednio tłoczona lub podlegać dalszej obróbce.

Mogą być stosowane inne metody wspomagające lub zastępujące rozdrabnianie mechaniczne. przykładem jest zastosowanie wibracji, prądu elektrycznego, ultradźwięków i promieni jonizujących.

SO

KO

WN

ICT

WO

42/87

SOKOWNICTWO

WIBRACJE Proces ten polega na poddawaniu całych lub

pokrojonych owoców wibracji w celu uszkodzenia tkanek owoców. Można zwiększyć stopień rozdrobnienia z 72%

uzyskiwanego metodą rozdrabniania mechanicznego do 78-80% po zastosowaniu wibracji.

Czas wibracji zależy od wielkości cząstek owoców - im mniejsze - tym krótszy.

W wyniku zastosowania wibracji wydajność soku wzrasta w porównaniu do rozdrabnianych mechanicznie o 8-10%.

Wadą jest zbyt duże rozdrobnienie i przechodzenie miazgi do soku.

43/87

SOKOWNICTWOPRĄD ELEKTRYCZNY Komórki roślinne są wrażliwe na prąd elektryczny ponieważ

posiadają elektrycznie naładowane cząstki koloidalne i jony. Pod działaniem prądu elektrycznego następuje ruch jonów,

któremu zapobiega półprzepuszczalna błona protoplazmy. W wyniku tego wokół niej wzrasta stężenie jonów co powoduje jej uszkodzenie. Po zniszczeniu błon białkowo - lipidowych wzrasta ich przepuszczalność dla soku komórkowego. Ten sposób obróbki pozwala na wzrost wydajności soku o 5-10%. Ułatwia on również tłoczenie gdyż występuje duży samoczynny

wyciek soku. Dodatkowym efektem jest ogrzewanie protoplazmy co przyspiesza

koagulację białek. Ujemną stroną jest niebezpieczeństwo porażenia prądem.

44/87

SOKOWNICTWO

OBRÓBKA ULTRADŹWIĘKAMI. miazgę umieszcza się w wannie wyposażonej w

ultradźwiękowe wibratory. Podczas działania ultradźwięków na tkankę

oddziaływują siły kawitacyjne (szybkie zmiany ciśnienia), prowadzące do rozrywania komórek. Wydajność soku wzrasta o 6-10%. Sok jest bardziej klarowny i lepiej zabarwiony niż

bez tej obróbki. Smak soku nie ulega zmianie.

45/87

SOKOWNICTWO

OBRÓBKA PROMIENIOWANIEM JONIZUJĄCYM. Promienie jonizujące powodują wzrost przepuszczalności

błon komórkowych i zwiększenie wydajności soku o około 7-10%.

Największe efekty daje napromieniowanie dawkami 400-600 krad. Większe dawki powodują zbyt duże rozmiękczenie i utrudniają tłoczenie soku. Ponadto sok ulega ciemnieniu. Dawki do 600 krad nie wywoływały niekorzystnych zmian jakościowych. Natomiast wyższe prowadziły do strat witamin i antocyjanów. Działanie promieniowaniem związane jest ze zmianami w

związkach pektynowych. Wzrasta zawartość rozpuszczalnych pektyn w wyniku rozkładu protopektyny.

Stwierdzono, że promienie jonizujące wybijają jony wapnia z kompleksów, które tworzy on ze składnikami pektyn.

46/87

We Francji opracowano i wdrożono w technikę "błyskawiczne rozprężenie".

Technika ta polega na podgrzaniu owoców do temperatury do 90oC, a następnie szybkim rozprężeniu polegającym na umieszczeniu w próżni 70 mbar

Gwałtowne parowanie powoduje rozrywanie komórek skórki, które są bogate w barwniki i substancje aromatyczne.

Odzyskuje się 10% lotnych związków.

Temperatura spada do 30oC w wyniku gwałtownego parowania.

SOKOWNICTWO

47/87

SOKOWNICTWO

Obróbka termiczna i enzymatyczna. W procesie przerobu owoców jagodowych i

pestkowych, niezbędne jest przeprowadzenie operacji technologicznych, umożliwiających uzyskanie soku o wysokiej jakości.

W zależności od przeznaczenia soku surowego można stosować różne sposoby obróbki miazgi.

48/87

Jabłka deserowe ze względu na ich strukturę, która uniemożliwia otrzymanie dużej wydajności soku są traktowane enzymami pektynolitycznymi przed tłoczeniem.

Enzymy działające na miazgę owocową degradują pektyny i ułatwiają uwalnianie soku z owoców. Procesowi tłoczenia w tym przypadku towarzyszy powtórny dodatek enzymów w celu końcowej depektynizacji i klarowania soku.

SOKOWNICTWO

49/87

SOKOWNICTWO

Miazgę, z której pozyskany sok przeznaczony jest na produkty bezalkoholowe można poddawać traktowaniu preparatami enzymatycznymi, obróbce termicznej, lub połączeniu tych metod.

W przypadku przeznaczenia soków na wina można poddawać miazgę podfermentowaniu (maceracji).

50/87

SOKOWNICTWO

Niektóre owoce jagodowe i jabłka deserowe ze względu na ich strukturę, która uniemożliwia otrzymanie dużej wydajności soku są traktowane enzymami pektynolitycznymi już przed tłoczeniem.

Enzymy działające na miazgę owocową degradują pektyny i ułatwiają uwalnianie soku z owoców.

W tym przypadku, po tłoczeniu powtórnie dodaje się enzymów w celu końcowej depektynizacji i klarowania soku.

51/87

SOKOWNICTWO

Innym sposobem traktowania owoców trudno oddających sok, a jednocześnie bogatych w związki barwne i smakowo - zapachowe jest obróbka termiczna połączona z dodatkiem preparatów enzymatycznych.

W procesie podgrzewania miazgi najlepsze efekty otrzymuje się stosując krótkotrwałą obróbkę miazgi w temperaturze 80 - 90o C, a następnie po schłodzeniu do temperatury optymalnej dla aktywności enzymów traktuje się ją enzymatycznymi preparatami pektynolitycznymi.

52/87

SOKOWNICTWO

Obróbka termiczna : powoduje denaturację komórek tkanki owoców oraz

ich rozluźnienie, ułatwia wyługowanie barwników i substancji

aromatycznych ze skórki owoców do wydzielającego się soku,

przyczynia się do ewakuacji powietrza zapobiegając w ten sposób niekorzystnemu działaniu tlenu,

powoduje zniszczenie mikroflory powierzchniowej powoduje inaktywację enzymów.

53/87

SOKOWNICTWO

Obróbka termiczna polega na krótkotrwałym (2-3 min) podgrzaniu miazgi do temperatury 80-90C, a następnie wytłoczeniu soku.

Metodę tę stosuje się w przypadku owoców o małej zawartości pektyn (czarne jagody, wiśnie, aronia, niektóre winogrona).

54/87

SOKOWNICTWO

Ogrzanie miazgi ułatwia wydzielanie soku i podwyższa jego wydajność wskutek skoagulowania białek znajdujących się w protoplazmie komórek oraz przez częściowe zhydrolizowanie substancji pektynowych sklejających komórki.

Przy przerobie owoców kolorowych ogrzanie jest konieczne aby wydobyć barwniki. Szybkie ogrzanie soku inaktywuje enzymy utleniające i przyczynia się do ochrony witaminy C.

55/87

SOKOWNICTWO

Obróbkę termiczną prowadzi się w różnych typach podgrzewaczy rurowo-ślimakowych o działaniu ciągłym (termobrekach) lub w urządzeniach działających okresowo.

56/87

SOKOWNICTWO

Obróbka enzymatyczna miazgi preparatami pektynolitycznymi powoduje rozkład pektyn, a przez to: ułatwienie tłoczenia, zwiększenie wydajności soku i zawartości w nim

cukrów, kwasów, garbników i innych. umożliwia zastosowanie nowoczesnych pras ciągłych o

dużej wydajności.

Obróbka enzymatyczna

57/87

SOKOWNICTWO

O skuteczności działania preparatów enzymatycznych decydują następujące czynniki:

rodzaj surowca i jego dojrzałość,

aktywność preparatu,

temperatura,

pH,

rozdrobnienie

skuteczność mieszania.

58/87

SOKOWNICTWO

Rodzaj surowca i jego dojrzałość, Przed rozpoczęciem procesu otrzymywania soku, ocenia się

dojrzałość surowców - w tym zawartość skrobi, pektyn oraz konsystencję (twardość).

W owocach niedojrzałych (jabłka) znajdują się znaczne ilości skrobi, która w dalszym procesie produkcji soku może powodować zmętnienia.

Główną przyczyną utrudnionego tłoczenia owoców są pektyny.

Wraz z dojrzewaniem następuje wzrost ilości uwolnionych związków pektynowych (jabłka, porzeczki i śliwki).

Pektyny są to polisacharydy budujące strukturę blaszki środkowej ścian komórkowych.

59/87

SOKOWNICTWO

Pod względem chemicznym pektyny są to wielkocząsteczkowe polimery, zbudowane z długich łańcuchów kwasu galakturonowego, częściowo zestryfikowanego metanolem. Monomery kwasu galakturonowego są połączone wiązaniami 1,4 -glikozydowymi. Poboczne łańcuchy zawierają arabinozę, ramnozę, mannozę i inne cukry.

Po uszkodzeniu tkanek rozpuszczalne pektyny przechodzą do soku i podnosząc jego lepkość utrudniają tłoczenie.

Rodzaj surowca i jego dojrzałość,

OCOOCH3

OO

COOCH3

OO

O

COOHO

COOCH3

O

60/87

SOKOWNICTWO

Aktywność preparatu W procesie enzymatycznej obróbki miazgi usuwa

się substancje pektynowe, skrobię, celulozę i hemicelulozę przy użyciu specjalnie dobranych preparatów enzymatycznych.

W jej wyniku uzyskuje się większą wydajność soku oraz wzrost przepustowości pras.

Ma to szczególne znaczenie na poczatku i pod koniec sezonu produkcyjnego, kiedy jakość owoców nie jest już tak dobra jak wcześniej - zmienia się skład owoców:

61/87

SOKOWNICTWO

w owocach niedojrzałych znajduje się dużo skrobi,a w dojrzałych pektyna przekształca się z nierozpuszczalnej protopektyny do rozpuszczalnej pektyny. Prowadzi to do wzrostu lepkości miazgi i zahamowania wypływu soku. Proces tłoczenia wydłuża się.

Hydroliza rozpuszczalnych pektyn przez enzymy do depektynizacji miazgi usuwa te niedogodności i pozwala na istotne polepszenie wydajności. Pektyny, oraz inne małe cząstki takie jak fragmenty

białek i polifenole podczas rozdrabniania i tłoczenia miazgi przechodzą do soku w postaci rozpuszczonej i nierozpuszczonej.

62/87

SOKOWNICTWO Aktywność enzymów jest skierowana na następujące

rodzaje połączeń: Rozszczepianie wiązań pomiędzy pektyną a arabanem i

galaktanem wywołują protopektynazy, Rozszczepianie wiązań estrowych w pektynie i uwalnianie

alkoholu metylowego i wolnych grup karboksylowych powodują pektynoesterazy.

Rozszczepianie wiązań -1,4-glikozydowych z uwolnieniem kwasu galakturonowego lub jego polimerów powodują pektynazy (depolimerazy, endopoligalakturonazy, egzopoligalakturonazy).

Rozszczepianie wiązań -1,4-glikozydowych z wytworzeniem kwasu 4-dezoksy-5-keto-galakturonowego – powodują transeliminazy. Zachodzi wtedy odszczepienie reszty kwasu galakturonowego.

63/87

SOKOWNICTWO

O

COOCH3

OO

COOCH3

OO

O

COOH

O

COOCH3

O

OHOH

COOH

HOH

n

O

COOCH3

OO

COOCH3

OO

O

COOH

O

COOCH3

O

OO

COOHO

O

COOHO

O

COOHO

O

COOHO

HOH

COOH

HOH

n

O

COOCH3

HOHO

O

COOH

O

COOCH3

HOH

HOH

HOH

n

m

pektynoesteraza

poligalakturonaza

pektynotranseliminaza

64/87

SOKOWNICTWO Prawie wszystkie handlowe preparaty pektolityczne

zawierają te trzy enzymy w różnych proporcjach, w zależności od technologii ich produkcji. Pektyny są odpowiedzialne za wiele problemów

występujących podczas produkcji soku. Jako stabilizator zmętnień, przeszkadzają w klarowaniu soków.

Dodatek enzymów pektolitycznych stosuje się aby ułatwić tłoczenie, a w dalszym procesie do ułatwienia klarowania.

Poprzez enzymatyczną degradację łańcucha pektynowego następuje utrata właściwości stabilizowania zmętnień przez pektyny, a klarowanie i filtracja soku są ułatwione.

65/87

SOKOWNICTWO

W latach urodzaju zastosowanie enzymów pozwala na przerobienie większej ilości surowca poprzez polepszenie wydajności pras. Enzymy są zwykle dodawane bezpośrednio do

rozdrabniacza jako 1-2% roztwór.

Dodatkowo, enzymatyczna obróbka miazgi ułatwia czyszczenie pras, szczególnie pod koniec sezonu przetwórczego, kiedy wytłoki są wilgotne, lepkie i trudne do usunięcia.

66/87

SOKOWNICTWO

W procesie wstępnej obróbki miazgi używa się preparatów enzymatycznych, których głównym składnikiem są enzymy pektynolityczne.

Poza aktywnością pektynolityczną preparaty te posiadają również aktywności celulolityczną i hemicelulolityczną.

Preparaty te otrzymuje się z wyselekcjonowanych szczepów Aspergillus niger A. aculeatus i A. oryzae.

67/87

SOKOWNICTWO

Temperatura i pH Każdy z handlowych preparatów enzymatycznych ma

optymalny zakres pH i temperaturę działania. Optimum pH dla poligalakturonaz roślinnych wynosi

2,5-4,5, dla pleśniowych – 4,5, a dla bakteryjnych ok.6,0. Optimum pH znacznie się waha w zależności od

substratu, na jaki enzym działa.

Preparaty dzielą się na termolabilne, których optimum działania nie przekracza 40C, oraz termostabilne, dla których optimum działania mieści się w granicach 50-60C.

68/87

SOKOWNICTWO

Poniżej i powyżej optymalnych zakresów temperatury i pH aktywność i stabilność działania preparatów znacząco się obniża.

Handlowe preparaty działają skutecznie w pH od 3 do 6, a optimum działania zwykle wynosi od pH 4,2 do 4,8. Na przykład preparat firmy Novo Nordisk: Pectinex

SMASH zaleca się dodawać do miazgi o temperaturze 15-25C, Pectinex MASH i Pectinex ultra SP-L - również, ale może być stosowany w temperaturze do 50C, natomiast np. Pectinex Colour ma optymalne temperatury działania wynoszące 45-50C.

69/87

SOKOWNICTWO

Rozdrobnienie i skuteczność mieszania Duże rozdrobnienie miazgi zwiększa

powierzchnię czynną cząstek i tym samym powierzchnię działania enzymów.

Mieszanie powoduje lepsze rozłożenie preparatu w miazdze.

Stosowane są również enzymy poprawiające barwę soku z owoców kolorowych. Ich działanie polega na wielokierunkowym działaniu różnych grup enzymów, które poza działaniem upłynniającym ułatwiają również wydobycie barwników.

71/87

SOKOWNICTWO Kolejną metodą otrzymywania intensywnie

zabarwionych soków jest zamrażanie. Podczas zamrażania w komórkach i przestrzeniach

międzykomórkowych owoców tworzą się kryształy lodu, powodują one rozrywanie komórek i denaturację protoplazmy. Zamrażanie, a następnie rozmrażanie przed tłoczeniem

stwarza wiele trudności technologicznych, np. drogie urządzenia do szybkiego rozmrażania, aby nie pogarszać jakości soku.

Zamrażanie nie inaktywuje enzymów, które podczas rozmrażania mogą powodować ciemnienie enzymatyczne, a utlenianie pogarsza jakość soku.

72/87

SOKOWNICTWO

Fermentacja w miazdze W technologii otrzymywania soków do celów

winiarskich można prowadzić kilkudniowe podfermentowanie na miazdze.

Zabieg ten: Przyczynia się do rozkładu związków pektynowych. Przyczynia się do lepszej ekstraktywności barwników i

substancji aromatycznych.

73/87

SOKOWNICTWO

Umożliwia wyługowanie skupionych w skórkach, pestkach

i szypułkach związków garbnikowych, które nadają winom

czerwonym charakterystyczny cierpki posmak.

Pozwala uzyskać wysokie odfermentowanie cukru,

ponieważ obecność nierozpuszczalnych części owocu

aktywizuje działalność drożdży przez rozwinięcie“

wewnętrznej powierzchni” fermentującego nastawu.

74/87

Ułatwia wydobycie moszczu z owoców podczas

tłoczenia miazgi przefermentowanej – alkohol i

rozwój drożdży powoduje koagulację protoplazmy i

utratę turgoru, wskutek czego znaczna część

moszczu oddziela się od miazgi na drodze dekantacji

i cedzenia.

Ułatwia sklarowanie wina, ponieważ przy

fermentacji w miazdze obecne w owocach enzymy

hydrolityczne powodują częściowe rozpuszczenie i

strącenie pektyn.

SOKOWNICTWO

75/87

SOKOWNICTWO

Ujemną stroną tego zabiegu jest możliwość rozwoju bakterii fermentacji octowej, mlekowej (zapobiegać można przez siarkowanie), duży dopływ tlenu oraz trudności w zmechanizowaniu procesu.

Aby osiągnąć dobre rezultaty fermentacji w miazdze, należy stosować szczepienie jej czystą kulturą drożdży winiarskich, przy zastosowaniu kwasu siarkawego jako czynnika hamującego rozwój dzikiej, niepożadanej mikroflory.

76/87

SOKOWNICTWO

Pomimo tych zabiegów czystość mikrobiologiczna procesu jest zmniejszona, zwłaszcza wskutek zbierania na powierzchni cieczy lżejszych części miazgi, tworzących tzw. “czapkę”, pływającą po powierzchni moszczu. Wystawanie “czapki” ponad powierzchnię

powoduje zakażenia moszczu bakteriami octowymi i muszką octową.

77/87

SOKOWNICTWO

Obróbka enzymatyczna warzyw zalecane jest stosowanie preparatu Rohapect K

będącego mieszaniną poligalakturonaz z dodatkiem hemicelulaz. Taki skład enzymów umożliwia, podczas tłoczenia lub

przecierania wyodrębnianie wraz z sokiem cennych barwników, które rozmieszczone są pomiędzy włóknami i celulozą. W ten sposób można uzyskać soki warzywne (marchwiowy, selerowy) o podwyższonej ilości karotenu.

W przypadku warzyw przed dodaniem enzymów, miazga powinna być zakwaszona kwasem cytrynowym do pH 4,8 - 5. Po obróbce enzymatycznej dalszy przerób, w zależności od potrzeb można prowadzić poprzez tłoczenie, przecieranie przez sita lub stosowanie dekanterów.

78/87

Preparaty pektynolityczne mogą być dodawane sposobem stacjonarnym i dynamicznym. Pierwszy polega na jednokrotnym lub dwukrotnym wprowadzeniu określonej ilości preparatu i wymieszaniu z miazgą. Drugi polega na równomiernym i proporcjonalnym dawkowaniu preparatu do strugi surowca o zmiennym natężeniu przepływu.

SOKOWNICTWO

79/87

Metodę termiczną stosuje się najczęściej do owoców o małej ilości pektyn np. czarna jagoda i wiśnie, a obróbkę enzymatyczną w przypadku owoców o dużej zawartości pektyn jak porzeczka czarna, jeżyna i niektóre odmiany śliwek.

Podczas ogrzewania miazg owoców kolorowych białka wchodzące w skład błony półprzepuszczalnej koagulują, wzrasta przepuszczalność komórek.

SOKOWNICTWO

80/87

Powoduje to wzrost wydajności soku podczas tłoczenia, szczególnie trudno tłoczących się. Na przykład:

SOKOWNICTWO

wydajność

nie ogrzewane ogrzewane

morele 6% 70%

porzeczki czarne

30% 59%

czereśnie 52% 75%

śliwki 19% 74%

81/87

Ogrzewanie: inaktywuje enzymy, koaguluje białka, zmniejsza lepkość soku, ułatwia wydobycie barwników i

związków aromatycznych ze skórki i miąższu do soku.

SOKOWNICTWO

82/87

Parametry ogrzewania powinny być dokładnie ustalone

dla każdego rodzaju owoców.

W zbyt wysokich temperaturach i długim czasie

ogrzewania ekstrahują się związki pogarszające smak

soku, a także wzrasta zawartość pektyn co utrudnia

filtrację i tłoczenie.

Następuje wzrost tempa reakcji nieenzymatycznego

brunatnienia i rozkład barwników,

Zalecane temperatury 65-85oC .

Ogrzewanie może odbywać się z dodatkiem wody 20%

np. dla śliwek.

SOKOWNICTWO

83/87

SOKOWNICTWO Upłynnianie enzymatyczne miazg. Stosunkowo nową metodą w technologii produkcji

soków owocowych jest enzymatyczne upłynnienie surowca.

Jest to związane z dużym postępem, który dokonuje się w dziedzinie produkcji coraz doskonalszych preparatów enzymatycznych.

Do przeprowadzenie procesu upłynniania wymagane są specjalnie opracowane preparaty enzymatyczne. Wymaga się od nich szybkiego zmniejszania lepkości

miazgi do 50-60% wartości początkowej. Spośród dotychczas polecanych do obróbki miazgi

enzymów na uwagę zasługują: Pectinex Ultra SP-L, Pectinex Superpress, Pectinex BE, Rohapect MA Plus.

84/87

SOKOWNICTWO

Na przykład firma Novo Nordisk oferuje enzym Pectinex BE do maceracji miazgi owoców kolorowych w temperaturze 45-50C. Enzym posiada szeroki zakres aktywności w

zakresie rozkładania pektyn i włóknistych składników tkanki. Dzięki czemu osiąga się wysoką wydajność ekstraktu i barwników.

85/87

SOKOWNICTWO

Wyprodukowano również nowy preparat upłynniający miazgę jabłkową Pectinex APF‑L. Działanie preparatu jest tak intensywne, że poza

skórkami, szypułkami, gniazdami nasiennymi, nasionami i pewnymi nierozpuszczalnymi materiałami celulozowymi i fenolowymi nie ma innych odpadów w procesie pozyskiwania soku.

Wydajność masowa wynosi ok.92-95%. Na skutek rozpuszczenia składników (degradacja

pektyn, hemiceluloz i niektórych celuloz) poziom ekstraktu podnosi się o ok. 10%. Preparat Ultrazym AFP-L po 2h maceracji miazgi w

temperaturze 25C pozwala na uzyskanie wydajności moszczu do 93%, a poprawę zdolności przerobowej prasy prawie trzykrotnie do 12t/h.

86/87

SOKOWNICTWO

Depektynizacja miazgi

Upłynnianie miazgi

Wydobycie soku prasa horyzontalna dekanter

Dawka enzymu 50-100 ppm 100-300 ppm

Czas reakcji 30-60 min 1-3 godzin

Temperatura procesu

10-30C 30-50C

Enzymy pektynazy pektynazy, celulazy, hemicelulazy

Proces okresowy ciągły

5- sokownictwo

Documents