УДК 663.81
ББК 36.88Нем
Ш78Шобингер У. (ред.)Ш78 Фруктовые и овощные соки: научные основы и технологии / пер. с нем. под общ. науч.
ред. А. Ю. Колеснова, Н. Ф. Берестеня и А. В. Орещенко. — СПб: Профессия, 2004. —
640 с., ил. — (Серия: Научные основы и технологии).ISBN 5-93913-062-3ISBN 3-8001-5821-3 (нем.)В уникальном научно-практическом справочном издании, подготовленном ведущими мировыми
специалистами и освещающем современное состояние и опыт мировой индустрии соков, рассмотрены
практически все аспекты производства фруктовых и овощных соков, нектаров и сокосодержащих
напитков от переработки сырья до розлива. Подробно рассмотрены производство концентрирован¬
ных соков, технологическое оборудование для переработки фруктов и овощей, технологии стабили¬
зации и осветления соков, получение фруктовых и овощных ароматов, а также технологии консерви¬
рования соков.Освещены вопросы подготовки и восстановления соков, изготовления нектаров и сокосодсржа-
щих напитков, а также их розлив, упаковка и этикетирование. Большое внимание уделено утилизации
отходов производства, включая очистку сточных вод, а также микробиологическим свойствам фрук¬
товых и овощных соков. Отдельный раздел посвящен методам анализа соков, их экспертной оценке
и способам выявления фальсификаций. Приведен подробный обзор национальных и международных
нормативных актов, в том числе стандартов Codex Alimentarius, европейских Директив 93/77/ЕС и
2001/112/ЕС, Свода провил для оценки качества фруктовых и овощных соков Ассоциации соковой
промышленности EC (AIJN).Книга предназначена для специалистов предприятий-производителей соков, концентрированных
соков, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, поставщиков сырья и оборудования индуст¬
рии напитков, государственных органов контроля и надзора, а также для научных сотрудников и
студентов высших учебных заведений.Original German edition published by Eugen Ulmer Verlag, GmbH
All rights reserved Eugen Ulmer Verlag, GmbHВсе права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме
без письменного разрешения владельцев авторских прав.ISBN 5-93913-062-3	© 2001, Eugen Ulmer Verlag, GmbH & Co.ISBN3-8001-5821-3 (нем.)	© 2004, ООО «Нововита*, перевод.© 2004, ООО «Издательство “Профессия"»УДК 663.81
ББК 36.88НемУ. Шобингер (ред.)Фруктовые и овощные сокиНаучные основы и технологии
Пер. с нем.Научные редакторы А. Ю. Колетов, Н. Ф. Берестеиъ, А. В. Орещенко
Ответственный редактор Д. К. Рапопорт
Дизайн и верстка И. В. Рыбина
Дизайн обложки Р. В. Бабкина
Корректор О. Д. КамневаЛицензия № И Л 00469 от 25.11.1999 г.Подписано к печати 19.04.2004. Формат 70х 100/16. Печ. л. 40. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Издательство «Профессия*. Санкт-Петербург. 191002. а/я 600
Тел./факс (812)140-12-60 URL: www.professija.ru e-mail: bookpost@professija.ru
Организации,
разместившие рекламу в книгеFlottweg Gmbh & Со KgaA	раздел 34Erbslöh Geisenheim AG	раздел 3.4,«бегущая строка»
в главе 3Westfalia Separator AG	вклейка в концекнигиWorld Market	раздел 7.1Балтийская группа	раздел 7.1,вклейка в конце
книги«Делер НФ и БИ», ООО	закладка,первый форзац«Издательство “Профессия”»	вклейка в концекнигиНациональные водные ресурсы	раздел 6.7НОАЛ, Независимое объединениеаналитических лабораторий	раздел 3 4«Пищевая промышленность»,издательство	раздел 6.7«Фильтрмедиа», ЗАО	раздел 3.5«Фруктонад Групп»	раздел 3-5
СодержаниеПредисловие к русскому изданию					17Предисловие к третьему немецкому изданию		,,			...	18Глава 1ПРАВОВЫЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВАФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ СОКОВ					191.1.	Развитие и значение мроизводсгвэ соков в различных странах	 191.2	Исходное сырье и готовые напитки на фруктовой и овощной основе: термины и определения 221.2.1.	Сырье и ингредиенты				221.2.1.1.	Фрукты	 221.2.1.2.	Овощи	231.2.1.3.	Вода	2312 14. Сахар 	 231.2.1	5. Мищезые кислоты	231 2.1 6. Добавки 		..231 2.1.7 Прочие ингредиенты {для овощных соков и нектаров) 		231 2 2. Производство, технологические средства, консервирование 	231	2.2 1. Производство .... 			2312 2 2 Технологические средства 	2312 23. Консервирование	 		 231.2	3. Продукты для промышленной переработки		241.2.3.1	Фруктовый сок {например, «блочный или апельсиновый)		241	23 2. Овощной сок (например, томатный)			2412.3	3. Сок прямого отжима (сусло)	 	 . 241.2.3.4.	Конценфированный фруктовый сок (например, концентрированный
апельсиновый сок)	 241	2.3 Ь. Концентрированный овощной сок (например, концентрированный юматный). .241.2.3.6.	Ароматобразующие вещества фруктовых соков (например, аромат яблочного сока).. 241.2.3.7.	Фруктовое пюре или паста (например, абрикосовое пюре)	241	2.3 8 Овощное пюре или паста (например, морковное пюре)		241	2 3 9 Концентрированное фруктовое пюре или паста (например, грушевое пюре)	24123 Ю. Концентрированное овощное пюре или гаста (например морковное пюре) 	2Ь1	2 3 11 Сукой фруктовый и овощной сок	251	2.3.12. Основа для производства освежаюцихсокосолержащихнапи'ков	25124 Продукты дли непосредственного уг,отоебления 		 2512 4 1. Фруктовый СОк (нагример. яблочнь'й)				251	2 4 2. Овощной сок (например. гоматный)		 251.2.4.3.	Фоуктовый нектар (нагример абрикосовый)		251	2 4 4 Овощной нектар или наииюк (например морковный)		251	2 4 5 Гэзиоовэнм.е и негазированные фруктовые сокосодержащие напитки(например, яблочный;		....... 	 261.2.4.6.	Безалкогольный газированный напиток (лимонад)	261.2.4.7.	Безалкогольный газированный напиток на натуральной или синтетической
эссенции (например, лимонад -Браузе*)	 261	3 Правовые основы производава. оцеч<и качества и сбыта (продажи).. 	261.3.1	Стандарты СойехАИтетаг'М ФЬ0/й02	 	271	3 2. Директива 93,77/РС о фруктовых соках		2813.2.1.	Фрукювыйсок				 	...291	3 2 2 Фруктовый нектар	291.3	2.3. Маркировка фруктоаыхсоков и нектаров 	33
Содержание	71.3.3.	Свод правил для оценки качества фруктовых и овощных соков (С<х1е о1 РгасИсе. А!Щ	34134 Стандартизация методов анализа		351.3.5	Директива ЕС о гигиене пищевых продуктов Концепция 11АССР	361	3 6 Стандарты /вО на системы обеспечения качества	361.3	7. Другие нормативные документы 	 		411.3.7	1 Директива ЕС о пищевых добавках	421.3.7	2 Директива ЕС о подсластителях	431.3.7	3 Директива ЕС :>марк/ровке пищевых продуктов				 431	3.7 4 Директива ЕС о маркировке пищевой ценности	441.3.7	5 Директива ЕС О потребительской упаковке	451.4.	Правовое регулирование на национальном уровне 46141 Федеративная Республика Германия	461.4	2 Австрия	481.4.3.	Швейцария 		48Глава 2ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ФРУКТОВ, ОВОЩЕЙ И СОКОВ.ПИЩЕВОЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ			 			492.1.	Состав фруктов 			 492.1.1	Общие сведения	492.1	2 Углеводы	 	 552.1.2.1	Сахаэа				552	12 2 Полисахариды			552	12 3 Производные сахаров		592	1 3 Органические кислоты		592	1.4 витамины			612.1.5.	Азотсодержащие соединения 		622.1.5.1- Свободные аминокислоты		632	15 2 Пролин 	 642	153 Ферменты		642.1.5.4.	Амины			652.1.6	Минеральные вещества и микроэлементы	652	I 7 Аромаюбразующие вещества			662.1.8.	Фенольные вещества и ферментативное окисление		682.19 Прочие соединения			732	2 Состав фруктовых соков			732.2.1	Основные данные по составу		732.2.1.1.	Соки из семечковых, косточковых фруктов и ягод согласно Своду правил АШ	762.2.1.2.	Соки из цитрусовых, ананасов и пассифлоры (маракуйи), упоминающиеся в Своде
правил АШ				.				 782.2.1.3.	Содержание витаминов группы В в некоторых фруктовых соках	792	? 2. Влияние -ехнологии на состав соков 	 792	2.2.1. Изменение цвета, потемнение		802.2.2	2. Изменения аромата 	 8?2.2.2	3. Потери витаминов	 832	2.2.4. Изменение содержания минеральных веществ	832	3. Состав овощей и основных соков 		832	3 1 Общие сведения о составе овощей	83232 Состав основных овощных соков		862.4	Пищевое и физиологическое значение	862.4	1 Углеводы, белки, жиры	8824	2 Витамины и минеральные вещества 			882.4	3 Фруктовые кислоты, фенольные соединения и прочие ингредиенты	89
8Глава 3ПРОИЗВОДСТВО ФРУКТОВЫХ СОКОВ					913.1.	Технологические схемы переработки семечковых фруктов, винограда, ягод,косточковых и цитрусовых фруктов							913.2.	Требования, предъявляемые к сырыо и материалам 913.2.1.	Качество сырья	913 2 11 что та«ое качество''	913.2.12 Важнейшие критерии качества	913.2.1.3.	Оценка качества на пракгике		973.2.14	Результаты оценки качества сыэья и соразмерные им цены	1003 2 2. Виды сырья		1013.2.2.1.	Семечковые фрукты		1013 2 2 2 Косточковые Фрукты		’С23.2.2	3. Прочие фрукты (ягоды) 		ЮЗ3 3 Под'ОЮвка фруктов	.1033 3 1 Приемка	.1033 3 2 Внутризаводской транспорт	1043.3.3.	Мойка		106334 Инстшш	10733 5 Удаление косточек, плодоножек и гребней	1073 3 6 Измельчение		108336 1 Механические способы	Ю933 6 2 Тепловые способы	1113 3.7 нагревание мезги	11133 8 Пектин и его ферментативный 1идролиз	. .......11333 9 Ферментная обработка мезги 	1163 3.10 Разжижение мезги 	 	11833	11 Ферментные препараты 			11833.12.	транспортировка мезги 	 		1213 4 Получение сока34	1 Общие сведения 		12?3 4.2 Основные принципы получения сока прессованием	1243 4 2 1 Значение математических расчетов процесса прессования	1243 422 Основные параметры, влияющие на процесс прессования	1253 4 3 Вспомогательные способы для улучшения извлечения сока прессованием	1 ?93 43 1 Вспомогатепьные средства используемые при прессовании	1293432 Ферментная обработка	1303.4	3 3 Эпект рообработка плодовой мезги (электроплазмолиз)3.4.34.	Выдержка под давлением углекислого газа (СО;)	132344 Оборудование для получения сока прессованием	 	1333 4.4 1 Прессы периодического действия3442 Прессы непреоывного действия	1433 4 5 Извлечение сока влбрациеи		1473 4 6 Извлечение сока цен трифугированием		14834 7 Извлечение сока с помощью вакуумных фильтров	>503 4 8 Извлечение сока экс I ра> ированием (диффузией)	1513.4	8 1 Горячее экстрагирование	153
3 4 8 2 Холодное экстрагирование	1543.4	8 3. Технология экстрагирования и качество сока	157
34 9 Ферментативное разжижение	1573 4 10 Получение сока комбинированными технологиями	1583.4	11 Использование выжимок после прессования			1513 5 Стабилизация фруктовых соков 	 162
Содержание3 5 1. Сохи, усюичиеые к помужению	 1623.5.2.	С обильные соки			1633 5 2 1 Применение ферментных препзрэюв	1643 5.2.2 Применение стабилизирующих средств	 	168З.Ь.2.3 Применение адсорбентов.		1743.5	2 4. Осветление соков	 1773.5	3 Деаэрация соков 		 1923 6. Проиэв0ДС180 фруктовых пюэе и нектаров	1933 6 1- Введение 				19336 2 Технология Фруктовых нектаров	 .	1953.6.2.1	Производство фруктовых поре в качестве полуфабрикатов 	 	 1953 7. Переработка цитрусовых фруктов	 ?033.7 1 Мировое произведено и рынок	 	2033.7	1! Происхождение цитрусовых рас 1Сний 	2033 7 1 2 Мировое произвелово, предпочтении потребителей л рынки	2033.7	1 3. Охлажденный и пастеризованный апельсиновый сок прямою отжима	. 204
3 7 14 Санитарно-гигиенические меры 2053.7	15 Нормы Сог?е*А(/телгаг«/5 и предписания о маркировке 2053.7.2	Сбор и доставка фруктов на перерабатывающие предприятия		2053.7.2.1.	Способы сбора урожая 		2053.7	2.2 Расчеты с пооавщиками фру нов	206З.7.2.З.	Требования, предъявляемые к сырью для производства свежего сокапрямого отжима 	2073	7 3 Получение сока 		2033-7.3 1. Новые 1ехнологические системы для получения свежего сока прямого отжима . 2083.7.3	2. Традиционные технолО!ические сис1емы для получения сока 		2033	7 3.3 Прессы фирмы РМС		20337.3.4	Прессы фирм В'(мп1п1еташ>яи АМС 	 	2103	7.3.5 Прессы фирм 1пОеИсаЮ. ВеПигя и др			.2103	74 Финиширование 			2123.7.4.1.	Машины для финиширования фирмы ШС	 	 21?3	7 4 2 Финишеры фирмы В'ояп	2133	7.4 3 Финишеры фирм таеПсаЮ и ВеПии»' 	2143.744 Турбофилыр ...		 2143./.4.5. Настройха финишеров		 2173.7.5	Центрифугирование	 21/3.7.5	1 Мяко'ь и нежелательные компоненты сока	2173.7.5.2	Получение эфирных масел из кожуры 	2173.7.6	Деаэрация и озеленив масен 	21Э3.7.7	Конценгрированиесока	2193.7.8	Хранение и транспортировка концертоировэнных соков	2193.7.9	Новые 1вхноло1 яи 	2213.7	.9 1 Применение высокого давления		2213	7 9 2 Мембранные и адсорбционные технологии		2213.7	9.3 Пастеризация с помощью микроволновой обрабо'ки		2223	7 94. Гомогенизация конценгрированных цитрусовых соков		 22?3.7.10.	Экстракт мякоти (рсфиввА)							............	2233.7.11.	Масла соков. Обогащенные и купажированные масла. Водная и маслянаяфракции аромата					2253.7.12.	Соки и сокосодержащие продукты		2253	7.13. Аспекты здоровою питания 	???3	7 14 Новые виды упаковки 	2273-7.15. Специальные продукц. 			 ??8
Содержание3 7 15 1 Сухие цитрусовые выжимки 	2283 7 15 2. Меласса 	 2283.7.15	3 Сухие выжимки для получение пектина 	 2283.7.15.4	Вакуоли		2293 7.15 5 Неповрежденные вакуоли (вакуоли с соком)	 2303 7.15 6 Ци'русовыефпааонолдыилимонлч	 2303 7.15.7 Побочные продукты 				2313.8	Переработка тропических фруктов 				23138 1 Введение	2313 8 11 Особенности тропических фруктов	 	 2343 8.12. Критерии для сбора урожая и переработки .	23Ь3 813. Консервирование и стабилизация мутной взвеси	2373 8.2. Переработка отдельных видов тропических фруктов		239382 1. Ананас 	2393822	бананы 		2433823	Гуава 	 	24/3 8 2 4 Манго 	2533 8.2.5 Папайя 	2593826 Пассифлора (маракуй«)		2613	8 3 Другие тропические фрукты			2653.8.3	1. Ацерола	2653	8 3 2 Яблоко кешью		2663833 Киви	 	26638	3 4 Личи	 	2 683	8 3 5 Аннона колючая (i уанабана) 		2683.8.3	6. 1амаринд 			2693.8.3.7.	Арбузы					2703.8.4.	Продукты из отходов переработки тропических фруктов					270Глава 4ПРОИЗВОДСТВО ОВОЩНЫХ СОКОВ			2734	1 Общие сведения		2734	2 Технология овощных соков	2/44	2 1 Производство овощных пюре и соков	 2754	2 11 Требования к сырью 	2754.2.1.2.	Подготовка сыр»я и изготовление мез« и		 2784	2 1 3 Тепловая и фермента'ивная обработка овощной мезги		2834	2 14 Протирание и извлечение сока из овощной мез' и	 . 2844	2 15 Деаэрация, сюрилизация и закладка на хранение овощных пюре и соков	 2864	2.2 Производство гомогенизированных овощных продуктов в виде полуфабрикаюв	2884	2 3 Производство овощных соков молочнокислого брожения	2884	2 3.1 Естественное брожение				2894.2	3 2 Лактоферментация. .... ... 	 ... 2904.2.4.	Снижение содержания нитратов	290Глава 5ТЕХНОЛОГИИ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ И ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ	2935.1.	Консервирование фрук ювых и овощных соков 	2935.1.1	Пастеризация		 2935.1.1.1.	Общие сведения		2935.1	1 2 Способу пастеризации	 2945	1 2. Пастеризация микроволновым излучением	 305513 Способ Вехи	 ЗОЬ
Содержание	115.1.4.	Консервирование высоким гидростатическим давлением 			3075.15	консервирование холодом	3075	16 Консервирование химическим способом	 3085?. Производство концентрированных соков и жидких концентратов арома'обр&зуощихвеиестз	 303э	2 1. Производство концентрированныхсоков	 3085	2.1 1 Способы концентрирования	3105.2	1.2 Теоретические основы •епловогоконцентцирозаиия		 3305	2 1.3 Технические и экономические аспекты производства конаентриоозанных соков 3515? 2 Производство жидких концентратов ароматобразующих вещес'в	.	3545	2 2.1 Значение арома та		3545.??? Сохранение аромагобразующих вди.ес’в		3545.2	2 3 Технологи извлечения ароматобразующих веществ		3555.2	2 4 Технические аспекты извлечена аромзтобразующих веществиз фруктовых соков 		 3535.2	2 5 Оборудование для извлечения аромэтобмзующих веществ . 		3645.2	3 Десульфитация фрухтовьхсокоз	 	3695.2.4	Удаление этилового спирта из виноградного и яблочиогозина	.	3715	3 Концен|рирование овошных соков, фрукювьх и овошныхгсре	.	3725.3.1.	Введение				 37?5.3.2.	Реологические свойства						3725.3.3.	Производство концентрированных фруктовых и овощных пюре способомтеплового концентрирования		3735	3 3 1 Производство концентрированных фруктовых и овощных пюреспособом разделения фаз	 3755	3 3 ? Установки для концентрировании фруктовых и овощных пкцю	.. 3795.3	3.3. Производство концентрированных овощных соков 		38?Глава 6ХРАНЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ ХРАНИЛИЩ	3836	1 Танки для хранения		 3836.2.	Оборудование для стерильной закладки на хранение в атмосфере инертного газа	. 3856.3.	хоанение полуфабрикатов и ютовых продуктов	 3876	4 Проточные охладители		3886	5. Насосы трубопроводы и арматуээ	 3896.5	1. Насосы 	 3806.5	2. Трубопроводы			3926.5	3 Армагура	3936	6 Контрольно-измери1егьные и регулирующие устройства 		 	3936	7 Подготовка воды		 3936.7	1 Способы подготовки вода		39467	2 Подготовка воды для питания котлов		3996.7.3	Подготовка воды для мойки бутылок	4006.7	4 Подготовка зоды дпя приготовления напитков	40168	Мойка и дезинфекция бутылок и емкостей	. 4026	8 1. Моющие и дезинфициоующие средства 	 4026	8 2. Способы мойки и дезинфекции	405683 Мойка бутылок			. 4076	8 3.1. Маршрут движения бутылок		4086	8.3 2 Обработка одноразовых бутыпок 				4096	8.3 3. Расположение машин	 40969	Энергоснабжение: нар, электроэнергия, вода 		4106	Ю Планировка производственных помещений		411
СодержаниеГлава 7ПОДГОТОВКА, ВОССТАНОВЛЕНИЕ И РОЗЛИВ СОКОВ. ИЗГОТОВЛЕНИЕНАПИТКОВ, ГОТОВЫХ К УПОТРЕБЛЕНИЮ					 	4137.1.	Фруктовые основы и вспомогательное сырье для изготовления напитков	4137.1.1	Фруктовые основы 			4137.1	2 Питьевая вода		4157	12 1. Нормативна» (ода 		4157.1.2	2. Требования к хачествуи безопасности питьевой воды		4167.1.2	3. Технологические средства, разрешенные дня применения при подготовкепитьевой воды		4177.13. Подслащивающие ингредиенты		4167.1.3.1.	Сахарный сироп		4197.1.3	2 Жидкий сахар		4207.133 Сахарозаменитепи и подсластители		4217.1.3	4. Относительная сладость подсласти'елей	 4227	1 4 Пищевые кислоты 	 	423715 Эссенции, красители и вещества дгя придания горького вкуса	4247.1	6 Физиолот ически функциональные инт рслиенгы		42Ь1Л.1 Диоксид углерода (углекислота)		 4257	17 1 Газирование (карбонизация, сатурация)	4267.1.1.2.	Деаэрация			4277	2. Подгс'Овка. восстановление и розгив фруктовых соков, готовых к употреблению	4287.2	1 Промышленные соки и вспомогательные средства		428/ 2.2. Подготовка		 4287.2	3 Осветление и фильтрование	 	 430724 восстановлениеарома'а			.4307	2.5 Стабилизация мути в неосвегленных соках	431725 1 Физические и «имическис свойства	 	4317252	Изготовление стабилизированных СОКОВ 	4317253	хранение	4327	2 54 Подготовка мутных соков к розливу 			 4327	2 6. Деаэрация и пастеризация	 43?7	3 Производство фруктовых нектаров 	 4337.3.1.	Сырье и вспомогательные вещества		 4337	3 ? Подготовка нектара	4347.3	3. Гомогенизация		 435/.3 4. Деаэрация и пастеризация	4377	4. Изготовление и розлив овощных соков 		43774 1 Сырьеи ингредиенты для иэтоювгения овощных соков	4387.4	2. Подготовка овощных соков		439/4 3. Подготовка овощных соков и нектаров	 4407	4 3 1 Гомогенизация и стабилизация мутной взвеси и овощных никтарах и мутныховощных соках	 440/432. Осветление овощных соков		440744 Деаэрация и стерилизация овощных соков			4417	4 5 Розлив овощных СО>ив			4417.5.	Приготовление рецептурной смеси	44?7.5	1 Способы смешивания 			4427	5 2. Смесительное установки		 		44?7	6 Розлив, упаковка напилков и их продажа в розлив		446/6.1 Ризгив и упаковка напитков			4467.6.1.1.	Требования к упаковке и ее функции	 		4497	6 12. Тэрзд.1и розни за	450
Содержание			137.6.1.3	Способы розлива безалкогольных напитков	4537.6	14 Системы розлива безалкогольных напитков .	455
76 15 Сіерилизация упаковок	4617.6	1.6. Этикетирование	46!7	6 17 Контроль уровня наполнения и проверка упаковки	462
7.6.18 Размещение упакозок в картонных коробах, на поддонах (паллетах)и фиксация : ары		4627	6 2. Розлив напитков на месте потребления..........	4637.6	2.1 Розлив в промежуточную тару	 4637	6.2 2. Установки для розлива напитков иа месте потребления	463Глава 8ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКА ОТХОДОВ	4658 1 Необходимость очистки сточных вод и удаления отходов	4658.2	Законодательные основы			46582 1 Общие сведения			46582	2 Германия			4658	2 3 Австрия	4678 2 4 Швейцария	 ... 	 46/825 Правовые основы обработки оіходоа	4688 3 Образование, количество и состав сточных вод	4638 3.1. Характеристика сточных вод			4688 3 2 Возникновение и классификация сточных вод	46883	3 Удельные обьемы сточных вод	4/08.4	Внутризаводские меры по снижению водопотребления и объема сточных вод	4/0
8 5 Требования «установкам по очистке сючных вод	4718.6.	Способы очистки		4718.6	1. Общие сведения 		4718 6? Механические способы			4728	6 2 I Пескоуловитель. дуговое и вращающееся сию	4728.6.2	2 Отстойные резервуары	4/2
8 6 2.3. Гравийные и мноюслойныефиль’ры	4728.6	2.4 Другие физические способы 		47386 3 Химические способы		4/48.6.3.1.	Нейтрализация		4748 63 2 Осаждение ифлокуляци»	4748.6	4 Биологические способы 		4758 6 4 1 Общие сведения	47586 5 Аэробная биологическая очистка	4/ь8	6 5 1 Общие принципы 		4768.6.5	2. Очистка активным илом	4768	6 5 3 Реактор с капельным биофильтром	4778.65.4.	Реакторе бракующимся погружным биофильтром	4778	6.5.5 Погружной реактор с неподвижным фильтрующим сгоем	4788	6.5.6. Установки для удаления азота	4788	6.5 7 Способ последовательной биологической пчиски	4?88	66 Анаэробная биологическая очистка.	4808	66 1 Фазы анаэробного расщепления	48С8.6.6	2 Суспензионный реактор	4808	6 6 3. Суспензионный реактор с возвратом биомассы	4Я08	6 6.4. реактор с активным илом	4808	6 6.5 Реактор с неподвижным споем	4818.6.7.	Дальнейшая очистка сточных вод			...v..			482
Содержание8 6 7 1	Цели л возможности дальнейшей очистки		 4828 6 7 2	Гравийный и многослойный фильтры 		48?8 6.7 3.	Непрерывные песочные фильтры	 .. 48?8 6.7.4. Последовательно включенные биофияьтрационные установки	4838 6 7 5. Аэробные биологические установки с мембранными разделительнымиступенями	 4838 6 7.6. Мембранные способы			4848 6.7.7 Адсорбция активированным углем		4848	6 7 8 Озонирование и обеззараживание ультрафиолетовым облучением 	4848	6 8 Обработка лпэмэ		48Ь8/ Примеры установок, используемых для очиски сточных вод		.4858	7 1 Механическая и химическая обработка		. 485872 Аэробньвбиологическиеустанозки	 	4858	7 3 Анаэробная биологическая и механическая очис1ка ......	4888	7 4 Дальнейшая обработка и частичная очистка	 . 4888	8 Сгоимос!-»очистки сточных воя	4898	9. Использование и утилизации отходов	489Глава 9МИКРОБИОЛОГИЯ ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ СОКОВ		4919.1.	Микроорганизмы, встречающиеся во фруктовых и овощных соках	........						 4919	1 гТ* Бактерии 	4929	122 Дрожжи	4969	I 2 3 Плесневые грибы	4979	2. Фрукювые и овощные соки как субстраты дпя микроорганизмов	 49892 1 Физико химическиесвойава 		4989?? Химический состав			50?9	3 1 Микрофлора фрукюз и овощей	5059	3 2 Инфицирование на предприятии		. 5069.3.2.1.	Инфицирование при обработке и розливе без дезинфекции трубопроводови оборудования	 5089.3	2 2 Инфицирование сокоз при обработке и розливе после дезинфекции ’рубопроводов9	4 Микробиоло веские изменения соков	5159.4.2.	Изменениях ;имичсского состава		51695 Зэщи1э соков от инфицирования микроорганизмами 	5249.5.2.	Подавление жизнедеятельности инфицирующих микроорганизмов тепловой обработкой	5279	5 2 1 Влияние числа микроорганизмов 		. 5?89.52 2 Влияние температуры		 5289.5	? 3	влияние pH	5299.5.2	4	влияние солей	 .5309.5	2.5	влияние сахаров, бепков. пряностей и других веществ	5309	5 ? 6	Влияние консервантов	531952 7	влияние мутной взвеси 		5319	5.3. Обеспложивание высоким давлением (паскализация)	532Глава 10ОЦЕНКА И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ			53310.1.	Органолептический анализ 									53310.1.1.	Человек как измерительный прибор			533
Содержание		1 510 12 Понятие дегустационной i румчы (панели)		Ь3410.1	3 Подготовка и представление проб для ортанслеимческого анализа	53510.1.4	Условия проведения органогеп’ическо!о анализа	53510.1.5	Методы органолептического анализа и статистическая обрзбока результатов	. 53610 15 1 Дифференцирующие меюды 		53610 1.5 2. MeiQA рейтинговой оценки (ранжирование] 			54210 1.5.3. Метод рейтинговой оценки с ин'ервальньм шкалированием	54310 154 Дескриптивные (описательные) меюды	54410 15 5. I едонические (потребительские) методы 	 54510 15 6. Схемы оценки органолептического качества		54710 2 Аналитическая оценка качества		.54910.2.1.	Цели и возможности физико-химического анализа	54910.2.2.	Основные методы физико-химического анализа фруктовых и овощных соков, а также
однородных продуктов							55010.2.2.1.	Относительная плотность D 20/20 (IFU-1, IFU-1A, RSK-6.25,ГОСТ Р 51431-99)	..		55010.2.2.2.	Рефрактометрическое измерение показателя преломления(IFU-8, ASU L 30.00-2, ГОСТ Р 51433-99)	55110.2.2.3.	Колориметрические методы (IFU-27, метод цветовых стандартов USDAдля апельсинового сока)	,.				551Ю 2 2.4 Кажущаяся вязкость (IFU-29) . 	55110.2	2.5. Значение pH (IFu-11. RSK-6.22. ASU 131 00 2, ГОСТ Р 51434-99!	55110 2 2.6 Растворимые сухие вещества - экстракт (IFU-1. IFU-IA 1FU-27, IFU 61.SLMB 28А/4 I 1. SLMB 22/2 2. ГОСТ P 51431 99, Г0С1 P 51433-99ГОСТ P 51437-99)	55110.2	2.7. Мякоть (IFU-60. ГОСТ P 51442-99)	 55210 2 2.8 Сахара (IFU-4, IFU-3'. IRJ-55. IFU-56 FU 67. RSK 6 15. RSK 6.24.RSK 6.26. RSK-6 32. Si MB 28A/5 3. ГОСТ P 51240-98. ГОСТ P 51938-20(12) 55210.2	2 9 Мно^оаюмныеспирты -сорбит, m3hhht(IFU-32.IFU-62 RSK-6.28)	55510 2 2 10 Пектин (IFU-26. RSK-6 20)	 55510 2 2 11 Титруемая кисло1ность (IFU-3. RSK-6 30. ASU L 31.00-3. SLMB 28A/7 1.ГОСТ P 51434-99)	 55510.2.2	12 Общие кисло» ы	55G1022 13 Ор1ани.ескиекисадн(1Ги 23 RSK-30, SLMB 28A/7 4j .	5?.fi10 2 2.14 Яблочная кислота (IFU-21. IFU 64. RSK 6.2 1. RSK 6 2 2.ГОСТ P 51239-98, ГОСТ P 51940-2002)	 55610.2.2.15.	Винная кислота (IFU-20, IFU-20a, IFU-65, RSK-6.31, ГОСТ P 51428-99)	 55610.2.2.16.	Лимонная кислота (IFU-22, RSK-6.11, OIVA29, ГОСТ P 51129-98)	 55710 2 2 17. Изолимоннэя кислота (IFU-54. RSK-6 17. ГОСТ P 51128-98)	 55710 2 2 18 Аскорбиновая кислота (IFU- 17a. IFU-Reco'nnendaiion No 5, RSK 6 7.SLMB 28A/7.10 1. SLMB 62/14.2 1 или 14 22)	 55/Ю.2 2 19. Щавелевая кислота (SLMB 28A/7 8)	 55/10.2	2.20. Углекислота {IFU-42. OIVA39)	 55710.2221 Летучие кислоты (IFU-5, IFU-66. RSK-6 13, ГОСТ P 51441-99) 	 55810 2 2 22 Молочная кислота (IFU-53. RSK-6.18. RSK-6 18 1.RSK6 18 2)	55810.2.2.23. Зола (IFU 9. RSK-6 5. ГОСТ P 51432-99) 	 55810 2 2 24 Щелочность золы (IFU-Ю. RSK-6.6. ГОСТ P51436-99)	55510 2 ? 25. Калий (IFU-33. RSK 6.8. ASU L3I 00-10.01УА8/прило*ение.ГОСТ P 51429-99) ...... 	55810.2	2 26 Натрий (IFU-33. RSK-6 8. ASU 131 00-10, ГОС1Р 51429-99)	 55910.2	2 27. Кальций. магний (IFU-33. IFU-34. RSK-6 8. ГОСТ P 51429 99:	55Э
10 2 2 28. Железо (IFU-15. SLMB 28A/8 4 1) . .. .. . 55910 2.2 29. Марганец (SI MB 28A/8 4 1. SLMB 28A. 8 5 2)	 55910 2 2 30. Алюминий (IFU-38)	 	 55910 2 2 31 Мышьяк (IFU-4/. OIVA34)	 Ь59
Содержание10.2.2.32.	Тяжелые металлы (IFU-13)	.			55910.2.2.33.	Фосфаты - общий фосфор (IFU-35, IFU-50, RSK-6.21, ГОСТ Р 51430-99)	 55910.2.2.34.	Сульфаты (IFU-36, RSK-6.29, ГОСТ Р 51123-97)..,.			 56010.2.2.35.	Хлориды (IFU-37, RSK-6.10, ГОСТ Р 51439-99)	 56010.2.2.36.	Нитраты (IFU-48,RSK-6.19,SLMB28A/9.1,SLMB 22/12.2/приложение)	56010.2.2.37.	Общий азот (1FU-28)	 56010.2	2 38 Формольмое число (lftJ-30. IFU-57, RSK-6 14 ГОСТ Р51122-97)	56010 2 2 39 П Аминный азот 	 56010 2 2 40 Пронин (IFU-49.RSK-6 23. ГОСТ Р 51124-97)	56110.2	2 41. Свободные аминокислоты (IFU-57. RSK-6 4, SLMB 28А/9 3) 561
10 2 2.42 Фенольные вещества		56110.2	2.43 Антоциачимы		56110.2	2 44 Гесперидин нар^нгик (IFU-58. RSK-6.1?. ГОСТ Р5142/ 99)	561
102245 Каротиноиды (IFU-44,ll-U-ЬЭ, RSK 6.9, RSK-6.9 1, RSK-6 92) ... . 56210 2 2 4(i Цитоусовье (Эфирные) масла (IFU-45)		56?10 2 2.47. Витамины	56210 2 2 48 Этиловый спирт (IFU-2. IFU-51. IRJ-52. HSK-6 3)		56210.2.2.49. Глицерин (IFU-77. SLMB28A/12 3)	 56?10.2	2 50 Диацетил		56210.2.2.51. Синильнаяк/хлота		56210 2 2 52. Пэтулин (IFU Recommendation No 2. ГОСТ Р 51435 99/ИСО 8128 1 93ГОСТ Р 51440 99/ИСО 8128-2-93)	 56210.2.2.53. Гидроксиметилфурфурал(1Ги-12. lfU-6S.RSK-6 16)	56310 2 2.54. Общамсернисаи кислота - общий диоксид серы SO, (lFU-7a. RSK-6 27) 56310.2	2.55 Тест на брожение (IFU 18, SLMB 28А/15.1)	56310 2.2.56. Консерванты (IFU-41a, IFI-41b. IFU-43.IFU-63) 	 56310.2	2.57. Искусственные краси:ели - качес!венное определение (IHJ-24) 563
10 2 2 58 Искусственные подсластители качественное определение (IFU-40) .563
10 2 2 59 Микробиологические методы	 563103 Фальсификация фрукювых соков			 56410	4 Помутнения химическои природы в неконцечтрироззнных и концентрированных сока*и методы их исследования	ьб/10.4.1.	Предвари тельная обработка проб		56/10	4 2 Отдельные т'Омутнения и осадки		 56810.4.2.1.	Гидрогентартрат калия (винный камень)	56810.4.2.2.	Тартрат кальция	.						56810.4.2.3.	Гидрогенмалат кальция									56810.4.2.4.	Цитрат калия	56810.4.2.5.	Железо	56810.4.2.6.	Медь	56910.4.2.7.	Фосфаты			56910.4.2.8.	Проантоцианидины (лейкоантоцианидины)			56910.4.2.9.	Дубильные вещества	56910	4? Ю Бегки		56910	4 2.11. Крахмал	 	 57010	4 2.12. Исследование стабильности (IFU-46)	 		 		 57010	5 Методы анализа соков Единою стандарта Codfii Altmenranus на фруктия>.е иоки и нектара	57110	6 Оандар’ы ГОСТ Р России на методы анализа фруктовых и овощных соков		575Литература	5/1Полезные адреса			621Единицы измерения некоторых физических величин в международной системеединиц СИ и их пересчёт во внесистемные единицы 	 622Алфавитно-предметный указатель		 625
Предисловие к русскому изданиюУважаемый читатель!Издательская коллегия имеет честь предста¬
вить Вашему вниманию фундаментальный
труд авторского коллектива ведущих специа¬
листов мировой индустрии соков, нектаров и
сокосодержащих напитков под общей редакци¬
ей Ульриха Шобиыгера (Швейцария) «Фрук¬
товые и овощные соки: технология, химия,
микробиолог ия, аналитика, значение и право».Выход в 2001 г. третьего издания книги на
немецком языке — наиболее полного практи¬
ческого руководства и научно-технического
источника опыта и знаний вобласти современ¬
ных технологий для производства и розлива
соков и продуктов на их основе — ознаменовал
начало нового этапа в информационном обес¬
печении мирового рынка соков. Настоящее
русское издание 2004 г., отражая в полном
объеме содержание третьего немецкого изда¬
ния, дополнено сведениями о знаковых собы¬
тиях, которые оказывают влияние па развитие
рынка соков в России и мире. К таким событи¬
ям относятся, прежде всего, утверждение на
26-й Сессии Комиссии Сос1ехАИтегиагпк окон¬
чательной редакции Единого стандарта на
фруктовые соки и нектары (30 июня - 7 июля
2003 г.), вступление в силу Директивы Евро¬
пейского союза 2001/112/КС (12 июля 2003 г.),
а также вступление в силу Федерального зако¬
на России «О техническом регулировании»
(1 июля 2003 г.) и утверждение Госстандартом
России серии новых стандартов на соки, нек¬
тары и сокосодержащие напитки, включая Из¬
менение № 1 к основополагающему стан¬
дарту ГОСТ Р 51398 «Консервы. Соки, некта¬
ры и сокосодержащие напитки. Термины и оп¬
ределения» (29 декабря 2003 г.).Коллектив авторов, в который вошли 17 ве¬
дущих специалистов из 6 стран мира (ФРГ,
Швейцарии, США, Египта, Австрии, Югосла¬
вии) под руководством доктора У. Шобипгера,
провел анализ и обобщил опыт развития со¬
ковой индустрии последних десятилетий
двадцатого века. В 10 разделах настоящего из¬
дания содержатся сведения, имеющие боль¬
шое практическое значение дли любой обла¬
сти, входящей пли взаимодействующей с со¬
ковой промышленностью. В нем подробно
освещены наиболее значимые и революцион¬
ные научные, технические, технологические н
правовые достижения, определяющие состоя¬
ние и направления дальнейшего развития ми¬
ровой отрасли по производству соков, некта¬
ров и сокосодержаших напитков в XXI в.В книге приведен уникальный перечень до¬
полнительной специальной литературы, спра¬
вочные и другие информационные материалы,
расширяющие общие тематические нанравле-ния и имеющие значение для повседневной
производственной практики. В русское изда¬
ние включены информационно-коммерческие
публикации производителей и поставщиков
технологического оборудования, концентриро¬
ванных соков, пюре, упаковочных материалов,
поставщиков аналитических, сертификацион¬
ных и экспертных услуг, которые осуществля¬
ют активную деятельность на соковых рынках
Российской Федерации и пх'ударств СНГ.Издательская коллегия выражает уверен¬
ность в том, что этот труд станет настольной
книгой для широкого круга специалистов пред¬
приятий по переработке фруктового и овощ¬
ного сырья, производству концентрированных
соков и пюре, розливу соков, нектаров и соко-
содсржашпх напитков, торговых организаций,
государственных органон контроля и надзора,
органов систем сертификации п стандартиза¬
ции, Государственного таможенного комите¬
та РФ, научно-исследовательских и учебных
организаций.Издательская коллегия выражает благодар¬
ность и признательность большому коллекти¬
ву специалистов, принявших участие в подго¬
товке и осуществлении самого масштабного
проекта в информационном обеспечении рын¬
ка соков России, — руководителям проекта
от издательского общества ООО «1 Іововита»,
научным редакторам доктору технических наук
А. В. Орещенко, кандидату технических наук
И. Ф. Берсстеню, и лице генерального дн ректо¬
ра С. И. Зуева — всем специалистам издатель¬
ства «Профессия» (Санкт-Петербург), подго¬
товившим непосредственный выход книги в
свет, а также руководителю группы переводчи¬
ков Т. Я. Гафнер. Отдельные слова олагодар-
нОсти за активное участие и поддержку проек¬
та Издательская коллегия адресует промыш¬
ленным компаниям и организациям России
и Германии — компании «Делер НФ & ІІИ».
«Эрбсле Гайзспхайм». «Вестфалия Сепаратор
АГ». «Флоттпег», «Балтийская группа», Мос¬
ковскому государственному университету пи¬
щевых производств (МГУПП) и Незавнснмо-$юал)!",1"11Ю а,МЛ1|Т",ttKIIX ла6()р"01,11,1Издательская коллегия е благодарностью
примет от читателей пожелания п замечания,
которые следует направлять но адресу: 125080
Москва, Волоколамское икхч'е, д. 1!, МТУПП/
ПН ИЛ биотехнологии пищевых продуктов.Тглефон/<1>акс (095) 158-71-28, электронная
почта: ЬоокшііоІаЬ.пі.А, 10. Колесное
доктор технических наук,
прсікеікітем НмЗательскоіі колятт
Предисловие к третьему немецкому изданиюС момента выхода второго издания этой книги
прошло 13 лет, и за это время многое измени¬
лось. Появилось множество фирм, как новых,
так и образовавшихся в результате слияния
уже существовавших, а некоторые вообще пре¬
кратили свое существование. Стремительное
развитие соковой промышленности, начав¬
шееся в 1980-е гг., не прекратилось и в после¬
днее десятилетие XX в. В ЕС были установле¬
ны правовые нормы для стран-членов ЕС (см.
Директиву пофруктовым сокам, дополненную
новым «Сборником качественных показате¬
лен и правил» (Code of Practice) Ассоциации
производителей фруктовых и овощных соков
и нектаров (Л//Л/), позволяющим проводить
тщательную экспертизу фруктовых и овощ¬
ных соков). Для европейкой соковой промыш¬
ленности важным явилось внедрение методов
анализа фруктовых соков (норм EN/DIN),
системы анализа рисков в критических конт¬
рольных точках (НАССР), необходимой для
обеспечения качества согласно стандартам
ISO, а также систем управления качеством
продукции. Существенный шаг вперед сдела¬
ли и методы физико-химического анализа
фруктовых соков.В новом издании все эти новшества мак¬
симально учтены. Разделы, посвященные ос¬
новным правилам производства, экспертизы
и предпродажной подготовки фруктовых и
овощных соков, а также вопросам удаления и
переработки отходов и сточных вод. полнос¬
тью переработаны и значительно расширены.
Общие понятия даны более емко и наглядно
со ссылками на использованную литературу,
что позволит заинтересованному читателю
осмыслить материал более глубоко. Библио¬графия (по главам) и предметный указатель
облегчают пользование книгой, которая пред¬
назначена не только для практических работ¬
ников и руководителей предприятий — она
позволит получить представление об обшир¬
ной отрасли производства фруктовых и овощ¬
ных соков всем любознательным читателям.К коллективу авторов предыдущего из¬
дания присоединились молодые специалис¬
ты — Барбара Гуггенбюль, Тило Хюн, Конрад
Отто, Карстен Зенневальд, Михаэль Шмидт
и Клаус Зондхаус. Американский проф. Фи¬
лип Г. Крендалл стал соавтором главы о цит¬
русовых соках, написанной наиболее извест¬
ным специалистом в этой области Чарльзом
М. Хендриксом (младшим).Увы, в феврале 2000 г, вскоре после сдачи
рукописи в печать, скоропостижно скончались
египетский проф. Ахмед Аскар, и д-р Ганс
Трептов. Глава, принадлежащая перу ушедше¬
го из жизни еще в 1991 г. югославского проф.
Делимира Шульца была заново переработана
Тило Хюном, Конрадом Отто и Ульрихом Шо-
бингером.В заключение мне хотелось бы поблагода¬
рить всех авторов за отличную совместную ра¬
боту над третьим изданием, издательство —
за поддержку при печати материала и прекрас¬
ное оформление книги, а многочисленные
фирмы-поставшики оборудования — за пре¬
доставленные иллюстрации.Особую признательность хочется выра¬
зить моей любимой жене Цецилии за участие
и помощь в работе с многочисленными руко¬
писями.г. Цуг, осень 2000 г.Ульрих Шобингер
Глава 1ПРАВОВЫЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПРОИЗВОДСТВА ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ СОКОВ1.1.	Развитие и значение
производства соков
в различных странахФрукты и овощи являются неотъемлемой
частью рациона здорового питания челове¬
ка, причем не только ввиду их освежающего
вкуса н аромата, но и благодаря высокой пи¬
тательной и физиологической ценности. Ре¬
гулярное употребление в пищу фруктов и
овощей уменьшает риск возникновения не¬
которых заболеваний — в частности, онко¬
логических и сердечно-сосудистых.Об	этих свойствах фруктов и овощей было
известно очень давно — еще древние греки и
римляне знали, что фрукты и овощи являют¬
ся полноценными продуктами питания. Сле¬
ды первых культивированных яблок были
найдены даже на стоянках времен неолита.Уже назаре человечества из фруктов и ово¬
щей люди умели добывать питательный сок,
включая его в ежедневный рацион. С давних
времен известен простейший способ добыва¬
ния сока — его отжим из фрукта. Получаемые
количества были, естественно, незначитель¬
ными, но уже тогда сок смешивали с водой
или другими пищевыми продуктами, напри¬
мер, с медом (не исключено, что в целях кон¬
сервирования).Оседлый образ жизни способствовал сис¬
тематическому применению технологий вы¬
ращивания и культивирования новых сортов,
в результате чего получение сока стало дос¬
таточно регулярным занятием. Еще до нашей
эры римляне владели техникой окулировки
н прививки как способами облагораживания
яблонь. Многие сорта яблок своим проис¬
хождением обязаны именно этому обстоя¬
тельству.Со временем в соответствующих климати¬
ческих зонах Европы, Азии, Америки и Ав¬стралии яблоко превратилось в самый важ¬
ный и любимый фрукт, и в настоящее время
в мире зарегистрировано более пяти с поло¬
виной тысяч сортов яблок.Виноград появился па Земле задолго до
появления человека — установлено, что пер¬
вый виноград произрастал 60-70 млн лет на¬
зад. Свидетельства этому были обнаружены
во многих частях Европы, в Северной Аме¬
рике, Исландии, Гренландии и Азин. Извест¬
но также, что и в наши дни на Кавказе и Бал¬
канах растет дикий виноград, являющийся
прародителем культурного винограда, число
сортов которого насчитывает в настоящее
время более восьми тысяч. Когда был полу¬
чен первый виноградный сок,точно неизвест¬
но, но археологические данные свидетель¬
ствуют, что сок из винограда получали еще
египетские фараоны.Определенную проблему представляло в
то время консервирование сока, так как егосрока без существенных изменений вкусо¬
вых качеств и нишевой ценности. В итоге
фрукты стали перерабатывать в медовые,
винные и другие напнткн с более высоким
содержанием спирта.Древние римляне нилн также сброженный
виноградный сок, не смешивая его с водой, за
что их порицал Платон, заботившийся о трез¬
вости рассудка своих сограждан при чрезмер¬
ном употреблении сброженных напитков.Ситуация изменилась лишь во второй по¬
ловине XIX в. благодаря открытию Л ун 11ас-
тера (1822-1895), который в 1860 г. устано¬
вил. что дрожжи погибают при нагревании до
85 "С, а питательные вещества и витамины в
основном сохраняются. Это открытие стало
решающим в развитии производства соков,
так как пастеризация не только обеспечила
возможность их консервирования, но и спо¬
собствовала защите от помутнения, хотя сно-
20собы консервирования пытались найти и
предшественники Луи Пастера — Дениз ГТа-
пен (Denise Papiri) (1647 1712), Лазарро Ска-
лантиии (Lazarro Scalantini) (1729-1799) и
Франсуа Апер (Francois Apen) (1750-1841).
По мнению специалистов, сам Пастер не пред¬
назначал свое открытие для консервирова¬
ния именно фруктовых соков. Тем не менее
не только в Европе, но и в США пастериза¬
ция была впервые использована именно при¬
менительно к фруктовым сокам.Развитие производства соков продолжи¬
лось и в XX столетии, работа по совершен¬
ствованию технологии не прекращалась. Так,
например, появились способы ферментатив¬
ного осветления,технологии концентрирова¬
ния и получения натуральных ароматобразу-
ющих веществ. Расширялся и ассортимент
фруктовых соков. В 1896 г. д-р Мюллер-'1Ур-
гау (Dr. Mueller-Thurgau), первый директор
Швейцарской исследовательской лаборато¬
рии виноделия и садоводства в г. Веденсвиль
(Wiedenswil), проведя опыты по пастериза¬
ции, опубликовал свой трактат «Производ¬
ство несброженных и безалкогольных фрук¬
товых и виноградных вин», способствовав¬
ший началу промышленного производства
сладкого фруктового сока (так называемого
фруктового сусла), сначала в Швейцарии
(в то время монополиста в области перера¬
ботки фруктов без использования процесса
брожения), а затем и в граничащей с ней Гер¬
мании.Несмотря на первые неудачи на стадии ос¬
воения технологий, немецкая соковая про¬
мышленность стала набирать обороты. Боль¬
шой вклад в промышленное производство
соков внесли Бёхи (Boehi), Лейтхольд (Leut¬
hold), Бауманн (Ваитапп) и Шмиттгеннер
(Schmitthenner). До 1930-х гг. существовало
преимущественно кустарное производство
соков, в котором были заняты представите¬
ли среднего сословия. Общее производство
фруктовых (сладких) соков в 1926 г. состави¬
ло всего 2,5 млн л, а к 1931 г. этот показательПосле второй мировой войны в Европе и
США производство соков испытало новый
подъем. Оно приобрело большое экономиче¬
ское значение и для стран третьего мира, а в
наше время производство соков стало одной
из важнейших составляющих мировой эконо¬
мики. Согласно мировой статистике, около
60% производства свежих фруктов приходит¬
ся на четыре различных вида: цитрусовые,
виноград, бананы н яблоки, причем пример¬но четверть мирового производства свежих
фруктов дают именно цитрусовые. Около
60% этих фруктов потребляются свежими в
качестве столовых фруктов, примерно 10%
экспортируется в свежем виде, а 30% идет на
переработку.Во всем мире производство соков являет¬
ся важным сегментом рынка безалкогольных
напитков; общий объем мирового производ¬
ства этого вида продукции оценивается в
30 млрд л в год при обороте около $30 млрд.
Основными мировыми центрами производ¬
ства соков в настоящее время являются Ев¬
ропа, Северная Америка, Австралия и во все
возрастающей степени Азия, о чем свиде¬
тельствуют как показатели производства со¬
ков, так и их потребления на душу населения
в этих регионах.В ЕС, одном из основных секторов миро¬
вого рынка, насчитывающем около 380 млн
потребителей и обеспечивающем примерно
18,6% мирового торгового оборота (США —
16,6%, Япония — 8,2%), дающим 19,4% ми¬
рового валового продукта (США — 19,6%,
Япония — 7,7%), в год производится около8,3	млрд л фруктовых соков и нектаров на
сумму около 5 млрд евро, что составляет око¬
ло 12,5% общего производства безалкоголь¬
ных напитков в ЕС.Производство фруктовых соков и некта¬
ров, а также других газированных и негази¬
рованных безалкогольных напитков и мине¬
ральной воды в ЕС сосредоточено примерно
на 600 предприятиях с общим числом заня¬
тых 21 000 человек. При этом около 45- 50%
производства и товарооборота фруктовых
соков и нектаров в Европе приходится на
Германию.Об	экономическом значении производ¬
ства соков в Европе можно судить по табл.1.1,	где сведены данные о потреблении соков
(яблочного, апельсинового, виноградного),
а также нектаров, содержание сока в которых
зависит от вида используемых фруктов (25—
50% в случае кислых фруктов — черной смо¬
родины, вишни или фруктов с высокой до¬
лей мякоти — абрикосов и груш, и 50% и бо¬
лее — в случае других фруктов, включая ли¬
мон и семечковые). Эта таблица отражает
прежде всего высокую популярность фрук¬
товых соков и нектаров в Германии. В Авст¬
рии, Швейцарии и США потребители также
признали большое физиологическое зна¬
чение и питательную ценность фруктовых
соков. Табл. 1.1 дает также представление
о развитии стран-членов ЕС и других евро¬
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков21Таблица 1.1. Потребление фруктовых соков и нектаров на душу населения в Западной Европе и США1975 1980 1985 1990 1995 1996 1997 1998 1998 г.,»Г ермания13,519,425,239,640,741,241,24182Франция2,22,94,28,316,5181818,158,7Нидерланды12,618,318,32224,42626,726,715,7Бельгия/Люксембург4,99,310,214,519,420,220,820,810,6Италия2,23,34,77,599,59,69,657,2Великобритания/ Северная
Ирландия3,47,41217,919,619,119,519,559Ирландия2,53,65,3810,411.71212,33,6Дания1313,515,718,618,516,917,517,55,3Греция0,50,51,34,66,66,76,86,810,6Испания4,356,311,515,415,615,615,639,8Португалия0,60,80,62,35,36,26,56,59,8Австрия----31,43334,336,18,2Швеция----20,120,620,620,68,9Финляндия----23,625,125,125,15,2Всего по ЕС5,58,110,417,521,321,921,922374,5Австрия7,712,616,527,7-----Швеция18,920,119,219,5-----Финляндия1013,49,614,4-----Норвегия3,89,110,513,419,518,618,623,84,4Швейцария16,419,423,333,33028,630307,3Всего по Западной Европе----21,42222,222,2386,2США 22 24 25,1 27,5
1 По Statistisches Bundesamt Wiesbaden, UNO, 30.06.1998.30303030273,7Поданным Verband der Deutschen Fruchsa/t-Industrie с. V.(VdF), rБонн;Canadean Ltd.,r. Лондон идругим источникам.пейских государств (в частности, Швейца¬
рии), а также США. Следует особенно отме¬
тить тот факт, что с 1985 г. показатель по¬
требления соков на душу населения в стра¬
нах ЕС резко пошел вверх и к 1997 г. удво-Среднее потребление на душу населения в
22 л обеспечивается в основном за счет высо¬
ких показателей Германии, Австрии, Нидер¬
ландов и Финляндии. Среднедушевое по¬
требление в неприсоединившейся Швейца¬
рии составляет 30 л, что также намного выше
среднего уровня по ЕС. Вместе с тем необхо¬
димо признать, что такие страны, как Фран¬
ция, Бельгия, Люксембург, Великобритания,
Ирландия и Испания начиная с 1985 г. пока¬
зывали более высокие темпы роста среднеду¬
шевого потребления, чем в целом по ЕС. Со
вступлением в 1995 г. в ЕС Австрии, Швециии Финляндии потребление соков в ЕС на
душу населения заметно увеличилось.Из табл. 1.2 видно, что практически во всех
странах (кроме Германии) апельсиновый сок
явно доминирует над яблочным. Бесспорное
лидерство по потреблению апельсинового
сока принадлежит Великобритании, Бельгии
и Франции.В Германии и Австрии яблочный сок явно
более любим, нежели в Швейцарии. Общая
тенденция потребления яблочного сока в дру¬
гих странах с начала 1980-х гг. характеризу¬
ется спадом. В 1993 г. яблочный сок в Герма¬
нии по его потреблению на душу населения
(в 1998 г. — 11,6 л) обогнал апельсиновый,
продолжая укреплять свои позиции и в на¬
стоящее время. Важной причиной такого ли¬
дерства является, возможно, неизменная по¬
пулярность яблочного сока на протяжении
Таблица 1.2. Потребление отдельных
соков в 1997 г.в ’S *sill£ о ft оФедеративнаяРеспубликаГермания38%45%4%13%Бельгия74%16%2%8%Нидерланды56%22%3%19%Франция66%12%7%15%Италия**60%32%—8%Великобритания80%9%-11%Швейцария63%27%5%5%США68%16%4%12%Австрия44%39%-17%Польша37%18%-45%ЮАР44%14%8%34%Испания27%5%9%59%• В основном апельсиновый.•* Данные 1980 г.Поданным Verband der deutschen Fruchsajt-
Induslriee. V. ( VdF), г. Бонн.последних десятилетий — он остается в Гер¬
мании излюбленным национальным продук¬
том, причем садоводы активно поставляют
свои яблоки для промышленной переработ¬
ки. что делает производство яблочного сока
более дешевым.Упоминавшийся выше и связанный с про¬
мышленным применением пастеризации по¬
воротный этап в развитии производства со¬
ков создал основу для производства концен¬
трированных фруктовых соков безупречного
качества и по приемлемой цене, что позволи¬
ло уменьшить затраты на хранение и транс¬
портировку.На участке розлива восстановленных фрук¬
товых соков, изготавливаемых из концентри¬
рованных соков, при добавлении ранее отде¬
ленной воды и ароматобразующих веществ
удается произвести продукт, безупречный по
качеству и свежести. Такая технология дает
существенные экономические преимущества,
и в настоящее время около 80% от общегообъема производства соков в Европе состав¬
ляют восстановленные соки.Для обеспечения качества продукции и
защиты от недобросовестной конкуренции
производители соков стран-членов ЕС раз¬
работали добровольную Европейскую систе¬
му контроля качества (EQCS, European Qua¬
lity Control System). Кроме того, националь¬
ные объединения производителей фруктовых
соков ЕС разработали Свод правил для оцен¬
ки фруктовых и овощных соков ( Code of Prac¬
tice. AIJN).1.2.	Исходное сырье
и готовые напитки
на фруктовой
и овощной основе:
термины
и определенияНиже (см. раздел 1.4) будет показано, что
в каждой стране существуют свои правила
производства и маркировки фруктовых со¬
ков и нектаров. 1 января 1995 г. в состав ЕС
вошла Австрия, и для нее стала обязательной
Директива ЕС по сокам 93/77/ЕС*, вопрособ	упрощении которой обсуждался с 1995 г.
В разделе 1.4 будут также рассмотрены раз¬
личия между странами ЕС и не входящей в
него Швейцарией, предприятия которой не
обязаны учитывать эту директиву в своей де¬
ятельности.Отсюда следует, что существуют разные
мнения о классификации различных уров¬
ней производства. Задача данного раздела —
по возможности четко определить термины,
которые используются не только в этой кни¬
ге, но и в торговой практике, а также в поло¬
жениях по производству и декларированию
товаров в немецкоговорящих странах с уче¬
том действующей Директивы ЕС по фрукто¬
вым сокам и аналогичным продуктам.При расхождении с указанной терминоло¬
гией в данной главе будут даваться соответ¬
ствующие разъяснения,1.2.1.	Сырье и ингредиенты1.2.1.1.	ФруктыДля получения соков используют свежие или
охлажденные, здоровые, несброженные, с под-*	С 12.07.2003 г. вступила и силу новая Директива о фруктовых соках и однородных продуктах для пита¬ния человека 2001/112/ЕС. — Прим. науч. ред.
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков23ходящей степенью зрелости фрукты, главные
составные части которых перед производст¬
вом фруктовых соков и нектаров не были от¬
делены. К фруктам относятся, прежде всего,
семечковыеи косточковые фрукты, виноград,
дикие и южные фрукты. Помидоры относят
не к фруктам, а к овощам*.1.2.1.2.	ОвощиДля получения овощных соков используют
свежие или охлажденные, здоровые, несбро-
женные, с подходящей степенью зрелости,
чистые, целиком или частично вымытые или
очищенные овощи, главные составные части
которых не были отделены перед производ¬
ством соков и напитков. К овощам относятся
прежде всего корнеплодные, луковые и клуб¬
невые (например, морковь, чеснок, карто¬
фель), стеблевые (ревень, спаржа), листовые
и цветочные (шпинат, цветная капуста), пло¬
довые (помидоры) и семенные культуры (го¬
рох, бобы).1.2.1.3.	ВодаВ производстве соков используют питьевую,
столовую или минеральную, частично или
полностью деминерализованную воду (пре¬
имущественно для изготовления восстанов¬
ленных фруктовых или овощных соков).
Вода, используемая в странах ЕС для вос¬
становления фруктовых соков из концентри¬
рованных, должна соответствовать Директиве
98/83/ЕС от 03.11.1998 г. о качестве питьевой
воды, предназначенной для потребления че¬
ловеком, а также Своду правил Code of Prac¬
tice. A1JN.1.2.1.4.	СахарК сахару относят сахар полубелый, сахар-
песок (белый), рафинад (белый), моногид¬
рат декстрозы, ангидрид декстрозы, сухой
сироп глюкозы и фруктозу. Для производ¬
ства восстановленных фруктовых соков, а так¬
же нектаров и сокосодержащих напитков при¬
меняют также снроп глюкозы, жидкий сахар,
жидкий инвертный сахар, сироп из инвертно-
го сахара, водный раствор сахарозы с харак¬
терными признаками, соответствующими Ди¬
рективе 93/77/ЕС (2001/112/ЕС).1.2.1.5.	Пищевые кислотыВ качестве пищевых кислот в производстве
соков применяют лимонную, винную, молоч¬
ную, L-яблочную и D, L-яблочную кислоты.1.2.1.6.	ДобавкиДобавками в данном смысле являются пек¬
тины для фруктовых соков и нектаров из ана¬
наса н плодов пассифлоры (маракуйи).1.2.1.7.	Прочие ингредиенты
(для овощных соков
и нектаров)К прочим ингредиентам относят пищевую
соль, иодированную пищевую соль, морскую
соль, уксус (кроме кисломолочных сброжен¬
ных продуктов), специи, зелень и экстракты.1.2.2.	Производство,
технологические средства,
консервирование1.2.2.1.	ПроизводствоПродукты, перечисленные ниже в разделах1.2.3	и 1.2.4, производят из фруктов или ово¬
щей (включая предварительно термически
обработанные или сброженные кисломолоч¬
ным способом) механическим способом (на¬
пример, путем прессования, а также допол¬
нительного экстрагирования, центрифугиро¬
вания, фильтрования, протирания, измель¬
чения) в щадящих условиях при должном
сохранении качества.1.2.2.2.	Технологические средстваВ производстве могут быть использованы
/--аскорбиновая кислота (антиокислитель),
азот, двуокись углерода, пектолитические,
протеолитические и амилолитические фер¬
менты, пищевой желатин, танин, бентонит,
кизельзоль, каолин, уголь, а также инертные
вспомогательные фи л ьтрующие средства (пер¬
лит, асбест, кизельгур, целлюлоза, нераство¬
римый полиамид). Для обработки виноград¬
ного сока может также использоваться БО^,
концентрация которого в конечном продук¬
те не должна превышать 10 мг/л.1.2.2.3.	КонсервированиеДля консервирования используют исключи¬
тельно физические способы — такие, как об¬
работка при повышенных или пониженных
температурах, обработка углекислым газом
под давлением и концентрирование. Исклю¬
чением являются прохладительные напитки
с некоторым содержанием фруктового сока,
которые могут консервироваться химическим
способом.*	Согласно проекту Единого стандарта на фруктовые соки и нектары См!ех АНтетппих помидоры отнесе¬
ны к овощам (подробности см. http://wwui.biolab.ru. раздел «Проект Со<1ех АИтеШа/жъ). — Прим. науч.ред.
241.2.3.	Продукты
для промышленной
переработки1.2.3.1.	Фруктовый сок
(например,
яблочный или
апельсиновый)Сок, полученный отжимом, состав которого
на 100% определяется составом одноимен¬
ных фруктов (у цитрусовых — исключитель¬
но составом эндокарпа), несброженный и не
содержащий спирт. В соках, поставляемых
отдельно, разрешено использование жидких
концентрированных ароматобразуюших ве¬
ществ (в случае, если они были предвари¬
тельно выделены из сока или одноименных
фруктов). Продуктом для дальнейшей про¬
мышленной переработки может являться,
например, яблочный сок прямого отжима
(мутный или осветленный). Получение, об¬
работку и консервирование соков осуществ¬
ляют в строгом соответствии с разделом 1.2.2
без внесения каких-либо добавок и без зна¬
чительных физико-химических и органолеп¬
тических изменений (кроме допускаемых в
ходе надлежащей обработки).1.2.3.2.	Овощной сок (например,
томатный)Продукт, аналогичный описанному в разде¬
ле 1.2.3.1, но полученный из овощей и/или
сброженный кисломолочным способом.1.2.3.3.	Сок прямого отжима
(сусло)Сок, полученный непосредственно из фрук¬
тов отжимом, центрифугированием или про¬
тиранием, состав которого на 100% определя¬
ется составом одноименных фруктов (филь¬
трованный и/или осветленный), с высоким
природным содержанием кислот; применяет¬
ся для производства фруктовых нектаров*.
См. также раздел. 1.2.3.1.1.2.3.4.	Концентрированный
фруктовый сок (например,
концентрированный
апельсиновый сок)Продукт, получаемый путем щадящего физи¬
ческого отделения из фруктоного сока опре¬
деленной доли (не менее 50%) воды**.1.2.3.5.	Концентрированный овощной
сок(например,
концентрированный
томатный)Продукт, аналогичный описанному в разде¬
ле 1.2.3.4, но полученный из овощного сока.1.2.3.6.	Ароматобразующие вещества
фруктовых соков (например,
аромат яблочного сока)Летучие природные ароматобразующие веще¬
ства, получаемые в виде жилкой смеси путем
щадящего отдельного выпаривания перед
концентрированием одноименного фрукто¬
вого сока***.1.2.3.7.	Фруктовое пюре или паста
(например, абрикосовое
пюре)Сбраживаемый, но не сброженный продукт,
полученный путем протирания съедобной
части целых или очищенных фруктов без от¬
деления сока. Производство и консервирова¬
ние — как у фруктового сока согласно разде¬
лу 1.2.3.1****.1.2.3.8.	Овощное пюре или паста
(например, морковное пюре)Продукт, аналогичный описанному в разде¬
ле 1.2.3.7, но полученный из овощей и/или
сброженный кисломолочным способом.1.2.3.9.	Концентрированное
фруктовое пюре или паста
(например, грушевое пюре)Продукт, полученный из фруктового пюре
(см. раздел 1.2.3.7) путем щадящего физиче¬
ского отделения определенной доли воды.*	А также для получения концентрированного сока. — Прим. науч. ред.'* Термин «концентрат» для обозначения продукта, описываемого в разделе 1.2.3.4, является недопусти¬
мым. — Прим. науч. ред.*** Ароматобразующие вещества фруктового сока — это природный комплекс из смеси соединений, воз-
дсйствуюіций на формирование естественного аромата фруктов, овощей и их соков и обеспечивающий в
совокупности с другими показателями качества достоверность органолептической и физико-химиче¬
ской идентификации продукта; ароматизаторы — отдельные вещества или искусственная смесь веществ
природного или синтетического происхождения, обладающих ароматическими и вкусовыми свойства¬
ми; ароматизаторы в производстве соков и нектаров не применяются. - Прим. науч. ред.**** Доля мякоти (нерастворимой фруктовой части) составляет в шоре не менее 50%. - Прим. науч. ред.
Правовые и экономические 0СН08Ы производства фруктовых и овощных соков1.2.3.10.	Концентрированное
овощное пюре или паста
(например, морковное
пюре)Продукт, аналогичный описанному в разде¬
ле 1.2.3.9, но полученный из овощного пюре.1.2.3.11.	Сухой фруктовый
и овощной сокПрактически полностью обезвоженный про¬
дует, полученный из фруктового или овощ¬
ного сока физическим способом (за исклю¬
чением непосредственного воздействия огня).1.2.3.12.	Основа для производства
освежающихсокосодержащих напитковКонцентрированный продукт, полученный из
фруктовых соков (у цитрусовых — с приме¬
нением кожуры и цитрусового масла) путем
добавления натуральных вытяжек из пло¬
дов фруктов и предназначенный для произ¬
водства безалкогольных сокосодсржащих
напитков.1.2.4.	Продукты
для непосредственного
употребления1.2.4.1.	Фруктовый сок (например,
яблочный)Сок. полученный из фруктов аналогично опи¬
санному в разделе 1.2.3.1 (при необходимо¬
сти — с восстановлением летучих натураль¬
ных ароматобразующих веществ, отделенных
при получении соответствующего фруктово¬
го сока или соков из того же вида фруктов,
или без восстановления согласно разделу
1.2.3.6), а также изготовленный из концент¬
рированных фруктовых соков согласно раз¬
делу 1.2.3.4 путем восстановления природ¬
ной доли воды, отделенной при концентри¬
ровании, качество которой не изменяет ха¬
рактеристик фруктового сока.1.2.4.2.	Овощной сок (например,
томатный)Сок, полученный аналогично описанному в
разделе 1.2.4.1, но из овощей; а также сбро¬женный кисломолочным способом (при не¬
обходимости — с использованием ингреди¬
ентов, указанных в разделе 1.2.1.7).1.2.4.3.	Фруктовый нектар
(например,
абрикосовый)Напиток, производимый из продуктов (см.
раздел 1.2.3), за исключением описанных в
разделах 1,2.3.11 и 1.2.3.12, с добавлением
воды и сахара; в производстве грушевого п
персикового нектаров — также с добавлени¬
ем лимонной кислоты.В нектарах с наименованием фруктов, из
которых может быть получен сок для непо¬
средственного употребления, содержание
(доля) сока должна составлять не менее 50%
(для персикового нектара — не менее 45%).
Готовый нектар в зависимости от вида фрук¬
тов может иметь различную кислотность, вы¬
ражаемую в г/л, как правило, в расчете на
винную кислоту*.Согласно Директиве 2001/112/1£С, в нек¬
тарах из фруктов, из которых получают соки
с низкой кислотностью, или из фруктов с ин¬
тенсивным ароматом или высокой долей мя¬
коти, соки которых не предназначены для не¬
посредственного употребления, минимальная
доля сока (пюре) составляет 25%. Как прави¬
ло, для данных нектаров не устанавливают
требуемые значения минимальной кислотно¬
сти. В нектарах из фруктов, из которых полу¬
чают сок с высокой кислотностью, не пред¬
назначенный для непосредственного упот¬
ребления, минимальная доля сока составляет
от 25 до 50%.В некоторых странах синонимами тер¬
минов «фруктовый нектар» или «нектар» яв¬
ляются «подслащенный фруктовый сок»,
«фруктовый напиток», «сокчх'одержаший на¬
питок»**.1.2.4.4.	Овощной нектар или напиток
(например, морковный)Продукт с минимальным содержанием овощ¬
ного сока или пюре в 40%, за исключением
ревеня (не менее 25%), с добавлением воды и
соответствующих ингредиентов согласно раз¬
делу 1.2.1.*	Согласно Своду правил Code of Practice. AIJN кислотность выражают в r/л п расче те на безводную ли¬
монную кислоту или в ммоль Н'/л. — Прим. науч. ред.** И России согласно основополагающему стандарту ГОСТ Р 51398 «Консервы Соки, нектары, сокосо-
лержащне напитки. Термины и определения» указанные синонимы не могут быть использованы для обо¬
значения продукта с наименованием «фруктовый нектар». С 1 июля 2004 г. вступает й силу Изменение № 1
ГОСТР 51398-99, расширяющее перечень понятий для соков и однородных продуктов - Прим. науч. ред.
261.2.4.5.	Газированныеи негазированные фруктовые
сокосодержащие напитки
(например, яблочный)Нашп’ок, производимый из продуктов (см.
раздел 1.2.3), с добавлением поды, сахара и
натуральных ароматобразующих веществ, по¬
лученных из сока или фруктов того же наиме¬
нования. или ароматизаторов, содержащий
или не содержащий Двуокись углерода (СО;,).
В производстве цитрусовых напитков — с ис¬
пользован нем экстрактов кожуры и эфирных
масел. Минимальное содержание сока: для
семечковых плодов и винограда — 30%, для
смеси соков — 10%, для лимона — G%*.1.2.4.6.	Безалкогольный
газированный напиток
(лимонад)Напиток, производимый из воды, сахара, пи¬
щевых кислот и натуральных вкусовых ком¬
понентов (эссенций, основ, фруктовых соков,
концентрированных соков, фруктового пюре,
концентрированного фруктового пюре или
смесей этих продуктов), содержащий или не
содержащий двуокись углерода (С02).1.2.4.7.	Безалкогольный
газированный напиток
на натуральной или
синтетической эссенции
(например, лимонад
«Браузе»)Искусственный напиток с: идентичными на¬
туральным и/или искусственными аромати¬
заторами и/или красителями, содержащий
или не содержащий С02.1.3.	Правовые основы
производства, оценки
качества и сбыта
(продажи)Действующими международными нормами
являются более или менее фрагментарные
стандарты Codex Alimentarius (С/1) и соответ-стнуюшие технологические требования «про¬
изводству соков, методы анализа и перечни
разрешенных добавок, остаточных количеств
пестицидов и загрязнителей, утвержденные
Комиссией СЛ ФЛО/ВОЗ [ 1 ]. В этом же ряду
находятся методы физико-химического и
микробиологического анализа Международ¬
ной федерации производителей фруктовых
соков (International Union of Fruit Juice Produ¬
cers, IFU), имеющие значение для производ¬
ства и международной торговли.Помимо указанных международных норм
в отдельно взятых странах или группах стран
существуют свои регламентирующие доку-В первую очередь следует назвать НС, ко¬
торый в соответствии со своей Директивой по
фруктовым сокам** определяет задачи стран-
членов ЕС и тем самым создает координи¬
рованную европейскую правовую систему,
целью которой является формирование еди¬
ного внутреннего рынка.В качестве критерия для оценки качества
фруктовых и овощных соков следует также
назвать Свод правил Code of Practice. AlfN
(в действующей в настоящее время редакции
2003 г.)***. В отличие от Директивы ЕС, в ко¬
торой отсутствуют описания физико-хими¬
ческих и микробиологических свойств от¬
дельных фруктовых соков, этот Свод правил
призван помочь производителям, специали¬
стам по продажам и экспертам при проведе¬
нии оценки качества продуктов [3].При разработке Свода правил Code of Prac¬
tice-4//iV учитывались основополагающие мак¬
симальные н минимальные количественные
значения широкого ряда показателей каче¬
ства и безопасности фруктовых соков и нек¬
таров, установленные Союзом соковой про¬
мышленности Германии (VdF, Verband der
Deutschen Fruchtsaftindustrie e.V.), и методы
анализа, созданные много лет назад одной из
немецких экспертных групп [4] — «Ориенти¬
ровочные значения и интервалы изменений
определенных показателей фруктовых соков
и нектаров» (I{SK, Richtwerte und Schwankun-
gshreiren bestimmter Kennzahlen f ur Fivchtsäfte
und Nektare einschließlich überarbeiteter Ana-*	В России при производстве фруктовых сокосодержащнх напитков допускается применении натураль¬
ных ароматизаторов, искусственных ароматизаторов, а также ароматизаторов, идентичных натуральным;
согласно ГОСТ I’ 51398 минимальная доля соков во вссх сокосодержащнх напитках составляет 10%. —
Прим. науч. ред." Здесь и далее п тексте принимается но внимание Директива 93/77/ЕЕС. С 12 июля 2003 г. в КС действует
пиная Директива 2001/112/ЕЕС, основные положении которой будут представлены ниже. — И pint. науч. ред.*** I! марте 2004 г. выпущено официальное издание Свода правил AIJN на русском языке (подробности
см. hllp://wwiabii>lab,ru, раздел «Свод правил AIJNo). ~ Прим. науч. ред.
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков27lysenmethoden в редакции 1987 г. с дополне¬
ниями 1993 г.).Стандарты EN/DIN на методы физико-хи¬
мического анализа фруктовых соков широко
используются во всех европейских странах,
хотя в отдельных странах-членах НС суще¬
ствуют особые нормативные акты, базирую¬
щиеся на Директиве ЕС.В Германии положения Директивы ЕС но
фруктовым сокам находят свое отражение
в Предписании о фруктовых соках |6] и нек¬
тарах [7], дополненном Руководящими прин¬
ципами о фруктовых соках [8]. Для овощных
соков, на которые не распространяются ни
Директива ЕС, ни национальные нормы, дей¬
ствуют Руководящие принципы по овощным
сокам и нектарам Федерального закона о пи¬
щевых продуктах, которые устанавливают
требования к обороту и фактически запол¬
няют пробелы в соответствующем законода¬
тельстве [9].Для осуществления официального контро¬
ля пищевых продуктов в Германии согласно
§ 35 Немецкого закона о пищевых продуктах
и предметах первой необходимости (LMBG,
Lebensmittel- und Bedarfsgegenstandengesetz)
используют «Официальный сборник мето¬
дов анализа» [10], который приведен в соот¬
ветствие с перечнем аналитических методов
Европейского комитета по стандартизации
(CEN) и постоянно обновляется.Существующие в разных странах норма¬
тивные акты являются обязательными, и их
несоблюдение влечет наложение штрафных
санкций, а нормы таких организаций, как
1FU, CEN, AIJN, не имеют обязательного ста¬
туса. Данный статус они приобретают при
наличии в национальных регламентирую¬
щих документах соответствующих ссылок,
что имеет место довольно редко. В связи с
созданием Всемирной торговой организации
(ВТО), к которой присоединилась и Герма¬
ния, положения СЛ приобретают новое зна¬
чение. Тем не менее применимость стандар¬
тов и норм 1FU, CEN, AIJN может н должна
быть обеспечена на частноправовой основе
(например, путем отражения в коммерческих
контрактах).1.3.1.	Стандарты Codex
Alimentarius ФАО/ВОЗЗадачей Комиссии СА, основанной в 1962 г.
при участии Организации ООН по вопросампродовольствия и сельского хозяйства (ФАО)
и Всемирной организации здравоохранения
(ВОЗ) и объединяющей в настоящее время
более 150 государств всех континентов (в том
числе Россию и государства СНГ), является
разработка международных продовольствен¬
ных стандартов [12], которые направлены на
защиту здоровья потребителей и обеспече¬
ние добросовестных торговых отношений в
продовольственной сфере. В настоящее вре¬
мя в Комиссию входят 29 отраслевых и реги¬
ональных комитетов. Комиссия действует
в рамках Устава, положений п требований
к разработке стандартов Кодекса. Так, в соот¬
ветствии со стандартной процедурой проект
нормативного документа должен сначала
пройти семь этапов обсуждений, и только на
восьмом этапе он может быть утвержден Ко¬
миссией (это объясняет многолетние общие
обсуждения проектов и медлительность все¬
го процесса их разработки).В середине 1980-х гг. первостепенной за¬
дачей являлась разработка стандартов на
продукцию. Всего было разработано около
280 стандартов, что, однако, не привело к со¬
зданию системы, покрывающей все группы
пищевых продуктов. Поэтому работа Комис¬
сии СА все более и более перемещается в об¬
ласть так называемых «горизонтальных» стан¬
дартов.Так, в стадии разработки находятся:♦	общие стандарты на пищевые добавки;♦	требования к загрязнителям пищевых до¬
бавок;♦	общие стандарты для загрязнителей, вклю¬
чающие ориентировочные нормы и макси¬
мальные уровни;♦	требования к маркировке пищевых про¬
дуктов и т, д.Действующие стандарты имеют единую
структуру и содержат положения об описа¬
нии, о существенных признаках состава и каче¬
ства продукции, а также положения о пищевых
добавках, контаминантах, санитарно-гигиени¬
ческих параметрах, массе и единицах измере¬
ния, о маркировке, а также о методах анализа
и отбора проб*.Из действующих в Германии стандартов
следует упомянуть стандарты на апельсино¬
вый сок, концентрированный апельсиновый
сок, грейпфрутовый сок, лимонный сок, яб¬
лочный сок, концентрированн ы и яблочный*	В период с 1981 но 1991 год разработано и утверждено 26стандартов СЛ пасоки и нектары и 1 стандарт
па методы анализа и отбора проб. - Прим. iuii/ч ред.
Глава Ісок, Томатный сок, виноградный сок, концен¬
трированный виноградный сок, концентриро¬
ванный виноградный сок (сорт «Лабруска») с
сахаром, ананасовый сок, концентрирован¬
ный ананасовый сок, черносмородиновый
сок, концентрированный черносмородино¬
вый сок с сахаром, марочные соки (соки из
одного сорта фруктов), которые не регламен¬
тируются пн одним из специальных стандар¬
тов. абрикосовый, персиковый и грушевый
нектары, черносмородиновый нектар без мя¬
коти, нектар из отдельных мелких фруктов,
нектар из отдельных цитрусовых фруктов,
нектар из гуавы, нектар с мякотью манго, ма¬
рочные нектары, которые не регламентиру¬
ются ни одним из специальных стандартов.
Имеются стандарты на методы анализа и от¬
бора проб, соки и нектары из смешанных
фруктов, а также на смешанные фруктовые
соки и нектары.Перечисленные стандарты представляют
собой минимальные требования. Комитеты
Кодекса тесно сотрудничают с международ¬
ными комитетами экспертов - такими, на¬
пример, как «Объединенный экспертный ко¬
митет по пищевым добавкам» (/£СЕ4). Этот
и другие комитеты ФАО/ВОЗ регулярно пуб¬
ликуют' экспертные бюллетени.После создания 15 апреля 1994 г. в г. Мар¬
ракеше Всемирной торговой организации
(ВТО) и заключения соответствующего со¬
глашения стандарты СА приобрели новый
правовой статус, так как отныне они долж¬
ны безусловно соблюдаться всеми государ¬
ствами — членами ВТО без исключения [11].
В рамках ВТО было достигнуто соглашение
о том, что если это необходимо в целях защи¬
ты интересов потребителей, торговля сельс¬
кохозяйственной и пищевой продукцией мо¬
жет быть ограничена. Объявлена принципи¬
альная договоренность о том, что стандарты
СА в целом представляют достаточную защи¬
ту интересов потребителей.С течением времени к торговому соглаше¬
нию ВТО присоединились многие государ¬
ства, в том числе и Германия. Суть этого со¬
глашения в том, что пищевые продукты, про¬
изводимые н стране-участинце ВТО, могут
быть разрешены к продаже лишь при их соот¬
ветствии стандартам СА. ВТО было принято
решение о том, что в экономически обуслов¬
ленных и научно-обоснованных случаях дляповышения уровня зашиты потребителя до¬
пускается применение более строгих пра-1.3.2.	Директива 93/77/ЕС
о фруктовых сокахДиректива Совета по согласованию право¬
вых норм стран-членов ЕС о фруктовых соках
и аналогичных продуктах для питания челове¬
ка от 17.11.1975 г. (75/726/ЕС) с изменениями
от 05.02.1979 г. (79/168/ЕС), 30.06.1981 г. (81/
487/ЕС) и 14.06.1989 г. (89/394/ЕС), а так-с- 21.09.1993 г.\93/77/ЕС) являстсГп«"ед-
ней Директивой о фруктовых соках п неко¬
торых аналогичных продуктах 1131-Дополнением основной Директивы служит
Директива ЕС (93/45/ЕС) от 17.06.1993 г., оп¬
ределяющая правила производства нектаров
без добавления сахаристых веществ или меда:
«Фрукты, приведенные в разделах II и 111
Приложения к Директиве 75/726/ЕС, а так¬
же абрикосы, отдельно или смешанные друг
с другом, могут использоваться в производ¬
стве нектаров без добавления сахаристых ве¬
ществ или меда в той мере, насколько это по¬
зволяет их высокое природное содержание
сахара» [14].Концепция европейского регулирования в
группе соков первоначально основывалась на
внутренних замкнутых правовых положени¬
ях. содержащих все специфичные для данно¬
го вида продукции предписания. После того,
как ЕС несколько лет назад отказался от это¬
го основополагающего способа «вертикаль¬
ного» регулирования (по каждому продукту
в отдельности) и перешел по аналогии с СА
к «горизонтальному» регулированию (отно¬
сящегося к продуктам в целом), действующая
Директива о соках (93/77/ЕС) утратила свою
функцию всеобъемлющего документа о спе¬
цифических требованиях к продукции. В этой
связи гораздо большее значение приобрели
Директивы ЕС о пищевых добавках, иных
чем красители и подсластители (95/2/ЕС от
20.02.1995 jl5]) и о Подсластителях, разре¬
шенных к использованию в пищевых продук¬
тах (94/35/ЕС от 30.06.1994 [ 161).В Директиве 93/77/ЕС содержатся соот¬
ветствующие положения о классификации,
технологиях получения, применении разре-*	В 1999 г. стартовал проект по разработке Единого стандарта СА на фруктовые соки и нектары, включая
методы анализа и отбора. К момен ту выходу русского издания настоящей книги проект стандарта был
одобрен 26-ІІ Сессией Комиссии СА (30.06.-7.07.2003 г.).
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соковтемных технологических средств, вспомога¬
тельных веществах и добавках, а также от¬
дельные требования к маркировке, дополня¬
ющие Директиву НС о маркировке пищевых
продуктов. Директивой предусмотрены от¬
клонения от требований, которые с учетом
национальных особенностей могут быть раз¬
решены странам-участникам ЕС.1.3.2.1.	Фруктовый сокФруктовый сок (газированный или негази¬
рованный) представляет собой способный
к брожению, но несброженный продукт из
доброкачественных свежих или охлажден¬
ных спелых фруктов, обладающий харак¬
терным цветом, ароматом и вкусом фруктов,
из которых он получен.Фруктовый сок получают исключительно
механическим способом. Странам-членам ЕС
в производстве концентрированных фрукто¬
вых соков разрешается применение диффу¬
зионного способа (за исключением виноград¬
ного, ананасового, грушевого, персикового и
абрикосового соков, а также соков из цитру¬
совых фруктов).Директивой разрешается концентрирова¬
ние фруктовых соков и их восстановление из
концентрированного сока. Вода, используе¬
мая для восстановления до исходного соста¬
ва, не должна изменять природные химиче¬
ские, микробиологические и органолепти¬
ческие свойства сока.Перечень разрешенных технологических
средств включает: Ь-аскорбиновую кислоту
(в количестве, достаточном для замедления
окислительных процессов); азот; диоксид уг¬
лерода; пектолитические, протеолитические
и амилолитические ферменты; пищевой же¬
латин; танин; бентонит; кизельзоль; каолин;
уголь и вспомогательные инертные фильтру¬
ющие вещества (перлит, асбест, кизельгур,
целлюлоза, нерастворимый полиамид).Допустимое содержание общего диоксида
серы в готовом к употреблению виноградном
соке должно составлять не более 10 мг/л без
учета обработки сернистой кислотой и де-
сульфитации физическим способом,Разрешается добавление сахара для кор¬
ректировки вкуса в количестве не более 15 г/л
(за исключением виноградного и грушевого
соков).Допускается применение в соках подсла¬
щивающих добавок (за исключением вино¬
градного и грушевого) в зависимости от ус¬
тановленных максимальных показателей длякаждого вида сока и особых требований к мар¬
кировке.Директива предусматривает консервиро¬
вание соков исключительно физическим спо¬
собом.1.3.2.2.	Фруктовый нектарФруктовый нектар представляет собой спо¬
собный к брожению, но несброженный про¬
дукт, произведенный из фруктового сока или
соков, концентрированного фруктового сока
или соков, фруктового пюре, концентрирован¬
ного фруктового пюре или их смесей, с добав¬
лением воды и сахара.Продукт должен соответствовать требова¬
ниям, предъявляемым к фруктовым некта¬
рам относительно минимальной кислотно¬
сти н минимального содержания фруктового
сока и/или фруктового пюре.Нектары из фруктов с низкой кислотно¬
стью, с высоким содержанием мякоти или
из очень ароматных фруктов, сок которых
не предназначен для непосредственного упо¬
требления, а также из абрикосов, могут быть
произведены без добавления сахаристых ве¬
ществ или меда в той мере, насколько это до¬
пускает содержание в них природного са¬
хара.В производстве разрешено использование
технологических средств, применяемых при
получении фруктовых соков, а также тради¬
ционных физических методов и обработки
(тепловой обработки, центрифугирования и
фильтрования). Разрешено добавление саха¬
ристых веществ, максимальное количество
которых должно составлять не более 20% от
обшей массы готового продукта.В производстве смешанных продуктов со¬
держание фруктового сока и/или п юре, а так¬
же общая кислотность должны соответство¬
вать пропорционально устаиовленн ым требо¬
ваниям для фруктовых нектаров. Сахаристые
вещества могут быть полностью заменены ме¬
дом, причем ею указанное максимальное со¬
держание не должно превышать 20%. В про¬
изводстве фруктовых нектаров всех видов
разрешено использование лимонной кисло¬
ты (5 г/л готового продукта). Вода, исполь¬
зуемая в производстве фруктовых нектаров,
должна соответствовать Директиве ЕС о пи¬
тьевой воде (98/83/ЕС).В зависимости от национальных предписа¬
ний стран-членов ЕС для фруктовых некта¬
ров разрешены следующие наименования:
«угисЫепЛгапк», «sues.imo.4t», <меЫета$1»,
*sur...s;iflY*! «sui'ro e pulpa» 11 «sumo e polpa»;	сока/пюре ne менее...%», a также «из... кои-и Дании разрешены и другие* обозначения.	центрированного сока/пюре».Кроме наименования нектара указыва- Особые требования к фруктовым некта-етси следующая информация: «содержание	рам приведены ниже.Директива 2001/112/ЕС
(краткий комментарий)12	января 2002 г. в Официальном бюллетене ЕС опубликована новая Директива 2001/112/ЕС
офруктовых соках и однородных продуктах для питания человека (страницы L10/58-L10/66).
С. определенными ограничениями Директива вступила в силу в лень ее опубликования, но
в полном объеме — лишь 12 июля 2003 г.Новый нормативный документ ЕС состоит из следующих основных частей:♦	вводной части, включающей 11 разделов;♦	собственно Директивы, включающей 12 статей;♦	Приложения I, включающего термины и определения фруктовых соков, а также определе¬
ние нектара, описания допустимых добавок, технологических процессов и компонентов;♦	Приложения II, включающего термины и определения видов сырья, используемого в
производстве соков и нектаров;♦	Приложения III, включающего особые условия для обозначения отдельных видов со¬
ков и нектаров, которые допускаются к использованию в отдельных странах ЕС;♦	Приложения IV, включающего особые требования к нектарам, в частности, сведения о ми¬
нимальной доле фруктового сока (пюре).ВВОДНАЯ ЧАСТЬНовая Директива последовательно реализует основной принцип, принятый для обоснова¬
ния предшествующих Директив ЕС 75/726/ЕС, 93/77/ЕС и направленный для устране¬
ния различий между нормативными документами стран-членов ЕС в области фруктовых
соков, нектаров и другой аналогичной продукции. Сохранение различий привело бы к об¬
разованию «непрозрачной» конкурентной борьбы и введению в заблуждение потребите¬
лей, что имело бы негативные последствия для функционирования единого рынка (ввод¬
ная часть, раздел 3).В разделе 7 вводной части отмечается, что в целях сближения нормативных требований
стран-членов ЕС в области маркировки и оформления упаковок пищевых продуктов, а так¬
же их рекламы при определенных условиях должна использоваться Директива 2000/13/ЕС,
в особенности ее статья 7, абзацы 2 и 5. Так, например, если продукт представляет собой
смесь из фруктового сока и сока, восстановленного из концентрированного сока, или в слу¬
чае нектара, полученного частично или полностью из концентрированного сока, то четкая
информация об этом должна быть приведена на упаковке. В составе продукта (перечне и н-
гредиентов), который приводится на упаковке или этикетке, должны быть указаны как раз¬
решенные наименования использованных фруктовых соков, так и наименования соков,
восстановленных из концентрированных соков.МАРКИРОВКА СОКОВВ 12 статьях собственно Директивы приведены требования к маркировке соков и нектаров,
а также требования к применению отдельных разрешенных ингредиентов. Так, например, с
учетом приоритетного действия Директивы 90/496/ЕС некоторым странам-членам ЕС раз¬
решено применение в продуктах из Приложения I, раздела I новой Директивы 2001 /112/ЕС
витаминов и минеральных компонентов. Возможность применения названных ингредиен¬
тов не может быть распространена на весь Европейский союз, что предполагает использова¬
ние национальных нормативных требований, которые в любом случае не должны противо¬
действовать свободному товарообороту внутри ЕС (статья 2 и раздел 8 вводной части).Статья 3 содержит требования к маркировке и формированию наименования продуктов.
В н. 4 приведено требование к особой маркировке соков с добавленным сахаром. В этом слу¬
чае в непосредственной близости от наименования продукта должно быть приведено указа¬
ние «подслащенный» или «с добавкой сахара». Кроме того, данное указание должно сопро¬
Правовые и экономические ОСНОВЫ Пр0И380ДС1ва фруктовых и овощных соковвождаться информацией о максимальном количестве добавленного сахара, выраженном в
г/л по сухому веществу.МАРКИРОВКА ВОССТАНОВЛЕННЫХ СОКОВ И НЕКТАРОВНовым по сравнению с Директивой 93/77/ЕС является требование, предъявляемое к мар¬
кировке продуктов, полученных путем смешивания фруктового сока и сока, восстановлен¬
ного из концентрированного сока, или, например, в случае нектара, полученного частично
или полностью из концентрированного(ых) сока(ов). При этом на этикетке или упаковке
продукта должно присутствовать указание «из концентрированного соки» или «частично
из концентрированного сока». Данное указание должно быть выполнено четким и легко
читаемым шрифтом и размещено в непосредственной близости от наименования продукта
(статья 3, п. 7).Важным требованием статьи 4 является маркировка добавок в концентрированном соке,
который не предназначен для непосредственного употребления. Так, например, при добав¬
лении в концентрированный сок сахара(ов) или лимонного сока, а также разрешенных под-
кислителей (согласно Директиве 95/2/ЕС от 20 февраля 1995 г.) на упаковке, на этикет¬
ке, наносимой на упаковку, или в сопроводительных документах должна быть приведена
информация о количествах добавленных ингредиентов.ДАТА ВСТУПЛЕНИЯ В СИЛУ И ДРУГИЕ КАЛЕНДАРНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Статья 9 устанавливает дату прекращения действия предшествующей Директивы 93/77/ЕС
о фруктовых соках и аналогичных продуктах (12 июля 2003 г.). Статья 10 предусматривает
срок приведения национальных нормативных документов в соответствие с новой Дирек¬
тивой (12 июля 2003 г.), однако до 12 июля 2004 г. разрешена реализация складских запа¬
сов продукции, маркированной согласно старой Директиве 93/77/ЕС.РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ПОНЯТИЯМИ ФРУКТОВОГО СОКА: СТАРАЯ И НОВАЯ ДИРЕКТИВЫ
Важной частью новой Директивы является Приложение I, включающее термины и опре¬
деления фруктовых соков, а также определение нектара, описания допустимых добавок,
технологических процессов и компонентов. Коренным отличием от старой Директивы
93/77/ЕС является разделение понятий «фруктовый сок» и «фруктовый сок из концент¬
рированного сока» (восстановленный фруктовый сок). Ниже приведен перевод на русский
язык соответствующих терминов и их определений из старой и новой Директив.Понятие фруктового сока согласно старой Директиве 93/77/ЕС:Статья 1, раздел 5 «Фруктовый сок»:а)	Сок, произведенный путем применения технологий, основанных на механической пере¬
работке, несброженный, но способный к брожению, который имеет характерный цвет, ха¬
рактерный аромат и характерный вкус фруктов, из которых он был получен. В случае цит¬
русовых фруктов сок получают из эндокарпа; сок лайма может быть получен также из
целых плодов по традиционным технологиям и добросовестным торговым правилам, позво¬
ляющим максимально возможно ограничить присутствие в соке внешних частей плодов.б)	Продукт, произведенный из концентрированного сока:-	путем восстановления в соке доли поды, которая была удалена при концентрировании,
при этом добавляемая вода по своим химическим, микробиологическим и органолептическим
свойствам не должна изменять основные свойства сока, а также путем восстановления аро¬
мата г помощью летучих ароматобразующих веществ, которые были выделены при концен -
трировании соответствующего сока или соков соответствующего вида фруктов.При этом продукт должен иметь органолептические и аналитические свойства, одина¬
ковые с соком согласно (а), получаемыи из соответствующего вида фруктов.Новая Директива 2001/112/ЕС в Приложении I, раздел I, пункт 1 включает два понятия:а)	Фруктовый сок.Обозначение несброженного, но способного к брожению продукта, полученного из здоровых и
зрелых (свежих или сохраненных свежими благодаря охлаждению) фруктов одного или несколь¬
ких видов, имеющего характерный для данного вида фрукта(ов) цвет, характерный аромат и
характерный вкус. Ароматобразующие вещества, плодовая мякоть и вакуоли, которые были
выделены из сока в процессе переработки, разрешается возвратить в соответствующий сок.
32В случае цитрусовых фруктов сок получают из эндокарпа; сок лайма может быть полу¬
чен также ш целых плодов по традиционным технологиям и добросовестным торговым пра¬
вилам, позволяющим максимально возможно ограничить присутствие в соке внешних час¬
тей плодов.б)	Фруктовый сок из концентрированного фруктового сока.Обозначение продукта, получаемого путем добавления воды, удаленной при концентри¬
ровании сока, а также путем добавления отделенных при переработке соответствующих
фруктов ароматобразующих веществ, плодовой мякоти, вакуолей или перечисленных компо¬
нентов, выделенных из сока соответствующего наименования. Добавленная вода должна об¬
ладать свойствами, в особенности в органолептическом, химическом и микробиологическом
отношении, необходимыми для обеспечения основных свойств сока.Продукт, полученный описанным способом, в сравнении со средним соком согласно (а),
произведенным из соответствующих фруктов, должен обладать по меньшей мере одинако¬
выми органолептическими и аналитическими свойствами.Таким образом. Директива ЕС 2001/112/ЕС в целях обеспечения единства подходов в
формировании наименований и требований к качеству впервые образует две основных
группы соков: фруктовые соки и фруктовые соки из концентрированных соков (восста¬
новленные соки) в общей структуре предложения па европейском соковом рынке*.
РАЗРЕШЕННЫЕ ДОБАВКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫВ разделе II Приложения I повой Директивы приведены разрешенные добавки, технологи¬
ческие операции и компоненты. Из всего перечня требований целесообразно выделить по¬
ложения, согласно которым во фруктовый сок (подпункт (а) п. 1, раздел I) могут быть до¬
бавлены ароматобразу ющие вещества, мякоть или вакуоли, только если они были отделены
от сока в ходе производства. Перечисленные компоненты в случае сока (подпункт (б) и. 1,
раздел I), полученного из концентрированного сока, могут быть выделены из другого сока
соответствующего наименования.Пункт 2 раздела II Приложения I включает перечень разрешенных технологических
операций и компонентов (диоксид серы, ферменты, средства для осветления и фильтра¬
ции, сорбенты). Как и прежде, основным способом получения сока является применение
технологий механической экстракции. К нововведениям следует отнести разрешение приме¬
нения других физических способов, включая внутрипоточное (in-line) водное экстрагирова¬
ние съедобных частей фруктов (за исключением винограда) для последующего получения
концентрированного сока. При этом, однако, отмечается, что:♦	полученные подобным образом соки должны соответствовать требованиям раздела I п. 1
Приложения I;♦	применение определенных технологий и способов обработки может быть ограничено
или запрещено согласно процедуре, ссылка на которую приведена в абзаце 2 статьи 8.
где отмечено приоритетное действие статей 5 и 7 Постановления ЕС 1999/468/ЕС. Та¬
ким образом, новая Директива не дает полного и свободного разрешения на неограни¬
ченное применение водных экстрактов, в том числе на внепоточное (off-line) примене¬
ние таких продуктов, как pulp-wash (W.E.S.O.S.).ПРИЛОЖЕНИЯ ДИРЕКТИВЫОсобенностью Приложения II Директивы, в котором приведены термины и определения
для сырья, используемого в производстве соков, является выделение сахаров и других инг¬
редиентов, обладающих подслащивающим эффектом, в отдельную Директиву 2001/111/ЕС.
В качестве дополнительных положений Приложение II содержит определения терминов
«фрукт», «фруктовое пюре» и «концентрированное, фруктовое пюре».Приложение III включает положения, используемые при формирования наименований
«фруктовый нектар*, «яблочный сок» и «виноградный сок» в отдельных странах-членах ЕС.Приложение IV содержит требования к минимальной доле фруктовою сока в нектарах, ко¬
торые в основном совпадают с соответствующими требованиями старой Ди рсктивы93/77/ЕС.♦	Аналогичный принцип лежит в основе проекта Елиного стандарта СА на фруктовые соки и нектары.
Международный проект, стартовавший в 1999 г., будет завершен в 2005 г.
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков1.3.2.3.	Маркировка фруктовых соков
и нектаровДопускается следующая маркировка: «...сок»
или «фруктовый сок из «... нектар» или
«фруктовый нектар из...».Если сок или нектар произведены из кон¬
центрированного сока/шоре или с их добавле-
:) маркировка дополняется указаниемПри необходимости маркировка нектара
дополняется словосочетанием «с фруктовой
мякотью».В обязательном порядке для фруктовых
нектаров указывается доля сока или пюре:
«содержание сока/пюре не менее...%».Па этикетке или упаковке продуктов при¬
водят информацию о номинальном объеме,«из ... концентрированного сока/пюре (нал- о минимальном сроке хранения («годен до
менование)». копна... [месяц/год)» или «годен до... (день/
В случае фруктового сока с сахаром на эти- месяц/год]»), о наименовании и адресе нро-
кетке или упаковке приводится информация нзводителя или поставщика, а также о соста¬
ве сахаром не более ... г/л)». ве продукта.Таблица 1.3. Особые требования к фруктовым нектарамкислотность но виннойМинимальное содержание
фруктового сока (пюре),Фруктовый нектар из:кислоте, г/л ютового
продуктав % от обшей массы готового
продукта123I. Фрукты с кислым соком, не пригодным ДЛЯ 1непосредственного употребленияГранадилла (Passiflora edulis )825Наранхилла/луло (Solanum quitoense)525Черна* смородина825Белая смородина825Красная смородина825Крыжовник930Облепиха (Hippophae )925Терн (слива колючая)830Слива630Слива домашняя630Рябина830Шиповник (Rosa sp.)840Вишня835Черешня6*40Черника440Бузина750Малина740Абрикос340Клубника540Ежевика640Брусника930Айва750Лимон и лайм-25Другие фрукты этой категории-25II. Фрукты с низкой кислотностью или большим содержанием мякоти ил.
не пригодным для непосредственного употребленияи очень ароматные фрукты с соком,Манго-35Банан-25Гуава-25
34Окончание табл. 1.3і	2	ЗПапайя-25Личи .-25Ацерола (индийская вишня)-25Аннона колючая (Annona muricata )25Аннона сетчатая (Annona reticulata )25Ксримойя-25Орех кешью—25Слива мексиканская (Spondias purpurea)-25Умбу (Spondias tuberosa aroda )-ЗОДругие фрукты этой категории-25III. Фрукты, сок которых пригоден для непосредственного употребленияЯблоко3*50Груша3*50Персик3*45Цитрусовые, кроме лимона и лайма550Ананас450Другие фрукты э той категории-50* Применительно к фруктовым нектарам из пюре и.'Ш коїщснтриронапік)ГО фруктового шоре:затель ис учитывается.1.3.3.	Свод правил для оценки
качества фруктовых
и овощных соков (Code
of Practice. AIJN)В помощь специалистам и экспертам для
оценки качества соков, особенно их подлин¬
ности (аутентичности), немецким «Сообще¬
ством производителей цитрусовых соков*
(Interessengemeinschaft Zitrussäfte e.V.) еще в
1975 г. были опубликованы «Свойства апель¬
синового сока». В последующие годы под ру¬
ководством профильного комитета Союза
соковой промышленности Германии (VdF) на
основе систематического анализа множества
образцов и имеющегося научного материала
были разработаны нормы RSK и для осталь¬
ных фруктовых соков, которые в итоге были
изданы в виде сводного документа [4]. Нор¬
мы RSK отражают ориентировочные коли¬
чественные величины, интервалы их изме¬
нений, средние значения, информационные
данные для более глубокого анализа, ком¬
ментарии, основные методы анализа и указа¬
ния по использованию норм применительно
к фруктовым нектарам.Это издание, получившее во всем мире
большой резонанс, содержит нормы для яб¬
лочного сока, абрикосового пюре и сока, гру¬
шевого, грейпфрутового, малинового, апель¬
синового, вишневого, черносмородинового ивиноградного соков, а также сока из мара-
куйи. В 1993 г. это издание было дополнено
сведениями об ананасовом и лимонном соках.Следует отметить, что издание RSK не
имеет статуса обязательного нормативного
документа и является лишь практическим
руководством для специалистов по оценке
подлинности (аутентичности) фруктовых со¬
ков. В настоящее время нормы RSK тесно
увязаны со Сводом правил Code of Practice.
AIJN.Создав и опубликовав Свод правил, AIJN
обратился к решению задачи, которую в свое
время поставила перед собой Комиссия ЕС в
связи с утверждением Директивы о фрукто¬
вых соках (75/726/ЕС) и от которой же она
впоследствии отказалась в связи с ее измсне-
н нем. В Директиве ЕС о фруктовых соках со¬
держалось положение о том, что Комиссией
ЕС должны быть установлены «аналитиче¬
ские и микробиологические свойства опреде¬
ленных продуктов», чему службами ЕС не
уделялось должного внимания. Издав Свод
правил, AIJN выполнил эту задачу (при этом
необходимо заметить, что опубликованные
данные не являются окончательными).Свод правил Code of Pratice. AIJN охваты¬
вает такие внды плодов и промышленно зна¬
чимые соки из них, как апельсин, грейпфрут,
яблоко, виноград, ананас, лимон, маракуйя,
груша, абрикос, помидор, черная смородина,
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков35вишня, малина, клубника, персик, манго, гу¬
ава и банан. Свод правил подразделяется на
две основные части.Часть А включает ориентировочные ве¬
личины и основные требования к качеству
фруктовых соков. Европейской промышлен¬
ностью эти показатели рассматриваются как
обязательные для всех фруктовых соков, про¬
даваемых в странах ЕС. Часть А сравнима
с немецкими «Руководящими принципами
по фруктовым сокам». Существующие раз¬
ночтения между Сводом и «Руководящими
принципами» можно устранить путем внесе¬
ния изменений в последний документ.Ориентировочные величины части В слу¬
жат для оценки идентичности соков, а также
некоторых рекомендуемых критериев каче¬
ства, представляя собой интервалы измене¬
ний установленных показателей. При этом
необходимо учитывать, что в подобную сис¬
тему невозможно включить все возможные
или редкие отклонения, которые могут зави¬
сеть от чрезвычайных природных и техни¬
ческих обстоятельств. Специалисты должны
принимать во внимание, что в случае откло¬
нения от установленного интервала исследу¬
емый сок тем не менее не может быть сразу
признан «не подлинным» или «не идентич¬
ным». Для оценки качества сока необходимо
исследовать весь комплекс показателей, а при
интерпретации результатов анализа учиты¬
вать известные факторы (например, техноло¬
гического и природного характера), которые
способны оказать влияние на природный со¬
став сока. Часть В сравнима с нормами RSK
для фруктовых соков, которые и послужили
основой для ее разработки.Свод правил Code of Practice. AIJN* явля¬
ется по своей сути описанием европейских
торговых принципов, которые для создания
действительно «общего рынка» необходимо
использовать и переносить в законодатель¬
ство отдельных стран ЕС.1.3.4.	Стандартизация методов
анализаВ помощь специалистам издан ряд сборников
по методам анализа фруктовых и овощных со¬
ков и сходных продуктов, основные из кото¬
рых — это сборники IFU «Методы физико-хи¬
мического анализа» и «Микробиологические
методы», стандарты EN/DIN, перечень мето¬
дов в сборнике RSK и ASUV. Кроме того, суще¬ствуют специальные методы, применяемые в
отдельных лабораториях и представляющие
собой как модификации уже известных мето¬
дов, так и новые методы, разработанные для
анализа специфичных показателей.Любая лаборатория, работающая в облас¬
ти анализа качества соков, несет ответствен¬
ность за применяемые ею методы и достовер¬
ность результатов. Характеристики точности
и достоверности методов, применяемых в дан¬
ной лаборатории, должны быть подтвержде¬
ны в рамках повторных испытаний согласно
принятым методикам (например, согласно
требованиям СА или стандарта Международ¬
ной организации по стандартизации (ISO)
5725**. Именно так осуществляется рассмот¬
рение вопроса о включении очередного нового
метода в сборник IFU (аналитические методы,
приведенные в Своде правил Code of Practice
AIJN, имеют ссылки на сборник методов IFU).Аналогичная ситуация сложилась и в от¬
ношении стандартов EN/DIN, разработан¬
ных комитетом CEN, деятельность которого
может в ближайшем будущем прекратиться.
В содержании стандартов EN/DIN чувству¬
ется влияние методов IFU, так как в боль¬
шинстве случаев именно они служили ос¬
новой для разработки данных нормативных
документов.При достаточной согласованности струк¬
туры методов IFU и EN/DIN между ними
существует различие в области их исполь¬
зования. Если методы, разработанные IFU,
рекомендуются к применению во всем мире,
то стандарты EN/DINосратччалюгся право¬
вым пространством ЕС и являются ориенти¬
ром для арбитражного применения.Что касается официального надзора за пи¬
щевыми продуктами в Германии, то он осуще¬
ствляется по Официальному сборнику ASUV
согласно §35 LMBG. При этом необходимо
отмстить, что официальные методы постоян¬
но совершенствуются благодаря работе по их
увязке со стандартами EN/ÜIN.В сборнике методов RSK содержатся опи¬
сания основных методик, однако целью это¬
го сборника является представление мето¬
дов, на основании которых разрабатываются
нормы RSK.Постоянной задачей аналитики является
разработка новых методов, которые перед
включением в сборник 1FUили в стандарты
EN/DIN в обязательном порядке должны*	Подписка||а официальные издания своди правил АЦЫ па русском языке см. кНр://ттЬШаИ.ги, раздел
«Сиод правил АЦ/V», электронная почта; code@biolab.ru. — Прим. науч. ред.** В России - ГОСТ Р ИСО 5725. - Прим. науч. ред.
пройти масштабный пронесе подтверждения
их точности п достоверности (так называе¬
мую шишдпзацшо) в рамках повторных нс-1.3.5.	Директива ЕС о гигиене
пищевых продуктов.
Концепция НАССРДиректива ЕС (93/43/ЕС) о гигиене нише¬
вых продуктов посвящена общим требова¬
ниям и предписаниям по гигиене пищевых
продуктов, которые необходимо выполнять
н интересах защиты здоровья потребителей
при подготовке, переработке, производстве,
упаковке, складировании, транспортировке,
сбыте и розничной торговле [17). К предлага¬
емым мерам относятся анализ и оценка рис¬
ков, а также методы выявления, проверки и
контроля в критических контрольных точках.Страны-члены ЕС на предприятиях пище¬
вой промышленности должны разрабатывать
руководства о «Добросовестной производст¬
венной практике (СМР)» и «Надлежащем са¬
нитарно-гигиеническом состоянии» произ¬
водства. Понятие «пищевой гигиены» в Ди¬
рективе ЕС определяется как «совокупность
всех необходимых мер, гарантирующих про¬
изводство съедобной и безупречной по каче¬
ству продукции». Эти меры охватывают все
стадии производства пищевых продуктов, на¬
чиная с производства сырья (уборка урожая,
забой скота, дойка и т. п.). В приложениях к
Ди|)ективе, предназначенных для определен¬
ных предприятий, указываются и другие ас¬
пекты — требования к транспортировке, обо¬
рудованию. пищевым отходам, водоснабже¬
нию и личной гигиене персонала.Важным элементом Директивы является
концепция НАССР, внедрять которую обязаны
все предприятия пищевой промышленности.Система НАССР состоит из следующих
элементов:♦	анализ потенциальных рисков для пище¬
вых продуктов в ходе технологических
процессов на предприятии;♦	выявление контрольных технологических
точек, в которых проявляются риски для
нишевых продуктов;♦	выявление критических контрольных то¬
чек для пищевых продуктов;♦	разработка и осуществление действенных
способов проверки и контроля выявлен¬
ных критических точек;♦	повторный анализ рисков для пищевых
продуктов, а также критических точек и
методов их контроля; мониторинг как
в стандартных ситуациях, так и в случае
любых изменений технологии.
Использование системы НАССР на практи¬
ке в отличие от официального надзора за пи¬
щевыми продуктами может быть подтверж¬
дено только документально, например: «Опи¬
сание продукта. Описание производственно¬
го процесса с указанием критических точек».
Для каждой критической точки (КТ) указы¬
вается: идентификация КТ и анализ ее пове¬
дения; меры по мониторингу и контролю КТ
с указанием критических пределов наблюда¬
емых параметров; в случае потери контроля —
меры по корректировке КТ, повторной про¬
верке и исправлению ситуации.Перечень критических контрольных точек
(ККТ) может выглядеть согласно табл. 1.4.Директива регулирует дальнейшую разра¬
ботку основных направлений «правильной са¬
нитарно-гигиенической практики» в пищевой
промышленности. В этой области существу¬
ют разработки не тол ько на общеевропейском
уровне (AIJN), но и в отдельных странах-уча-
стниках ЕС (например, в Германии).1.3.6.	Стандарты ISO
на системы обеспечения
качестваУсловия производства и характер продукции
пищевой промышленности (включая соко¬
вую) определяются различными государствен¬
ными нормами — законами и подзаконными
актами, директивами, предписаниями и т. п., в
том числе нормативными документами о за¬
щите от введения в заблуждение потребите¬
лей. Помимо этого производители соков раз¬
работали ряд собственных правил и требова¬
ний — таких, например, как Свод правил Code
of Practice. AIJN об оценке качества фруктовых
и овощных соков**. Надзор и контроль за*	В рамках проекта по разработке Единого стандарта СА на фруктовые соки и нектары утвержден полный
перечень аналитических методов для международного применения (подробнее об .этом см. интернет-стра¬
ницу Рабочей группы ТК93 Госстандарта России но адресу http://mvw.biolah.ru, раздел «Проект Соїіех
АНтепШпиаъ).** В России — система саморегулирования п области качества продукции сокового рынка (СПЛИ); нод-
робпес см. http://wwui.biolah.ru. Прим. науч. рей.
Таблица 1.4. Перечень контрольных критических точек системы НАССРПревентивнаяКритическиепараметрыуправленияКритическиепределыПериодичность Корректирующие
наблюдения мероприятия1.	Г игиениче-	Повторноеское состояние	заражениебутылок	загружаемогопосле	материалаобработки	микроорганиз-в бутылко-	мами илимоечной	вредными2.	Инспекция Опасные
пустых	инородныечистых	тела (стекло),бутылок остатки
щелочи,
повреждение
горлышка3.	Концент- Присутствие
рированный микотоксинов
яблочный сокКорректировкаработыбугылкомоечноймашиныКонцентрация Мин. 1%
и температура Мин. 75 "С
щелочидля конечного
ополаскива¬
ния. темпера¬
тура, расходв завиекмо-
машикыАвтоматическая	Осколки стекла Отсутствие
инспекция бутылок Остатки щелочи осколкови их отбраковка,	Поврежден- стекла,укрытие	ные горлышки остатков
транспортеров щелочи,
Инспекция и от- повреждений
браковка посто- горлышка
ронних бутылоких из ящиковСистема управ- Патулин	Макс. 50 мг/тления качеством
(у поставщика),
определение
критического
предела в спе¬
цификации
сырья, серти-Определение Ежечасно
концентрации ПостояннотемпературыПостояннотемпературы ПостоянноОтпадают Мониторинг По 5 бутылок
с помощью каждый час
программы
контроля
бутылок< 25 мг/т Определение Мониторинг
патулина (интервалс указаниямифирмы-поставшика)Изменение регули¬
ровок дозатора
Повышение
температуры
Повышение
температуры
Увеличить подачу
Блокировка теку¬
щей партии с мо¬
мента последнегоконтроля
Регулировка
скорости розлива
Перезапуск инспек¬
ционной программы
для бутылок
Блокировка теку-с момента послед¬
него контроляОтказ от приемкипри поставке
Продолжение таґіл. 141 _4. Тепло¬
обменник
(пастсри-5. Бутылки
в приемном6. Полныебутылки,разлитыегорячимспособомПрисутствиемикроорга¬низмовПравильнаянастройкарежимовпастеризатора,пастернзаци-едишшыБой бутылок, Укрытие
разлетающиеся транспортеров.боя бутылок
и отбраковка
соседних
бушлокТемпература
розлива, гигиена
насталий
розливаПовторноезаражениемикроорга¬низмамиТемператураОтбраковкабушлокОтбраковкабутылокпературыОпределениескоростиОтпадает Оптический Постоянно
контрольбушлокТемпература Мин. 85 "С 90 'СЗамер	ЕжечаснотемпературыбезколпачковРегулировкаскоростирозливаАвтоматическоепереключениена циркуляциюи репастеризацию,блокировкатекущейпартиис моментапоследнегоконтроляРегулировкаскоростирозлива,ремонтраспредели¬тельнойсистемыУдалениевручнуюбутылокПовыситьтемпературуБлокировка
текущей партии
с момента
последнего
контроля
Окончание табл. 1.47. Колпачки Треснувшие Колпачки-
МСА	бутылки после клапаныоткрытия
и повторного
закрытия
потребителемОпределение По 20 колпач- Отказ от приемки8. Полные
бутылки
с укупоркойПовторноезагрязнениемикроорга¬низмамивильнойукупоркиКорректировкаработыукупорочноймашины,проверкаразреженияв верхнейчасти бутылкис автоматическойотбраковкойдефектныхбутылокЗатягивание
крышки
разрежением
в верхней
части бутылкис указаниями
фирмы-про-
из водителяОтсутствие
неукупорен-
ных бушлокфирмы-пронзво-ОтпадастМониторингтестовыхбушлокРегулировкаскорости розлива,перскалибровка,блокировкапартии с моментапоследнегоконтроля
40Глава 1соблюдением общих норм осуществляют как
сами предприятия, так и созданные ими орга¬
низации*, а также официальные надзорные ин¬
станции. Но следует забывать и о конкурентах.Поскольку успешная деятельности пред¬
приятия во многом зависит от качества вы¬
пускаемой продукции, каждый производи¬
тель должен прилагать все возможные усилия,
чтобы, руководствуясь уже имеющимися или
индивидуально разработанными принципами
добросовестной производственной практики
(GMP, Good Manufacturing Practice), соблю¬
дать законы, а также соответствовать интере¬
сам клиентов и потребителей. Для соот¬
ветствия качества продуктов общим тре¬
бованиям и нормам, а также собственным
требованиям, установленным на отдельных
предприятиях, необходима система обеспече¬
ния качества продукции. В разработке подоб¬
ной системы должны участвовать все подраз¬
деления предприятия, имеющие отношение
к контролю качества. В ней четко распреде¬
ляются ответственность, источники инфор¬
мации и документация. С использованием
подобной системы можно достичь необходи¬
мого результата, то есть благодаря подробно¬
му анализу всех технологических процессов
разработать соответствующую внутреннюю
организационную структуру и при необходи¬
мости иметь возможность ее реорганизовать,
избегать нарушений и простоев в производ¬
стве, а также согласовать производство с ин¬
тересами торговли и потребителей.Моделью для разработки производственно¬
организационной системы управления каче¬
ством является ряд норм DIN-ISO 9000-9004,
соответствующие нормам CEN-EN 29000-
29004 и обеспечивающие функционирование
системы в целом. Соответствие системы ус¬
тановленным требованиям после проверки
независимым аккредитованным третьим ли¬
цом подтверждается сертификатом.Эту основополагающую идею ЕС пропа¬
гандировал еще в 1989 г. в своей «Глобальной
концепции сертификации, контроля и надзо¬
ра» в целях развития свободного товарообме¬
на в странах-членах ЕС и, как следствие, ут¬
вердил ее в Директиве ЕС о гигиене пищевых
продуктов, рекомендуя при этом руковод¬
ствовался нормами EN 29000, а также Дирек¬
тивой ЕС о дополнительных мерах в области
государственного надзора за пищевыми про¬дуктами со ссылкой на нормы EN 45000 для
испытательных лабораторий и рекомендаци¬
ями об учете положений производственных
систем управления качеством при контроле
пищевых продуктов.В настоящее время разработаны и утвер¬
ждены следующие стандарты:♦	DIN-ISO 9000/EN 29000. Управление и
обеспечение качества. Принципы для вы¬
бора и применения;♦	DIN-ISO ШО/EN29001. Системы обеспе¬
чения качества — модель обеспечения ка¬
чества при конструировании, разработке,
производстве, монтаже и сервисе;♦	DIN-ISO 9000/EN29002. Системы обеспе¬
чения качества — модель обеспечения ка¬
чества в производстве и монтаже;♦	DIN-ISO 9000/EN29003. Системы обеспе¬
чения качества — модель обеспечения ка¬
чества при контроле товаров;♦	DIN-ISO0000/EN29004. Управление каче¬
ством и элементы обеспечения качества.
Как правило, внедрение установленныхобщих требований в производство нередко
представляет собой определенную проблему.Внедрение Системы управления качест¬
вом как стандарта обычно осуществляется
поэтапно:а)	анализ фактической ситуации на данном
предприятии;б)	разработка Системы управления качест¬
вом, соответствующей потребностям дан¬
ного предприятия;в)	проверка Системы на обоснованность и со¬
ответствие нормативным требованиям;г)	внедрение Системы в практику на данном
предприятии, включая обучение сотруд¬
ников;д)	документальное оформление Системы на
различных уровнях.Структура соответствующей стандартам
Системы управления качеством изложена в
Справочнике по управлению качеством, в ме¬
тодических пособиях и рабочих брошюрах в
виде формуляров и контрольных листов.Общее описание системы дается в спра¬
вочнике, где излагаются политика предпри¬
ятия в области качества, а также основные
структурные и организационные требования■ Например, н рамках мероприятий но саморегулированию сокового рынка: в Европе — EQCS, European
Quality Control System for Juices, н России — СПЛП, Свод практических и административных правил са¬
морегулирования соковой отрасли консервной промышленности Российской Федерации в области ка¬
чества продукции. — Прим. науч. ред.
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков[18]. Справочник не содержит конфиденци¬
альной информации, его содержание направ¬
лено на оказание помощи в работе с другими
сторонами — например, с клиентами. В ме¬
тодических пособиях подробно рассматри¬
ваются отдельные элементы системы, опре¬
деляющие те процессы, которые содержат
связующие элементы между производствен¬
но-организационными единицами. При ком¬
поновке Системы управления качеством в
первую очередь следует 011 редел ить круг ли ц,
для которых предназначена эта документа¬
ция, обеспечив им возможность как можно
более наглядного и простого ее использова¬
ния. Формуляры и контрольные листы ад¬
ресованы сотрудникам на производстве, об¬
служивающим оборудование и унравля ющим
технологическими процессами, давая подроб¬
ную информацию о том, что и как делать.Пример практического использования об¬
щею стандарта DIN-ISO 9001 (EN 29001)
представлен в форме «Модели системы уп¬
равления качеством для соковой промыш¬
ленности», разработанной Союзом соковой
промышленности ФРГ как пособия для пред¬
приятий стран-членов ЕС 1191.Вместе с тем не следует надеяться на пол¬
ное совершенство предлагаемых систем, по¬
скольку далеко не все моменты могут быть
заранее прописаны, сформулированы в виде
инструкций, сведены в систему контроля за
исполнением и детально отражены в доку¬
ментах. Для достижения поставленных це¬
лей в деле обеспечении качества продукции
необходимо полагаться на сотрудников и
специалистов, увязывающих свою деятель¬
ность с данными целями.1.3.7.	Другие нормативные
документыПомимо нормативных документов, рассмот¬
ренных выше, отдельного упоминания заслу¬
живают и некоторые другие.Рамочная Директива ЕС о пищевых добав¬
ках (89/107/ЕС) еще в 1988 г. создала основы
для создания согласованной европейской
нормы о пищевых добавках [20]. Согласно
этой Директиве, пищевая добавка — это «ве¬
щество, имеющее или не имеющее пищевой
ценности, которое, как правило, не может ис-
полкзоваться ни в качестве самостоятельного
продукта, пп в качестве ингредиента какого-
либо продукта, но в ходе производства, пере¬
работки, подготовки, обработки, упаковки,
транспортировки или складирования можетбыть добавлено в пище)іоіі продукт по техно-логическим причинам.в результате чего оносамо или его побочныепродукты (пепосред-ственно или опосредов;ІННО) становятся илимогут стать составной чіастью пищевого нро-дукта». Это определен!!1с не распространяет-ся. например, на в итакншы и минеральныевещества в тех случаях,когда, они иснользу-ются в целях увеличен!ія пищевой и физио-логической ценности, атакже на ароматобра-зующие вещества, средства обработки расте¬
ний и т. д.Вспомогательные вещества определяются
в этой рамочной Директиве как «вещества,
которые не используются в качестве нишево¬
го ингредиента, но применяются при перера¬
ботке сырья, пишевых продуктов пли их ин¬
гредиентов в технологических целях н ходе
обработки или переработки, а также могут
оставлять незаметные, технически неизбеж¬
ные следы или оставаться в определенном
количествен конечном продукте, с условием,
что остаточное их количество не представля¬
ет опасности дня здоровья и не отражается на
качестве продукта». В качестве примера мож¬
но привести такие вспомогательные матери¬
алы, как бентонит, ферменты и др.На основе вышеупомянутой рамочной Ди¬
рективы были разработаны:♦	директива ЕС о пищевых добавках, иных
чем красители и подсластители (95/2/
ЕС) — так называемая «Общая Директн-♦	директива ЕС о подсластителях (94/35/
ЕС);♦	директива ЕС о красителях (94/36/ЕС)
1211.Кроме того, действуют Директивы ЕС об
обязательных критериях безопасности пи¬
щевых добавок:♦	директива ЕС об особых критериях безо¬
пасности для нишевых добавок, иных чем
красители и подсластители (90/77/1£С)
[221;♦	директива ЕС об особых критериях безо¬
пасности для подсластителей (95/31/ЕС)
[23];♦	директива ЕС об особых критериях бе¬
зопасности для пищевых красителей
(95/45/ЕС) [24];♦	директива ЕС (81/712/КС) 1981 г.омето-
дах анализа критериев безопасности опре¬
деленных пищевых добавок [25] (здесь мы
упоминаем ее лишь потому, что без нее
42натывает консерванты, антиокислители и
красители).Требования к качеству питьевой воды сфор¬
мулированы в Директиве ЕС о качестве воды,
предназначенной для потребления человеком
(98/83/ЕС) [26)*.Следует упомянуть также Предписание
ЕС об экологии сельского хозяйства и соот¬
ветствующей маркировке сельскохозяйствен¬
ной продукции II пищевых продуктов (2001/
91/ЕС) с многочисленными изменениями
[27]. С помощью этого предписания устанав¬
ливаются конкретные стандарты (например,
для так называемых «био- или органических
продуктов».1.3.7.1.	Директива ЕС о пищевых
добавкахДиректива ЕС 95/2/ЕС («Общая Директи¬
ва») представляет собой первый стандарт о
пищевых добавках и построена по так назы¬
ваемому «горизонтальному» принципу, ох¬
ватывающему все виды пищевых продуктов.
Она взаимосвязана с Директивой ЕС о соках
и изменяет в ней те положения, которые из
технологических соображений имеют отно¬
шение к пищевым добавкам (не затрагивая
при этом питательно-физиологические до¬бавки — в частности, витамины, определение
которых дается в Общей Директиве). Этой
директивой допускаются к применению пи¬
щевые добавки. неоговоренные в директивах
о подсластителях и красителях. Из множества
разрешенных пищевых добавок ниже приве¬
дены те, которые имеют наибольшее значение
для соковой промышленности. Пищевые про¬
дукты, в которых разрешено использовать
только ограниченное количество ппшеных до¬
бавок, приведены в Приложении I к Дирек¬
тиве (табл. 1.5).Так, например, в апельсиновом, грейп-
фрутовом, яблочном и ананасовом соках для
розлива в учреждениях общественного пита¬
ния разрешается использование БО^ из рас¬
чета не более 50 мг/л, а для лимонного сока —
350 мг/л, причем под БО-^ понимается так на¬
зываемый «общий диоксид серы», включаю¬
щий диоксид серы и сульфиты (Е 220-224,
226-228); для ананасового сока разрешено ис¬
пользование диметилиолисилоксана (Е900)
из расчета 10 мг/л.Допуск указанных пищевых добавок к при¬
менению за исключением пектинов осуществ¬
ляется в основном на основе ст. 16 Директи¬
вы ЕС 93/77/ЕС, в которой также оговарива¬
ются нормы для отдельных стран-участи и ков
ЕС**.Таблица 1.5. Пищевые добавки, допущенные к использованию в некоторых пищевых продуктах
согласно Приложению 1 к Директиве 95/2/ЕСПищевой продуктПищевая добавкаМаксимальноеколичествоФруктовые соки и нектарыЕ 300 = Аскорбиновая кислота Согласно технологической документациисогласно директиве
93/77/ЕЭСна пищевой продуктАнанасовый сок согласноЕ 296 = Яблочная кислотаЗг/лдирективе 93/77/ЕЭС11ектары согласно директивеЕ 330 - Лимонная кислота5 г/л93/77/ЕЭСЕ 270 = Молочная кислота5 г/лВиноградный сок согласноЕ 170 = Карбонат кальцияСогласно технологической документациидирективе 93/77/ЕЭСЕ 336 - Тартрат калияна пищевой продукт
ТожеФруктовые соки согласноЕ 330 = Лимонная кислотаЗг/лдирективе 93/77/ЕЭСФруктовые соки и нектары и:і Е 440 = ПектинЗг/лананаса и грана,ти/шы.'ИЧИЮЛИ - 20(11/110/ЕСо.
ком. — Прим. науч. ред.** В настоящее время - па (Ступили в силу новые Директивы, имеющие значение Л
меде и 2001/111/ЕС — о сахарах, предназначенных для>снове Директивы ЕС о соках 2001/112/ЕС. - Прим. м.
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков431.3.7.2.	Директива ЕСо подсластителяхЕдиная европейская норма о применении
подсластителей о качестве нишевых добавок
впервые была представлена Директивой ЕС
о подсластителях (94/35/ЕС) (табл. 1.6).Подсластитель тауматин (Е 957) в произ¬
водстве безалкогольных напитков к приме¬
нению не разрешен.Понятие «без добавления сахара» опреде¬
ляется Д нректнвой следующим образом: «бея
добавления сахарина или дисахаридов и без
добавления пищевых продуктов с подслащи¬
вающими свойствами»; понятие «с понижен¬
ной калорийностью» определяется как: «с ка¬
лорийностью, которая, как минимум, на 30%
ниже калорийности исходного или схожего
пищевого продукта».Фруктовые нектары в Директиве подроб¬
но не рассматриваются, однако объединяют¬
ся по признаку «...напитки с пониженной ка¬
лорийностью ... на фруктовой основе».Особые требования к маркировке приве¬
дены в Директиве ЕС о маркировке.1.3.7.3.	Директива ЕС о маркировке
пищевых продуктовВ ЕС уже давно разработаны единые требо¬
вания к маркировке пищевых продуктов, ос¬
новой для которых служит Директива ЕС об
этикетировании (79/112/ЕС) с изменения¬
ми [28]. Она была дополнена другими поло¬
жениями ЕС, которые развивают эти тре¬
бования для определенного ряда продуктов
или областей применения. В качестве приме¬
ров можно упомянуть Директиву ЕСосоках,НазваниеТаблица 1.6. Пищевые добавки согласно Директиве ЕС о подсластителях
Максимальное
Пищевой продуют	количество,Ацесульфам К Ароматизированные напитки с пониженной энергетической
ценностью или без добавления сахара, произведенные на
водной основеНапитки с пониженной энергетической ценностью или без
добавления сахара, произведенные на молочной или соковойАспартамЦиклогексан-сульфамидиаянатриевые,
калиевые и
кальциевыеНеогеспе-
ридин БСАроматизированные напитки с пониженной энергетической
ценностью или без добавления сахара, произведенные на
водной основеНапитки, с пониженной энергетической ценностью или без
добавления сахара, произведенные на молочной или соковой
основеАроматизированные напитки с пониженной энергетической
ценностью или без добавления сахара, произведенные на
водной основеНапитки с пониженной энергетической ценностью или без
добавления сахара, произведенные на молочной или соковой
основеАроматизированные нанитки с пониженной энергетической
ценностью или без добавления сахара, произведенные на
водной основеНапитки, с пониженной теплотой сгорания или без добавления
сахара, произведенные на молочной или соковой основс
Ароматизированные напитки с пониженной энергетической
ценностью или без добавления сахара, произведенные на
водной основеНапитки, с пониженной энергетической ценностью или без
добавления сахара, произведенные на молочной или соковой
основе
Директиву liC о маркировке нишевой ценно¬
сти или Предписание ЕС об экологии.Суть всех этих документов заключается в
том, что при этикетировании пищевых про¬
дуктов, которые без дальнейшей переработ¬
ки направляются конечному потребителю,
необходимо соблюдать определенные пра¬
вила. Маркировка должна включать следую¬
щую информацию: наименование продукта,
название юридически ответственного лица,
масса нетто, состав (ингредиенты) и мини¬
мальный срок хранения продукта. Также обя¬
зательно указывать номер партии. Минималь¬
ный срок хранения продукта указывается в
формате «дснь/месяц/год».В Директиве ЕС о соках внимание произ¬
водителей и торговых организаций обращает¬
ся на то, из каких элементов должно состоять
наименование продукта, и на информацию,
которую необходимо приводить дополни¬
тельно, — например, «восстановленный» или
«из концентрированного сока», минималь¬
ное содержание сока (пюре) и т. д.Нельзя не упомянуть о международных
требованиях к маркировке напитков, для ко¬
торых пока не существует норм ЕС, в част¬
ности, освежающих напитков (на основе фрук¬
товых соков), а также лимонадов и фруктовых
вод. В Германии уже существует стандарт на
минимальную долю сока в таких напитках.
Аналогичная ситуация существует и для овощ¬
ных соков и нектаров. Для фруктовых соков
и нектаров согласованные требования к мар¬
кировке уже разработаны.1.3.7.4.	Директива ЕС о маркировке
пищевой ценностиДиректива ЕС о маркировке пищевой ценно¬
сти (90/496/ЕС) от 24.09.1990 г. представля¬
ет собой единую европейскую норму для всех
пищевых продуктов [29|. В целях устранениятехнических барьеров на рынке ЕС применя¬
ются специальные стандарты о маркировке.
Данные, обязательные для указания на осно¬
ве существующих предписаний (например,
информация в списке ингредиентов о добав¬
ленных витаминах), к маркировке пищевой
ценности не относятся.В Директиве о маркировке пищевой цен¬
ности определяются питательные вещества.
Например, углеводом считается «любой уг¬
левод, усваиваемый человеком, а также мно¬
гоатомные спирты», к сахарам относятся «все
моносахариды и дисахариды, используем ые
в пищевых продуктах, за исключением мно¬
гоатомных спиртов». В Приложении к Ди¬
рективе о маркировке пищевой ценности при¬
ведены витамины и минеральные вещества с
указанием минимальных требований к ин¬
формации об их дозировке согласно рекомен¬
дуемой ежедневной лозе потребления (RDA)
(табл. 1.7).Как правило, приводится количество, со¬
ставляющее 15% от рекомендуемой ежеднев¬
ной дозы, приведенной в данном Приложе¬
нии, в 100 г, 100 мл или в одной порции про¬
дукта.Директива о маркировке пищевой ценно¬
сти требует, в основном, сведений о среднем
показателе, дающем наиболее полное пред¬
ставление о количестве питательных веществ,
содержащихся в определенном продукте, и
учитывающем различия, зависящие от вре¬
мени года, утвержденных образцов и прочих
факторов, влияющих на изменение факти¬
ческого показателя.Вспомогательным материалом для опре¬
деления пищевой ценност и различных фрук¬
товых соков могут служить рекомендации,
разработанные Союзом предприятий соко¬
вой промышленности ФРГ (VdF) в 1995 г.
[30].Таблица 1.7. Витамины и минеральные вещества, которые могут указываться в маркировке,
и их рекомендуемая ежедневная доза потребления (Я04) согласно Приложению
к Директиве ЕС 90/496/ЕСВитамин А, мкг	800	Витамин В]2, мкг	1Витамин Э, мкг	5	Биотин, мг	0,15Витамин Е, мг	10	Пантотеновая кислота, мг	бВитамин С, мг	60	Кальций, мг	800Тиамин, мг	1,4	Фосфор, мг	800Рибофлавин, мг	1,6	Железо, мг	14Ниацин, мг	18	Магний, мг	300Витамин В6, мг -	2	Цинк, мг	15Фолацин, мкг	200	Йод, мг	150
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков45Рекомендации VdFотносительно средних
значений пищевой ценности на примере
некоторых фруктовых соков и пюре
Преамбула1.	В основе указанных средних значений ле¬
жит понятие «среднего содержания» (см.
§ 2 п. И Директивы о маркировке пище¬
вой ценности).2.	Данные рекомендации распространяются
на наиболее важные показатели (так назы¬
ваемую «большую восьмерку» — калорий¬
ность, белки, углеводы, сахара, жиры, на¬
сыщенные жирные кислоты, балластные
вещества, натрий и природный витамин С).3.	В случаях, если в RSK приведены показа¬
ния по отдельным параметрам, основой
для приведенных данных служат средние
значения, взятые из норм RSK (первое
издание 1987 г. [4]). В иных случаях ис¬
пользовались «Таблицы пищевой ценно¬
сти пищевых продуктов» (составители
Souci, Fachmann и Kraut, пятое издание
1994 г.) и аналитические данные, предо¬
ставленные участниками VdF и исследова¬
тельскими лабораториями.Ссылка на средние значения RSK, а не на
Свод правил Code of Practice AIJN, объяс¬
няется тем, что последний, начиная с ре¬
дакции 1993 г., не содержит данных о сред-У соков, для которых нормы RSK не содер¬
жат средних значений для абсолютного
содержания сахаров (сахарозы, глюкозы и
фруктозы), содержание сахара вычисляет¬
ся следующим образом:растворимые сухие вещества --	экстракт без сахаров.4.	В качестве исходных величин и расчетных
данных указываются относительная плот¬
ность, растворимые сухие вещества (скор¬
ректированные), измеряемые рефракто¬
метрическим методом (в % или градусах
Брикса (Brix)) и титруемая кислотность
(pH 7,0) в расчете на винную кислоту.5.	Расчет энергетической ценности основы¬
вается на соответствующем определении
Директивы о маркировке пищевой ценно¬
сти и осуществляется последующим фор¬
мулам:Углеводы(...х 17 = ... кДж или ...х Л - ... ккал);
Кислота, в расчете
на винную кислоту (pH 7,0)(...х 13 = ... кДж или ...х 3 = ... ккал);Жиры(,..х 37 - ... кДж или ... х 9 - ... ккал);
Белки(...х 17 = ... кДж или ... х 4 - ... ккал);
Многоатомные спирты (сорбит),(...х 10 = ... кДж или ... х 2,4 = ... ккал).
Содержание этилового спирта во фрукто¬
вых соках очень незначительно и при рас¬
чете калорийности нм можно пренебречь,
Пренебречь можно и следующими указа¬
ниями:«из них сахаров»; в случае, если содержа¬
ние углеводов и сахаров равны, то сахара
уже были учтены в расчетах вместе с уг¬
леводами. В противном случае разница
между этими показателями представляет
собой определенную величину, которая
добавляется к показателю калорийности
как значение калорийности многоатомно¬
го спирта, рассчитываемое по следующей
формуле (,..х 10 = ... кДж или ... х 2,4 - ...
ккал);«из них насыщенных жирных кислот»;
«балластные вещества»;«натрий».6.	Руководствуясь данными значениями,
можно осуществлять перерасчеты для
фруктовых нектаров и сокосодержащих
напитков на основе этих фруктовых соков,
учитывая при расчете энергетической цен¬
ности соответствующие ингредиенты — на¬
пример, сахар и/или лимонную кислоту.
Рекомендации VdF о средних значениях
пищевой ценности для некоторых фрукто¬
вых соков и пюре приведены в табл. 1.8.1.3.7.5.	Директива ЕСо потребительской упаковкеВ 1974 г. для устранения или ограничения
торговых барьеров была предпринята попыт¬
ка установить единые европейские требова¬
ния к номинальным объемам потребитель¬
ской упаковки (ранее имевшие национальный
характер). При этом приходилось учитывать
(как приходится учитывать и в настоящее
время) существование устоявшихся требова¬
ний к номинальным объемам потребитель¬
ской упаковки в отдельных странах-членах
ЕС, что привело к появлению в единых ев¬
ропейских требованиях различных исклю¬
чений.В Директиве ЕС от 19.12.1974 г. (75/106/ЕС)
с изменением от 31.12.1989 г. (89/676/ЕС),
46Таблица 1.8. Рекомендации относительно значений средней пищевой ценности
для некоторых фруктовых соков (с мякотью)Черносмо¬родиновыйВиноград-1 2
ССок из
маракуйи=II1Относительная плотность 20 '/20 'С1,051,071,051,0571,0591,0521,049Сухие вещества, %, корректированное12,41711141512,812,1Винная кислота (pH 7,0), г/100 мл3,40,80,540,70,650,65Пигатсльнысвеществав 100 млЭнергетическая ценность, кДж/ккал184/43286/67143/34216/51247/58215/50197/46Белки,г1,30,20.70,80,60,40,1Углеводы, г:6,5167,2812,511,511из них сахаров, г6.5167812,511,510,5Жиры, г:0,20,010,10,40,40,10,1из них насыщ. жирные кислоты, г0,040,0020,020,050,030,020,02Балластные вещества, г0,10,11,90,31,70,20,2Натрий, г0,0020,0030,0010,0080.0050,0010,002Витамин С, мг136----Относительная плотность 20 '/20 'С1,0351,0351,061,0491,0421,051,046Сухие вещества, %, корректированное8,88,814,712,110,512,411,4значениеВинная кислота (pH 7,0), г/100 мл1,76,41,80,51.61.50,95Питательные ііещества;на 100 млЭнергетическая ценность, кДж/ккал123/29123/29209/49165/39171/40171/41185/43Белки, г0,30,40,30,10,60,90.7Углеводы, г:5,61,711,49,6889из них сахара, г5,61,79,48,187,59Жиры, I-0,010,10,020,10,10,10,2из них насыщ. жирные кислоты, г0,0020,010,0040,020,020,030,04Балластные вещества, г0,20,10,30,30,21,50,2Натрий, г0,0030,0010,0020,0010,0020,0020,001Витамин С, мг-35--35-35отмечается [31), в частности, что в связи с со¬
гласованием единой европейской Директивы
о ценах (98/6/ЕС) от 1G.02.1998 г. вопрос о
стандартизации ряда упаковочных объемов
остается открытым [321.И последующих Директивах, например, от
19.12.1974 г. (75/107/ЕС, Приложение, см.
ниже), были созданы предпосылки для стан¬
дартизации объемов бутылок с учетом допу-1.4.	Правовое регулирование
на национальном уровне1.4.1.	Федеративная
Республика ГерманияНормативные требования к пищевым про¬
дуктам установлены в первую очередь Пред¬
писаниями о фруктовых соках и нектарах и
Руководящими принципами относительно
Правовые и экономические основы производства фруктовых и овощных соков	47Приложение к Директиве ЕС от 19.12.1974 г. (выборочно)Номинальный объем, л
Продукты I. разрешены	II. Разрешены
	 	 окончательно временно8Л) Лимонады (втом числе на основе минеральной коды) н 0,125, 0,20.	1Кт объемы до 0.20.другие безалкогольные напитки, не содержащие; молока или 0,25,0,33, 0,50. 0,70
молочного жира, кроме фруктовых и овощных соков (раздел 1.1,5, 220,07	Общего таможенного тарифа, С/Т), а также концентри¬
рованные продукты (С27', раздел 22.02А)0. Фруктовые (в том числе виноградный) и овощные соки, 0.125.0.20,	Все объемы доиссброжспные, без добавления спирта, а также с добавленії- 0,25, 0,33.0.50. 0.125,0,70,0,18,0,35
ем сахара (раздел 20.07В С7.Т). фруктовый нектар (Директи- 1,1.5, 2	(кроме металлнче-ікь'й 75/726/ЕС от 17,11.1975 г.) '	скихбанок)фруктовых и овощных соков, нектаров н ос¬
вежающих напнтков. По своему содержанию
Предписания соответствуют Директиве ЕС
93/77/ЕС и включают ее требования без ка¬
ких-либо изменений. В отношении соков и
нектаров в Германии действуют также Пред¬
писания о диетических и витаминизирован¬
ных продуктах, для которых единой европей¬
ской нормы пока не существует. В этой связи
в Германии возможно производство витами¬
низированных фруктовых соков, фруктовых
нектаров и других напитков. В дополнение к
Предписаниям о фруктовых соках и нектарах
действуют основные Положения о фруктовых
соках, изложенные в Федеральном законе о
пищевых продуктах. Эти Положения допол¬
няют Предписания, которые содержат нормы
относительно ультрафильтрационных техно¬
логий, качества воды, используемой для вос¬
становления концентрированных фруктовых
соков до исходного состояния, максимально¬
го содержания спиртов, летучих кислот, мо¬
лочной кислоты, а также требования к особой
маркировке (например «с повышенным со¬
держанием витамина С») и к минимальному
содержанию соков в напитках, относительной
плотности п общей кислотности.Так как отдельные положения Свода пра¬
вил Code of Practice. AIJN отличаются от вы¬
шеприведенных документов, то в интересах
создания общего внутреннего рынка ЕС не¬
обходимо переработать действующие нацио¬
нальные положения. Для производства и про¬
дажи овощных соков и нектаров из них суще¬
ствуют не предписания, а лишь рекомендации.
Основные положения об овошных соках и не¬
ктарах в Германии представляют собой описа¬
ние торговой практики и изложение их потре¬
бительских свойств, и в этой связи их нельзя
оставлять без внимания.Для производства и продажи овощных со¬
ков и напнтков необходимо принимать во вни¬мание Руководящие принципы, так как соот¬
ветствующие Предписания отсутствуют. Ру¬
ководящие принципы для овощных соков II
напитков отражают существующую в Герма¬
нии торговую практику и ожидания потреби¬
телей в этой связи являются обязательными.
Наряду с терминологией они содержат указа¬
ния по производству, консервированию, сред¬
ствам обработки и ингредиентам, устанав¬
ливают нормы качества, маркировки и упа¬
ковки. Особых требований к определенным
овощным сокам для оценки их качества, равно
как н положений для определения минималь¬
ной относительной плотности или общей кис¬
лотности в настоящий момент не существует.Основные положения об освежающих на¬
питках — напитках на основе фруктовых со¬
ков, а также о лимонадах и фруктовых водах —
оннсывают существующую торговую практи¬
ку и их потребительские свойс тва [33J. В этой
группе продуктов не существует отдельных
требований к каждому продукту. Основные
положения содержат понятия, устанавлива¬
ют признаки качества и правила маркировки,
а также содержат подробные критерии оцен¬
ки отдельных групп продуктов. Настоятель¬
но рекомендуется учитывать эти положения
в производстве н подготовке соответствую¬
щих продуктов к продаже.В полном объеме в Германии представле¬
ны также Директивы ЕС о пищевых добав¬
ках (95/2/ЕС), подсластителях (94/35/КС),
маркировке пищевой ценности (90/496/ЕС),
а также о маркировке пищевых продуктов
(79/112/ЕС).Касательно объемов потребительской ч ары,
в которую допускается осуществлять розлив
названных напи тков, объем 0,7 л разрешен п в
Германии, но только для многоразовых бутылок.Положения Директивы ЕС о пищевой гиги¬
ене 93/43/ЕС учтены в национальном Предпи¬
сании о гигиене.
1.4.2.	АвстрияВ Федеральном сборнике законов Австрии
(Вит^ехеШай) от 1900 г., с. 4425 опубли-
кова но 11реднисан не «федерального министра
но здравоохранению и защите прав потреби¬
телей касательно фруктовых соков и неко¬
торых однородных продуктов («Предписа¬
ние о фруктовых соках» от 21.10.1996 г. [34]).
Это предписание является австрийской нор¬
мой. основанной на Директивах ЕС 93/77/ЕС
и ЕС 95/2/ЕС.По содержанию это Предписание соответ¬
ствует Директиве ЕС, разрешая производ¬
ство определенных фруктовых нектаров, не
содержащих сахара. Кроме того, Предписа¬
ние о фруктовых соках предусматривает воз¬
можность применения в производстве фрук¬
товых нектаров «фруктового сахара». В Ди¬
рективе ЕС 93/77/ЕС о фруктовых соках
этот момент пока не предусмотрен, но актив¬
но обсуждается.В настоящее время понятие «фруктовый са¬
хар-» определяется лишь Австрийским законом
о пищевых продуктах (3-е изд., раздел В 22,
абз. 25) как: «...концентрированный водный ра¬
створ сладких сахаристых веществ из одного
или нескольких видов фруктов в природном
соотношении, который в рамках технологиче¬
ских возможностей получают из исходного
фруктового сока после удаления фруктовых
кислот, красителей, минеральных и ароматоб-
разующих веществ и других ингредиентов».«Фруктовый сахар» характеризуется сле¬
дующими признаками: а) содержание раст¬
воримых сухих веществ не менее 70% масс,б)	зольность не более 0,18% масс. «Фруктовый
сахар» с пониженным содержанием раствори¬
мых сухих веществ пригоден и для дальнейшей
переработки, что должно быть должным обра¬
зом отмечено в маркировке. Данный «сахар»
обозначается в соответствии с наименовани¬
ем исходного фрукта (фруктов). Избыточные
наименования (типа «натуральный.,.», «цель¬
ный...» и т. п.) не используются.Особое значение для этих определений
имеет раздел В 7 «Овощные соки прямого от¬
жима, натуральные безалкогольные фрукто¬
вые соки и нектары» Австрийского закона о
пищевых продуктах (3-е изд., новая редак¬
ция, август 1993., с изменениями от марта
1997 г. [351). В нем наряду с описаниями и
определениями сырья и готовых продуктов
регламентированы химические и физиче¬
ские требования, наименования, принципы
оценки качества и правила транспортировки.Более того, в Приложении А приведены тре¬
бования к минимальной кислотности фрук¬
товых нектаров, а в приложении В приведе¬
ны разъяснения о применении Свода правил
Code of Practice. AIJN с учетом рекомендуе¬
мых положений и аналитических методов.1.4.3.	ШвейцарияСоответствующее швейцарское Предписание
о нишевых продуктах было издано в 1995 г.
(изменения вышли в 1998 г.). Оно содержит
подробную классификацию и правила марки¬
ровки фруктовых соков, фруктовых нектаров,
овощных соков и получаемых из них продук¬
тов (например, освежающих напитков), но по
сравнению с немецкими и австрийскими нор¬
мами в меньшей мере соответствует Директи¬
ве ЕС о фруктовых соках. Если основная клас¬
сификация фруктовых соков в большей или
меньшей степени соответствует Директиве ЕСо	фруктовых соках, то для фруктовых некта¬
ров отсутствуют требования к минимальной
кислотности, которые ограничиваются норма¬
ми о минимальном содержании сока (пюре).
Существенное отклонение от норм ЕС состоит
в том, что яблочный сок может содержать до¬
бавку грушевого сока до 10% и наоборот. Та¬
кие же отклонен ия касаются апельсинового и
мандаринового соков. Смешанным яблочным
и грушевым сокам разрешено присваивать та¬
кие наименования, как «сок из семечковых
фруктов», «фруктовый сок» или «подслащен¬
ный сок». В случае с фруктовыми соками, на
упаковке которых указывается сорт фрукта
(например, яблочный сок «Гравенштайнер»),
достаточно, чтобы указанное в наименовании
количество марочного сока в конечном про¬
дукте составляло 80%. В отношении добавок
сахара в целях корректировки вкуса или повы¬
шения общей сладости использованы нормы
Директивы ЕС о фруктовых соках. Продукт,
известный в Германии как «сокосодержащий
напиток», па швейцарском рынке называется
«столовый напиток с фруктовым соком» (ми¬
нимальное содержание фруктового сока в нем
составляет 10%). Исключением является на¬
питок с лимонным соком — в данном случае
содержание последнего в напитке должно со¬
ставлять не менее 6%. Нормы, относящиеся
к этим группам продуктов, не. так детально
структурированы, как в Директиве ЕС о фрук¬
товых соках и Федеральном законе о пищевых
продуктах ФРГ, п сравнимы с ними только в
отдельных элементах*.*	Перечень ГОСТ Р Росс риведе (.272.
Глава 2ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
ФРУКТОВ, ОВОЩЕЙ И СОКОВ. ПИЩЕВОЕ
И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ2.1.	Состав фруктов2.1.1.	Общие сведенияВ свежих сочных фруктах содержится 70 -
90% воды (чаще 80-85%). Основная доля ра¬
створимых сухих веществ приходится, как
правило, на углеводы (прежде всего сахара).
Содержание белков, пептидов и аминокис¬
лот (сырого белка), напротив, незначитель¬
но и составляет 0,2- 1,0%, жиров и восков
(сырого жира) — 0,1-0,5%. Исключениями
по содержанию жиров, как известно, являют¬
ся оливки и авокадо.Данные по составу фруктов и овощей и,
частично, фруктовых соков приведены в
табл. 2.1 и 2.2, которые составлены по [83] и
[148]. Основные соединения, входящие в со¬
став семечковых фруктов, подробно рассмот¬
рены в [65, 71], косточковых — в [66|,
а ягод — в [68]. Данные по цитрусовым под¬
робно приведены в [ 115], по ананасам — в [72]
(см. также [74]).В этих работах рассмотрены прежде всего
виды семечковых, косточковых фруктов и
ягод, выращиваемых в среднеевропейском
регионе. Информация по другим южным
фруктам, ягодам и айве приведена в табл. 2.2.Состав фруктов (как и овощей) зависит не
только от их вида, но и от структурных изме¬
нений плодов одного вида. О влиянии сорта
на распределение состава известно довольно
давно. Так, спектр химических соединений
претерпевает незначительные структурные
изменения, если они входят в состав безуп¬
речного здорового спелого фрукта (в каче¬
стве примера можно привести повышенную
концентрацию углеводов). Незначительные
структурные изменения минеральных ве¬ществ, а также аминокислот и витаминов,
например, могут быть подвержены суще¬
ственным структурным изменениям (доста¬
точно упомянуть о содержании витамина С в
различных сортах яблок — см. раздел 2.1.4).
Не следует забывать и о неравномерном рас¬
пределении химических соединений внутри
плода.Большое влияние оказывают условия воз¬
делывания и климатический фактор. С дру¬
гой стороны, при промышленной переработ¬
ке фруктов структурные изменения их соста¬
ва заметно выравниваются. При исследова¬
нии состава фруктовых соков не следует
ориентироваться на показатели отдельно
взятого фрукта или группы фруктов — луч¬
ше определить примерный «средний» со¬
став, учитывая нормальные статистические
отклонения.Допустимые параметры, приведенные в
табл. 2.1 и 2.2, относятся к известным, хотя и
нечетким пределам колебаний. В любом про¬
изводстве, как н в жизни, бывает нечто, вы¬
ходящее за обычные пределы. Подобно тому,
как это «нечто» не означает обязательную
норму, так минимальные и максимальные
значения, приведенные в таблицах и полу¬
ченные на основе результатов исследований
отдельных сортов некоторых фруктов, не
должны восприниматься как характерные
для всех видов фруктов.Значения, полученные в результате оши¬
бок анализа, могут казаться слишком вы¬
сокими или слишком низкими. В случае с
промышленными соками могут также встре¬
титься так называемые фальсифицирован¬
ные соки, состав которых искажает общую
S S|s S| SjS S|s SJS S|-3{|S SSfS 5 lll-g IIP	si!її5 ' g - I g S S S S	£ ' S« !|S lis	116iff 8 IIP IIP s£p	SSp=S55 -”gS s?"	=S?S	"gga_ Jg a£gg „	4^g	„ g£||S II!S - © ЫS||l £||I IfS Egp E||g 5||£"111 £I|I =11-
S ' I I I ' ISS1S --Щ2 I ■- 1і І 3г * гn!sê!g g g ИЙ g g gSâ§Г T 8 ГSIP fgfg I lip HP UPg ö g s s gці;ILBINiiis иfЦі?-SU?Ulf
Ülf
?І!
ntIis I
l,sri¬
ll! !■
;ftll Im lft !
;||!f .IЩ! f!i
Продолжение табл. 2.12 3	4 5 6 7 8 9 10 11	12 13	14	15 16 17Сл„ва(а)83,70,60,492211410180,440,1020,0785,4366724344045(78,7-87.9)(0,40-0,60)(150-299)(10-18)(7-13)(0,30-0,54)(0,OS-
О. 12)(2,4-14,1)(20-120)(25-70)(250-600)(А)83.90,6240138230,40,10,142955030110050Клубника(«)89.50,820,51472615290,960,270,2256414315451060(84,1-92,4)(0,30-0,74)(105-169)(16-30)(11-20)(0,80-1,31)(45-94)(20-40)(30-70)(190-1110)(А)89,50,81601610240,40,10,3778303060060Малина(в)84,51,30,5117040304410,3620,322516235030075(84,0-86,0)(0,37-0,58)(130-200)(0,90-1,00)(0,32-0,53)(16-30)(10-30)(40-60)(200-500)(А)871,41702519310,70,30,4326305050060Ежевика(а)84,71.20,511894430300,90,190,89417270304040050(82.2-87,0)(0,50-0.52)(179-200)(25-63)(0.9-1,0)(12-21)(17-40)(40-50)(400-500)(А)850,91604123310,70.21.41580205050050Винограл25230(а)81.10.680.48192189,3200.510.0550.1044,2334673(77,3-(0.40-(140(12-(6-15)(0,30-(0.035-(2,0-7,4)(30-61)(10-40)(150-83.6)0.58)250)21)0,70)0.110)300)100(А)81.80.4210137180,30.10,13175010200Краснаясмородина(о)84,71.130,632382913270,910,240.243625403023045(81.4-(0.51-(156-(17-(8-17)(0,53-(0,20-(26-47)(25-60)(20-40)(10089,6)0,71)278)37)1,22)0.25)300)(А)82,81.12803613301,20,20.240254010050Черкаясмородин;(а)81,31,280,83104617401,290.290,3417781514428080(77,4(0,61 -(258-(30-(10-24)(0,90-(0.15-(132-220)(25-80)(25-60)(200-84.7)1,10)372)65)2,20)0,35)320)(А)77,40,93706017431,30.30.3150-230100306030(180
J	23 4 56789 10Черника(<*>84,60.60,365102,413 0,74(ь)85,90.8881250,5Апельсин<*)85,710,48177421423 0,40,106(84,3-(0,38-(150-(33-(11-18)(0,2-(0,08-87,2)0,57)206)58)0,55)0,27)(Ь)86.11.1150471021 0,10,1Грейпфрут(а)890.60,35180181017 0,340,129(86,0-(0,27-(125-(14-(8-12)(0,26-(0,098-91.0)0,43)234)23)0,50)0,20)(/>)89,10.820023920 0,1СледыЛимон(а)90,20,70,5149112816 0,450,106(89,3-(148-(10-(0,10-(0,03-91,0)150)40)0,60)0.20)(ь)89,10.814027916 0,40,1Ананас(<*>85,30,460,3917316179 0,40,123(82,0-(0,32-(123-(12-(13-22)(0,3-(0,06-88,8)0,50)250)18)0,5)0,26)<Ь)86,50,4160181610 0,20,1
Окончание табл. 1.4 S1112131415161722342020400601730304000,03849,4447942300104(39-65)(70-100)(20-67)(200-500)Следы44-7928110404001000,04443,7201482424028(38-55)(31-70)(10-40)(130-410)Следы3617-2805020300300,04250,73.4512017060(35-62)(34-60)(10-34)(100-230)5375020200800.321960803022075(10-25)(70-107)(20-60)(200-340)0,51218803030090
Таблица 2.2. Химический состав съедобной части южных фруктов, айвы, некоторых видов ягод и овощей (средние значения)
(данные по апельсинам, грейпфрутам, лимонам и ананасам см. табл. 2.1)Данные по фруктам приведены но |56]. |83| и 1148]. по овощам - 1-я строка по |148|. 2-я строка по |82|. Содержание нитратов - см. табл. 2.22.
" - калин. Ка - натрий, Са - кальций, Мц — магний, Р - фосфор.Фрукты/ВолаСыройГлю¬Фрук¬Саха¬ОбщаяМинеККаСаМ8РАскорби-Р-Ка¬Тиа-Рибо-Ниа-овощибелоккозатозарозакислот-■ ральные
веществамг/100гкислота,ротинмкг/фла-цим%(зола).%мг/100 г100 г12345678910И12131415161718Фрукты (соки)
Сок ацеролы920,41,21.500,351503912301000-20002070400Авокадо742,00.30.30.1<0.21.260041230405 102001001601700Банан751,24,33,510.50.70.94001835287-21305060600Древовидный861.90.91.02.01.50.73205112140254001040300помидор(тамаринд,цефомандра)КеримойяГранат80802,11,375,50,20,60.70,90,42002203151320104030255-200309020110301000300Гуанабана821.01.00,726514252007050900(сметанноедерево)851.02,12.30.50,50,5250151030100-40050040401000Бузина802.53,22,70,30,90,9350335-3010-30-65751200800.77.0530.6180510102020-5015003030300Орех кешью880.85.050.30,50.3140661020150-3001002020300Киви831.24,04.11.31.20.6300525152560-100501030300Культурная830.7440.50,50,280251515603060500мерникаКультурнаябрусника(клюква)Личи87810.41,12.271.27Следы0.52,30.40.20,49516023127101030124020030402060100500Мандарин860,81.51.56.1-0.7180235112030506030200Манго80-830.4-0.8 0,5-1.52.0-4.07-110.2-0.50.3-0,5165-19010-2010-2010-1720-50500-500020-8040-80400-1200Наранхилла(луло)900.92.50.614406010060401500Общий сахар: кернмойя 14%. гуанабана 11%. облеп
1234567Наши (азиат¬
ская груша)■ 870,32.24,9СледыПапайя880,62.82,830.1Айва830,44,16.40,5-Облепиха831,41.9Крыжовник870,83,63,81,41.4ОвощиОгурец96,896,40,60,70,890.70,860,70,05719Овощнаяпаприка9193,31,170.81,381,251,40,1512Ревень92,70,60,410.390,34215Я».93,5931,050,81,161,40,641,30,130.2259Свекла86,287,11,531.70,270,20,250,17,866.7195Сельдерей88,688,81,551.20,30,41.298Спаржа93,691,41.92.90,810,70.991.10,240,1Шпинат91.689.72,522.80,130,50.130,50.20,5166Ар«у,90.392.30,60,52,021,33,922,32,353.4Капустабелокочанна.90,5
я 90,71,371.42,022,31,762,10,350,540Лук87,6891,251.21,632.11,341.61.931.920Окончание табл. 2.20.45 200 2 10 8 20
0.45 135 4 40 30 10
0,45 200 2 25 15 250,570,64 270	2	52	13 240,75 322	18	33	15 29220	27	30	15 251 336	58	29	25 45380	66	20	И	5126 18 46208 12 46 23 28
240 7 49 6 29135 10 31 11 42130 Следы 700
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение552.1	.2. Углеводы2.1.2.1.	СахараГлавное место в составе плодов фруктов за¬
нимают сахара. Как правило, к ним относят¬
ся исключительно гексозы — глюкоза (ви¬
ноградный сахар) и фруктоза (фруктовый
сахар), которые часто обозначают в табли¬
цах под названиями «редуцирующие сахара»
и/или «инвертиые сахара», а также сахароза
(свекловичный или тростниковый сахар) —
соединение, образованное двумя предыдущи¬
ми мопосахарами. Характерное для фруктов
соотношение глюкозы и (фруктозы может ме¬
няться в зависимости от вида и сорта [21].
Прочие моносахара (простые сахара; гексозы
и пентозы) п олигосахариды (сложные саха¬
ра) в значительном количестве встречаются
в природе и отчасти во фруктах — например,
в составе так называемых «балластных» ве¬
ществ [ 101 ] или в соединениях с другими ин¬
гредиентами (гликозидами и сложными са¬
харными эфирами) (см. раздел 2.1.8). При
этом речь идет, как правило, о низких кон¬
центрациях.В яблоках и грушах преобладает фруктоза
(см. табл. 2.3), доля которой в общем содер¬
жании сахаров при исследовании 39 яблоч¬
ных проб (около 200 плодов) составляет 50-69% (в среднем 60%), а у 14 грушевых (около70	плодов) — 64-79% (в среднем 70%) [21].В косточковых фруктах содержание глю¬
козы. как правило, несколько выше, чем у
фруктозы. Вишня содержит в основном толь¬
ко глюкозу и фруктозу, причем примерно в
одинаковом количестве, которое может не¬
значительно варьировать. В персиках, абри¬
косах и сливах содержится больше сахарозы.
Согласно исследованиям [21], средняя доля
сахарозы составляет в персиках 69% (57-79),
в абрикосах — 78% (66 -87), а в сливах — 60%
(44-71).В большинстве ягод и цитрусовых фрук¬
тах соотношение глюкозы и фруктозы со¬
ставляет 1 :1. зачастую с «перевесом» послед¬
ней; в мандарине, ананасе, манго и банане
содержится больше сахарозы (см. табл. 2.3).2.1.2.2.	ПолисахаридыПолисахариды (полиозы) фруктов состоят в
основном из крахмала, целлюлозы, гемицел-
люлоз и пектинов.Крахмал является составной частью незре¬
лых фруктов и практически не содержится
в спелых плодах. Он состоит из растворимой
в воде амилазы и нерастворимого амилонек-
тина. В спелых убранных семечковых фрук¬
тах крахмала содержится больше [196]. 'Гак,Вид фруктаОбщий сахар.ГлюкозаФруктозаСахарозаИсточат%123456Яблока9,5-13,01,76,23,9[83]12 сортов, 2 года1,456,253,92[132]112,3562,51[175](9,04-13,98)(1,17-3,64)(5,01-7,04)(1,10-3,78)п - 39,5 сортов9,861,825,932,11[83](6,68-15,25)(1,08-2,84)(3,66-7,90)(0,53-5,74)п = 64; 4 сорта7,99-9,031,08-1,384,83-5,382,10-2,73[159]±0,20±0,08±0,15±0,10Груша10.21,696,621,7311751(7,95-13,32)(0,76-3,90)(5,10-8,89)(0,54-3,70)п -545,92-11,761,216,71,34[133](сок)(0,59-2,34)(3,93-9,62)(0,18-3,56)30 из Италии3,86.990.31[42]10 сортов(2,65-5,77)(5,55-8,35)(0,02 1,31)
56Продолжение табл. 2.31 2 3 4 5 6Черешня6,936,140.193[148](5,29-7,80)(4,20-7,09)(0.15-1,25)15,17,787,090,153[175](11,9-24,8)(4,70-16,14)(5,35-10,22)(0-0,64)я - 56; 5 сортов9,93-12,295,12-6,594,36-5,390,12-0,46[159]±0,25±0,20±0,15±0,10Вишня5,51-9,512,88-5,172,63-3,740-1,02[175]п -955,453,860-0,31[1331(сок)(4,22-7,40)(2,89-5,34)Сливап - 13010.72,360,947,36[133](сок)(6,88-15,85)(0,82-5,74)(0,20-2,57)(3,81-10,71)Fellenberg9,59-9,942,48-3,300,96-1,145,35-6,14[159]п -33±0,40±0,10±0,05±0,30Персик40 из Италии1.711,575,22[42](0,14-3,07)(0,61-2,66)(2,92-9,50)л = 135 (шоре)7,021,571,83,65[38](4,02-9,34)(0,75-2.44)(0,92-3,14)(1,24-6,38)л = 38 (пюре)8,352,472,433,45[29](6,61-11,1)(1,59-4,03)(1,71-3,58)(1,48-5,15)п - 107,61.11.15,2[83]Абрикос25 из Италии6,72,291,244,59[41](5,23-9,21)(0,40-4,10)(0,36-2,16)(1,00-8,25)я =137,351.10,465,79[21]в - 187,21,60,94,6[831Виноград7,187,440,426[148](3,98-9,05)(3,86-9,30)(0,18-1,61)11 сортов13,49-21,496,56-11,266,87-10,63до 0,02[26]Riesling х Sihaner12,05-13,645,84-6,505,97-6,150,24-1,42[159]п - 18±0,35±0,15±0,15±0,15п - 1015,47,67,80,1[83]Клубникал “925,62,182,391,04[133|(сок)(3,68-8,54)(1,38-3,65)(1,60-3,86)(0-2,92)5,52,332,230,9[175](4,07-6,80)(1,48-3,40)(1,02-3,20)(0,20-1,56)я = 27; 3 сорта- 4,78-6,141,54-1,811,77-2,091,03-2,83[159]±0,20±0,06±0,07±0,15
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениеОкота.те табя. 2.3123456Малина5,821,912,031,85[175](3,88-7,82)(0,77-3,28)(1,10-3,65)(0,63-3,68)п -666,272,392,841,03[133](сок)(1,89-9,05)(0,76-4,05)(1,04-4,17)(0-2,79)п -142,433,08(сок)(1,40-3,76)(2,03-3,76)[119]Ежевика6,963,283,380,22[175](5,51-8,50)(2,46-4,50)(2.15-4,54)(0-0,59)п = 13 (сок)6,593,283,240,06[133](3,92-9,63)(1,94-4,75)(1,92-4,78)(0-0,31)Смородина, красная2,012,490,277[148](0,73-2,90)(1,87-3,00)(0,090-0,50)п -14 (сок)3,323.730,08[133](1,21-4,32)(1,90-4,74)(0-0,41)Смородина, черная2,353,070,692[148](2,02-4,62)(2,68-5,40)(0,53-1,00)п - 52 (сок)8,433,34,140,99[133](4,24-12,4)(1,78-4,77)(2,09-6,00)(0.12-2,46)Черника2,473,350,24[148](2,30-5,00)(3,11-5,20)(0,23-0,25)3,33,30.4[83]Апельсин2,272,583,41[148](1,81 2,44)(2,38-3,03)(3,21-4,33)8,52,22,43,9[83]Грейпфрут2,382.12,93[148](2,14-2,81)(0,79-2,38)(1,70-4,55)я - 106,82,12,32,4[83]Лимон1,41,350.41[148]2,20,90,70,5[83]Ананас2,132,447,83[148](1,58-2,50)(1,40-3,30)(6,60-9,39)п -1010,122,55,5[83]Помидор1,211.50,14[147]п -30±0,26±0,25±0,10п -551,491,9<0,05[55](0,79-1,90)(1,15-2,39)п -3411,250,02[49](0,53 1,66)(0,75-1,87)(0-0,17)
58Глава 2в спелых яблоках сортов Finkenwerder, Bos-
lfoo/i. Oldenburg и llnmeburger было установ¬
лено содержание крахмала 0,8-1,0%, которое
после месячного хранения при температуре8	°С сократилось до 0,6-0,8%, через два ме¬
сяца — до 0,6% (у сорта Oldenburg — 0.4%),
а через три месяца — до 0,3% (у сорта Olden¬
burg -0%).Целлюлоза и гемицеллюлозы (гексозаны,
пситозаны) являются, как правило, состав¬
ными частями клеточных стенок фруктовой
мякоти, косточек, семечек и кожуры. Наряду
с пектином и лигнином они относятся к важ¬
ной в питательно-физиологическом отноше¬
нии группе балластных веществ. Однако в
отличие от пектина нерастворимы в воде.
Данные по полисахаридам (пектинам и гс-
мнцеллюлозам), растворенным в соке, при¬
ведены в табл. 2.4, из которой видно, что ос¬
новные сахара — это галактоза и арабиноза.
Арабаны, состоящие в основном из арабино-
зы, могут быть причиной помутнений в соках
из семечковых фруктов.При исследовании яблочных соков из оп¬
ределенных сортов яблок урожая 1981, 1982
и 1983 гг. было обнаружено, что около 200-
400 мг/л полисахаридов перешли из фрукта
в сок. Между отдельными сортами имелись
некоторые различия.В пяти осветленных промышленных яб¬
лочных соках было обнаружено еще около
100 мг/л нейтральных полисахаридов, напо¬
ловину состоящих из галактозы и на чет¬
верть — из арабинозы.Наиболее важными с технологической
точки зрения полисахаридами плодов явля¬
ются пектины [126]. Они состоят преимуще¬
ственно из галактуроновой кислоты и содер¬
жатся в срединном слое растительных кле¬
ток, где выполняют функцию своего рода
«цементирующей* субстанции, а также в
первичных клеточных стенках. Не раствори¬
мый вводе, нативный, то есть образовавший¬
ся в растении пектин называют «протопекти¬
ном». При созревании плодов ферментатив¬
ным путем пектин гидролизуется, из-за чего
они становятся мягкими. Вместе с сахарами
и кислотами рас творимые пектины образуют
гели, проявляя при этом гелеобразующие
свойства.Данные по содержанию пектинов в цит¬
русовых и ананасовых соках см. в разделе2.2.1.2.	Согласно последним исследованиям
яблочных сортов на предмет содержания в
них пектина, получены следующие данные:
сорт Golden Delicious — 0,28, 0,54 и 0,63% (по
трем различным работам); сорт Сох Orange
Pippin — 0,25-0,35% и два неизвестных сор¬
та — 0,39-0,49% (согласно 15], среднее значе¬
ние равно 0,55%). Черешня содержит 0,34-
0,46%, а виноград — 0,7-0,8% пектина [5].
Информация по содержанию галактуроно¬
вой кислоты в черной смородине, абрикосе
и персике приведена в табл. 2.4. Несколько
устаревшие средние показатели по содер¬
жанию пектина приведены в [148] (в скоб¬
ках — максимальные и минимальные значе¬
ния): черешня — 0,36 (0,28-0.45)%, слива —Таблица 2.4. Средний состав (в %) растворимых полисахаридов во фруктовых соках и пюре
(без учета галактуроновой кислоты), по [91]Г"Араби-%--г/л, Г алактуроно-г/лАпельсиновый сок (бразильский)145427630,6570,13Лимонный сок346251070,4240,14Грейпфруговый сок54930840,3450,14Яблочный сок, неосвещенный304125202Вишневый сок прямого отжима33642760,360,02Черносмородиновый сок прямого219466201,452,47Абрикосовое пюре9214110152,442,9Персиковое пюре42746672,632,44При анализе яблочных соков из определенны:* сортовяблок урожая 1981,1982111983 гг.былообпаруже-но, что от 200 до 400 мг/л полисахаридов переходятИЗ НЛОДОІІ сі сок. Mi1'ЖДУ отдельнылисі, некоторые различия. В пяти ізснетлсиш.їх промышленных яблочшJX сок:ах былообнаружено ещеоколо 100 мг/л нейтральных полисахаридои.нанолоїпіну состоящих из іалактозы и начетверть из ара-
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение0,76 (0,57-0,90)%, персик - 0,54 (0,35-
0,80)%, клубника - 0,81 (0,50 -1,36)%, еже¬
вика — 0,48 (0,32—0,63)%, гранадилловыи
сок - 0,23 (0,20 0,25)%, а виноградный сок —
0,20 (0,03-0,37)%.2.1.2.3.	Производные сахаровНаряду с сахарами в плодах встречаются
многоатомные спирты. Самый известный из
них — сорбит, всегда присутствующий в се¬
мечковых и косточковых фруктах и отчасти
в ягодах, но, как правило, он не содержится
в цитрусовых и ананасе. В работе [157] при¬
ведены следующие данные по содержанию
сорбита: яблочные чистосортные соки — 4,1
(1.52-7,32) г/л (19 сортов), грушевые чис¬
тосортные соки — 20,0 (6,6-34,6) г/л (23
сорта), вишневые чистосортные соки — 26,7
(16,2—42,2) г/л (10 сортов). Что касается не¬
мецких фруктов, содержание сорбита в 54
образцах груши — 22,1 (7,7—35,6) г/л, в 130
образцах сливы — 10,9 (0,3—49,2) г/л, в 95
образцах вишни — 13,8(4.4-28,2) г/л [133], в
169 образцах персикового пюре — 1,93 (0.4-
9,0) г/кг [38] (см. табл. 2.13). В работе [6) в11	образцах черешни было выявлено содер¬
жание сорбита, равное в среднем 29,3 (17,6—45,5)	г/кг, а в 7 образцах вишни - 17,8 (14,0-
24,2) г/кг; в работе [26] в 11 сортах виногра¬
да — 40-71 мг/кг; в работе [43] в 19 образцах
клубники — 148 (67-249) мг/кг.Различные авторы [122, 172] указывают
содержание сорбита в ягодных соках (мали¬
на, ежевика, смородина, крыжовник и черни¬
ка) до 150, чаще < 100 («; 100) мг/л; в [93]
приведено содержание сорбита в 7 образцах
черничного сока — 20-130 мг/л. В ягодных
соках присутствие сорбита свидетельствуето	наличии соков семечковых и косточковых
фруктов.Кроме того, в плодах часто встречается
другой многоатомный спирт — ксилит [100]
и витамин миоипозит (известный также под
прежним называнием «мезоинозит»), кото¬
рый относится к полигидроксициклогекса-
нам (циклитам), очень близким кмногоатом-
нымспиртам.2.1.3.	Органические кислотыПомимо сахаров и ароматобразующих ве¬
ществ, вкусовые свойства фруктам и, соот¬
ветственно, фруктовым сокам придают неле¬
тучие кислоты. Как и большинство их солей,
они растворимы в воде, и большая их часть
участвует в кислотном обмене фруктов. Фак¬
тически. одна часть этих веществ присутст¬вует в плодах (в самых различных концент¬
рациях), Другая же. как правило, быстро пе¬
рерабатывается и перестает существовать в
первоначальном виде,Кислоты, которые часто называют «фрук¬
товыми», встречаются в плодах в свободной
форме, причем лишь незначительная их часть
связана с катионами и является солями. Со¬
держание последних в лимоне составляет
всего 3%, а в груше оно гораздо выше — 20-
30%.Доминирующей кислотой в семечковых
фруктах, а также в вишне и сливе, является
яблочная, содержание которой составляет
50-90% от общего содержания кислот. В аб¬
рикосе н персике содержатся яблочная и ли¬
монная кислоты в примерно той же концент¬
рации. Основной кислотой в ягодах, за ис¬
ключением ежевики и винограда, а также в
цитрусовых фруктах и ананасе является ли¬
монная (см. табл. 2,5 и 2.13).Винная кислота наряду с яблочной явля¬
ется основной только в винограде. В других
произрастающих в Германии видах фруктов,
а также в тропических и субтропических
фруктах, используемых для получения со¬
ков, винная кислота практически не содержит¬
ся [164]. Разный кислотный состав позволяет
при необходимости выявлять фальсифика¬
цию — например, добавление в черносморо¬
диновый сок яблочного или виноградного
сока (концентрированного сока), добавление
виноградных экстрактов или добавление гру¬
шевого сока в яблочный. С недавнего време¬
ни стали придавать значение относительно
низкому содержанию изолимошюй кислоты —
прежде всего соотношению лимонной и изо-
лимонной кислот в цитрусовых фруктах и
соках из них (см. табл. 2.13).Из остальных кислот практически все¬
гда встречаются алициклическая хинная
(иногда в больших концентрациях), янтар¬
ная (НООС^СН^-СООН) в количестве
100-500 мг/кг, фумаровая (1 ^ООС-СН-С! 1-
СООН) - до 50 мг/кг (в яблочном соке
<3 мг/л) и оксаловая (НООС=СООН), чаще
в количестве менее 100 мг/кг сырой массы
[54].Известно также содержание других кис¬
лот (чаще в микроконцентрацнях): мало¬
новой (НООС—СНа- СО()11), гликолевой
(СН2ОН-С.ООН), глицериновой (СН2()П-
СНОН-СООН), аконитовой (образующем¬
ся из одной молекулы лимонном кислоты в
результате расщепления одной молекулы
воды), а также похожей на хинную шикимо-
Таблица 2.5. Содержание основных фруктовых кислот (в среднем, в скобках приведено
максимальное и минимальное содержание)Яблочная Лимонная	Хинная	Изолимонная Источ-Фрткты" кислота кнс.тота	кислота	кислота	ннк
	мг/100 г	Яблоки,	426(270-790)	29,3(9-30)	[148)17 промыш, сортов	540(180-1360)	до 23	120(40-230) [124]39	проб	420 (140-720)	30(0-90)	[50]Груши,	170(100-240)	140(80-200)	[148]7	сортов	665	до 390	70 [124]Промыш. сорта	(450-880)	(50-130)груши30 видов из Италии.	250(60-880)	150(10-300)	[42]10	сортовЧерешня	940(730-1110)	13(10-15)	[148]14	сортов	940(730-1110)	16,4(9,9-20,4)	[164]Вишня, 16 сортов	2160(1600-2930)	30,1 (24,2-42,4)	[164]6	сортов	2150(1430-2920)	8,13(5,19-11,5)	[29]Слива	1220(820-1990)	34(23-55)	[148]1557(1140-2540)	31(18-44)	231 (120-410)	[174]Персик100 проб (пюре)	384(200-560)	330(130-590)	[38]27 сортов, 40 проб	400(230-590)	370(100 720)	[42]26 проб	350-670	45-310	120-290 [1491
Абрикос25	сортов	820(140-2080)	1030(280-1720)	11,7(2,8-19,1) [41]30 сортов	820(260-2000)	920(100-2040)	[149]Клубника	303(90-340)	748(670-940)	45(10-80) [148]19 проб	190(70-360)	760(600-1030)	[43]13 проб	335(240 490)	710(500-940)	[50]Малина	400(0-800)	1720(1060-2480)	15 [148]34	пробы	80(40-210)	2080(1510-2870)	[133]10	проб	40(0-70)	1690(1370-2350)	11,0(8,6-14,0) [7]Ежевика	900(860-950)	18(15-21)	810	[148]13	проб	620(200-1010)	20(0-40)	730(400-900) [133]10	проб	300(40-780)	30(0-50)	592(316-990) [71Смородина красная	596(240-640)	1770(1690-2300)	15(11 19) [148]6	проб	420(70-1000)	2950(1970-3760)	30,7(25,7-33,8) [9]5	проб	520(100-1900)	2280(1600-3320)	21,3(13,9-31,3) [7]Смородина черная	235(220-440)	2390(2350-3110)	35(21-48) [148)12	проб	220(170-280)	2360(1700-3200)	[50]Черника	200-500	600	500-900 [158]Черника культурная	300-500	500-700	50-60 [158]
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениевой кислоты. В яблочных соках в среднем
(147 образцов) содержится около 20 (12,3-39,5)	м-г/л шикимовой кислоты, в белых и
красных виноградных соках — 20-50 мг/л
[169]. Данные по содержанию хинной и ши¬
кимовой кислот в ежевичных, черничных и
бузиновых соках см. в разделе 2.2.1.Молочная кислота может образовываться
только микробиологическим путем. На долю
яблочной и лимонной кислот, отчасти хин¬
ной и изолимонной, а также винной в вино¬
граде из-за концентраций других содержа¬
щихся в плодах фруктовых кислот остается
совсем немного.Летучие кислоты (муравьиная и уксус¬
ная) в сильной концентрации появляются
после измельчения фруктов. Соки из безуп¬
речных фруктов содержат около 30-70 мг/л
летучих кислот в расчете на уксусную кисло¬
ту. 13 виноградных соках из безупречных ягод
поданным [25] содержится 18 мг/л муравьи¬
ной и 23 мг/л уксусной кислоты, а в яблоч¬
ных соках из здоровых яблок — 18-26 мг/л
муравьиной кислоты [45].В кислых сортах яблок свыше 90% от об¬
щего содержания кислот приходится на яб¬
лочную, а оставшаяся часть — в основном
хинная кислота. Доля лимонной кислоты в
общей кислотности, гак правило, чрезвычай¬
но мала. Груши иногда содержат повышен¬
ные концентрации лимонной кислоты, осо¬
бенно промышленные сорта, используемые
для производства соков. Так, 30-40% кислот,
содержащихся в швейцарских грушах про¬
мышленных сортов — это лимонная кислота;
кроме того, 1 кг груш содержит около 500 мг
хинной кислоты (см. табл. 2.5 и 2.13). В пер¬
сике 90% общего содержания кислот при¬
ходится на яблочную, лимонную и хинную,
причем преобладает яблочная. В винограде
в отличие от других видов фруктов присут¬
ствуют винная и яблочная кислоты (в при¬
мерно одинаковой концентрации), а также 5%
лимонной кислоты. В ходе созревания плода
содержание яблочной кислоты снижается бы¬
стрее винной.В тропических и субтропических фруктах
по большей части доминирующей является
лимонная кислота, следом за которой идет
яблочная. Это относится, например, к ана¬
насу, цитрусовым, гранату, гуаве, манго и
пассифлоре. В незначительных концентра¬
циях присутствуют также изолимонная, ян¬
тарная и хинная кислоты. Информация по
содержанию кислот в цитрусовых, ананасо¬
вых и гранадилловых соках приведена втабл. 2.13 и в разделе 2.2.1.2. В плодах киви
доминирует лимонная кислота, далее идет
хинная и яблочная (около 0,15%). В банане
содержание лимонной и яблочной кислоты
примерно такое же (иногда преобладает яб¬
лочная).2.1.4.	ВитаминыВажнейшими веществами фруктов являют¬
ся витамины. Так, употребление в пищу фрук¬
тов, овощей и картофеля примерно на треть
покрывает потребность человека в витами¬
не С.Наряду с витамином С фрукты содержат
следующие водорастворимые витамины груп¬
пы В (чаще в незначительных количествах):
тиамин (Bi, аневрин), рибофлавин (Bj, лак¬
тофлавин), ниацин (никотиновая кислота),
пиридоксин (Вй), биотип, фолиевую и пан-
тотеновую кислоты. Сюда же относятся ка-
ротиноиды с действием провитамина Л, важ¬
нейшим из которых является ß-каротин (см.
раздел 2.1.9). Данные по содержанию вита¬
минов в отдельных видах фруктов приведе¬
ны в табл. 2.1 и 2.2.Было установлено различное содержание
во фруктах аскорбиновой кислоты (витамин
С). Семечковые и косточковые фрукты со¬
держат его примерно 10 мг/100 г, причем в
груше и сливе (как и в винограде) его содер¬
жится всего около 5 мг/100 г. Среднее содер¬
жание аскорбиновой кислоты в ежовике —15	мг/100 г, в чернике - 20 мг/100 г. в мали¬
не — 25-30 мг/100 г, в красной смородине —35-40 мг/100 г.вклубнике — 60-70 мг/100 г.
в черной смородине — 160—200 мг/100 г,
а в апельсине, грейпфруте и лимоне —
50 мг/100 г. В немецком сорте темно-окра¬
шенной вишни Schottenmorellen содержание
витамина С составляет 17-19 мг/100 г [ 104].
По результатам анализа 46 проб клубники
в Финляндии его содержание составляет
60±3,6 мг/100 г |48|. Результаты швейцар¬
ских исследований приведены в табл. 2,6.Фрукты разных сортов могут существен¬
но отличаться друг от друга, примером чему
являются яблоки. По результатам исследова¬
ний 134 яблочных сортов было выявлено
среднее содержание аскорбиновой кислоты
в 31,8 мг/100 г сырой массы [1421. Согласно
этим данным, у отдельных сортов (например,
Ontario) содержание аскорбиновой кислоты
колеблется в зависимости от фрукта, причем
самый распространенный показатель у 1213
отдельных плодов — от 12.8 до 28,0 мг/100 г
(зарегистрированы также более низкие и бо¬
Таблица 2.6. Содержание витамина С в швейцарских спелых фруктах
(мг/100 г сырой массы). По [159]ФруктыКоличество проб197319741975Яблоки .6412,1 + 1,5712,6+1,0913,4 ± 0,72Груши Williams182,2 ± 0,532,3 + 0,214,5 ± 0,20Вишня565,4 * 0,608,9 ± 1,374,0 ± 0,43Персики Red Haven76,2 ± 0,6817,4 ± 0,87Абрикосы Luizet104,7 ± 0,375,3 + 0,93Сливы Fellenberg333,3 ± 0,73,0 ± 0,434,7 ± 0,38Виноград Riesling х Silvaner184,5 ± 0,392,3 ±0,236,4 ± 0,40Клубника2740,9 ± 3,0065,7 + 4,2746,3 ± 8,50і&йіж. Jonathan, Schweizer Orangen, Gravensteiner, Stark Earliest',ніжиш: Mischler, Rote Lauber, Schauenburger, Basler Adler, Màrgelv,клубники: Corella и Humigrande урожая 1973 и 1975 г., Wàdenswil С урожая 1974 г.лее высокие значения): Более чем в 25 сор¬
тах черной смородины было установлено
среднее содержание аскорбиновой кислоты в
119-285 мг/100 г, то есть диапазон колеба¬
ний с учетом особенностей отдельных ягод
расширился. У других видов фруктов раз¬
личие между сортами заметно меньше (1 : 2
или 1:3) — так, у клубники — 40-90 и 40-
98 мг/100 г.Следует отмстить, что содержание боль¬
шинства витаминов у цитрусовых существен¬
но выше в кожуре, чем в плодовой мякоти.
Так, содержание аскорбиновой кислоты в
австралийских апельсинах составило: у сорта
НатюАа - 119-325 мг/100 г, у сорта А1ЬеАо —36-125 мг/100 г; сырая масса в соке — 48-
74 мг/100 мг. В кожуре яблок витамина С так¬
же содержится в 3-4 раза больше, чем в мя-Кроме того, если верить результатам ис¬
следований, существенные различия в пло¬
дах одного вида наблюдаются по содержа¬
нию витаминов группы В. В 100 мл яблочных
соков прямого отжима из восьми различных
английских сортов было выявлено: тиамина13,2	мкг/г, рибофлавина — 0.33-2,6 мкг/г, ни-
ацнна 37 150 мкг/г, а пантотеновон кисло¬
ты — 47-116 мкг/г [47], причем значитель¬
ные колебания наблюдались п рамках одногоКолі1 copra.ie данные но содержанию
витаминов группы В (тиамина, рибофлави¬
на, нианнна. В«) приведены в табл. 2.1 и 2.2,
а но содержанию фолиевой кислоты — в
табл. 2.7. Содержание Тшнтотсновой кисло¬
ты на 100 г сырой массы следующее: яблоки,груши, виноград и красная смородина —
< 0,10 мг, персики, слива и ананас -- около
0,15 мг, вишня, абрикос, малина, ежевика
и цитрусовые — 0,20-0,30 мг, клубника —
0,30-0,34 мг, черная смородина — 0,40 мг [83,
148).НаименованиеСодержание фолиевой
кислоты (ресорбирусмой,
мкг/100 г сырой массы)МалинаВиноградСмородин.Смородин.Бананы2.1.5.	Азотсодержащие
соединенияБелковые вещества играют в плодах второсте¬
пенную роль (в зависимости от количества).
Около 0,2-1 % сырой массы плода составляют
органические азотсодержащие соединения —
аминокислоты, пептиды, протеины и протеи¬
ды, а также ряд других азотсодержащих со¬
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение63единений. В таблицах по химическому соста¬
ву все эти вещества обозначаются как «сырой
белок» (табл. 2.1 и 2,2), причем расчетное со¬
держание сырого белка вычисляется путем
умножения содержания азота на 6,25.Протеины и протеиды — это «строитель¬
ные элементы* необходимых для обмена ве¬
ществ в растениях ферментов. Большей час¬
тью они представлены в не растворимой в
воде форме.2.1.5.1.	Свободные аминокислотыСвободные аминокислоты являются, напро¬
тив, водорастворимыми (табл. 2.8) и состав¬
ляют существенную часть азотсодержащих
соединений. У них специфический состав,
причем большое значение в общем спектре
аминокислот имеет пролин.Согласно Своду правил А1/М [2], спектр
аминокислот в апельсиновом соке в основ¬
ном определяется сортом, степенью зрело¬
сти фрукта, а также его происхождением, а в
грейпфрутовом и лимонном соке сорт и про¬исхождение особого значения не имеют (за
исключением иролнна). Допустимые техно¬
логии переработки фруктов также не оказы¬
вают влияния на состав аминокислот.В яблочных соках над остальными амино¬
кислотами преобладает аспарагин, а суммар¬
ное содержание аспарагина и аспарагиновой
кислоты составляет, как правило, 80% от всех
свободных аминокислот. Для ананасовых со¬
ков. наоборот, характерно низкое содержание
аргинина и, в отличие от других фруктовых
соков, относительно высокое содержание ме¬
тионина и глицина |2]. Вишня характеризует¬
ся повышенной, хотя далеко не всегда, концен¬
трацией аспарагина и обычно низкой (иногда
микро-) концентрацией аргинина [165].В бананах свободные аминокислоты рас¬
пределяются следующим образом: гистидин —
30%, лейцин и серии — по 15%, валим — 10%,
аргинин и пролин — по 2% [4|.Остальные аминокислоты из указанных в
табл. 2.8 встречаются во фруктах лишь в не¬
значительных количествах, часто в микро¬Таблица 2.8. Максимальное и минимальное содержание свободных аминокислот в основныхфруктовых соках (мг/л). По [2]АминокислотаЯблочныйАпельсино¬
вый сокГ рейпфруто-АнанасовыйВиноградныйу-Амииомасляная кислота1-30180-500180-57015-10050-250Аланин1-5060-20562-18025-15050-300АргининМакс. 10400-1000240-830Макс, 50150-1100Аспарагин100-1500225-660240-800145-1000Следы-50Аспарагиновая кислота30-300200-400400-80040-1205-100ВалинМакс. 4010-3012-3510-5010-100Г истидинМакс. 105-252-2510-50Следы-100ГлицинМакс. 1010-2511-3810-70Следы-30Г луга минМакс. 25Макс. 75Макс. 75Макс. 200Следы-800Глутаминовая кислота10-20075-20580-23520-12020-150ИэолсйцинМакс. 103-151-105-4010-100ЛейцинМакс. 103-151-105-1010-100ЛизинМакс. 1020-6512-5815-60Следы-40МстионинМакс. 30Макс. 5Макс. 1030-85Слсды-60ОрнитииМакс. 13-201-26Макс, 5Следы-50ПролинМакс, 20450-2090200-14008-50150-1000Серии5-60105-210105-21050-20020-100ТирозинМакс. 105-20Макс, 1810-75Следы-50Треонин1-2010-5012-3612-4520-200ФенилаланинМакс. 1515-559-4610-50Следы-170
64Глава 2концентрациях. Яблоки и груши, в отличие
от других видов фруктов, содержат заметное
количество 4-гидрокснметилпролина.Данные показывают, что определенные
аминокислоты могут служить индикаторами
неполноценности плода, но не следует забы¬
вать о том, что состав аминокислот может за¬
метно меняться в зависимости от сорта и с
течением времени.Подробные данные о содержании свобод¬
ных аминокислот приведены в [2]; данные по
израильским апельсиновым сокам, с учетом
наиболее распространенных сортов (5Аа-
тпий. \falencia и т. д.) приведены в [ 167); ин¬
формация но вишне и черешне содержится
в |6], по клубнике — в [43], по черничным,
ежевичным и бузиновым сокам - в [93].При исследовании аминокислот соков
необходимо учитывать, что концентрация в1	ммоль/л соответствует для:
у-аминомасляной кислоты
аланина
аргинина
аспарагина
аспарагина • Н20
аспарагиновой кислоты
валинаглицина
глутаминаглутаминовой кислоты
изолейнина
лейцина
лизина
метионинассрпна
тирозинафенилаланина2.1.5.2.	ПролинКонцентрация пролина в плоде зависит от
степени его зрелости и сорта, а в цитрусовых
соках — и от происхождения фрукта.По данным [ 165] среднее значение по 186
виноградным сокам составило345 мг/л (мак¬
симальное - 840 мг/л), по 133 апельсиновым
сокам — 828 м г/л, по 53 вишневым сокам (ис¬
ходя из общего содержания кислот 8 г/л) —68	мг/л. В соках из вишни сорта \iaraska
пролина содержалось от 425 до 1100 мг/л.Бразильские апельсиновые сокн из ранне¬
сезонных фруктов обнаруживают содержа¬
ние пролина менее 575 мг/л, из позднесезон¬
ных — более 1000 мг/л. Например, у поздних
испанских апельсинов Valencia, калифорний¬
ских Navel, а также соков из «красных»
апельсинов содержание пролина достигает
2090 мг/л (иногда 2500 мг/л). В 70 израиль¬
ских апельсиновых соках было обнаружено
среднее содержание пролина в ИЗО мг/л, а в
259 бразильских соках — в 801 мг/л [168].
Содержание серина и аланина в израильских
апельсиновых соках оказалось вы ше, чем в бра¬
зильских (в 54 пробах израильских соков —
163 мг/л серина и 108 мг/л аланина, в 206
пробах бразильских соков — 115 мг/л серина
и 89 мг/л аланина). В 48 итальянских апель¬
синовых соках содержание пролина состави¬
ло 428-963 или 600-700 мг/л [79], а в 40 ма¬
рокканских апельсиновых соках - в среднем
1281 (590-1985) мг/л [80]. Кубинские апель¬
синовые соки характеризуются достаточно
низким содержанием пролина (40%, менее
450 мг/л) при высоком количественном соот¬
ношении формульного числа и пролина [36].В южноамериканских лимонных соках
среднее содержание пролина составляет 200
мг/л (реже 300 мг/л и выше), у соков из сре¬
диземноморских лимонов — около 550 мг/л
(реже 350 мг/л и ниже). В отдельных случа¬
ях содержание пролина превышает 800 мг/л
[32].В грушевых соках максимальное содержа¬
ние пролина достигает 600 мг/л; минималь¬
ный показатель у верхнеавстрийских про¬
мышленных сортов фуш — 20 мг/л (2].2.1.5.3.	ФерментыВ настоящее время известно, что в плодах
присутствуют самые различные ферменты
(по цитрусовым см. [ 115]). Ферменты подоб¬
но биологическим катализаторам всех жиз¬
ненных процессов в растениях и животных
ускоряют биохимические процессы синтеза и
распада веществ. С химической точки зрения
это белковые соединения, чувствительные к
воздействию тепла. В живой клетке они, как
правило, вступают во взаимодействие с оп¬
ределенными веществами или группами ве¬
ществ, а также влияют на протекание биохи¬
мических реакций. Вещества, участвующие
в ферментативных превращениях, называют
субстратами. Ферменты часто именуют по
названию своих субстратов путем прибавле¬
ния к названию субстрата окончания «-аза».
Под воздействием разных веществ деятель¬103.12	мл/л;
89,10 мл/л;174.20	мл/л;132.14	мл/л;150.14	мл/л;133.11	мл/л;117.15	мл/л;155.16	мл/л;
75,07 мл/л;146.15	мл/л;147.13	мл/л;131.18	мл/л;
131,18мл/л;146.19	мл/л;149.21	мл/л;132.15	мл/л;115.13	мл/л;
105,09 мл/л;181.19	мл/л;119.12	мл/л;165.19	мл/л.
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение65ность одной их части активируется, а другой
приостанавливается — например, под воздей¬
ствием ионов металлов, растительных фено¬
лов и др., что проявляется в обмене веществ.Ферменты играют важнейшую роль при
переработке фруктов, изменяя и гидролизуя
вешества, выступающие в качестве субстра¬
тов. Эти процессы могут быть нежелательны¬
ми (например, ферментативное потемнение
(см. раздел 2.1.8) и перезревание фруктов),
или, наоборот, желательными (гидролиз пек¬
тинов, см. раздел 2.2.2, а также дозревание
фруктов н формирование их аромата).В связи с их огромным значением охарак¬
теризовать важные для производства фрук¬
товых соков ферменты коротко невозможно.
Так, к гидролазам наряду с липазами (фер¬
ментами, гидролизующими жиры), фосфата-
зами, пептидазами и протеиназами (фермен¬
тами, гидролизующими белки) прежде всего
относятся гликозидазы. Они взаимодейст¬
вуют с определенными полисахаридами или
олигосахаридами, широко распространены в
природе и влияют на распад углеводов. Так,
сахараза расщепляет сахарозу на ее состав¬
ные части — глюкозу и фруктозу. Широко
распространенные пектин(метил)эстеразы
(пектазы) катализируют реакцию деэтери-
фнкации карбоксильных групп в молекуле
пектина с образованием метанола. В растени¬
ях они большей частью относительно неак¬
тивны, но в размельченной ткани быстро пре¬
образуют пектины в пектиновую кислоту.
Пектины и пектиновые кислоты расщепля¬
ются пектинлиазами/пектатлиазами и по-
лигалактуроназамн, причем здесь необходи¬
мо различать между эндо- и экзоферментами.
Активность пектолитических ферментов по¬
нижается под воздействием содержащих во
фруктах растительных фенолов (см., в част¬
ности, раздел 2.1.8).Особое значение для фруктов имеют окси-
доредуктазы (фенолоксидазы), которые мы
рассмотрим ниже (в разделе 2.1.8), а также
пероксидазы и аскорбатоксидазы. В общем,
распространенные и в целом устойчивые к
тепловой денатурации пероксидазы под воз¬
действием аэробных дегидраз отделяют воду
от образующихся в клеточном ядре перок¬
сида водорода, причем в течение обычно мед¬
ленной реакции многочисленные одновален¬
тные и многовалентные фенолы окисляются
и темнеют. Некоторые виды фруктов (напри¬
мер, яблоки и апельсины) содержат аскорба-
токсидазу, которая непосредственно окисля¬
ет аскорбиновую кислот. Более подробно осодержании фенолоксидаз и пероксидаз во
фруктах см. [ 1601.Трансферты, которые переносят опреде¬
ленные химические группы, необходимы для
процессов биологического синтеза. При об¬
мене веществ также имеют значение лиазы и
иэомеразы.2.1.5.4.	АминыСреди азотсодержащих соединений интерес
представляют также амины, особенно физио¬
логически активные триптамины и катехо¬
ламины, которые являются нежелательными
веществами в составе пищевых продуктов
(например гистамин в вине). Исследования
[15] показали, что содержание тирамина от¬
носительно высоко только в малине — 48(13-
93) мг/кг, тогда как в вишне, смородине, сли¬
ве и винограде тирамина содержится лишь1	мг/кг, а в яблоках, грушах, абрикосах, пер¬
сиках, клубнике и крыжовнике его не содер¬
жится совсем. В канадских яблочных и апель¬
синовых соках тирамин также не был обнару¬
жен. Проведенные в Австрии исследования
соков прямого отжима из апельсинов, манда¬
ринов, лимонов, винограда, клубники, мали¬
ны, а также красной и черной смородины [102]
показали, что основным биогенным амином
является путресцин. В малиновом соке содер¬
жание тирамина составляет 66,7 мг/л, а гиста¬
мин был зафиксирован лишь в микроконцен¬
трации (исключение составила проба лимон¬
ного сока, где содержание тирамина было
0,36 мг/л). Промышленные фруктовые соки
и нектары с лимонным соком характеризуют¬
ся значительными концентрациями гистами¬
на (около 1,5 мг/л), тогда как в других соках
гистамина практически не содержится.2.1.6.	Минеральные вещества
и микроэлементыВо фруктах содержится огромное количест¬
во минеральных веществ — необходимых
компонентов полноценного питания (при
анализе они рассматриваются как зола). Их
абсолютное содержание варьирует в зависи¬
мости от вида и сорта фруктов, однако это не
так существенно, как у других ингредиентов
(кроме сахаров).Основным среди них, как почти во всех
пищевых продуктах, является калий. Наря¬
ду с другими металлами он практически пол¬
ностью связан с неорганическими кислотами
(важнейшими среди которых являются фос¬
форная, серная, соляная и угольная) и зна-
66Г пава 2чителыюй частью органических кислот с об-
I кшием соответствующих солей. Данное
взаимодействие повышает общую щелоч¬
ность, что аналитически определяют как ще¬
лочное .число золы.Из металлов в повышенных концентраци¬
ях встречаются также кальций и магний, из
неметаллов — фосфор, сера и хлор; в низких
концентрациях отмечены натрий и железо.
Необходимо также учитывать различные
микроэлементы (из них жизненно необходи¬
мы цинк, медь, марганец, хром, кобальт, мо¬
либден, йод, фтор и селен).Состав отдельных видов фруктов приве¬
ден в табл. 2.1 и 2.2, а фруктовых соков —
в табл. 2,13-2.15. Минеральные вещества
встречаются преимущественно в форме во¬
дорастворимых солей.Подробные данные по содержанию мине¬
ральных веществ и микроэлементов в цитру¬
совых даны в [115] и [148).2.1.7.	Ароматобразующие
веществаПриятный аромат фруктов определяют по¬
мимо сахаров и кислот, летучие соединения,
которые, как правило, начинают формиро¬
ваться лишь в период созревания. Первично
они образуются из своих предшественников
(например, спирты и альдегиды — из амино¬
кислот и жирных кислот) или из нелетучих
предшественников с гликозидными связями,
а вторично формируются из других аромат-
образующих веществ. Летучие вещества пред¬
ставляют собой сложные смеси почти всех
органических веществ.Современные методы анализа (газовая
хроматография и масс-спектрометрия) по¬зволяют идентифицировать сотни отдельных
соединений, составляющих аромат фруктов
(табл. 2,9), причем и плодах ароматобразую¬
щие вешества содержатся в очень низкой
концентрации. Так, смесь всех летучих ве¬
ществ составляет примерно 10— 100 мг/кг,
причем концентрация отдельных соедине¬
ний может составлять всего 10 -10'5 мг/кг.Насколько различна химическая структу¬
ра этих веществ, настолько различны и их
характерные концентрации. Зачастую они
отличаются друг от друга в миллион раз н
более. Если два соединения соотносятся как
1 : 1000, то это свидетельствует о том, что1	мкг интенсивного ароматобразуютцего ве¬
щества действует так же, как 1 мг менее ин¬
тенсивного. Отсюда следует, что фактиче¬
ский аромат формируют только летучие ве¬
щества, причем в наиболее низкой концент¬
рации.Спектр ароматобразующих веществ от¬
дельных видов фруктов во многом зависит от
их сорта, а также от климата, региона произ¬
растания, степени зрелости и условий хране¬
ния. 'Гак, например, у различных сортов яб¬
лок аромат одних определяется преимущест¬
венно эфирами, а других — спиртами. Иногда
невозможно определить, какие именно из
многочисленных летучих веществ отвечают
за аромат того или иного вида.Из спиртов в плодах широко распростра¬
нены первые десять членов гомологичного
ряда «-спиртов (метанол, этанол, пропанол,
бутанол, пентанол, гексанол, гептанол, окта-
нол, нонанол, деканол). Кроме того, были об¬
наружены в основном вторичные низшие
спирты с гидроксильной группой ОН у угле¬
рода (например, 2-пентанол), низшие нена-Таблица 2.9. Содержание во фруктах отдельных групп ароматобразующих веществ, обнаруженных
до 1988 г. (мг/кг, кроме кислот; по [108])ЯблокиГрушиАйваАбрикосыПерсикиСливыВишняКлубникОбщее содержание1957714911810624172202Углеводороды18131416272Спирты3310172516281642Терпеновые спирты368И76Терпены38814Альдегиды244181912231416Кетоны111619520715Эфиры916258253410919106Лаптопы- 191015122711рочис111462346
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение67сышеннме спирты (напр. 1-гексенол), а также2-метил- 1-пропанол, 2- и 3-метил- 1-бутанол
и терпеновые спирты (линалоол, гераниол и
ß-тершшеол).Из кислот часто встречаются насыщенные
и ненасыщенные кислоты, содержащие око¬
ло 18 атомов углерода; также стоит упомя¬
нуть 2-метилпропановую и 2-метилбутано-
вую кислоты.Среди сложных эфиров, присутствующих
в большом количестве в отдельных видах
фруктов, доминируют спирты, содержащие
от одного до шести атомов углерода, а также
уксусная,бутановая, гексановая, октановая и
декановая кислоты (наряду с другими спир¬
тами и кислотами — например, метилбутано-
вой кислотой).Из альдегидов и кетонов распространены
первые представители гомологичного ряда —
и-альдегиды, а также (Z)-3- и (£)-2-гексенал,
а также 2-кетон ы, содержащие от трех до де¬
сяти атомов углерода. Не следует забывать ио	некоторых лактонах, а также о серосодер¬
жащих соединениях.Данные по ароматобразующим веществам
отдельных видов фруктов приведены в [108].Состав ароматобразующих веществ неко¬
торых важных видов фруктов мы рассмот¬
рим подробнее ниже.В аромате яблок содержатся около 100 раз-
личных эфиров, концентрация которых во
многом зависит от сорта фрукта. На их долю
может приходиться до 90% концентрации
всех летучих веществ. К следующей группе,
наиболее важной для концентрации и коли¬
чества компонентов, относятся спирты, хотя
интенсивность аромата больше зависит от
альдегидов, нежели от спиртов. Анализ 40
сортов яблок показал, что, помимо ß-дамас-
ценона и 6-метил-5-гептен-2-она, на состав
аромата влияют лишь эфиры. Из основных
эфиров следует назвать этил- и гексилбута-
ноат, бутил- и гексилгексаноат, а также бутил-
октаноат. Важны также различные 2-метил-
бутаноаты [20]. Прежде исследователи отво¬
дили большую роль 2-метилбутаноатам и
альдегидам — гексаналу и 2-гексеналу. Воз¬
можно влияние на аромат этилгексаноата,
а также бутил- и гексилацетата.Основная часть летучих вешеств в грушах
также приходится на эфиры. В грушах Willi¬
ams-Christ, помимо «-спиртов с 2-8 атома¬
ми углерода, эфиров уксусной кислоты всех
я-спиртов с 1-8 атомами углерода и метило¬
вых и/или этиловых эфиров жирных кис¬
лот, содержащих 8,10,12, 14,16 и 18 атомовуглерода, содержится множество метиловых
и/или этиловых эфиров четных, частично
выс.оконенасыщенных жирных кислот, со¬
держащих 8-18 атомов углерода, но эфиры
бутановой и гексановой кислот не встреча¬
ются. Для аромата этого сорта и сортов с по¬
хожим ароматом характерны повышенные
концентрации метиловых и этиловых эфи¬
ров (£, 2Г)-2,4-дскадиеновой кислоты [ 18,891.
Сорта с незначительным ее содержанием
имеют слабый аромат [ 135].Помимо распространенных в плодах спир¬
тов, альдегидов (гексанал, (£)-2-гексенал и
бензальдегид) и эфиров у- и 8-лактонов, аб¬
рикосы и персики содержат у-декалактон и
у-додекалактон, от которых может зависеть
аромат. Различия связаны с концентрацией
других сильных ароматобразующих соеди¬
нений — например, различных эфиров и мо¬
нотерпенов (лииалоола, р-терпинеола, тер-
пин-1-ен-4-ола и, частично, бензальдегида),
а также р-ионов [19,46.86,156].У слив роль ароматобразующих веществ
выполняют многочисленные эфиры, а также
альдегиды, спирты, у-лактоны и некоторые
терпены [19]. Типичный сливовый аромат
определяют, в основном, бензальдегид, лина¬
лоол, у-окталактон и у-декалактон [87].Аромат каждого из пяти проанализиро¬
ванных сортов черешни и вишни в основном
определяется, бензальдегидом, а также (£)-2-гексеналом, гексаналом, эвгенолом, фенил-
ацетальдегидом и (Е, 7)-2,6-нонадиеналом,
а вишни — также и линалоолом [136].В клубнике встречается свыше 350 летучих
веществ, среди которых почти 100 представ¬
ляют собой эфиры. Согласно проведенным
исследованиям, помимо 2,5-димстил-4-ме-
токси-3(2Я)-фу района (метоксифуранеол) и
2,5-диметил-4-окси-3(2Я)-фурапона (фура-
неол), аромат определяют такие эфиры, как
метиловые и этиловые бутановой и гексано¬
вой кислот, а также (£) 2-гексенал, липалоол
и у-декалактон [68|. Концентрации отдель¬
ных эфиров сильно варьируют в зависимости
от сорта. Определенную функцию выполня¬
ют также сернистые соединения [24|.В малине содержится более 200 летучих ве¬
ществ. Аромат определяют 4-(4-оксифснил)-
бутан-2-он (кетон малины) совместно с а- п
Р-иононами, а также прочие иононы, помолы и
некоторые терпеновые спирты, встречающи¬
еся в повышенной концентрации (гераниол,
линалоол, нерол и р-терпинеол) 1971.В черной смородине ароматобразующие
вещества представлены терпенами, эфирами,
альдегидами и спиртами. Эфиры отвечают
за букет, но при приготовлении сока/некта¬
ра их концентрация снижается [88]. Типич¬
ный черносмородиновый аромат определя¬
ется содержанием метил- и этилбутаноата,
эвкалнптола, диацетила и 4-метокси-2-ме-
тилбутан-2-тиола. Аромат также зависит и от
других терненовых спиртов. [98].Типичными ароматобразующими вещест¬
вами черники являются метиловые и этило¬
вые эфиры 2-окси- и З-окси-З-метилбутано-
вой кислот. В культурной чернике содержатся
такие терпеновые спирты, как линалоол, гера¬
ниол, оксицитронеллол и другие типичные
соединения.Данные но содержанию ароматобразую-
щих веществ в ягодах приводятся в обзорной
работе [85].В букете винограда (сортов Riesling, Tra¬
miner, Rulander, Müller-Thurgau, Scheurebe,
Optima, Rieslaner) обнаружено 225 веществ
(81 углеводород, 48 кислот, 31 спирт, 23 аль¬
дегида, 18 кетонов, 11 эфиров и 13 других ве¬
ществ [139].В масле кожицы основных видов цитру¬
совых содержится около 90% монотерпенов,
от 65 до 95% которых приходится только на
О-лимонен. Значительная часть ароматобра-
зующих веществ цитрусовых соков также со¬
стоит из терпенов. Содержание спиртов, аль¬
дегидов и эфиров существенно выше, нежели
в маслах кожуры. Важную роль при форми¬
ровании специфического цитрусового аро¬
мата играют альдегиды и эфиры. С давних
нор промышленность производит детерпени-
зированныс эфирные масла, которые превос¬
ходят своих предшественников благодаря
улучшенному аромату, а также повышенной
стабильности.Данные по содержанию ароматобразую-
щих веществ в разнообразных апельсиновых
соках с указанием их характерных концент¬
раций приводятся в табл. 2.10. Грейпфруто-
вые соки содержат также большое количество
терпенов. Для грейпфрутового аромата ха¬
рактерны альдегиды, эфиры и нооткатон[117], причем важным соединением, влияю¬
щим на аромат, является 1-р-ментен-8-тиол
|22|. В аромате лимона присутствует также
цитраль. Подробный обзор содержания аро-
матобразующих веществ в цитрусовых см. в
работах [ 114 [ и [115].Согласно 1155], аромат свежего ананаса
определяется 2,5-диметил-4-окси-3(2Н)-фу-
раноном (фуранеолом-), а также эфирами —
этил-2-метилбутаноатом, метил-2-метилбу-Таблица 2.10. Ароматобразующие вещества,
содержащиеся в 13 соках прямого отжима
из апельсинов (США) сортов «Валенсия»,
«Пайн Эппл», «Хамлин», «Навел», «Пера» и
«Амберсвит» (с учетом их характеных
концентраций). По [109]Ароматобразу¬
ющие веществаХарактерный
интервал, мкг/лКонцентра¬
ции, мкг/лТерпеновые углеводородыЛимонен60; 29924000-191000Мирцен36; 46440-4100ß-Оцимеи17-280а-Пинсн9,5; 62100-1090Сабинен3715-260Валенцсн830-12100Прочие терпеныЛиналоол4.7; 5,313-3700а-терпинеол46; 280<130-3700Цитраль28; 85<1-63АльдегидыДеканал2; 4,919-500Нонанал2,5; 4,4<1-87Октан ал1,4; 6,44-890ЭфирыЭтилацетат6; 8,577-280Этилбутаноат0,13; 1,1<430-1530Эгил-З-гидрокси-<270-490гексаноаттаноатом, этилацетатом, этилбутаноатом,этилгексаноатом, этил-2-метилнропаноатоми (в незначительной степени) метилгексано-
атом и метилбутаноатом; см. также [72].Аромат пассифлоры (маракуйи) зависит
прежде всего от эфиров, также от монотерпе¬
нов; в красных подвидах и их гибридах — от
С|з-норизопреноидов, в желтых подвидах-
от сернистых соединений [173].В помидорах, которые обычно относят к
овощам, в качестве ароматобразующих ве¬
ществ (наряду со спиртами и некоторыми
кетонами, лактонами и терпенами) выступа¬
ют многочисленные альдегиды и целый ряд
эфиров. Наиболее важное значение дня аро¬
мата имеют альдегиды |96].Дополнительная информация по тропи¬
ческим и субтропическим фруктам приведе¬
на в [108].2.1.8.	Фенольные вещества
и ферментативное
окислениеК важнейшим фруктовым компонентам отно¬
сятся также фенольные вещества [59], кото¬
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение69рые начали исследовать относительно недав¬
но. Прежде их называли «плодовыми дубиль¬
ными веществами».К фенольным веществам фруктов отн<
сятся в основном бесцветные фенолкарбош
вые кислоты (соединения оксибензойных
особенно оксикоричных кислот), а также
большая гоуппа так называемых флавонои-
дов. Оксиоензойные кислоты содержат угле
родные группы СеСь оксикоричные кисло
ты — С6Сз, и флавоноиды — СсС^Сц. К важ¬
ным подгруппам флавоноидов с их частыми
представителями в плодах относят:Катсхииы:	(+)-катехин,(бесцветные)	(-)-япикатехип,(+)-галлокатехип,
(-)-энигаллокатсхип
Ли тоцианидииы: пеларгонилин, циапидин,
(красные и синие) лельфинидин, меонилин,
мальвидин, петупидин
Фланонолы:	камфорное масло,(светло-желтые) кверцетип, изорамнетин,
мирицстимФлавапоны:	нарингспин, эриоликтиол,(бесцветные, только геснерстип, изосакуранстин
II цитрусовых)а также бесцветные проантоцианидины и ди-
гидрохалконы.Отдельные группы соединений отличают¬
ся друг от друга числом и распределением
гидроксильных групп, а также степенью их
метилирования. В плодах доминируют 1,2-
диоксибензолыше соединения, выделенные
ныше курсивом (их содержание приведено в
табл. 2.11). В незрелых плодах содержание
этих соединений, как правило, выше (иногда
существенно), чем в спелых.В природе катехины и проантоциан идины
встречаются обычно в свободном виде, а ан-
тоцианидиим, флавонолы, флаваноны и ди-
гидрохалконы — в виде гликозидов (в связи
с сахаром).Оксикоричные кислоты (р-кумаровая. или
4-оксикоричная кислота, феруловая или
З-метокси-4-оксикоричная кислота, кофей¬
ная, или 3,4-диоксикорпчная кислота) встре¬
чаются в семечковых и косточковых фрук¬
тах, а также в некоторых ягодах в основном
как эфиры хинной кислоты, причем в коли¬
чественном отношении хлорогеновые кис¬
лоты (кофеоил-хинные) зачастую преобла¬
дают. В семечковых фруктах доминирует
хлорогеновая кислота (5'-кофеоил-хинная
кислота), в вишнях и сливах — неохлороге-
новая кислота (З'-кофеоил-хинная кислота),
в персиках — хлорогеновая, в абрикосе — обе
эти кислоты, а в косточковых плодах З’-р-ку-Таблица 2.11. Содержание во фруктах эфиров оксикоричной и хинной кислот, катехинов и флаво-
нолгликозидов (мг/кг сырой массы). По [1, 53, 58, 107, 123, 130, 143, 145]	Соединенна оксикоричной кислоты	Эфиры хинной кислоты	Катехины	ФлавонолгликозидыФруктыкислотыферуло¬
кисл отыкофейнойкислоты(+)чк.те-(-)-эпнка-камфар-“Г,"Яблоко5-302-450-5000-1520-80030-110Груша0-10<350-4500-105-6003-32Черешня80-2901-10100-6705-2020-455-158-18Вишня40-2252-8130-5008-1540-15025-3517-30Слива15-4010-30500-9005-350-155-308-35Абрикос3-105-2080-25025-5565-1703-6Ок. 10Персик<5<3.70-38050-1303-152-62-6Клубника<1-<120-500-1030-8020-40Малина<3<1Ок. 15-2020-10030-5040-80Ежевика<5<540-5010-4070-15050-140160-220Смородина, краснаяОк. 1Ок. 2Ок. 1Ок. 5Ок. 5<520-40Смородина, черная15-30<825-70Ок. 5<510-3030-190Черника культурная<5<10600-210010-1510-15В соках из 20 сортоїі белого и 17 сортов красного винограда обнаружено 16 1!99 и 50-435:мг эфироввинной и кофейной кислоты/л соответственно, следовые количества - 53 и 7--42 мг эфиров пипной н
р-кумаровой кислоты/л соответственно 1146|. Общее содержание эфиров увеличивает небольшое коли-
70Глава 2мароил-хниная кислота п малых концентра¬
циях [107, 1301. В яблоках столовых сортов
содержание хлорогеновой кислоты варьиру¬
ется от 50 до 200 мг/кг, а в промышленных
сортах-встречаются более высокие концент-Регулярно (но крайней мере, в яблоках,
сливах н ягодах) встречаются сложные эфи¬
ры глюкозы оксикоричных кислот, которые
в ягодах могут преобладать [143]. С ними тес¬
но соседствуют оксикумарины, па которых в
сливе встречается скополетин, а в вишне —
эскулетин (в мнкрокопцентрациях).Оксикоричиые кислоты, которые встреча¬
ются в плодах в виде глнкозидов или слож¬
ных эфиров, почти не содержатся в семечко¬
вых фруктах, в то время как в косточковых и
ягодах могут содержаться соединения 4-ок-
сибснзойной кислоты, ванилиновая, прото-
катеховая и галловая кислоты (последняя не
содержится в косточковых) (76, 143]. В каж¬
дом из трех сортов малины и ежевики содер¬
жится 32-59 и 4-21 мг соответственно глю-
козида р-оксибензойной кислоты на кг сырой
массы, в других ягодах — до 10 мг/кг. а в клуб¬
нике и особенно в малине — 7-35 мг/кг элла-
говой кислоты (образующейся из двух моле¬
кул галловой кислоты) [ 134], которая может
быть причиной возникновения помутненийПроаптоциаиидины, которые были обна¬
ружены во всех представителях семейства
розоцветных, винограде, малине и, предполо¬
жительно, в смородине, представляют собой
соединения из двух или более основных еди¬
ниц флаван-3-ола (катехина или эпикатехи-
на), которые, взаимодействуя с кислотой, раз¬
бавленной органическими растворителями,
образуют антоцианидины — обычно цнани-
днн (отсюда их название),а также дельфини-
днн. 15 яблоках ранее были обнаружены толь¬
ко проииапнлнны. Основным соединением
является димерный нроцианидин В2, содер¬
жание которого составляет 15-100 мг/кг и
более 11, 1231. Общий спектр веществ вклю¬
чает также процианидииы В1 и В5, тримеры
С) и тетрамеры. Кроме того, во фруктах были
обнаружены также высшие соединения, мо¬
лекулы которых содержат около 17 мономе-Обшее содержание димеров, п римеров,тет¬
рамеров и катехинов в 4 сортах испанских
яблок составило 182,218,460 и 557 мг/кг со¬
ответственно [ 125]. Содержание катехинов и
процнанндннов в двух других сортах соста¬
вило всего 35,6-1.0 мг/кг.При определенной величине молекул (мо¬
лекулярная масса 500-3000) ироантоцнани-
днны являются прекрасными дубильными
веществами и называются конденсированны¬
ми или катехиновыми/флавоноидными ду¬
бильными веществами. Они способны осаж¬
дать белки и могут приводить к помутнениям.Повышенные концентрации катехинов и,
в первую очередь, проиианидинов и продук¬
тов их конденсации придают продуктам более
или менее интенсивный вяжущий, а иногда —
горьковатый вкус. Максимальная горечь нро-
цнанндинов возникает при наличии в моле¬
куле четырех основных катсхиновых струк¬
турных единиц, вяжущий вкус, более сильных
полимерных процианидшюв определяется 6-
10 единицами [99].Дигидрохалконы (флорилнин (флоретин-
2'-глюкозид) и флоретин-ксилозилглюкозид)
содержатся только в яблоках. Флорилнин
был обнаружен в немецких яблочных сортах
(в 18 - 10-75 мг/кг, в 2 - 116 и 158 мг/кг
флоридцина и 11 -78 флоретин-2'-ксилозил-
глюкозида, в 1 230 мг/кг флоретин-2'-кси-
лозилглюкозида [162]). Другие исследовате¬
ли приводят сходные данные.В испанских грушах четырех сортов, вклю¬
чая «Конференц», содержится 16 19 мг/кг
арбутина (гидрохинон-глюкозида) [31].В отдельных семечковых, косточковых
фруктах и ягодах обнаруживается характер¬
ное соединение — флавонолглишшд [52, 53,
162]. Встречаются также соединения, широ¬
ко распространенные в растительном мире —
например, кверцетин-3-глкжозид и кверие-
тип-3-рутинозид (рутин), так и те, которые
содержатся лишь в определенных вилах и
в отличие от других флавоиолгликозидов
представлены в незначительных концентра¬
циях. Так, рутин не содержится в клубнике,
но присутствует в других фруктах со ста¬
бильной окраской плодов [52]. В красной
смородине содержится кверцетин-3-глнко-
зид, который не встречается в черной [145].
Изорамнетина-З-глюкозид обнаружен в гру¬
шах, однако в яблоках его нет [ 1621. В яблоках
содержится шесть кверцетинглнкозндов -
кверцетии-3-рутинозид, -галактозид, -глю-
кознд, -ксилозид, -арабинознд и -рамнозид, в
грушах — кверцетин-3-рутинозид, -галакто-
знд, и -глюкозид, а также изорамнетин-3-ру-
типозид и -глюкозид [162]. В черной сморо¬
дине содержится 30-60 мг/кг мирицетпи-
глпкозидов (в красной <5 мг/кг). Вишни,
черешня, сливы и абрикосы в качестве основ¬
ных флавоиолгликозидов содержат камфо-
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениерол-3-рутинозпд и кверцетин-3-рутииозид,
а вннограл — квернетин-З-глюкозид, кверпе-
тин-3-глюкуропид и мирлцетин-З-гЛюкознд.Из антоциапинов (красных, синих и {фио¬
летовых красящих веществ) череишя. виш¬
ни, сливы, малина, ежевика, бузина и крас¬
ная смородина содержат в основном глнко-
знды цианпдина [103]. Клубника окрашена
прежде псего за счет псларгониднн-а-З-глю-
козида (содержание — около 300 мг/кг), чер¬
ная смородина — за счет 3-глюкозндов и3-рутинозидов дельфинндина и цианнднна.
Черника и виноград красных сортов содер¬
жат большое количество 3-глнкозидов ниа-
ниднна, дельфинидипа, пеонпднна, петуни-
дина и мальвидина. В черешне, вишнях и
сливах встречаются также гликозиды иеони-
дина, а в черешне и малине — гликозиды пе-
ларгонидина [69].Основным антоцнанином в черешне явля¬
ется цианидин-3-рутинозид, далее следуют
цианидин-3-глюкозид; в малине — цианидии-3-софорозид, а также цианидин-3-глюкозид,
-рутинозид и -глюкозилрутинозид. В вишне
содержится цианидин-3-рутинозид, -глюко¬
зилрутинозид, -софорозид и (в качестве ми¬
норного пигмента) цианидин-3-глюкозид.
Красный виноград содержит 3-глюкозиды
пяти вышеупомянутых антоцианидинов, ча¬
стично эпилированные оксикоричними кис¬
лотами и уксусной кислотой [13]. Основным
антоцнанином в сливах и ежевике является
цианидин-3-глюкозид (в этих видах фруктов
могут встречаться и другие минорные пиг-В темно-красных сортах черешни и виш¬
ни, имеющих интенсивно окрашенную мя¬
коть, содержание антоцианина может дости¬
гать 2000 мг/кг плодов, освобожденных от
косточек (и даже превышать это значение).
В малине его содержание может составить
до 800 мг/кг, в красной смородине — 100—
200 мг/кг, а в черной смородине его концент¬
рация может быть выше более чем в 10 раз
[69]. В красном винограде его содержится от
200 до 1000 мг/кг [13].Из растительных фенолов в цитрусовых
содержатся прежде всего соединения окси¬
коричної! кислоты и большое количество
флавонондов [70, 73, 115], причем в сок они
переносятся преимущественно из кожуры.
Первые представлены в апельсинах, грейп¬
фрутах и лимонах в основном эфирами че¬
тырех наиболее известных оксикоричних
кислот с содержанием глюкозы (главным об¬
разом ферулоиловой и синапоиловой)около20-40 мг/кг плодовой мякоти, а также гли-
каровых кислот (/;-ку марой ловоЙ, феруло-
илглюкаровой и галактаровой) в аналогич¬
ных концентрациях [73]. Из свободной феру-
ловой кислоты в апельсиновых соках может
образоваться 4-вннилгнаяколь, входящий в
состав комплекса ароматобр.вуюших веществ
цитрусовых.В цитрусовых, в отличие от большинства
фруктов, из основных флавонондов содер¬
жатся флаванонгликозпды, а присутствую¬
щие в семечковых и косточковых фруктах и
ягодах катехипы и проаптоцнаннлины отсут¬
ствуют. В качестве минорных флавонондов
встречаются флавон(ол)-0-гликознды, фла-
вон-С-гликозиды, полиметокенлированные
флавоны, а в апельсинах с интенсивно окра¬
шенной мякотыо красного цвета — и анто-
цианины в высоких концентрациях [70]. Ос¬
новным флавоионгликозидом в апельсинах,
мандаринах, лимонах и лайме является ней¬
тральный во вкусовом отношении геспери-
дин (гесперетин-7-рутинозид), а в грейп¬
фрутах и пампельмусах — горький нарннгин
(нарингенин-7-неогесперидозид). 11арнру-
тнн (пари нгенин-7-рутинозид) содержится в
апельсинах, грейпфрутах и лимонах, причем
в последних отмечена повышенная концент¬
рация эриоцитрина (эриодиктиол-7-рутино-
зид). Другие флаванонгликозпды в цитрусо¬
вых известны как минорные субстанции (их
содержание приведено в табл. 2.12).В 29 бразильских апельсиновых соках бы¬
ли обнаружены гесперидин и нарирутин в
количестве 270-1156 и 28,7-142 мг/л соот¬
ветственно, в девяти аргентинских — 368-
562 и 40,6-76,6 мг/л, а в 14 итальянских свет¬
лых сортах-445-1221 и 63,9-206 мг/л [12].Флавоноиды маслянистых клеток кожу¬
ры цитрусовых представляют собой полиме-
токсилированные флавоны. В сок цитрусо¬
вых они попадают при отжиме. Основными
соединениями эфирных масел апельсинов яв¬
ляются нобилетин и синенсетин, затем следу¬
ют тетра-О-мстилскутелларенн, гептаметок-
сифлавон и тангеретин.Особую роль растительные фенолы игра¬
ют в реакциях ферментативного окисления
(потемнения), катализируемом фенолокси-
лазами. Фенолоксндазы (о-нолифенолокси-
дазы, фенолазы, тнрозиназы) содержатся во
всех европейских фруктах, но отсутствуют
в цитрусовых и ананасах. Значительную ак¬
тивность они проявляют в семечковых и кос¬
точковых фруктах, а также в винограде. В соке
эти ферменты почти полностью ассоцинрова-
Таблица 2.12. Содержание (мг/л) основных флаванонгликозидов в цитрусовых соках. По [110]Количество пробЭриоцитринГесперидинЛимоны-.из Испании1387,7 ± 18,4154,4 ± 54,0из Франции478,1 + 17,2116,3 + 46,5из Бразилии848,5 ± 15,0108,8 + 32,6из Мексики662,4 ± 20,0167,8 ±65,4НарирутинНарингинГрейпфруты:белые сортаИ105,7 ± 70,82331,1 ± 185,5розовые сорта (из Флориды)1456,1 + 20,20159,1 ± 50,91красные сорта976,0 ± 28,88275,4 ± 115,67зеленые сорта (из Израиля)8178,6 ± 55,37251,6 ±55,35НарирутинГесперидинАпельсины сладкие сортаValencia1136,9 ± 8,12230,0 + 48,3Navel (из Испании)1285,1 ± 12,8379,3 ± 79,7С окрашенной мякотью красного цвета, например, 943,3 ± 17,8363,0 + 63,3сорт МогоThomson (из Испании)780,3 ±31,3309,6 + 49,5Malta (из Туниса)1239,7 ± 8.3304,3 ± 76,1Происхождение (количество проб): грейпфруты, белые сорта — Израиль(9) и Куба (2); ірейнфруты, крас-мыс сорта - Испания (6), Израиль (3); апельсины сладкие сорта, Valencia — Марокко(3). Флорида (3),Испания (2) н Бразилия (3);апельсины с интснсинпо окрашенной мякс1тып красного цпета - Италия (7)и Испания (2).Бразильские апельсиновые, полученные в лаборатории, соки содержат (мг/л):СортКоличество проб НарирутинГесперидинРега10 16,1-62,4133-399Natal5 24,0-43,7104 295Valencia4 35,4-79,7194-321Hamlin4 69,5-142253-537Baia2 68,8; 135265;427Lima2 21,7; 29,4111; 223Insgesaml27 48,7 ±31,7260,8 ±97,9По (1.271.иы с компонентами, образующими осадок,
в связи с чем даже очень тонкие взвеси эна
чительно повышают ферментативную актив¬
ность соков.В неповрежденных клетках эти ферменты
и их фенольные субстраты пространственно
разделены. После разрушения живых клеток
(путем механического измельчения и воздей¬
ствия повышенного давления в ходе отжима
сока) фенолоксидазы в присутствии кисло¬
рода воздуха окисляют фенолы с двумя или
тремя расположенными но соседству гидро¬
ксильными группами (производные 1,2-дигид-
рокси- и 1,2,3-тригидроксибензола) — прежде
всего катехины и проантоцианидины, а также(в несколько меньшей степени) хлорогеновые
кислоты и другие эфиры кофейной кислоты,
а при наличии этих фенолов (по сложному, до
конца не выясненному механизму) — и дру¬
гие многочисленные флавоноиды через ста¬
дию образования о-хинонов до темных кон¬
денсированных продуктов группы дубильных
веществ [бЗ). Помимо потемнения эта реак¬
ция может влиять на вкус и аромат. Более мед¬
ленная реакция, приводящая к ферментатив¬
ному потемнению фруктовых соков, может
происходить при участии пероксидаз.Эти же фенольные вещества при pH выше
4 реагируют с солями тяжелых металлов, и
при этом может произойти изменение окрас¬
ки от серо-синей до черно-серой с одновре-
Химический еосіав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениеменным появлением в соке металлического
привкуса.2.1.9.	Прочие соединенияНаряду с веществами, упоминавшимися в
предыдущих разделах, фрукты содержат ог¬
ромное количество других соединений, кото¬
рые, однако, не имеют особого значения при
рассмотрении вопросов производства и оцен¬
ки качества фруктовых соков.13 первую очередь здесь стоит упомянуть
жиры и воски. Свежие плоды (за исключени¬
ем маслин и авокадо), как правило, содержат
лишь незначительные количества (0,1-1,0 %)
растворимых в зфпре жиров и воскоподоб¬
ных веществ, приводимых в таблицах хими¬
ческого состава пищевых продуктов под об¬
щим названием «Жиры». Восковоіі налет на
кожуре плодов присущ большей части фрук¬
тов. К этой группе веществ также относятся
фосфатиды и стерины, такие как р-снтосте-
рин. Из-за низкой растворимости в воде эти
вещества во фруктовый сок не попадают.Многие фрукты содержат каротиноиды
[61], которые окрашивают фрукты или их
кожуру в желто-красную или красноватую
гамму. Содержание каротиноидов меняется в
зависимости от сорта, степени зрелости пло¬
дов, климата, почвы и других факторов. Как
правило, фрукты содержат смесь различных
каротиноидов — (3-каротина, лутеина, вио-
лаксантина, цеаксантина, лутеоксантина и
неоксантина.По данным 1112| общее содержание каро¬
тиноидов в яблоках, грушах, землянике, ви¬
нограде, красной смородине, лимонах и бана¬
нах составляет до 0,15 мг/100 г сыром массы
(до 0,02 мг)1, в желтой черешне, крыжовни¬
ке, черной смородине, чернике и киви — от
0,20 до 0,40 мг/100 г (до 0,03). от 0,50 до1.00	мг/100 г - в сливах (0,12), вишне (0,40),
ежевике (0,13), персиках (0,13) и апельси¬
нах (0,01). В абрикосах содержание кароти¬
ноидов составило 2,63 (0,90), в грейпфру¬
тах — 3,64 (0,59), в мандаринах (сорт Cle-
mentinm) — 1,20 (0,03), в папайе — 3.83 (0,38)
мг/100 г сырой массы. Основным каротино-
идом в ягодах является лутеин.Некоторые каротиноиды обладают свой¬
ствами провитамина А (например, а-каротмн,
p-каротин и Р-криптоксантин). Наиболее
важную роль среди них играет р-каротин, ко¬
торый в физиологически значимых количе¬
ствах (примерно до 1,0 мг/100 г) содержитсяв абрикосах, где он составляет до 60% общего
количества каротиноидов. Ряд экзотических
фруктов (манго, папайя, какн, гуава и дре¬
вовидный помидор (тамарилл, цефомандра)
такжебогаты p-каротином |67| (количествен¬
ные данные см. в табл. 2.1 и 2.2). Поскольку
каротиноиды нерастворимы в воде, для ос¬
ветленных фруктовых соков они не имеют
особого значения.Зеленая окраска обусловлена наличием
хлорофиллов (а и Ь), представляющих собой
пиррольные красители со сложной структу¬
рой (с магнием в качестве центрального ато¬
ма).Кроме того, во фруктах могут содержать¬
ся (в том числе и вследствие дефектов раз¬
личной природы) горькие вещества [54], ко¬
торые существенно различаются по своему
химическому строению и имеют особое зна¬
чение для цитрусовых. Iio-первых, стоит упо¬
мянуть флаванон-7-неогесперидознды, отно¬
сящиеся к фенольным веществам (особенно
нарингин, содержащийся в грейпфрутах), и,
во-вторых, лимононды |115|, представляю¬
щие класс тритерпенлактонов (прежде всего
лимоиин, содержащийся в горьких (недо¬
зрелых) апельсинах. Кроме того, некоторые
сорта яблок с пигментированной кожурой
содержат горькие вещества, состав которых
еще не установлен.В соках цитрусовых, представленных на
рынке США. были обнаружены лимоноид-
ные глюкозиды (более 50% из них — лнмо-
шш-17-р-глюкозил). В 15 видах апельсиио-
выхеоковлнмоноидныхглюкозидов содержа¬
лось 320+48 мг/.ч. в 8 видах грейпфрутовых
соков — 190±3бмг/л, а в 4 видах лимонных
соков — 82+9 мг/л |35|.Достаточно большую группу алкалоидов н
европейских фруктах, а также в цитрусовых и
других тропических и субтропических фрук¬
тах можно не принимать в расчет. То же отно¬
сится и к присутствующим в них пуриновым2.2.	Состав фруктовых соков2.2.1.	Основные данные
по составуПрежде всего следует сослаться па данные,
приведенные в [2] и полученные в результа¬
те исследования огромного числа подлинных
(аутентичных) соков из различных регионов
возделывания фруктовых культур (табл. 2.13).
74ш1'!ІРМин. 1,025
Мин. 1,028
15-35
18-40
0,75-1,015 35
Макс.0,255-1130-90100-230
0,6-5,0
2,8 6,0
Макс. ЗО
1000-2300
70-170
80-300
100-300Макс. 150
5-26!!Мин. 1,036
Мин. 1.0407.5-25
10-320,80-1,0
12-60
35 70
1,0-5
50-1251.5-5,0
30-16015-100
2-6
3-7
Макс. 35
1400-3300
50-110
40-150
110-230Макс. 150
15-35
10-1001їїі!Мин. 1,041
Мин. 1,045
15-50
10-45
1,0-2,535-701.5-101.5-16
75-20015-1305-204.5-9,0
Макс. 35100-300Макс. 350
12-50
50-800і!Мин. 1,050
Мин. 1,055
35-70
32-60
1,0-1,35
Практ. 0
45-100
10-35
200-350
Макс. 4,015,5-27
3,7-7,0
Макс. ЗО80-20080-240150-28015-5050-4001!шіішіі ШІшіМ|І1!Мин. 1,040
Мин. 1,045
15-35
45-85
0,3-0,5
5-30
18-29
2,5-7
52-117
0,05-0,20Мин. 3.0
1,9-33
Макс. ЗО40-75
30-120
40-75
Макс. 53-10
Макс. 201!г/лг/лг/л
г/л
г/л
ммоль Н*
г/лг/лг/лмг/лмг/лмг/лмг/лмг/лмг/лмг/лмг/л1я£> -Глюкоза
О-СорбитЛ - Яблочная кислота
Сульфат*2І
Окончание табл. 2.13Малиновый
сок/ пюреСок/пюре из
черной
смородиныВиноградныйАнанасовыйСок из
пассифлоры
(маракуйи)Грейпфрутовы!Относительная плотность 20"/20"
сок прямого отжимаМин. 1,0251,042Мин. 1,055Мин. 1,045Мин. 1,050Мин. 1,038восстановленный сокМин. 1,0281,047Мин, 1,065Мин. 1,052Мин. 1,055Мин. 1,040О-Глюкозаг/л15-3823-5050-11015-4020-5520-50О -Фруктозаг/л18-4530-6560-11015-4020-5320-50/) -Глюкоза: И -фруктоза0,6-0,950,6-0,90,9-1,030,8-1,10,95-1,2Макс. 1,02Сахарозаг/л00Следы25-8010-455-40Эксстракт без сахаровг/л23-7055-8018-3215-4050-9025-40Титруемая кислотность (pH 8.1)ммоль Н190-310420-63060-16050-180400-750120-290Лимонная кислотаг/л9-2226-42Макс. 0,53,0-11,025-508-20й -Изолимонная кислотамг/л60-220160-50080-250170-380140-350Лимонная кислота:£> -изолимонная кислота
I -Яблочная кислотаг/л80-200
0,2-1,280-2001-42,5-7,025-70
1,0-4,0100-230
1,3-5.050-95
0,2-1,2Золаг/л3,0-6,05-102,2-5,02,2-4,55,0-8,52.3-4.5Натриймг/лМакс. 40Макс, 30Макс. 30Макс. 30Макс. 200Макс. 30Калиймг/л1300-28002300-4100900-2000900-20002200-3500900-2000Магниймг/л110-23080-20075-15070-250100-20065-150Кальциймг/л110-230160-550100-25050-25035-15050-160Фосформг/л100-250160-36080-18050-150130-260100-200Нитратмг/лМакс. 10Макс. 15Макс. 10Макс. 15Макс. 30Макс. 5Сульфатмг/лМакс. 200Макс. 500Макс. 350Макс. 100Макс. 400Макс. 150Формольное число, мл 0,1 мольКаОН/ЮО м;10-507-3010-308-2020-5014-30ПролинВиноградным сок содержит 2.0-7.0 г/л вши
Сок из черной смородины содержит не мені10-100 150-1000ной кислоты, в том числе нс более 1,0 г/л свободной винної
:с 750 мг/л /.-аскорбиновой кислоты.8-50150-1500200-1400
76Глава 2В дополнение к количественным данным в
Своде правил АЦЫ приведены и другие све¬
дения (в разделах «Комментарии»), на кото¬
рые также рекомендуется обратить внима¬
ние (в настоящем издании мы их не рассмат¬
риваем). Некоторые количественные зна¬
чення приведены в табл. 2,И. а также в
разделах 2.2.1.1 и 2.2.1.2 (см. также раздел2.1.5.1	о содержании в соках свободных ами¬
нокислот).Данные по химическому составу соков из
черешни, ежевики, красной смородины и чер¬
ники приведены в табл. 2.15. Данные по сли¬
вовому соку (пюре) см. в (90), соку из ягод
бузины — в [ 10]. а клюквенных соков — в [84].
Сведения о содержащихся в соках полисаха¬
ридах (пектинах, гемицеллюлозах) приведе¬
ны втабл. 2.4, данные по сорбиту иаминам см.
ниже в тексте, а данные но аминокислотам/
пролину — в табл. 2.8.В работе [ 170] было установлено, что в со¬
ках из черной смородины, черники и апель¬
синов содержится от 20 до 30% £)-изолимон-
ной кислоты в связанной форме. В соках из
ягод бузины эта доля составила 45%. В соках
из ежевики примечательно высокое содержа¬
ние £)-изолнмонноп кислоты ( табл. 2.15), а в
соках ил лесной малины — высокое содержа¬
ние хинной кислоты.Поданным [93] в соках, полученных ав¬
тором собственноручно, содержание кислот
было следующим:Ежевика
Дикая черника
Культивироваии:
черника
БузинаДо 0,36
5,5-8,456-110
60-105
13; 200,31-0,60	28-92Данные о шикимовой кислоте в яблочных
и виноградных соках см. в разделе 2.1.3.В [33] и [34] для 9 имеющихся в продаже
(в Германии) черничных соков и 9 соков из
красной смородины определены примерно те
же значения, что и в таблице 2.15. О составе
производимых в Австрии фруктовых соках
из земляники, малины, ежевики, черники и
черной смородины количественные данные
опубликованы в [90], и они близки к значе¬
ниям, приводимым в табл. 2.13 и 2.15.2.2.1.1.	Соки из семечковых,косточковых фруктов и ягод
согласно Своду правил AIJNВ яблочном соке доля фруктозы в два-три раза
превышает содержание глюкозы. Среднее со¬
держание сорбита составляет 4 г/л. Соки из
«сладких* сортов имеют тенденцию к пони¬
женному содержанию сорбита. Общее содер-
жанпе кислоты, определяющее вкус плодов
(от сладкого до кислого) значительно варьи¬
рует — до 7.5 г/л и в основном определяетсяТаблица 2.14. Средние и наиболее часто встречающиеся значения количественного состава
фруктовых соков, а также комментарии к ним (согласно [2])Клиника Яб.чоч-
измерс- иыйновыйГрейпфру-товыйсовыйrpa.siH.iiiАбрико-0-1 люкомг/л<30<30Около 80О-Фрукто:«г/л<30<30Около 8020-50Экстракт 6с:і сахаромг/л Около 22кислота"инаямг/л70-130Около 200100-200Обычно
85-140/.-Яблочная; кислотаг/лОбычноОколо 0.51-3Зола'■/л Около 2,5Около 3,5Около 2,7Около 3Около 3,05.5-7,5КалийОколо 1200Около1350Редко<1-1002600-3201Калин в зол% 48%46- 49 %45-49%Магниймг/л Около 50Редко >13() Около 90Около 90Кальциймг/л Редко >8070-11060-130Формальное число, мл
0,1 моль ЫаОН/100 мл3-5>18>1618-34
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениеТаблица 2.15. Химический состав прочих фруктовых соков, не упоминающихся в [2] (интервалы
значений качественных показателей, перед скобками - средние значения)ЕдиницаСок из
черешниЕжевичныйСок из
смородиныЧерничныйИсточник[90], [163]УУаЧгаиск, 1984,[90], [9|[93]общенииЧисло проб17/152527/107Относительная плотность1,05231.03661,0354-1,07011,0345 1,046620’/20"(1,0334-1,0707)(1,0289-1,0537)О-Глюкозаг/л17,3-30,820,5-31,0О -Фруктозаг/л97(55-139)57,4 (37,4-92,5)19,4-36,028,4-42,0Сахарозаг/л00>0,2Экстракт без сахаровг/л41 (30-55)40,3 (28,1-54.3)34-6530,4-37,2Титруемая кислотностьг/л7,6(3,35-10,2)11,6(9.2-19,1)23,3-34,19,1-12,4в пересчете на безводную
лимонную кислоту (pH 8,1)Лимонная кислотаг/л0,077-0,1920.36 (0,15-0,91)18,7-37,65,88-7,64О -Изолимонная кислотамг/л7690199-33820-83(4900-11 300)£ -Яблочная кислотаг/л10,2 (4,1-15,5)3,70(1,5-7,7)1,45-3,33Золаг/л4,85(3,69-6,32)4,22 (3,20-5,60)3,03-6,632,46-3,12Натриймг/л4-115-266-241-6Калиймг/л1545-260017802100-29601015-1185(1400-2430)Магниймг/л70-138228(153-348)38-12341-75Кальциймг/л72-186166(113-282)100-265102-165Фосформг/л175(100-250)128(102-180)140-26051-84Нитратмг/л1-43-32Пролинмг/л69(12-284)31-5613-30I -Аскорбиновая кислотамг/л31-3009-27долей /.-яблочной кислоты. Максимальное
содержание фумаровой кислоты составляет5,0	мг/л. Данные о содержании раститель¬
ных фенолов приведены в табл. 21. Анало¬
гичные значения были получены в СЛНА для
яблочных соков, произведенных по различ¬
ным технологиям [151]. В 24 продающихся в
Германии яблочных соках были обнаружены
шесть кверц нти н гл и коз и до в (каждого при¬
мерно от 0,1 до 2,7 мг/л), а также от 4 до 59 мг
флорндзина н от 3 до 65 мгфлорстин-2'-кси-
лознлглкжозила [162].В грушевом соке повышенное содержание
/.-яблочной кислоты встречается только в
продуктах, произведенных из груш, произра¬
стающих в северных странах. Лимонная кис¬
лота содержится обычно в количествах, со-отвстствуюшнх нижнему диапазону концент¬
раций. Среднее содержание О-изолнмопной
кислоты в имеющихся и продаже соках состав¬
ляет 15 мг/кг. Содержание экстракта без саха¬
ров в соках пе выходит за пределы диапазона
24-40 г/кг. Экстракт без сахаров во фруктовых
пюре находится и ин тервале от 40 до 80 г/кг.В вишневом соке содержание общих кислот
почти исключительно составляет /.-яблочная
кислота, причем се количество, определяемое
ферментативными методами, всегда больше
значения показателя ти груемой кислотности
(в расчете на яблочную кислоту), определяе¬
мого методом титрования.В персиковом пюре/соке содержание /Э-нзо-
лнмонной кислоты составляет, как иранпло,
от СО до 100 мг/кг. а соотношение лимонная
78Глава 2кислота/изоліімонная кислота — от 25 до 60.
Обсззолспнын сухой остаток обычно состав¬
ляет от 3,5 до 5,0 г/кг, формольное число —
от 20 до 30, а содержание калия — от 1500 до
2500 т/кг.В чистосортных малиновых соках содер¬
жание яблочноіі кислоты очень редко превы¬
шает 0,8 г/л, причем они обычно не содержат
О-сорбита.В соках из черной смородины среднее есте¬
ственное содержание /.-аскорбиновой кисло¬
ты превышает 1000 мг/л. Средняя доля калия
в ноле составляет *15% и может варьировать от
42 до 48%, а доля магния обычно составляет
менее 50% доли кальция.Виноград-единствппый из фруктов, со¬
держащий винную кислоту. Во всех других
фруктовых соках винная кислота не обнару¬
жена. Относительно кислотного состава ви¬
нограда см. |2| (комментарий по кислотам,
содержащимся в виноград ном соке). Содер¬
жание кислот в соках из винограда и черной
смородины приведено в табл. 2.16.2.2.1.2.	Соки из цитрусовых,ананасов и пассифлоры
(маракуйи), упоминающиеся
в Своде правил АМЫЦитрусовые и особенно их кожура, в отличие
от других часто встречающихся фруктов, а
также от ананасов и пассифлоры (маракуйи),
содержат флаваношпикозиды (см. раздел2.1.8). Для апельсиновых соков в Своде
правил AIJN приводятся данные по содер¬
жанию флаванонгликозидов, полученные
по методу Дэвиса: в среднем около 800,
максимум 1000 мг/л. Для грейпфрутовых
соков среднее значение также 800, макси¬
мальное — 1200 мг/л, а для лимонных со¬
ков максимальное их содержание составля¬
ет 1500 мг/л.Как известно, метод Дэвиса дает завышен¬
ные значения и исспсцифичсн для отдельных
гликозидов, о чем, в частности, указывается
в 12]. Сведения о селективном содержании
отдельных флавононгликозпдов могут быть
получены метолом высокоэффективной жид¬
костной хроматографии (ВЭЖХ). Согласно
Своду правил, полученное по этому методу
содержание геснеридина в апельсиновых со¬
ках, изготовленных с применением допусти¬
мых технологий, составляет, как правило, от
250 до 700 мг/л, а для неосветлепных лимон¬
ных соков —от 200 до 800 мг/л. В осветленных
лимонных соках содержание флавоноидов,
особенно геснеридина, ниже. Грейнфрутовые
соки обычно содержат от 500 до 700 мг/л на-
рингина (данные получены методом ВЭЖХ).Апельсиновые соки согласно Своду пра¬
вил Code of Practice. AIJN обычно содержат от2	до 5 мг/л различных каротиноидов (мак¬
симальное содержание 15 мг/л, из них от 0,5
до max 5% составляет Р-каротин и, как пра¬
вило, от 6 до 10%, шах 15% составляют крип-
токсантиновые эфиры). Пассифлора (мара-
куйя) содержит от 7 до 28 мг/л каротиноидов,
из них от 30 до 70% приходится на каротино¬
вые углеводороды, и max 12% — на крипто-
ксантиновые эфиры.Относительно общего содержания пекти¬
нов и, в частности, фракции водорастворимых
пектинов (и те, и другие в пересчете на без¬
водную галактуроновую кислоту) для апель¬
синового и грейпфрутового соков в Своде
правил приводятся максимальные значения
700 и 500 мг/л соответственно, а для анана¬
сового сока — не более 600 и 500 мг/л соот¬
ветственно. Лимонный сок содержит не бо¬
лее 700 мг/л водорастворимых пектинов, а
сок из пассифлоры — не более 1000 мг/л. Со¬
держание пектина в соках из прочих фруктов
обычно не превышает 500 мг/л.Таблица 2.16. Содержание кислот в соках. По [44]Число проб
L -Яблочная КІD -Изолимонная кі
Винная кислотаСоки из чернойвиноградные соки (16 % растворимых смородины (12,5 %
сухих веществ)	растворимых сухихвеществ)	ФранцияИталия2131мг/л 3620(1490-9670) 4480(1990-9620)
мг/л 240(150-410)	390(170-850)мг/л 3580(1600-5420) 3800(1850-5820)671890(900-3070)
29630(21150-65440)
246(128-424)
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение79Природное содержание L-аскорбиновой
кислоты в свежем апельсиновом соке состав¬
ляет от 400 до 500 мг/л. а в грейпфрутовом
н лимонном соках оно, как правило, выше
300 мг/л. По истечении срока хранения со¬
держание /.-аскорбиновой кислоты состав¬
ляет не менее 200, а в лимонных соках — не
менее 150 мг/л. Ананасовый сок должен со¬
держать по меньшей мере 50 мг/л /.-аскорби¬
новой кислоты.Соотношение между концентрациями
лимонной и D-изолимоююй кислот в апель¬
синовых соках из израильских сортов Sha-
mouti и Valencia, а также из калифорнийс¬
кого сорта Navel в среднем составляет около
80. В соках из бразильских сортов Hamlin и
Рега это значение в среднем составляет око¬
ло 110 с тенденцией к повышению в случае
сорта Hamlin. Если для итальянских лимон¬
ных соков характерны значения из верхнего
диапазона (около 180), то для южноамери¬
канских, калифорнийских, испанских и из¬
раильских соков это соотношение обычноИз совокупности данных Свода правил
AIJN о содержании фруктовых кислот следу¬
ет, что в ананасовом соке суммарное количе¬
ство яблочной и лимонной кислот примерно
на 30% больше значения титруемой кислот¬
ности (pH 8,1). Концентрация /.-яблочной
кислоты в лимонных соках южноамерикан¬
ского происхождения обычно находится в
верхней области интервала изменения ко¬
личественных значений и в среднем состав¬
ляет свыше 4 г/л, Содержание лимонной
кислоты в средиземноморских соках редко
превышает 4 г/л, составляя в среднем 2 г/л.
В соках из пассифлоры (маракуйи) концент¬
рация /.-яблочной кислоты редко составляет
менее 2 г/л.Содержание натрия в соке из пассифлоры
(маракуйи) по сравнению с другими фрукто¬
выми соками довольно высокое. Чаще всего
оно находится в диапазоне от 70 до 130 мг/л.Сравнительные данные о составе апельси¬
нового сока, пульпы и концентрированногосока из апельсинов калифорнийского сорта
№»г;е/ (сахар, пектины, кислоты, минераль¬
ные вещества, витамины и аминокислоты)
приведены в (121]. соков из израильских цит¬
русовых — [16], ананасовых соков — [371, ана¬
насового концентрированного сока — [301.Данные о составе аромата апельсиновых
соков приведены в табл. 2,10, а о содержа¬
нии флаванонглнкозидов в соках из цитру¬
совых - в табл. 2.12.2.2.1.3. Содержание витаминов
группы В в некоторых
фруктовых сокахСводные данные приведены в табл. 2.18. В 25
грейпфрутовых соках был обнаружен тиа¬
мин в концентрации 0,303 (0,193-0,422) мг/л[118]. В работе [116] для лимонного сока
(26-34 проб) для тиамина приведен интер¬
вал концентраций 0,04-1,25 мг/л со средним
значением 0,43 мг/л, для рибофлавина —
0,183 (0,05-0,73) мг/л и для ниацина - 0,89
(0,56-1,96) мг/л.Другие данные о содержании витаминов
группы В во фруктовых соках приведены в
табл. 2.17.2.2.2.	Влияние технологии
на состав соковТехнология получения фруктового сока
(особенно используемые при этом способы,
технологические средства, а также условия
хранения) определяет химический состав
получаемого продукта и количественные со¬
отношения компонентов, При производстве
как осветленных, так и неосветленных соков
растворимые в воде вещества (сахара, кисло¬
ты, свободные аминокислоты, аскорбиновая
кислота и витамины группы В, а также зна¬
чительная часть минеральных и фенольных
веществ) практически полностью переходят
в продукт, а нерастворимые или плохо раст¬
воримые в воде вещества (полисахариды, за
исключением растворимых пектинов, липи¬
дов и каротиноидов) практически полностьюТаблица 2.17. Содержание в соках витаминов группы В. По [3]Тиамин РибофлаїАпельсиновыйГрейпфруговыйАнанасовыйТоматный0,18-0,800,24-0,690,40-0,900,30-0,840,07-0,280,04-0,160,12-0,380,10-0,320,87-2.171,06-3,351,78-3,840,52-11,500,008-0,1210,005-0,0180-0,0480,013-0,132
Глава 2Ед. изм.ЯблочныйсокВиноградныйсокИсточник(148][83][47][148)[83]Число проб108 сортов10Т"„г/л0,20 (0,60-0.40)0,10,066(0,028-0,132)0,31 (0,12-0,40)СледыРибофлавинмг/л0,25 (0,10-0,50)0,10,01(следы-0,026)0,16(0,03-0,50)0,1Ниацинмг/л3,00(1,00-5,00)10,77 (0,37-1,50)1,80(1,40-2,10)1Пантотсновая кислотамг/л0,55(0,20-1,00)0,40,83(0,47-1,16)0,49 (0,38-0,74)0,3Витамин В6мг/л0,960,20,22 (0,11-0,39)0,4«г/.0,031(0,015-0,040)0,040,002-0,030,01АпельсиновыйГ ренпфру товын\нанасо-Источник[148][83][148][83][83]Число проб605018Тиаминмг/л0,77 (0,70-1,10)0,80,33 (0,20-4,20)0,40,6Рибофлавинмг/л0,21 (0,13-0,32)0,20,18 (0,06-0,30)0,10,1Ниацинмг/л2,50 (2,00-3,30)22,10(1,70-2,60)21Пантотсновая кислотамг/л1,61.31,50(1,50-1,60)0,80.7Витамин В6мг/л1,27 (0,55-1,45)0.70,13 (0,12-0,14)0,20,5Фолиевая кислотамг/л0,240,20,060,08остаются в плодовых выжимках. Кроме того,
на состав соков оказывают влияние фермент¬
ная н/или тепловая обработка и последую¬
щее хранение готового продукта. При этом
наряду с превращениями отдельных веществ
или групп веществ имеет место исчезновение
одних или появление новых соединений. По¬
следствиями тепловой обработки (например,
пастеризации) могут являться изменение
органолептических свойств (цвета, вкуса,
запаха) или понижение питательной цен¬
ности продукта (снижение содержания ви¬
тамина С), поскольку ферменты взаимодей-
сгвут в основном с белками, пектинами, аро-
матобразуюшимн и фенольными веществами
и аскорбиновой кислотой.Таким образом, при соответствующей фер¬
ментної! обработке (например, неполитиче¬
скими ферментными препаратами) содержа¬
щиеся в соке пектины в значительной степени
могут быть гндролизованы с образованием,
например, в 1 л яблочного сока или сока из
черной смородины около 1 г галактуроновой
кислоты, а в I л красного или белого вино¬
градного сока — до 3 г. При гидролизе пекти¬
нов, как уже отмечалось выше, образуютсятакже небольшие количества метанола (табл.
2.20). При брожении сахара (частично обус¬
ловленном микроорганизмами) помимо про¬
чих веществ в небольших количествах обра¬
зуются этанол, глицерин, молочная кислота
и летучие кислоты, а также ряд ароматичес¬
ких веществ.Применение в производстве соков различ¬
ных технологий получения и способов купа¬
жирования обусловливает различия в содер¬
жании растительных фенолов. Фермента¬
тивное осветление приводит к гидролизу
производных гидроксикоричной кислоты н к
изменению содержания проантоцнанндннов
(табл. 2.19, а также |60|).2.2.2.1.	Изменение цвета,
потемнениеВзаимодействие фенольных веществ с окис¬
лительными ферментами (фснолоксидазами
и некоторыми пероксидазами) сопровожда¬
ется так называемым ферментативным по¬
темнением мякоти фруктов и соков (см. раз¬
дел 2.1.8). Его можно избежать путем быстрой
инактивации ферментов путем нагревания
перед тепловой обработкой сока. Благодаря
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение	81Таблица 2.19. Содержание растительных феноловв яблочных соках, произведенныхпо различным технологиям, мг/л35 немецких яблочныхТехноло!гин получения и технологические
средства обработкияблок различных сортов
по разным технологиямПрямоепрессо-Ферментатив¬
ная обработкаФерментатив¬
ное разжижение
вмжнмокИсточник[131|[137]Хлорогеновая кислота72,4(11,2-177,6)41-636-1348-854-Кофсоилхинная кислота7,7 (2,3-12,9)р -Кумароилхинная кислота24,6 (3,3-49,1)Кофейная кислота1.4 (следы-13,9)5-100-28-11р- Кумаровая кислота0,4 (слсды-2,1)2-40-23-6Феруловая кислота0,3 (следы-1,6)0-10-22-4Катехин5,7(1,1-11)006-35Эникатехин10,8 (2,9-30,3)5-10032-65Процианидин В211,3 (3,4-58,5)Флоридзин12,9 (2,0-45,1)10-162-1140-67Флоретин-ксилозилглюкозид21,1 (2,8-39,2)Таблица 2.20. Содержание метанола во фруктовых и овощных соках. По [177]Кол-вопробФильтрованные продукты:
яблочный сок
виноградный сок, белый
виноградный сок, красныйнектар из черной смородины
нектар из красной смородины
Пеосветленные продукты:
яблочный сок
апельсиновый сокмг/л16-5032-4433-8834-136
148-198
95-123Природный метанол,
шинами
;значениеабрикосовый нектар
персиковый нектарморковный напиток34-38
120-196
41 58современным технологическим возможнос¬
тям ферментативное потемнение не оказыва¬
ет большего негативного влияния на каче¬
ство сока, чем другие факторы, возникающие
при получении и храпении сока.Во время хранения может иметь место не¬
ферментативное потемнение (вследствие [х--
акцин Майяра), в котором участвуют в пер¬
вую очередь редуцирующие сахара и амино¬
кислоты, уроновые кислоты, аскорбиновая
кислота, амины и другие вещества [129).
І Іервая стадия реакции заключается в связы¬
вании аминогруппы с ацеталыюй (редуци¬
рующей) гидроксильной группоіі сахара с
образованием так называемых Л'-гликози-
дов. В результате с ложной поли конденса¬
ции образуются высокомолекулярные тем¬
ные продукты (меланопднны). Сам механизм
потемнения до конца еще не выяснен, но од¬
ним из промежуточных продуктов является
гидрокенметилфурфурал (ГМФ), который
можно определить аналитическими метода¬
ми. ГМФ отсутствует в непереработанных
фруктах и овощах.Реакция потемнения, связанная с выделе¬
нием СО2, особенно интенсивно протекает и
присутствии кислорода воздуха, но в соках
она может протекать без участия в ней кис¬
лорода (хотя и значительно медленнее) и в
большой степени зависит от степени и дли¬
тельности тепловой обработки, а также от
температуры и продолжительности хране¬
ния. Особенно подвержены неферментатив¬
ному потемнению концентрированные фрук¬
товые соки, так как оно усиливается с уве¬
личением содержания растворимых сухих
веществ. С потемнением связаны ухудшение
вкуса и запаха, а также снижение питатель¬
ной ценности (например, снижение содержа-Изменение цвета, вызываемое реакцией
фенольних веществ с солями тяжелых метал¬
лов, при низких значениях pH соков не игра¬
ет большой роли. Однако она может изме¬
нить состав красных и синих аптоцианинов
(антоцианидингликозидов). Большое влия¬
ние на преобразование антоцианинов наряду
с температурой в процессе получения соков
оказывает температурный режим при хране¬
нии и его продолжительность.2.2.2.2.	Изменения ароматаАроматобразуюшие вещества в основном ([нор¬
мируются иод действием ферментов из соот¬
ветствующих соединений-предшественников.
Кроме того, в процессе получения соков фер¬
менты могут вызывать изменения аромата.В цельных плодах ферменты и их субстра¬
ты (соединения-предшестпеники) простран¬
ственно разделены її вступают во взаимо¬
действие под управлением клеточных регуля¬
торных систем. При разрушении клеточной
структуры, например, посредством механи¬
ческого измельчения, перемешивания, прес¬
сования и других подобных процессов не¬
медленно начинаются ферментативные про-цсссы, некоторые из которых могут проте¬
кать с высокой скоростью. Таким образом:1)	ферментативно-гидролитические процес¬
сы, катализируемые гидролазами, приво¬
дят к интенсивному расщеплению сложных
эфиров фруктов с образованием кислот и
спиртов;2)	ферментативно-окислительные процессы
в присутствии кислорода воздуха в том чис¬
ле приводят и к образованию обладающих
очень интенсивным запахом и вкусом Сй- и
С^-ал ьдегидов, а также соответствующих
спиртов и альдегидкарбоновых кислот [27|.
Содержащиеся во фруктах, а также добав¬
ленные извне ферменты могут вызвать обра¬
зование свободных нелетучих глнкозидных
(то есть связанных с сахаром) ароматобра-
зующих веществ (и их предшественников),
возникающих в цикле обмена жирных кислот,
фенилпропанов и терпеновых веществ и в зна¬
чительных количествах содержащихся в важ¬
нейших видах фруктов (например, в яблоках,
косточковых фруктах и вннограде [92]).Таким образом, в большинстве случаев
типичные вещества аромата фруктов четко
отличаются от ароматобразуюшнх веществ
фруктовых соков (см. раздел 2.1.7). В про¬
цессе получения фруктовых соков могут
образовываться компоненты, отсутствую¬
щие в природной клеточной структуре или
присутствующие в ней лишь в незначитель¬
ных количествах, причем содержание других
ароматобразуюшнх веществ в большей или
меньшей степени снижается. Так, в яблоках
зачастую в избытке содержатся сложные
эфиры, так что соки, получаемые из этих яб¬
лок, частично содержат спирты, образующи¬
еся при расщеплении сложных эфиров гид¬
ролазами на кислоты и спирты [27].Если подвергнуть яблочную мезгу кратко¬
временной термообработке, то можно пода¬
вить образование вторичных ароматобразу-
ющих веществ примерно на 80%. При этом
состав соков обогащается естественными
сложными эфирами фруктов и фенольными
веществами [ 141]. Кроме того, при хранении
созревших плодов (например, яблок) в них
зачастую повышается содержание спиртов
за счет реакций преобразования альдегидов.
Применение пектолнтических ферментов
приводит к ферментативному преобразова¬
нию определенных ароматобразуюшнх ве¬
ществ (особенно сложных эфиров фруктов)
в зависимости от вида, количества и длитель¬
ности действия ферментов.
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениеП ходеферментативно-окислитсльимх про¬
цессов из лннолевой кислоты яблок в качестве
основного продукта реакции образуется гек-
саналь, а из линоленовой кислоты в зависи¬
мости от сорта — (£)-2-гексеналь или (/0-3-
гексеналь. Эти «зеленые» оттенки аромата
представляют собой основные составляю¬
щие так называемого «травяного» запаха и
вкуса, появляющихся при переработке не¬
зрелых фруктов.После первичных ферментативных про¬
цессов в ходе вторичных реакций (переэте-
рпфпкацнп, образования ацеталей, конден¬
сации) могут произойти дополнительные
химические превращения ароматобразую-
щих веществ [27].Отрицательное влияние на состав аромата
оказывают нагревание, концентрирование и
хранение. При получении соков из красной
смородины в качестве промежуточных про¬
дуктов реакции образуются гексаналь и (2)-3-
гексеналь, которые под действием ферментов
очень быстро преобразуются в соответствую¬
щие спирты — 1-гексанол и (2)-3-гексен-1-ол.
После изомеризации (2)-3-гексен-1-ола ос¬
новным ароматобразующим соединением ста¬
новится (£)-2-гексеи-1-ол [140]. 13 апельси¬
новом соке в течение всего срока годности
(например, в течение 6 мес) содержание дека-
наля повышается непрерывно; содержание же
гексаналя и октаналя повышается лишь в те¬
чение первых двух месяцев хранения, а затем
медленно снижается. Содержание а-терпине-
ола за счет лимонена и линалоола растет в по¬
чти линейной зависимости от срока хранения.
При концентрировании апельсинового сока
путем выпаривания или замораживания воз¬
никают потерн ароматобразующих веществ.
При тепловом концентрировании образуют¬
ся карвои, нооткатон, нерол идол, (2)- и (£)-
карвеол, а также (2)- и (£)-2,8-мснтадиен-1-ол.
При концентрировании путем заморажива¬
ния образуются карвон и а-терпинеол, а со¬
держание нооткатона, гераниола н (£)-2,8-
ментадиен-1-ола несколько возрастает (138].2.2.2.3.	Потери витаминовС точки зрения физиологии питания при по¬
лучении и хранении соков важной задачей
является предотвращение потери основных
витаминов — например, аскорбиновой кис¬
лоты (витамина С). Тиамин при низких зна¬
чениях pH фруктовых соков достаточно ста¬
билен. В ходе получения и хранения незна¬
чительно изменяется содержание каротина,
рибофлавина и ниацииа.Потери витамина С особенно ощутимы, в
частности, для соков из цитрусовых, некта¬
ров из черной смородины и земляники, в то
время как в яблочных и виноградных соках
аскорбиновая кислота и так практически от¬
сутствует. В числе прочего потери зависят от
выбранной технологии обработки и условий
хранения. В присутствии кислорода и/или
солей тяжелых металлов (меди и железа) со¬
держание аскорбиновой кислоты снижается,
в связи с чем следует избегать какого-либо
контакта сырья и материалов с воздухом и
солями тяжелых металлов. С другой стороны,
содержащиеся во фруктовых соках флавоно-
лы способствуют защите витамина С (напри¬
мер, в соке из черной смородины). Кроме того,
сильным стабилизатором аскорбиновой кис¬
лоты является природная смесь апельсино¬
вых флавоноидов. Апельсиновый сок в тече¬
ние 18-месячного хранения при температуре10	°С показал потерю 4% аскорбиновой кис¬
лоты и 0% тиамина, при 18°С 16 и 4%, а при
27 °С — 38 и 8% соответственно.2.2.2.4.	Изменение содержания
минеральных веществМинеральные вещества фруктов характери¬
зуются различной растворимость в воде. Так,
в [ 177] показано, что содержание калия в соке
хорошо коррелирует с выходом сока, а для
магния это верно лишь в случае некоторых
видов фруктов. Фосфаты и кальций перехо¬
дят в сок лишь в небольшом количестве, так
что значительная часть общего количества
фосфора, магния и кальция остается в пло¬
довых выжимках. С повышением давления
при отжиме содержание минеральных ве¬
ществ повышается, а при использовании
диффузионной технологии получения сока
оно становится еще выше.2.3.	Состав овощей
и основных соков2.3.1.	Общие сведенияо	составе овощейКак видно из табл. 2.2 и 2.21. в овощах к основ¬
ным веществам состава относится вода (около
90% сырой массы); на долю жиров (зфирный
экстракт) обычно приходится лишь от 0,1 до
0,5%. Содержание азотсодержащих соедине¬
ний в овощах значительно выше, чем во фрук¬
тах. У бобовых, различных сортов капусты,
шпината и салата значительная часть раство-
Глава 2Таблица 2.21. Химический состав съедобных частей томатов и моркови (средние значения,
в скобках - интервал количественных значений)ОвощиЕд. нзм.ПомидорыМорковьИсточник[148][82][148][821Вола%94,2(93,4-95,2)93,188.2 (87.5-92,1)89,8Сырой белок%0,95(0,69-1,00)0,70,98(0,70-1,20)0,6О -Глюкоза%1,08 (0,90-1,62)1,41,40(0,84 1,71)2,3О -Фруктоза%1,36(1,25-1,70)1,51,31 (0,84-1,96)1,9Сахароза%0,084 (0,007-0,14)0,12,08 (1,55-4,17)3,2I -Яблочная кислота%0,051 (0,020-0,23)0,243(0,24-0,31)Лимонная кислота%0,328(0,13-0,68)0,012 (0,010-0,055)Минеральные вещества (зола)%0,610,86 (0,66-1,02)Калиймг/100 г242 (92-376)250290(201-346)170Натриймг/100 г3(1-33)960 (32-83)25Кальциймг/100 г8,5 (4-21)0,841(25-52)25Магниймг/100 г13,6 (5-20)718(15-24)3Фосфор (Р)мг/100 г18(8-53)2435 (30-44)15Железомг/100 г0,55 (0,35-0,95)0,52,1 (0,4-4,8)0,3Цинкмг/100 г0,17(0-0,25)0,10,30(0,18-2,1)0,1Марганецмг/100г0,131 (0,04-0,30)0,10,21 (0,12-0,36)0,1Р -каротинмг/100г0,506(0,150,66)0,647,79 (6,77-10.5)8,1Тиамин (витамин В,)мкг/100г57(20-80)9069(50-100)100Рибофлавин (витамин В2)мкг/100 г35 (20-50)1053(30-80)10Ниацинмкг/100 г530(300-850)1000580(400-1000)200£, -Аскорбиновая кислота (витамин С)мг/100г24,5 (20-29)1776рнмых сухих веществ — это белок, по боль¬
шей части присутствующий в форме нераство¬
римых в воде, но растворимых в растворах со¬
лей глобулинов. Количественные данные о
содержании аминокислот приведены в 1148].
Содержание минеральных веществ в овощах
зачастую также выше, чем во фруктах [51,82,
148), причем в некоторых видах овощей об¬
наружены значительные количества нитра¬
тов (см. табл. 2.2 и 2.22).Основную часть углеводов составляют са¬
хара (глюкоза, фруктоза и сахароза), а также
балластные вещества (клетчатка, пектины,
гемицеллюлозы, целлюлоза). Кроме того, от
0,1 до 0,5% сырой массы составляет крахмал
(в некоторых видах овощей его больше).В среднем общее содержание кислот в ово¬
щах составляет примерно от 0,15 до 0,8% со¬
держания кислот во фруктах, причем важ¬
нейшими кислотами являются яблочнаяи/или лимонная (табл. 2.22). Если во фрук¬
тах кислоты в основном существуют в сво¬
бодной форме, то в овощах (за исключением
помидоров и ревеня) они преимущественно
связаны с катионами и присутствуют в виде
солей, так что значение pH овощных соков
обычно находится между 5,5 и 6,5. От 80 до
90% всех кислот в помидорах составляет ли¬
монная кислота, а в моркови от 70 до 85% —
яблочная. В белокочанной капусте содержа¬
ния яблочной и лимонной кислот зачастую
бывают близки. Содержание янтарной, фу-
маровой, хинной и частично О-изолимоннон
кислот обычно составляет до 100 мг/кг. Мор¬
ковь содержит повышенные количества хин¬
ной кислоты — от 400 до 1000 мг/кг, клубни
сельдерея — от 55 до 190 мг/кг [62). Щавеле¬
вая кислота в значительных количествах со¬
держится в ревене (около 5 г/кг), шпинате
(5-8 г/кг; 6-10% СВ) и свекле (около 500-
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значение85Таблица 2.22. Содержание в некоторых овощах основных кислот - яблочной и лимонной
(по [62]) и нитратов (по [128]) (средние значения; в скобках - интервал
количественных значений, мг/100 г СВ)ОвощиКоличество сортовСодержанке яблочнойСодержание лимонной
кислотыКислоты:помидоры667(33-122)484 (324-578)морковь6362(236-524)63 (34-94)огурцы5210(165-240)4(1,8-5,3)красный перец536(27-40)338(265-405)ревень31363(1239-1507)120(55-203)181025(800-1300)127(67-180)редька499(81-116)10(4-16)красная свекла319(17-22)101(94-106)сельдерей, корень5408(226-495)23(13-48)спаржа463(40-84)127(90-151)25-8870-129шпинат446 (36-64)12(8-18)40(10-120)10 (4-23)белокочанная капуста396(84-107)101(93-108)4158(115-227)145(114-182)лук4182(155-196)72(23-101)Данные о составе помидоров и моркови см. в табл. 2.21.ОвощиСпособ выращивани]а Число пробСодержание нитратовНитраты:морковьОГ3950(9-110)Б2520 (2-52)редька белаяОГ54168(30-377)Т6358 (292 496)Ь6123(42-322)редька чернаяОГ69177(41-438)Б546(17-82)красная свсклаОГ115195(18-536)Б25158 (10-430)сельдерей, кореньОГ3598(7 364)Б1036(3-108)шпинатОГ8584 (2-272)Б997 (2-273)белокочанная капустаОГ58107(1 323)Б2674(11-211)Содержание нитратов в помидорах мсисс 10 мг/100 г; ОГ выращенные н открытом грунте: Т выра¬
щенные в теплице; Б — экологические системы сельскохозяйственного прошнодстка так называемых
«органических» продуктов.
86100 мг/кг). Все другие виды овощей не со¬
держат щавелевой кислоты или содержат ее
лишь в незначительных количествах — до
100 мг/кг [7Г>].Среди фенольных веществ в овощах па
первом мес те находятся флавон(ол)-глико-
зиды и производные фенолкарбоновых кис¬
лот — в первую очередь соединения гидро-
кенкорнчпой кислоты, причем катехииы и
проантоцианндины встречаются редко (ис¬
ключением является ревень). Красная окрас¬
ка краснокочанной капусты, баклажанов, ре¬
диса и ревеня обусловлена антоцнанидин-
гликозидами; окраска свеклы — бетанином;
моркови, томатов, красного перца и желто¬
красной дыни — каротнноидами, а зеленые
виды овощей, как известно, окрашены хлоро¬
филлом. Содержание важнейших витаминов
и минеральных веществ в овощах приведено
в табл. 2.2 и 2.21. Как правило, в зеленых ли¬
стьях содержится значительное количество
каротина (до 50 мг/кг). Больше всего его в
моркови, в некоторых сортах которой содер¬
жание каротина может достигать 200 мг/кг
сырой массы. Напротив, красная окраска по¬
мидоров обусловлена в основном ликопи-
иом, который не обладает свойствами про¬
витамина. Другие данные о составе овощей
приведены в работах [64] и [74].2.3.2.	Состав основных
овощных соковЗа исключением томатных и морковных со¬
ков (табл. 2.23), достоверные и общепризнан¬
ные данные о составе овощных соков до на¬
стоящего времени отсутствуют. В литературе
встречаются разрозненные сведения об их со¬
ставе, зачастую основывающиеся лишь на не¬
скольких пробах, полученных лабораторным
способом, так что существенной ценности
такие данные не представляют.Состав овощных соков существенно зави¬
сит от используемой технологии. В идеаль¬
ном случае состав соков с учетом раствори¬
мости соединений может быть близким к
химическому составу соответствующих ово¬
щей (см. табл. 2.2 и 2.21). При предваритель¬
ном бланшировании содержание водораство¬
римых веществ но понятным причинам сни¬
жается. В ходе молочнокислого брожения
(например, в производстве сока из кислой ка¬
пусты) сахар в большей или меньшей степе¬
ни переходит в О- н /.-молочные кислоты и в
небольшом количестве - в уксусную кислотуГ лава 2(в зависимости от технологии). Кроме того,
тепловая обработка, например, пастеризация
приводит к образованию пирролидонкарбо¬
новой кислоты.В дополнение к табл. 2.22 для 150 -200 и
более томатных соков производства США в
качестве средних значений установлены сле¬
дующие данные:0,76 гбелка, 1,05 гзолы,220 мг
калия, 9 мг кальция, 0,58 мг железа, 0,047 мг
тиамина, 0,031 мг рибофлавина, 0,673 мг ни-
ацина и 18,3 мгаскорбиновой кислоты в 100 г
сока [51]. Десять проб английских томатных
соков содержали в среднем 0,8 г белка, 1,4 г
глюкозы, 1,6 г фруктозы, следы сахарозы, 230
мг калия, по 10 мг кальция и магния, 19 мг
фосфора, 0,20 мг каротина, но 0,02 мг тиами¬
на и рибофлавина, 0,7 мг ннацпна и 8 мг ви¬
тамина С в 100 г [82]. В [ 148] в качестве сред¬
них значений приведены 0,056 мг тиамина,
0,026 мг рибофлавина, 0,72 мг ншшипа и 14,8
мг витамина С в 100 г.В 29 пробах немецких морковных соков
содержалось в среднем 0,484 (от 0,239 до0,703) мг |$-каротина в 100 г. В аминокислот¬
ном спектре 12 подлинных (аутентичных)
морковных соках относительная доля ала¬
нина составила 29,1%. аспарагина — 17,1%,
у-аминомасляной кислоты — 9,2%, аспараги¬
новой кислоты — 8,0%, глутаминовой кисло¬
ты — 7,6%, аргинина — 6,6%, ссрина — 6,5%.
а пролина — только 0,3% [ 120].2.4.	Пищевое
и физиологическое
значениеВ чем же заключается пищевое, оздорови¬
тельное значение фруктов и, как следствие,
фруктовых соков? Возможно, но сравнению
с другими важными группами пищевых про¬
дуктов они выделяются следующим:♦	повышенным содержанием важных физи¬
ологически активных веществ;♦	наличием необходимых для человеческого
организма соединений, которые в других
пищевых продуктах содержатся в относи¬
тельно малом количестве или же отсут¬
ствуют вообще;♦	отсутствием нежелательных веществ или
их наличием в низких концентрациях (так,
например, по сравнению с алкогольными,
а также кофеинсодержащими напитками —
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое знамение87Таблица 2.23. Химический состав томатного сока (в 1 л), томатного пюре трехкратной степени
концентрирования и морковного сока (в 1 кг) (приведены средние значения,
в скобках - интервал количественных значений)Ед. измсок [2]Т оматиое
пюре [94][120]1811Число проб602923О -Глюкоза г10-1681,5(61,4-100,0)7,27 (5,3-11,2)10,6 (6,20-14,4)О -Фруктоза г12-18102,0(81,9-118,1)7,11 (4,9-10,2)8,94 (5,30-12,4)Сахароза гМакс. 1<1031,5 (24,2-39,.!)31,3 (18,5-48,6)Титруемая гкислотность(pH 8,1)1,9-4,84,6 (20,7-27,7)0,55 (0,36-0,82)I -Яблочная г0,1-0,61,6 (0,5 2,5)1,88(1,16-2,7.1)2,02(1,46-2,5)кислота2-519,3(14,2-23,6)0,308 (0,18-0,51)Зола г3,5-6,533,8 (27,5-38,9)5,26 (3,95-6,44)4,52 (3,51-6,75)Калий мг1500-350015400
(12300- 17300)2150(1490-2669)1980(1430-2870)Натрий мгМакс. 100300(140-736)590(328-1010)Кальций мг50-120430(330-570)107(64-137)125(62-276)Магний мг60-15075(58-107)70(44-120)Фосфор мг100-300288(204-412)190(122-284)Нитрат мгМакс. 20146(12-315)124(20-376)0,1 моль
ЫаОН/ЮОмл
Пролив мг25-6027,4(18,4-35,2)54,0(31,9-87,9)25,1 (16,6-42,1)14,7 (9,5-20,2)В томатном соке интервал изменения количественного соотношения между /> глюкозой II О-фруктозой
составляет 0,80-1, для экстракта без сахаров — 15-28 г/л, а дли О-изолпмопной кислоты — 65-150 мг/л.
Содержание золы определяется условиями производства. В общем случае содержание калия составляет
около 2500, магния около 100, кальция около 75 н фосфора около 180 мг/л. В состав помидоров входит
природный натрий.такими, как кофе и чай, фрукты примеча¬
тельны отсутствием значительных коли¬
честв этилового спирта и кофеина).Как правило,о пищевой ценности продук¬
тов судят по содержанию необходимых для
жизнедеятельности организма вещестн —
жиров, белков, важнейших аминокислот, ус¬
ваиваемых углеводов, определенных мине¬
ральных веществ, а также микроэлементов и
витаминов. Как и при опенке любых других
пищевых продуктов, при оценке полезности
фруктовых соков следует исходить из обыч¬ных рекомендуемых доз потребления. Однако
при употреблении очень больших количеств
фруктов за относительно КО|ЮТКНЙ промежу¬
ток времени общий физиологический эффект
практически исключен |1!>2|. Данное поло¬
жение применимо и к фруктовым сокам. Кро¬
ме того, иногда возможно появление аффек¬
тов несовместимости — метеоризма, а также
(в небольшой степени) размягчения стула и
изжоги. Усвояемость физиологически актив¬
ных веществ можно улучшить через обогаще¬
ние продуктов пектинами и уменьшение со¬
держания фруктовых кислот.
2.4.1.	Углеводы, белки, жирыЖиры но фруктовых соках практически не
содержатся, что особенно примечательно для
современных калорийных пищевых рацио¬
нов. Жизненно необходимые белки и состав¬
ляющие их аминокислоты содержатся в со¬
ках лишь в очень небольших количествах
(см. табл. 2.1 и 2.2). То же самое можно ска¬
зать н о большом числе различных видов ово¬
щей (табл. 2.2 и 2.21), Следует также учиты¬
вать то, что значительная часть белка нера¬
створима к воде и, следовательно, остается в
плодовых выжимках после отделения сока.
Таким образом, содержащийся в соках белок
не играет большой роли в пищевом рационе
человека, так как ежедневная потребность
организма и белке составляет 0,8 г/кг массы
тела. Это же относится п к свободным ами¬
нокислотам, в большинстве случаев содержа¬
щимся в соках в очень низких концентраци¬
ях (см. раздел 2.1.5.!).Напротив, содержание легкоусвояемых
сахаров (представленных практически лишь
глюкозой, фруктозой и сахарозой) и, следо¬
вательно, энергетическая ценность (калорий¬
ность) довольно высоки, что в равной степе¬
ни относится и к чистым сокам, и к нектарам,
изготавливаемых с добавлением сахара. От¬
носительно высокое содержание сахара, час¬
то достигающее во фруктовых соках и некта¬
рах 10 % и иногда даже превышающее этот
уровень, соответствует 400 кал/л (около 1700
Дж/л). Исключением является лишь томат¬
ный сок, энергетическая ценность которогоГлава 2Следует вкратце упомянуть многоатом¬
ный спирт сорбит, применяемый в качестве
сахарозаменитсля для диабетиков и в повы¬
шенных концентрациях содержащийся в се¬
мечковых и косточковых фруктах (см. раздел
2.1.2.3). Сорбит способствует жизнедеятель¬
ности кишечной микрофлоры, синтезирую¬
щей некоторые важные витамины — тиамин
(В|), пиридоксин (Вс) и пантотеновую кис¬
лоту. Подобное действие кишечной микро¬
флоры способствуют проявлению так назы¬
ваемого эффекта «экономии витаминов» [95].2.4.2.	Витамины
и минеральные
веществаЗачастую ценность фруктов и овощей и по¬
лучаемых из них соков определяет содержа¬
ние в них витаминов и минеральных веществ,
однако об этом не стоит судить обобщенно,
а лучше рассматривать каждый конкретный
случай в отдельности (с учетом действитель¬
ных концентраций, приводимых в таблицах
данной главы). Необходимо учитывать и по¬
тери витаминов, в той или иной степени не¬
избежно возникающие при производстве со¬
ков (тиамин, фолиевая кислота — около 20%,
аскорбиновая кислота — около 30%). Ежед¬
невная потребность организма человека в ви¬
таминах и минеральных веществах приведе¬
на в табл. 2.24.В некоторых фруктах и овощах, таких как
цитрусовые, земляника и особенно черная
смородина (табл. 2.1) и облепиха, а также вТаблица 2.24. Ежедневная потребность взрослого человека в витаминах и минеральных
веществах (рекомендуемые дозы), мг. По [23]Мужчины ЖенщиВитамин А10,8Калий2000Тиамин (витамин В,)1,31,1Кальций800-1000Рибофлавин (витамин В2)1.71,5Магний350 300Ниацин1815Фосфор1200-150011иридоксин (витамин В^)1,81,6Железо10 15Фолиевая кислота, свободная0,15Цинк15 12Пантотеновах кислота6Марганец2,0-5,0I -Аскорбиновая кислота75Медь1,5-3,0(витамин С)1 мг |5-каротнна и среднем соответс п»уетО,17 мг ни:гамина Д.Потребность 1! железе дли женщин 11 1іериодмежду іюнструацИями, не беремегшых н не кормящих
Химический состав фруктов, овощей и соков. Пищевое и физиологическое значениеразличных сортах капусты, в паприке и шпи¬
нате содержание аскорбиновой кислоты до¬
вольно высоко, тогда как в семечковых, кос¬
точковых фруктах и винограде (табл. 2.1),
а также в огурцах, моркови, ревене, свекле,
сельдерее, арбузах и луке (табл. 2.2) оно не
превышает 10мг/100г. В некоторых ягодах
в среднем содержится от 20 до 35 мг аскор¬
биновой кислоты на 100 г. В зависимости от
технологии получения сокон потери витами¬
нов сильно варьируют.Что касается содержания витаминов груп¬
пы В, то по сравнению с другими пищевыми
продуктами оно относительно низко, в связи
с чем в Германии через употребление фрук¬
тов и продуктов па их основе потребность
населения в тиамине, рибофлавине и ниаии-
не покрывается лишь на несколько процен¬
тов. Наконец, в осветленных соках содержа¬
ние р-каротина понижено, поскольку он, как
известно, нерастворим в воде. С этой точки
зрения значение имеют лишь соки из морко¬
ви и шпината и нектары из абрикосов и обле-Из минеральных веществ первое место, как
и во всех остальных пншевых продуктах, за¬
нимает калин. Следует подчеркнуть исклю¬
чительно низкое содержание натрия. К сожа¬
лению, содержание кальция также низко и
оно лишь незначительно (примерно на 3%)
покрывает ежедневную потребность челове¬
ка в этом минерале. С фосфором и магнием
дело обстоит лучше. Содержание железа со¬
ответствует другим продуктам питания. Как
известно, физиологическую активность же¬
леза определяет не только концентрация, но
и способность к ресорбции. Следует отме¬
тить, что достоверной информации о действи¬
тельно повышенных ресорбирующпх свой¬
ствах содержащегося во фруктах железа все
же очень мало. В некоторых случаях к состав¬
ляющим питательно!! ценности фруктов мо¬
гут быть отнесены микроэлементы, однако
достоверной информации об их свойствах
все еще недостаточно.2.4.3. Фруктовые кислоты,
фенольные соединения
и прочие ингредиентыПри рассмотрении прочих важнейших в физи¬
ологическом отношении вешеств следует вы¬
делить фруктовые кислоты (см. разделы 2.1.3,2.3.1	и табл. 2.2,2.5,2.13-2.16 и 2.21-2.23).Фруктовые кислоты не повышают кис¬
лотную нагрузку па организм человека, по¬скольку в процессе обмена веществ они быс¬
тро окисляются. Их соли обладают подще¬
лачивающим действием и улучшают пери¬
стальтику кишечника.Лимонная кислота н ее соли — цитраты,
содержащиеся в костных тканях организма в
количестве от 0,5 до 1,5"6, являются одним из
основных участников биохимически важно¬
го цикла три карбоновых кислот и выполня¬
ют ряд задач в обмене веществ человеческого
организма. Так, цитраты активируют некото¬
рые ферменты, а другие, наоборот, их инги¬
бируют. Уже давно известно действие цитра¬
тов, препятствующее свертыванию крови.
Оно основано на образовании комплексов с
кальцием и магнием. Так, например, нитрат,
образующийся в организме, является важ¬
ным фактором, препятствующим отложению
кальциевых солей в мочевыводящих путях
[95].Во многих работах сообщается о благо¬
приятном действии на организм ряда фе¬
нольных веществ, которые, вероятно, следует
рассматривать в качестве регуляторных фак¬
торов основных клеточных процессов. Это
относится к таким встречающимся в высоких
концентрациях соединениям, как хлорогено-
вые кислоты, катехины, низшие проинанп-
дины, кверцетингликознды и антоцианины.
Они представляют собой соединения, обла¬
дающие потенциальным антиокнелитель-
ным действием, улавливают «свободные ра¬
дикалы» и препятствуют образованию пере¬
кисей липидов. Па основании результатов
последних исследований не остается ника¬
ких сомнений в том, что недостаточный ан-
тиокислительный статус является фактором
риска развития почти всех дегенеративных
возрастных заболеваний 1144].Гидрокснкоричные кислоты и их соедине¬
ния часто считаются потенциальными инги¬
биторами образования различных раковых
опухолей (см., например, [154]). Как следует
из многочисленных исследований, флаконо-
нды снижают риск возникновения опреде¬
ленных раковых [78] и сердечно-сосудистых
заболеваний [17.77[.Ряд работ 1990-х гг. был посвящен анти¬
канцерогенным и противоопухолевым свой¬
ствам цитрусовых флавоноидов (см., напри¬
мер, [8, 11, 105, 113|). Обзор, посвященный
положительным эффектам фруктов и ово¬
щей см. в 11531. Связывание свободных ради¬
калов антоцианннами рассмотрено в работе
[171].
Глава 2Каротиноиды (|!-кар«тин, а также а-каро¬
тин н (1-крнптокеантнн) обладают действием
провитамина А. Результаты ряда исследова¬
нии все чаще подтверждают, что каротинои¬
ды вне зависимости от своих свойств прояв¬
лять пронитаминную активность, снижают
риск возникновения рака легких, пищевода
и желудка, причем ликопин томатов при по¬
глощении свободных радикалов должен быть
еще более эффективен, чем р-каротнн [14,
23]. В работе [39] подробно описано антикан¬
церогенно«! действие каротиноидов, включая
лутеин и иеаксантин, а также важная роль [5-
каротина в предупреждении сердечно-сосу-
дистых заболеваний.Стоит отмстить, что нитраты, которые
могут восстанавливаться бактериями в желу¬
дочно-кишечном тракте до токсичных нит¬
ритов и, как следствие, образовывать иитро-
замины (вызывающие риск онкологических
заболеваний), растворимые оксалаты (ухуд¬
шающие ресорбцию необходимого для жиз¬
недеятельности кальция путем образования
труднорастворимых оксалатов кальция) или
стерты отсутствуют во фруктах или содер¬
жатся в них в малых концентрациях. Ряд фе¬
нольных веществ (например, соединения ко¬
фейной кислоты и катехины (см. табл. 2.11 и
раздел 2.1.8), могут препятствовать образо¬
ванию нитрозаминов.
Глава 3ПРОИЗВОДСТВО ФРУКТОВЫХ СОКОВ3.1.	Технологические
схемы переработки
семечковых фруктов,
винограда, ягод,
косточковыхи цитрусовых фруктовУ. ШобингерОсновные технологические этапы производ¬
ства соков из семечковых фруктов (рис. 3.1),
винограда (рис. 3.2), ягод (рис. 3.3), косточ¬
ковых (рис. 3.4) и цитрусовых фруктов (рис.
3.5 и рис. 3.101) приведены в виде схем (тех¬
нологических карт), описывающих полу¬
чение как полу-, так и готовых продуктов.
Технологические схемы получения соков из
тропических фруктов (ананасов, бананов, гу¬
авы, манго, папайи и плодов страсти) приво¬
дятся в разделе 3.8. Так как указанные схемы
носят общий характер, на них отражены лишь
основные способы переработки. Многие из
идей, использовавшихся для разработки этих
технологических схем, были заимствованы
из работ [87], [111), [241 ] и др.3.2.	Требования,
предъявляемыек сырью и материаламX. У. Депп3.2.1.	Качество сырья3.2.1.1.	Что такое качество?В производстве, переработке и реализации
пищевых продуктов лишь немногие понятия
могут сравниться с понятием качества по
значению и информационному содержанию.
Под качеством понимают как свойство, так и
ценность или доброкачественность продукта
питания. Общепринятое определение каче¬
ства пищевых продуктов звучит так: «Каче¬ство — совокупность всех свойств, отличаю¬
щих отдельные, принадлежащие к одной груп¬
пе продукты и определяющих степень распо¬
ложения потребителей к этим продуктам».
Следовательно, при оценке качества фруктов,
используемых для получения фруктовых со¬
ков, значение могут иметь научные крите¬
рии, технологические параметры, а также ор¬
ганолептические свойства и аспекты.Разумеется, отдельные свойства фруктов
следует оценивать ио-разпому — в зависимо¬
сти от вида и сорта фруктов, технологии пере¬
работки, цели применения, конечного продук¬
та и ожиданий потребителей. Не представ¬
ляется возможным установить одинаковые
требований к сырью для всех видов фруктов и
для всех целей применения — напротив, в не¬
которых случаях необходимо устанавливать
какие-то специфические требования.Главной целью производителей фрукто¬
вых соков являются продажа и потребление
их продуктов. Поэтому необходимо знать по¬
требительские критерии выбора и представ¬
ления о качестве продукта. Опыт показывает,
чтоожидания и представления потребителейо	качестве соков в большинстве случаев свя¬
заны с наличием в них всех положительных
атрибутов фруктов — спелости, свежести,
натуральности, фруктового вкуса и т. д. По¬
этому, с одной стороны, эти свойства долж¬
ны присутствовать уже в исходном сырье -
во фруктах, а с. другой, при переработке по¬
следних они должны перейти в сок но воз¬
можности без изменений. Специфические
пожелания к вкусу и запаху также удовлет¬
воряются или путем выбора того или иного
вида фруктов, или путем выбора определен¬
ного сорта в пределах одного вида, или даже
путем выбора фруктов, находящихся в опре¬
деленной стадии созревания. Поэтому та¬
кие органолептические свойства фрукто¬
вых соков, как «насыщенный», «кислый*,
«мягкий», «терпкий», «ароматный», имею¬
щие отношение к запаху, цвету и Вкусу, в
первую очередь определяются сырьем. Кро-
I Хранилище, складіИнспекция І
[ Дробление~(терочная дробилка) |Бланширователь| Н Насос для перекачки мезги |Сборник для мезги |-Цої жим сока (пресс))-ствующие
гы. 6-12 ч)[ Центрифуга]1 Промежуточный сборник]
і Кизельгуровый фильтрРазбавление(только
для производства
нектаров и напитков)- Добавление сахара, жидкого концентрата
ароматобразующих веществ (нектары) или| Центрифуга]| Кизельгуровый фильтр]Установка для концентрирования]Стерильные танки,
концентрированный
осветленный сок
или сок с мякотью,
36-48% сухих
веществ—\ Деаэратор |Кратковременное
нагревание
и охлаждениеароматизаторов (только в напитки), пищевых Восстановление аромата
Розливкислот, гомогенизация, деаэрация
Розлив
ПастеризацияIЯблочный или грушевый нектар,
сокосодержащий напиток с мякотьюРис. 3.1. Переработка семечковых фруктов- Для соков с мякотью
возможна фермент¬
ная обработка и
осветление (в сте-
^рильных условиях)Стерильные танки,
осветленный сок,
неосвещенный сок
или сок с мякотью
Под давлением СО:
или в атмосфереОсветление, фильтрование
РозливIПастеризацияСок с мякотью Осветленный
Сок с мякотью сог
Сокосодержащий
напиток с мякотьюС мякотью осветленный
прямого прямого
отжима отжима
Производсіво фруктовых соков93_ і Жидкий концентрат
' | ароматобразующих веществ |Удаление яблочной
и винной кислот холод¬
ным способом и СаСОзI Промежуточный сборник
| (при необходимости - охлаждение) |-| Кизельгуровый фильтр]| Промежуточный сборник |ш□I Установка для
| концентрированияМг. стерильно | Охладитель I| Кратковременное нагревание || Охладитель |	Подача N2, стерильноСтерильные танки,
концентрированный
сок с 45-48 % сухихТанки, концентри¬
рованный сок
с 60-65% сухих
веществ	Восстановление ароматаIРозливIПастеризация(Виноградный сокСтерильные танки
осветленный
виноградный сокРозливIПастеризацияРис. 3.2. Переработка винограда
Добавление сахара, жидкого концентрата ароматобразующих
веществ (нектары) или ароматизаторов (только в напитки),
пищевых кислотГомогенизация, деаэрация
Розлив
IПастеризацияТЯгодный нектар
Сокосодержащий ягодный напиток
Рис. 3.3. Переработка ягодГомогенизация, деаэрация
IРозливПастеризация*Ягодный нектар
Сокосодержащий ягодный напиток с мякотью
Производство фруктовых соков95| ВишняМм[гагШ| Слива (алыча) |
11] Мойка |-Абрикосы,персики |I Инспекционный конвейер I
і| Машина для удаления косточек 1отирочная машина |Сборник для	(ферментная обработка мезги,
Ч°С, 30-60 мин)[Р^лажАение I |Ед»»В«да) П^лзждбниб
|	| Насос ^ | гДобавление сахара, жидкого концентрата
ароматобразующих веществ (нектары) или
ароматизаторов (только в напитки), пищевых кислот
Гомогенизация, деаэрацияПастеризация
Нектар, сокосодержащий напиток
Рис. 3.4. Переработка косточковых фруктовДобавление сахара, жидкого концентрата
ароматобразующих веществ (нектары) или
ароматизаторов (только в напитки), пищевых кислот
Гомогенизация, деаэрация
РозливIПастеризация
Нектар, сокосодержащий напиток с мякотью
1 Терочная машина для удаления кожуры}—■—| Инспекционный конвейер |
Кожура Эфирные масла	"ГМойка	|Зерна, волокна, грубая мякоть1 Отжимоё| Протирочная машина |РПромежу'очньж сборник (сок прямого отжима) ]Гомогенизация,Добавление мякоти, вакуолей,
жидкого концентрата
ароматобразующих веществ
(для сока, нектаров) или
ароматизаторов (только
в напитки), эфирных маселIГомогенизация,Розлив*Пастеризация
Апельсиновый сок,
сокосодержащий
апельсиновый напитокРозливІПастеризация
Апельсиновый сокАпельсиновый сок,
сокосодержащий
апельсиновый напитокРис. 3.5. Переработка цитрусовых фруктов на примере апельсинов
Производство фруктовых соковми того, на органолептические свойства сока
влияет используемая технология переработ¬
ки. Здесь стоит упомянуть такие важные е
точки зрения получения необходимых орга¬
нолептических характеристик технологиче¬
ские операции, как фильтрование, ультра¬
фильтрация, купажирование, удаление ду¬
бильных веществ, сатурирование, нейтрали¬
зация и т. д.3.2.1.2.	Важнейшие критерии
качестваМногочисленные попытки разработки каче¬
ственных характеристик фруктовых соков
показали, что, например, применительно к
яблочным сокам качество определяют аро¬
мат, содержант сахаров или экстракта и со¬
отношение «сахар/кис.’аппа» с одной стороны,
а с другой, — оно зависит от свойств исполь¬
зовавшегося сырья [43]. Из последних харак¬
теристик наиболее важное значение имеет
содержание кислот, поскольку исходные соки
из фруктов с высокой кислотностью необхо¬
димо разбавлять водой для получения на¬
питков со стандартизованной кислотностью
и гармоничными органолептическими свой¬
ствами, что относится к традиционным и не¬
обходимым технологиям (например, при пе¬
реработке черной смородины). Кроме того,
как органолептическое, так и технологиче¬
ское значение для производства яблочных
соков может иметь содержание дубильных ве¬
ществ [210, 222]. Является очевидным и
имеет большое экономическое значение для
производителей соков и тот факт, что каче¬
ство сырья может влиять на количествен¬
ный выход сока при отжиме. Способность
фруктов к отделению сока и выход сока на¬
ходятся в прямой зависимости от содержа¬
ния водорастворимых пектинов и, следова¬
тельно, от структурной прочности плодовой
мякоти [43]. 'При определении критериев качества для
других видов фруктов руководствуются ана¬
логичным подходом. Кроме того, для отдель¬
ных видов ягод важным является содержание
красящих веществ и, особенно для черной
смородины н цитрусовых, содержание вита¬
мина С. Важность последнего фактора опре¬
деляется прежде всего критериями физиоло¬
гии питания и рекламными мотивами.Действующие в настоящее время методо¬
логические подходы к оценке качества соков,
в принципе те же, что и ранее: невозможно
оценивать фруктовые соки, а также необхо¬
димое для их производства сырье, используятолько положительные качественные крите¬
рии [ 150]. Для оценки качества рекомендует¬
ся учитывать и признаки, ухудшающие каче¬
ство, — такие, как повышенное содержание
спирта и органических кислот (например, ук¬
сусной, молочной, янтарной идигидрошнки-
мовон), а также повышенное содержание ме¬
таллов. Присутствие этих веществ указываетна микробиологическивидоизмененное ІІЛІІзагрязненное сырье. 'Гаг<ой же подходописанв работе еще в 1958 г. |[28|, авторы которойпредложили использовать содержания аце-тоина и диацетила в ви;ie критерия качества,также в работе [421, авторы которой предло-жили учитывать повыше•нное содержание гли-церина в виде критерия неудовлетворитель¬ного качества.Микотоксин патулии и его содержание всоках как критерий неїпользования некаче-ственного сырья в настс>;[щее время являетсятемой для обсуждений, >іто актуально преждевсего в производстве яб.ночного сока. Резуль-таты исследований пок;іізали. что в большихколичествах патулни мс1жет быть вреден дляздоровья, и поэтому установленное во мно-гих странах требованиек максимальному со-фруктовых соках со-ставляет 50 ppb (parts per billion, частей намиллиард, например, мі<г/кг), а для детскогопитания - 10 ppb.Практический опыт,однако, показывает,что при переработке здоровых, чистых, спс-лых и свежих яблок сок содержит патулина
значительно менее 50 ppb и, таким образом,
является безопасным для здоровья. Сниже¬
ние этого и без того жесткого норматива спрактической точки зрения было бы возмож¬ным, однако это не явлЖ'тся необходимымс токсикологической точки зрения и, крометого, это могло бы ВЫЗВЭ1ь определенные про-блемм в инструменталыюіі аналитике фрук-товых соков в части чуп.;тпитслы1опт1 мето-да измерения.•ппе, наибольшее зна-ЄП 10 1 \1| 1К | ІСПН;н сока имеет арома тсырья, из которогоои былполучен, г одной сто-роны в количественном с:VIмеле (объем, интен-сннность). а с другой, —в качественном (видили сорт фруктов, чистога плодов).3.2.1.3. Оценка качества на практикеС первого взгляда кажчзумным применять дляоценки качества сы-рья критерии, у помятразделе, однако зачаст>чо хорошая теориясталкивается с ирактнч.•скими трудностями
98Глава 3и препятствиями, которые в общих чертах
можно описать следующим образом.♦	Анализ вышеупомянутых показателей сы¬
рья хотя и возможен в принципе, по требует
в большинстве случаев применения слож¬
ных, трудоемких и длительных методик.
Отдельные упрощенные методы анализа
ряда соединении применяются не для оцен¬
ки качества фруктов, а для исследования
получаемых из них соков. Если из некото¬
рых видов ягод сок можно получить отно¬
сительно легко, то в случае других фруктов
(например, яблок) это требует применения
дорогостоящего оборудования и значитель¬
ных трудозатрат.♦	Лабораторное получение сока для опреде¬
ления предполагаемого количественного
выхода сока при его промышленном про¬
изводстве зачастую оказывается неудач¬
ным но причине отсутствия необходимой
аппаратуры и способа, и лишь в немногих
случаях от лабораторного или эксперимен¬
тального метода определения выхода сока
можно перейти впоследствии к ее примене¬
нию на производстве.♦	Благодаря интенсивному развитию газо¬
жидкостной хроматографии (ГЖХ) анали¬
тическая методология исследования аро-
матобразующих веществ в различных ви¬
дах фруктов в последние годы пережила
значительный подъем. В то же время для
исчерпывающей оценки аромата всегда ис¬
пользуются органолептические методы.
Поскольку последние должны давать как
можно более объективные и воспроизводи¬
мые результаты, то для этого требуются
определенные затраты времени и труда, а
также специально обученный и опытный♦	Основная трудность заключается в вос¬
производимости методов отбора проб, что
может быть осуществимо при поставках
больших партий сырья одного и того же
качества; однако при разнородных малых
поставках это становится практически не¬
возможным.В виду указанных недостатков методов
прямой опенки качества ниже будут рассмот¬
рены возможности оценки качества сырья но
косвенным критериям, то есть путем иссле¬
дования характеристик сырья, в большин¬
стве случаев связанных с вышеупомяну¬
тыми критериями качества. Таким образом,
исходя из оценки внешних признаков фрук¬
тов, можно сделать заключение о «внутрен¬
ней ценности» сырья.СортВ рамках одного вида фр\■ктов их свойствамогут значительно разлн-гаться от сорта ксорту, что выражается в различной пригодно-сти для производства соков. В первую очередьразличные сорта фруктов отл ичаются друг отдруга свойствами и составом ароматобразую-щих веществ. Кроме того,они могут сильноразличаться составом и со;держанием другихсоединений — сахаров. К11слот, витаминов,красящих веществ и т. д. 'Га!си м образом, о| фс-деленную селекцию качест!за можно осущеет-влять уже путем отбора нужного сорта фрук¬
тов. С одной стороны, такая оценка сырья
требует большого практического опыта и хо¬
рошего знания сортовых особенностей, а с
другой, — этот способ дифференциации каче¬
ства в производстве может применяться без
крупных капиталовложений и затрат. Таким
образом, производитель сока может получать
сырье с требуемыми характеристиками уже
путем отбора определенного сор та.Спелость и развитиеМногочисленные эксперименты с различны¬
ми видами фруктов показали, что из незре¬
лых и недоразвитых плодов получаются соки
недостаточного качества. Так, сок из таких
фруктов при органолептическом анализе по¬
лучает низкую оценку аромата, чем аналогич¬
ный сок из полноценного сырьевого матери¬
ала, т. е. из зрелых и полностью развитых
плодов. В первую очередь это необходимо
учитывать при получении жидкого концент¬
рата ароматобразующих веществ с учетом его
качества и количества. Таким образом, пере¬
работка незрелых и недоразвитых фруктов
ухудшает органолептические свойства про¬
дуктов: соки из такого сырья обладают менее
насыщенным вкусом. Эти недостатки но вку¬
се в большинстве случаев являются следст¬
вием низкого содержания сахарив и экстрак¬
та — общего содержания растворимых сухих
веществ.Поскольку сахара и экстрактивные веще¬
ства образуются во фруктах в процессе их
созревания, путем выбора плодов с опреде¬
ленной степенью спелости перед их перера¬
боткой можно влиять на экономические по¬
казатели производства. Чтобы получить оп¬
ределенное количество сока прямого отжима
или концентрированного сока усредненного
качества из незрелых и недоразвитых плодов
требуется значительно больше сырья, чем в
случае переработки спелых и развитых фрук¬
тов. Как известно, в пределах одного вида
Производство фруктовых соковфруктов и даже в пределах одного сорта экст¬
рактивность и зависимости от Степени созре¬
вания может различаться на 10, 20 и более
процентов. Поскольку стоимость сырья
в общем случае составляет значительную
часть совокупных производственных затрат,
степень спелости и развитости плодов имеет
большое экономическое значение. Именно
поэтому производители сока заинтересованы
в том, чтобы закупать по возможности пол¬
ноценные сырьевые материалы с высоким
содержанием сахаров, а сырье с низкой саха¬
ристостью, представляющее собой преиму¬
щественно недоразвитые и незрелые фрук ты,
приобретать лишь по сниженным ценам.Спелость плодов по-разному влияет на со¬
держание кислот в зависимости от вида фрук¬
тов. Например, содержание кислот в яблоках
и грушах к последний период созревания на
дереве меняется незначительно; в винограде
же, напротив, в этот период происходит по¬
стоянное снижение кислотности, что поло¬
жительно влияет на вкус сока.Содержание дубильных веществ в грушах
во время созревания на дереве уменьшается.
Поэтому незрелые груши на стадии осветле¬
ния сока требуют большего количества жела¬
тина и, следовательно, более высоких затрат
на переработку.Иначе обстоят дела при переработке пере¬
зрелых и лежалых фруктов (особенно яблок
и груш). Такое сырье, поступающее большей
частью с рынка столовых фруктов, лишь не¬
значительно отличается по содержанию саха¬
ров от плодов с оптимальной спелостью, од¬
нако при органолептическом анализе получа¬
емых из них соков, как правило, выявляется
качественно менее интенсивный и выражен¬
ный «фруктовый» аромат. Жидкие концент¬
раты ароматобразующих веществ из таких со¬
ков содержат повышенные количества спир¬
та и других гидролизных продуктов. Вкус
таких соков существенно отличается от вку¬
са соков из фруктов с оптимальной спело¬
стью. С экономической же точки зрения следу¬
ет отметить низкий выход сока из лежалых
фруктов, например, яблок. Благодаря тому,
что при длительном хранении происходит
превращение протопектина в водораствори¬
мый пектин, плоды становятся более мягки¬
ми, а получаемый сок — более вязким. Сни¬
жение выхода сока из лежалых фруктов мо¬
жет составлять 10-20% и более. Поскольку
при этом из исходного количества фруктов
получается меньше сока, то экономически
оправдана более низкая цена на лежалое сы¬рье. Хотя мезга из перезрелых плодов, напри¬
мер, яблок поддается лучшему и более эффек¬
тивному повторному отжиму за счет увеличе¬
ния времени прессования и использования
вспомогательных средств или псктолптиче-
скнх ферментов. Однако все эти технологии
требуют дополнительных затрат и, кроме
того, результат»! их применения могут сопро¬
вождаться отдельными недостатками. При
использовании технологии экстракции (диф¬
фузии) выход сока из перезрелого сырья сни¬
жается не так сильно, но ухудшение качества
сока проявляет себя и здесь.Чистота, плесневение, повреждения
Поверхность плодов фруктов может быть
загрязнена различными примесями (землей,
травой, листьями, оста! ками химикатов пос¬
ле опрыскивания и т. п.), которые легко и
полностью могут быть удалены при помощи
обычного и относительно простого моечного
оборудования. При машинном сборе плодов
степень их загрязненности, как правило, уве¬
личивается, что требует более тщательной
мойки, поскольку остающиеся чужеродные
вещества при последующем отжиме если не
полностью, то частично переходят в сок и
при определенных обстоятельствах могут
загрязнить его и оказать отрицательное вли¬
яние на органолептические свойства.Несмотря на мойку, из сырья в сок могут
попасть микроорганизмы. Последние в слу¬
чае недостаточно быстрой переработки сырья
или при нарушении технологии могут отри¬
цательно повлиять на качественные свойства
сока, например, вызвать брожение, образова¬
ние биогенных кислот, диапетила, посторон¬
них запахов и т. п. Кроме того, при плегневс-
нии и механических повреждениях плодов в
них частично происходит микробиологиче¬
ское расщепление природных соединений со¬
става соков — сахарон до спирта, яблочной
кислоты до молочной или уксусной кислоты
и т. д., и ценность получаемого конечного
продукта снижается. Более того, при перера¬
ботке сильно заплесневелых плодов суще¬
ствует вероятность того, что в них образуются
опасные, вредные для здоровья микотоксины
(например, патулии, афлатоксин и т. д.), ко¬
торые могут попасть в сок [83]. По данным
[23], в плодах могут образовываться ядови¬
тые продукты обмена веществ — особенно
в результате жизнедеятел ьностн некоторых
видов Pénicillium. АчрегцИЫн Byssoc.hlamys. Нс-
завиепмо от вида и количества образующихся
продуктов обмена веществ повышенная мик¬
100Гпава Зробиологическая обсемененностьтребует при
проведении пас теризации более интенсивной
тепловой обработки.3.2.1	„4. Результаты оценки качествасырья и соразмерные им ценыВ связи с ростом пен на сырье, с одной сторо¬
ны, н необходимостью поддержания высоко¬
го качества фруктовых соков, с другой, все
большее значение приобретают система оп¬
латы сырья в зависимости от его качества.
При введении дифференцированных цен с
психологической точки зрения рекомендует¬
ся говорить IIIых сырье!
цен на сырь■порам,С мраке высокого качества. Для
■ества по возможности следует
объективные критерии, которые
ь исследованы аналитическими
поскольку ориентация на субъек-
:азателн качества может привести
ачпым оценкам и нежелательным::ебяі точки зрения хорошо
зарекомендовала технология, используемая
при приемке апельсинов (см. раздел 3.7.2.2).
Поставляемые автомобильным транспортом
апельсины очищаются на инспекционном
конвейе]>еот камней, песка и некачественных
плодов и подаются в хранилище. Отходы
возвращаются обратно в том же грузовике
поставщику и не оплачиваются. При помо¬
щи специально сконструированного пробо¬
отборника из каждого грузовика отбирается
примерно по 20 кг плодов. Качество этих
проб оценивается независимым экспертом.
В том числе исследуются выход сока, содер¬
жание растворимых сухих веществ, общая
кислотность, а также рассчитывается коли¬
чественное соотношение между содержани¬
ем растворимых сухих веществ и кислотнос¬
тью (так называемое ЯпЧо). Окончательная
цена определяется с учетом эффективной
массы плодов, выхода сока, экстрактивностицарин. Каждый год для каждого сорта и реги¬
она устанавливается средняя градусность но
шкале Оксле ("Ое)* и соответствующую иену.
Для значений выше заданного устанавлива¬
ются наценки, а при пониженной градусности
определенную сумму вычитают из основной
цены. Ежегодное установление средней гра¬
дусности для различных регионов подразу¬
мевает и некоторый, пусть и частичный, учет
влнния степени спелости и развития вино¬
града на уровень цен. Подобную систему
зависимости цен на сырье от его качества
можно применять и в случае других фруктов,
из которых сок может быть получен со срав¬
нительно низкими затратами.Сложнее обстоят дела с оценкой качества
сырья и установлением системы цен на него
в случае твердых, с трудом отдающих сок
фруктов (особенно семечковых). По техни¬
ческим причинам процедура, применяемая в
американской промышленности при перера¬
ботке апельсинов, возможна лишь в услови¬
ях крупномасштабного производства при на-II ри сборе
процедура оцепрежде всего в
рого получен II
іеііня экстра
нналыюго ар<
рефрактометі
упомянуть МО'
•Для расчета 1|же винограда схожая
•ства применяется уже
о, объясняется
простого и быст-
I сока с последующим опреде-
тнвности при помощи сне-
)метра («весов» Оксле) или1.	В качестве примера стоит
эдику, применяемую в Швсй-е Оксл.сличин крупных поставок сырья однородного
качества. В Европе эти условия выполняют¬
ся лишь в исключительных случаях, так что
специалисты-практики в большинстве слу¬
чаев могут судить о выходе сока и о его сос га-
ве лишь по внешним признакам плодов. Для
яблок и груш характерно наличие определен¬
ной взаимосвязи между внешними и внут¬
ренними критериями качества (рис. 3.6). На
основании таких характеристик сырья, как
сорт, спелость, степень развития плода, кис¬
лотность и здоровье плодов, можно с неко¬
торой степенью точности предсказать ожи¬
даемое качество сока (°Ос, соотношение «са¬
хар : кислота», аромат).Для приемки предназначенных для изго¬
товления сока семечковых фруктов в швей¬
царской перерабатывающей промы шлеи по¬
сти был введен следующий регламен т.В зависимости от пригодности и назначе¬
ния яблоки делятся ио сортам на две ценовые
категории (обычные и специальные сорта
яблок для производства сока). Кроме того,
в пределах сортов производится дополни¬
тельное разделение на два класса качества:*	нормально развитые
шне на дереве здоров
мыс на переработкуодноїозрев-: "Ос - (Л2о/20 - 1.0000) 1000. - При,
Производство фруктовых соков101Выход продуктаЭкстрактивностьАроматРис. 3.6. Взаимное влияние факторов качествасебя лишь совокупный урожай с одного
дерева и предназначаются для производ¬
ства продуктов безупречного качества;♦	недостаточно зрелые, перезрелые, лежалые
плоды и/илн плоды, поврежденные в ре¬
зультате внешних воздействии, не дающие
при переработке нормального (относитель¬
но и качества, и количества) выхода сока
и предназначенные лишь для особых целей.О	целом общей, применимой для всех ви¬
дов фруктов, объемов производства и целен
использования методики оценки качества
сырья не существует. Более того, в каждом
конкретном случае необходимо выбирать из
всех возможных наилучшую методику, про¬
веряя ее и на основании опыта время от вре¬
мени модифицируя. Таким образом, разви¬
тие идеи о необходимости оценки качества,
а также ее применение на практике осуществ¬
ляются не только в интересах переработчика
и производителя соков, но и в интересах про¬
изводителей фруктов.3.2.2.	Виды сырьяпрактически любые съедобные' Виды фрук¬
тов. Правда, для некоторых видов там, где это
возможно и допустимо, требуется привести в
соответствие с органолептическими предпоч¬
тениями потребителей некоторые качествен¬
ные показатели, например, соотношение са¬
харов и кислот, а также вкусовой профиль
продукта. Ииогда достичь этого можно путемков, а в других случаях, например, при ироиз-пных технологических операций). При выбо¬
ре технологии переработки основными ориен¬
тирами являются вид фруктов и, следователь¬
но, состав получаемого из них сока, а также
действующие нормативные акты, которые
в разных странах могут быть различными (см.
разделы 1.2 и 1.3).Описываемое ниже разделение видов фрук¬
тов на семечковые, косточковые и ягоды исхо¬
дит от практики и зависит от используемых
для их переработки технологических процес¬
сов. Переработка во фруктовые соки и другие
аналогичные продукты субтропических и тро¬
пических фруктов детально описывается в
разделе 3.8. Потребление этих экзотических
фруктовых соков в последние годы в евро¬
пейских широтах приобретает все большее
значение, но переработкатаких фруктов поч¬
ти всегда осуществляется в странах их сель¬
скохозяйственного производства. Относи¬
тельно цитрусового сырья для производства
соков см. [1701, я других тропических п суб¬
тропических фруктов и фруктовых соков ИЗ
НИХ - I 111-3.2.2.1.	Семечковые фруктыГораздо чаще других фруктов для производ¬
ства фруктовых соков используют яблоки,
так как, во-первых, они представляют собой
основной вид фруктов Центральной и Вос¬
точной Кировы, и во-вторых, благодаря нхкислота» они очень хорошо ПОДХОДЯТ длл
приготовления сока. Соотношение сахара г
Глава 3занного среднего интервала, например, менее
12:1 (кислый вкус) или более 18 :1 (сладкий
вкус)'.Такие соки можно сделать пригодными
для потребления или дальнейшей переработ¬
ки либо путем смешивания их с соками из
других сортов яблок, либо путем продажи на
рынке по специальной цене, учитывающей
их специфический сортовой характер. В ка¬
честве примера стоит отметить низкокислот-
ные яблочные соки сорта Golden Delicious,
соотношение «сахар : кислота» в которых
может превышать 20 : 1.Содержание сахаров (экстракта) в соках
из большинства сортов яблок может нахо¬
диться в пределах от 44 до 52 °Ое, причем в
экстремальных климатических условиях, и
при определенной степени спелости и разви¬
тия плодов этот интервал может составлять
от 34 до 65 "Ое. В качестве примера особых
сортов с высокой сахаристостью следует
упомянуть Golden Delicious и Boskoop, а с
пониженным содержанием сахаров — Boh-
napfel. Sauergrauech и Gravensteiner.Титруемая кислотность яблочных соков в
пересчете на яблочную кислоту, как правило,
составляет 5-9 г/л, однако в зависимости от
сорта этот интервал значений может рас¬
ширяться и в исключительных случаях со¬
ставлять 3,5-14,0 г/л и выше. Особенно
богаты кислотами сорта Boskoop, Jonathan,
Glockenapfelи отдельные швейцарские регио¬
нальные сорта Hordapfel, Leuenapfel, Tobi-
aessler, Heimenhofer и Waldhoefler. К сортам с
пониженной кислотностью относятся в пер¬
вую очередь известный сорт Golden Delicious
и некоторые другие сорта яблок, особенно
столовые.Совокупный урожай яблок столовых сор¬
тов при правильном выборе периода созрева¬
ния и сбора позволяет получить яблочные
соки, качественно равноценные сокам, полу¬
ченным из совокупного урожая яблок спе¬
циальных промышленных сортов с высоко¬
ствольных яблонь [218], Данный подход при¬
меним также к отдельным столовым сортам
яблок, плоды которых обладают сбаланси¬
рованным вкусом хорошей спелостью и сте¬
пенью зрелости. Высокая доля маленьких и
недоразвитых плодов снижает общее каче¬
ство сока.Груши, в отличие от яблок, как правило,
менее кислые, но но содержанию сахаров они
сравнимы с яблоками, что увеличивает зна¬
чение соотношения «сахар : кислота» и поз¬
воляет получать более сладкие и мягкие соки.
Тем не менее груши (особенно определенные
промышленные сорта) обычно содержат боль¬
ше дубильных веществ и, следовательно, сок
из них обладает терпким или вяжущим вку¬
сом. С одной стороны, грушевые соки при¬
годны для непосредственного употребления;
а с другой, благодаря низкому содержанию
кислотих можно использовать для производ¬
ства нектаров, напитков, а также для куна-
жирования с кислыми фруктовыми соками
(яблочным, из черной смородины и т. п.), но
только в том случае, если это допустимо за¬
конодательством .У айвы существует огромное многообразие
сортов, но сельскохозяйственное производ¬
ство ограничено, в связи с чем этот вид
фруктов поставляется небольшими однород¬
ными партиями. Чистые соки из айвы, как
правило, обладают сильным ароматом, но
для непосредственного употребления в боль¬
шинстве случаев не годятся, так как облада¬
ют интенсивным кислым вкусом, в связи с
чем их целесообразно использовать для при¬
готовления нектаров, напитков, а также сме¬
шивать с низкокислотными соками с добав¬
лением или без добавления сахара [215].3.2.2.2.	Косточковые фруктыРазнообразные сорта вишни и. в том чисел та¬
кая разновидность, как кучина (магалебка,
черемуха-антипка), как правило, дают аро¬
матные и гармоничные по вкусовым свой¬
ствам соки отличного качества. Для перера¬
ботки лучше всего использовать крупные,
ярко-красные плоды без плодоножек, но с ко¬
сточками. Варьирующееся от сорта к сорту
содержание кислот, сахара и ароматобразую-
щих веществ приводит к тому, что в большин¬
стве случаев для производства чистых соков
используется только кучина, тогда как из дру¬
гих сортов вишни, а также из черешни [213]
и сливы получают соки, которые необходимо
улучшать и доводить до товарной кондиции
путем целенаправленного купажирования.В случае абрикосов и персиков, которые
преимущественно используют для производ¬
ства фруктовых напитков с мякотью — некта-1	Содержание сахаров (С) в г/л рассчитывают исходя из показателя "Ое по следующим формулам:—	«мочковые фрукты: С _ °Ое х 2;-	виноградный сок, ягоды и вишня: С - (*Ос/5 + 1) < 10. — При.», науч. ред.
Производство фруктовых соков103ров, особенно важен выбор сорта и оптималь¬
ной степени спелости (см. раздел 3.6.2). При
переработке незрелых фруктов получаются
низкокачественные по органолептическим
свойствам продукты, в большинстве случаев
обладающие нестабильной мутной взвесью.3.2.2.3.	Прочие фрукты (ягоды)В отличие от семечковых и косточковых фрук¬
тов ягоды более предрасположены к микро¬
биологической порче. По этой причине при
приемке ягодного сырья необходимо особо
тщательно следить за отсутствием повре¬
жденных, гнилых и заплесневелых плодов.
Достаточно короткого периода хранения, что¬
бы произошло развитие и размножение мик¬
роорганизмов, что приводит к негативным
изменениям состава и органолептических
свойств ягод, а также к появлению нежела¬
тельных продуктов обмена веществ. Для из¬
готовления смешанных соков следует ис¬
пользовать только спелые, неповрежденные,
здоровые и чистые ягоды. При механическом
сборе ягод нельзя допускать наличия в сырье
листьев, веток и других загрязнений. Техно¬
логические возможности для переработки
ягод на соки см, в [217].Среди ягод наибольшее значение для про¬
изводства соков имеет виноград, за ним сле¬
дует черная смородина. Промышленный опыт
показывает, что для производства сока под¬
ходят практически любые сорта винограда.
Здесь необходимо оговориться, что важней¬
шие для виноделия сорта винограда обычно
дают соки отличного качества, но из-за недо¬
статочной рентабельности они для исклю¬
чительной переработки на сок практически
не используются. Производителям виноград¬
ных соков приходится использовать специ¬
альные высокоурожайные сорта (в первую
очередь, предназначенные для переработки
на сок, а также гибридные). Американские
сорта винограда дают соки со специфиче¬
ской нотой, которая в Европе, в отличие от
Америки, популярна не везде.Определить время оптимальной спелости
для черной смородины очень сложно. Для это¬
го фрукта период созревания может сильно
меняться в зависимости от сорта и зачастую
очень быстро наступает нежелательное пере¬
зревание, приводящее к изменению вкуса и
аромата, окислению витамина С, снижению
способности к гидролизу пектиновых ве¬
ществ и т. д. [36]. С точки зрения выбора сор¬
та производителям фруктовых соков следует
отдавать предпочтение сортам, богатым при¬родными красящими веществами и кислота¬
ми. Дать конкретную рекомендацию относи¬
тельно определенного сорта невозможно, так
как в зависимости от страны и региона воз¬
делывания сортовая палитра представлена
по-разному. Благодаря высокому содержа¬
нию кислот (35-45 г/л) сок из черной сморо¬
дины в чистом виде употреблять невозмож¬
но, и поэтому он преимущественно поступает
в продажу в виде нектара или сокосодержа¬
щего напитка.Технологические аспекты переработки чер¬
ной бузины в целях получения соков, смешан-
ныхеоков и нектаров описаны в работах [264]
и [2161-Указанные требования к качеству ягодно¬
го сырья, используемого для получения со¬
ков, относятся и к красной и белой смородине,
землянике (клубнике), малине, крыжовнику,
ежевике, бузине, чернике и т. д. Для достиже¬
ния требуемых орагнолептических свойств —
гармоничного соотношения сахаров и кисло¬
ты, а также сбалансированного аромата в
напитках используют купажирование соков
из различных видов ягод или добавляют са-
хар(а), пищевые кислоты и/или питьевую
воду. Резюмируя, можно утверждать, что к
я годам как к сырью для приготовления соков
предъявляются следующие требования: оп¬
тимальная спелость, отсутствие повреж¬
дений, здоровье и чистота сырьевого мате¬
риала.3.3.	Подготовка фруктовЙ. ВайсПеред отжимом сока фрукты проходят ряд
технологических операций (рис. 3.7).3.3.1.	ПриемкаФрукты, поступившие на предприятие, долж¬
ны быть переработаны как можно быстрее
(из соображений качества, а также по техно¬
логическим причинам). Семечковые фрукты
можно короткое время хранить на открытом
воздухе навалом или л горизонтальном си¬
лосе. Конструкция силоса должна обязатель¬
но предусматривать наклон дна н сторону
выпускного лотка для беспрепятственного
выхода плодов на переработку. Самостоя¬
тельное перемещение плодов к выпускному
отверстию возможно только в случае замет¬
ного превышения угла наклона дна над угло¬
вым наклоном уровня плодов. КосточковыеТехнологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
1 04Глава ЗРис. 3.7. Технологическая схема подготовки фруктов к отжиму сока [Bucher-Guyer AG):I	- гидротранспортер; 2- бункер-камнеуловитель; 3- дозирующий ворот-очиститель; 4 - вертикальный
винтовой конвейер; 5 - подача воды для мойки плодов; 6 - приемная воронка для сточной воды; 7- насос
для сточной воды; в - трубопровод сточной воды, 9 - роликовый инспекционный конвейер; 10 - распылитель,II	терочная дробилка: 12-сборник для мезги; 13 - насос для мезги; 14 - цилиндрическое сито;/5 - водяной резервуар; /6-подвод воды; 17- сборник отходовфрукты и ягоды можно хранить несколько
дней в небольших контейнерах (в холодиль¬
ных камерах), но лучше перерабатывать сы¬
рье сразу же после приемки.3.3.2.	Внутризаводской
транспортПосле промежуточного хранения в силосе
плоды необходимо доставить па мойку или в
измельчитель. Для отой цели может быть ис¬
пользовано следующее транспортировочноепомощьюгшіротраиепортера (гидранли-Относптельная плотность (удельный нес)
плодов груши примерно равна 1,00 и может
незначительно колебаться вокруг этого зна¬
чения в зависимости от сорта. По этой нри-портировка их с номошыо г
тера затруднена.Размеры поперечного сечен
портера зависят от количеств
пад высоты составляет от 0.8.
воды при соответствующем к
лоба в 2-4 раза превышает в
руемых плодов.Принимая во внимание коі-прлтовать толь.ччі относительно Н(>4VBcr-зуюшнхея при •транспортировке сточных во			 к ударамвиды фруктов -напрн-большое значе:"її“1 1 N1мер. яблоки п.ти гру 1ни. Для транспорт:использован піых фруктов гидрелранс-включений (на; цилиндрическом ci га- и т. >■.портер нерекоменде.Огно-перед повторным использованием події сначсительная плотноеГЬ {:!) яблок в бс(льшенла проходит честепени зависит отсорта и к меныней сте-ОШЮЙ II ГІЛСН0'той воды, а также отделен»;пени — от внешних іфакторов. У мелюIX 11 ло-суепендироваїшая кода должны постоятдои. как правило, іїлотпость более і:іьтсОка,восполняться (•веже»! ВОДОЙ.сн мелкоплодныхсортовВ произвол«тве концентрированных тактяблок плотность, к;ІК правило, не ВЫ1не. чемиспользуется с.хлаждеиный (до темпера-туру Крупноплодных < 1тлотность плодовV бол !.-< 30 °С) конд(гнет- вторичных паров. С ешпнетпа скороспелых сортов мені,11le). Попомощью можіютакже подогревать елпшкеудельному весу различают тяжел ые(</>0.83),холодные плод.ы (особенно зимой).сред нетяжелые 01 =0,78-0,83) и легкие (<1<конвейер используется для г0,78) сорта яблок.ризонтальногоили наклонного (угол подъ
Производство фрукювых соковРис. 3.8. Внутризаводскаятранспортировка семечковых
фруктов с помощью
гидротранспортера
(ВисЬег-виуег Ав)мало 45“) транспортирования плодов. В лен¬
точном конвейере применяются лотковые ре¬
зиновые ленты с тканевыми прослойками
или ленты из синтетических материалов.
15 наклонных конвейерах (угол подъема более
10”) устанавливаются ленты с навулкани-
зированными захватывающими выступами
пли бортовыми захватывающими пластина¬
ми. Привод транспортера осуществляется с
по.мошыо барабанов (одно- или двухбарабан¬
ный привод). Производительность транспор¬
тера вычисляется по формуле:/„ - 3600 ■ и - Л ■ к,
где I,: — объемная производительность транспор¬
тера (м3 • ч"1);V	— скорость ленты транспортера (м • с’1);А — поперечное сечение потока материала (м2);
к - понижающий коэффициент для наклон¬
ных конвейеров.Винтовые (шнековые) конвейеры могут ис¬
пользоваться для горизонтального, наклон¬
ного и вертикального (рис. 3.9) транспорти¬
рования плодов.Для наклонного транспортирования н ка¬
честве несущего органа служат открытые
лотки, для вертикального — закрытые трубы
без центральной опоры. Усилие передается с
помощью сплошного вращающегося шнека,
который и перемешает транспортируемые
плоды. Благодаря небольшим габаритам и
малошумной работе винтовые (шнековые)
транспортеры применяются прежде всего для
вертикальной транспортировки плодов. Про¬
изводительность такого транспортера вычис¬
ляется но формуле:/,, - 60 • (р2п/4 ) •• ф • п ■ к,
где /,. - объемная производительность транспор¬
тера (и8 • ч->);О- диаметр шнека (м);п — число оборотов (мин“1);Ковшовые элеваторы предназначь
вертикального или наклонного (угоТехнологии напитковТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.eeЭРБСЛЕГайзенхайм
Рис. 3.9. Вертикальный винтовой (шнековый)
конвейер с устройством для удаления
косточек из плодов (ВисЬег-виуег Ав)ма более 60”) транспортирования и чаще при¬
меняются на малых и средних производствах
при переработке семеч копмх фруктов. Транс¬
портирующие органы — ковши, смонтиро¬
ванные на лентах с тканевой прослойкой или
на двухветьсвой цепи. Привод осуществля¬
ется с помощью барабанов, шкивов или цен¬
ных колес и всегда располагается в верхней
части подъемника, что позволяет использо¬
вать вес ветви подъемника в качестве силы	Глава 3натяжения. Высота подъема транспортиру¬
емых плодов ограничена прочностью тяго¬
вого органа. Загрузка плодов производится
ковшом из моечной установки (например, из
моечной машины с мешалкой), выгрузка —
под действием силы тяжести. Производи¬
тельность транспортера вычисляется пофор-4 - 3,6 • V ■ (УКДК) ■ ф,
где 4 — объемная производительность транс¬
портера (м-1 • ч~');!, — расстояние между кошмами (м);V	— скорость транспортирования (м • с“*);Ф — коэффициент наполнения (для
семечковых фруктов — 0,6 -0,8);V. — объем ковша (л).3.3.3.	МойкаПосле механизированного съема плодов с де¬
ревьев или сбора их с земли перед дальней¬
шей переработкой они должны быть очи¬
щены от листьев, травы и г. п., поскольку
при переработке совместно с плодами за¬
грязнения придают соку неприятный запах
или привкус. Удаление чужеродных приме¬
сей с низкой плотностью проводится путем
вентилирования. Прилипшая грязь (земля,
экскременты насекомых и т. п.), а также чу¬
жеродные примеси с высокой плотностью
(камни и пр.) при этом остаются в массе
сырьевого материала и удаляются из него на
других фазах общего процесса мойки.С помощью мойки, с одной стороны, пол¬
ностью или большей частью удаляются не¬
желательные примеси и загрязнения (на¬
пример, остатки фунгицидов, земли и т. п.),
с другой — значительно уменьшается обсе-
мененность плодов микроорганизмами. Эф¬
фективность мойки зависит при этом от про¬
должительности, температуры, воздействия
механических средств (например, щеток),
а также от кислотности (pH) и жесткости
моющей поды и содержания в ней минераль¬
ных веществ. Применение моющих средств
значительно увеличивает эффективность
мойки.При мойке в значительной мере удаляют¬
ся остатки фунгицидов, налипшие на поверх¬
ность плодов. Степень очистки зависит от
вида использовавшегося для опрыскивания
растений средства, способа его применения,
вида (сорта) фруктов и технологии мойки.
Если плоды в дальнейшем перерабатывают¬
ся на сок, то часть химических средств заши¬
ты растений остается в выжимках.
Производство фруктовых соков107Несмотря на то что перед переработкой
желательно мыть все плоды, на практике
мойка в обязательном порядке применяется
только для цитрусовых и семечковых фрук¬
тов, а большинство косточковых фруктов и
ягоды чаше всего не моют.Из-за больших различий в форме, размере,
строении плода и т. п. не существует универ¬
сальной моечной машины, которая была бы
одинаково пригодной для мойки всех видов
фруктов. Мойка фруктов в зависимости от
их вида чаще всего осуществляется следую¬
щим образом.Семечковые фруктыНа крупных предприятиях внутризаводской
транспорт плодов осуществляется согласно
схеме, изображенной на рис. 3.7. Транспорт с
помошыо гидравлического конвейера способ¬
ствует (в зависимости от времени пребыва¬
ния плодов в воде и ее температуры) на¬
буханию загрязнений и тем самым более
легкой очистке плодов. При использовании
винтовых конвейеров плоды трутся друго дру¬
га, и налипшая на них грязь удаляется и уно¬
сится потоком свежей воды, направленным
навстречу направлению движения конвейера.
Косточковые фрукты и ягоды
Косточковые фрукты и ягоды обычно пере¬
рабатываются в сок без мойки, но если пло¬
ды очень сильно загрязнены, их ополаски¬
вают свежей водой. Давление воды должно
быть при этом, разумеется, очень неболь¬
шим, так как в противном случае возникает
опасность механического повреждения но-
верхостн плодов.3.3.4.	ИнспекцияНа качество соков решающее влияние ока¬
зывает качество сырья. Следовательно, не¬
обходима выбраковка всех гнилых, повреж¬
денных и (или) недозрелых плодов, а также
посторонних примесей.Так как для косточковых фруктов внеза-
водскую инспекцию выполняют лишь в ис¬
ключительных случаях, эта фаза технологи¬
ческого процесса осуществляется на перера¬
батывающих предприятиях. Некоторые воз¬
будители плесневсния (например, Penicillium
expansum) являются причиной размягчения
плодов. Это означает, что размягченные пло¬
ды могут быть раздавлены весом здоровых
плодов и их остатки будут захвачены по¬
током транспортирующей воды во время
внутризаводского транспорта. Плоды, час¬тично пораженные мокрой и частично или
полностью сухой гнилью (например, МопШа
/гисьщепа) могут, если они не были отбра¬
кованы, попасть в измельчитель и дальней¬
шую переработку.В настоящее время выбраковка производит¬
ся вручную: или на бесконечных подвижных
инспекционных лентах, или на инспекци¬
онных роликовых транспортерах (рис. 3.10).
11а инспекционных лентах плоды транспор¬
тируют в один слон (наполнение ленты пло¬
дами — не более 75%, скорость движения лен¬
ты — не более 15 м/м и и). В зависимости от
интенсивности плодового потока в инспек¬
ции обычно заняты 1 -2 человека. На инспек¬
ционных роликовых транспортерах плоды
перемещаются роликами и постоянно вра¬
щаются, что значительно упрощает визуаль¬
ный контроль. В производстве отдельных
соков, например, соков с мякотью выбраков¬
ка плодов с дефектами имеет огромное зна¬
чение.3.3.5.	Удаление косточек,
плодоножек и гребнейДля обеспечения высокого качества конеч¬
ного продукта, а также по технологическим
причинам из плодов некоторых видов косточ¬
ковых фруктов удаляют косточки и/или от¬
деляют плодоножки, а также гребни вино¬
града и бузины.Удаление косточекВ щютивоположность консервной промыш¬
ленности, где требуется сохранение формы
плодов после удаления кост очек, в производ¬
стве фруктовых соков это не имеет значения.
В большинстве случаев от удаления косточек
вообще отказываются, но если все же их уда¬
ляют, то делают это с помощью вальцовой
установки. Для сырья, размягчение которого
осуществляется тепловым способом, приме¬
няются установки, по конструкции анало¬
гичные протирочным машинам, но с лопат¬
ками из эластичного материала.Удаление плодоножекРабочие органы машин для удаления плодо¬
ножек состоят из большого числа металли¬
ческих валков с фрезерованными поверх¬
ностями или резиновых валков небольшого
диаметра, которые вращаются попарно на¬
встречу друг другу. Благодаря наклону обра¬
зованной валками поверхности плоды ска¬
тываются под действием силы тяжести, пло¬
доножки захватываются валками и отры¬<Ь HRBSI.0M Технологии напитков ЭРБСЛЁ	Gciseitheim	Телефон + 49-6722-708-0	http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
ваются. Зазор между валками должен иметь
соответствующий размер, чтобы захватыва¬
лись только плодоножки, а не плоды.
Удаление гребнейУдаление гребней осуществляется в машинах,
в которых ударный механизм вращается со¬
осно с вращающимся сепарирующим бара¬
баном, но в противоположную сторону. При
переработке красных сортов винограда, кото¬
рые для лучшего выхода красящих веществ
предварительно подогревают, удаление греб¬
ней является технологической необходимо¬
стью. Для получения высококачественного
сока гребни должны обязательно удаляться
и у бузины.3.3.6.	ИзмельчениеСпособ и степень измельчения плодов оказы¬
вают решающее влияние на эффективность
отжима сока, в том числе на его продолжи¬
тельность, выход сока, содержание веществ,
обусловливающих помутнение сока и т.д. Чем
больше степень измельчения, тем больше ко-Рис. 3.10. Инспекционный роликовый
транспортер
(ВисЬег-виуег Ав)личество повреждаемых клеток, что способ¬
ствует увеличению выхода сока. С другой
стороны, с увеличением степени измельче¬
ния значительно усложняется отделение сока
от мякоти, а высокое содержание взвеси при¬
водит в конечном итоге к дополнительным
затратам при осветлении сока. Если для ягод
и косточковых фруктов при использовании
свежего, не замороженного сырья длитель¬
ность сезонной переработки составляет в за¬
висимости от вида фруктов лишь несколько
недель в году, то переработка семечковых
фруктов (прежде всего яблок) производится
практически круглогодично. Во всех случаях
следует стараться достичь по возможности
единой степени измельчения.При измельчении семечковых фруктов не¬
обходимо получить мезгу определенной гра¬
нуляции, но из-за неоднородности сырья (осе¬
нью свежесобранные плоды твердые, а весной
после хранения — большей частью мягкие,
в зависимости от времени года заметно раз¬
личие по сортам) это возможно лишь иногда
(путем постоянного изменения степени из¬
Производи 1ВО фрукгояы» соков109мельчения плодов). Фрукты с высокими тек¬
стурными показателями должны подвергать¬
ся более интенсивному измельчению.Как видно из технологическое! схемы пере¬
работки фруктов (см. раздел 3.1), во многих
случаях измельченные плоды перекачивают¬
ся насосами к установкам для извлечения
сока, к нагревателям и другому технологиче¬
скому оборудованию, благодаря чему проис¬
ходит дополнительное измельчение.Измельчение плодов может производить¬
ся механическим способом (в дробилках),
тепловым (способом теплового удара или за¬
мораживанием), ферментным (ферментной
обработкой мезги) или нетрадиционными
способами (ультразвуковым, электроплазмо-
литическим). При переработке некоторых
сортов фруктов могут применяться комбини¬
рованные методы (209).3.3.6.1.	Механические способыВальцовая дробилка с рифлеными валкамиЭтот вид дробилок применяется преиму¬
щественно для измельчения (давления) вино¬
града. Дробилка состоит из двух вращающих¬
ся навстречу друг другу рифленых валков,
зазор между которыми можно регулировать.
Таким образом, при необходимости согласу¬
ются настройки машины с видом перераба¬
тываемого сырья. Давильные валки изготав¬
ливают из нержавеющей стали или выпол¬
няют в виде обрезиненного металлического
сердечника.Вальцовая дробилкаЭтот тип дробилок применяется для измель¬
чения ягод и косточковых фруктов. Измель¬
чаемый продукт подается па два вращающих¬ся навстречу друг другу валка с различным
диаметром и рифленой поверхностью. Раз¬
ность скоростей вращения валков вызывает
не только раздавливание плодов, но и их
разрыв.Терочная дробилкаЭту дробилку (рис. 3.11) применяют прежде
всего для измельчения семечковых фруктов.
В дробилке плод отбрасывается многоло-
пастным ротором к стенке цилиндрической
зоны измельчения и перемещается вдоль
боковой поверхности корпуса дробилки.С помощью зубчатых ножей, изготовлен¬
ных из хромоникелевой стали и расположен¬
ных в осевом направлении в нижней части
камеры измельчения, плоды измельчаются и
выпадают из рабочей зоны дробилки через
прорези (рис. 3.12). В зависимости от требуе¬
мой степени измельчения применяются ножи
с различным чередованием и размерами зубь¬
ев. Чтобы избежать повреждения ножей посто¬
ронними предметами (например, камнями),
на валу предусмотрено защитное устройство
(блокирующий предохранитель). Конструк¬
ция терочных дробилок позволяет при необ¬
ходимости прозвести быструю замену уста¬
новленных зубчатых ножей другими, с более
или менее часто расположенными зубьями.
Таким образом можно обеспечить оптималь¬
ную настройку машины на требуемую степень
измельчения: твердые семечковые фрукты из¬
мельчаются со средней или мелкой степенью
измельчения, мягкие — грубо.Чтобы получить оптимальный результат
отжима (высокий выход сока, низкое содер¬
жание мутной взвеси) и улучшить отдачу
сока при отжиме, к фракционному составуРис. 3.11. Принципиальная схема терочной дробилки {ВисЬег-виуег Ав):I - корпус; 2- шнековый питатель; 3- ротор; 4- терочный нож; 5- привод^ ЕКВ8ШН Технологии напитков ЭРБСЛЁV			Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Глава Злнно правило: чем крупнее текстура перера¬
батываемых яблок, тем меньше должны быть
средний размер частнп и доля крупных час¬
тиц.Центробежная терочная дробилкаЭту дробилку также используется в основ¬
ном для семечковых фруктов. Аналогично те¬
рочным дробилкам, в центробежных дробил¬
ках измельчаемый продукт транспортирует¬
ся многолопастным ротором вдоль обечайки
рабочей камеры. Обечайка состоит из листа
из нержавеющей стали с вогнутыми внутрь
оболочки ножевидными перфорированными
лепестками, которыми выносится измельчен¬
ный продукт. И дробилках горизонтального
исполнения перфорированными лепестками
оснащена, как правило, лишь нижняя поло¬
вина оболочки камеры измельчения, а в ма¬
шинах вертикального исполнения — вся по¬
верхность оболочки. Защита дробилки от по¬
вреждения посторонними предметами обыч¬
но осуществляется с помощью фрикционной
муфты.Молотковая дробилкаДля семечковых фруктов применяют также
молотковую дробилку, которая оснащена ка¬
чающимися на валу отражателями (молот¬
ками), принимающими иод действием цент¬
робежной силы горизонтальное положение,
или расположенными в несколько рядов на
роторе молотками, проталкивающими нз-Рис. 3.13. Структурный анализ яблочной мезги, полученной с помощью терочной дробилки. Градация сит
соответствует стандарту DIN/ISO 3310/1 (Bucher-Guyer AG)Рис. 3.12. Схема процесса измельчения
[Bucher-Guyer AG)'.
Быстровращакицийся ротор (/) на большой скорости
отбрасывает яблоко (2), которое под действием центро¬
бежной силы попадает на терочные ножи (3). Мезга (4)
выводится из дробильной камеры через прорези (5)частиц мезгн устанавливаются определен¬
ные требования: возможно малая доля мел¬
ких частиц (менее 0,8 мм), равномерная сте¬
пень размягчения перерабатываемой массы и
большая доля крупных частиц (более 3,0 мм).
Этому требованию, как видно из рис. 3.13,
соответствует мезга, получаемая с помощью
терочной дробилки. В общем случае справед-
Производство фруктовых соковмельчаемый продукт через цилиндрическое
сито. Степень измельчения, кик и в центро¬
бежных дробилках, в значительной мере за¬
висит от размера отверстий сита.3.3.6.2.	Тепловые способыСпособ теплового удараПри нагреве плодов (примерно до 80 "С) про¬
исходит денатурирование протоплазмы по¬
лупроницаемой и нативном состоянии обо
лочки клетки, благодаря чему проницаемость
тканей значительно повышается и облегча¬
ется выход сока. В качестве нагревателей
обычно используются теплообменники не¬
прерывного действия, в которых продукт по¬
дается в рабочую камеру с помощью одного
или двух шнеков. Подвод тепла осуществля¬
ется непосредственно острым паром или не¬
прямым образом. При этом необходимо учи¬
тывать, что при прямом подводе тепла, когда
пар вводится непосредственно в мезгу, зна¬
чительное количество водяного конденсата
(от 10 до 15% от общего объема сока) остает-ЗамораживаниеПри медленном (мепее 0,2 см/ч) заморажи¬
вании плодов до температуры менее -5 °С
происходит образование относительно круп¬
ных кристаллов льда, которые вызывают ме¬
ханическое повреждение клеточных облочек.
Благодаря этому после размораживания пло¬
дов выход сока из них значительно облегча-3.3.7.	Нагревание мезгиЧтобы получить удовлетворительный выход
сока из некоторых видов ягод и косточковых
фруктов, а иногда и из семечковых фруктов,
перед ОТЖ11М0М сока необходимо осуществить
ферментативный гидролиз некгинои. Для эко¬
номии времени эта фаза технологического
процесса проводится при повышенной тем¬
пературе, что достигается применением теп¬
лообменников (трубчатых, спиральных, теп¬
лообменников с вращающимися лопастями),
использующих в качестве теплоносителя, как
правило, пар. Общим в конструкции таких
теплообменников является передача тепла
через нагревательную поверхность, отделяю¬
щую продукт от теплоносителя (непрямой
нагрев). Это вызывает образование на по¬
верхности теплообмена пленки жидкости,
уменьшающей теплопередачу.КПД теплообменников при этом в значи¬
тельной степени зависит от того, в какой мере
удается предотвращать образование жидко¬
стной пленки и формировать турбулентный
поток. 11а практике для этого имеются две воз¬
можности: высокая скорость потока и приме¬
нение средств для механического разрушения
потока.К теплообменникам для нагревания мезги
предъявляются следующие требования: не¬
прерывность работы, возможно большая тур¬
булентность потока, возможность быстрой
сборки и разборки аппарата (для его очист¬
ки), а также малые габариты.Трубчатые теплообменники (рис. 3.14) кон¬
струируются в виде двойных труб (нагрева-1	«труба в трубе») или кожухотруб-паратИ в т*	другетрубы проходят параллельно друг другу и
единяются изогнутыми на 180° соедините¬
лями. Подвод тепла обычно осуществляется
посредством пара низкого давления. Диа¬
метр труб должен быть не менее 40 мм (так
как иначе возрастают потерн давления при
прокачке по трубам мезги) и не более 70 мм
(иначе затрудняется теплообмен).Для улучшения теплопередачи фирмой
Теш Рак разработан новый тип теплообмен¬
ников, работа которых основана на принципе
действия классических трубчатых аппаратов,
но при этом нагреваемый продукт прокачива¬
ется в группе расположенных параллельно
труб, а теплоноситель омывает эти трубы.
Спиралеобразные гофрированные внутрен¬
ние и наружные трубы создают турбулент¬
ный поток, благодаря чему значительно уве¬
личивается теплопередача.Спиральные теплообменники (рис. 3.15) со¬
стоят главным образом из двух стальных
(хромонпкелевая или хромоникелевомолиб¬
деновая сталь) полос, свернутых в виде двой¬
ной спирали вокруг одного сердечника. Та¬
ким образом, между полосами образуются два
отдельных канала. Теплоноситель (обычно
горячая вода) подводится к центру аппарата
и отводится к периферии; мезга подводится
тангенциально и отводится из центрального
патрубка.Теплообменник с вращающимися лопастя ¬
ми (рис. 3.16) имеет трубчатые камеры для
нагреваемого продукта, которые расположе¬
ны коаксиально одна н другой и с обеих сто¬
рон окружены кольцеобразными камерами
для теплоносителя. Нагреваемый продукт
движется параллельно оси камер, причем в
этих камерах установлены вращающиеся ло-^ЕКВБЬОН Технологии напитков ЭРБСЛЁ*■	ОЖтЛе1т	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Глава 3Рис. 3.15. Спиральный теплообменник [Те1га Рак)пасти, создающие турбулентный поток. Оп- етемы лопастей действуют по всей нонерхно-
тимальное число оборотов (50-250 об/мин) сти рабочей камеры, благодаря чему теплопе-
определяется видом продукта. Пластины си- редача происходит равномерно и быстро.
Производство фруктовых С'Рис. 3.16. Теплообменник с вращающимися лопастями (Fryma Maschinenbau АС)3.3.8.	Пектин и его
ферментативный
гидролизТеоретические основы применения нектоли-
тических ферментов в производстве фрукто¬
вых соков разработали независимо друг от
друга Кертес 1129] и Мелитц [1631. Чарли
(СІшгІеу) в 1932 г. впервые применил подоб¬
ные ферменты для переработки ягол (земля-
пики/клубники, малины, ежевики, логано¬
вой ягоды) при комнатноіітемпературе. Уокер
{ШІкег) показал возможность комбинирован¬
ной обработки мезги ферментными препара¬
тами при более высоких температурах, а Кох
<Косії) развил важнейшие аспекты э - ого спо¬
соба. Таким образом, ферментативный гид¬
ролиз пектина в настоящее время ппедс.таи-
ляет собой довольно рутинную процедуру,
которая стала возможно!! благодаря разра¬
ботке высокоэффективных фермент;!их пре-
нарато:!.За последнее десятилетне наши знания 6
химическом строении пектина и возможно¬
стях ого ферментативного преобразования
значительно расширились (см., например,
работы і 173,100,191.223,2581) 1 ієні ни пред¬
ставляет собой гетеронолпсахарид состоя¬
щий в основном из и-1,4-связанных частично
метилированных остатков галактуронової'!
кислоты, образующих так гшмаасмые «рямо-с Ї ЕКВ510Н^	 веиепмт	Гелетон - 45-І722-70линейные участки молекулы пектина, и зна¬
чительной доли остатков нейтральных саха¬
ров (рамноза, галактоза, арабиноза, ксилоза).
Большая часть остатков этих нейтральных
сахаров находится в участке молекулы пекти¬
на. содержащем большое число боковых це¬
пей (разветвленный участок). В прямой учас¬
ток встроены остатки рамнозы, что каждый
раз приводит к изгибу полимерной молекулы
пектина. Остатки галактуронової”! кислоты в
разветвленных участю х могут быть апети-
ді іюпапі.і. Результаты исследований яблоч-
«і-: "■ :;ек . аса ноказыва! л\ что разветвленные
участке можно разделить па три части (рис.: 7). р;:миогалакту роковая часть, состоя¬
щая из чередующихся Ы-.сиязанных остат¬
ков і'алактуроновоіі кшлоты и 1,2-снязгпшых
остатков рамнози, частично замешенных от¬
дельными молекулами галактозы, связанны¬
ми с рамнозой (ГМ) « и kiuuuii Ci: затем еще
одна paMiiora.-iaivTvpoi! )вая часть, заменен¬
ном д/гишыми лрабт.ановымп пеночками
( И): третья часті, состоит из ксплогалактуро
пана, гад а югу оо н а і юш и1 ) скелета, замешенно¬
го ксилозой в позиции ('3- углеродного .пома
остатка галактуронової- кислоты П) [9|,і	їониїн гидролиз очищенного пектина да¬
вления негоСОГГІ!ве<сред!IПС:: !)-\-П.су<ЛШЯ кМір:/І www.erbsloer.coni>; 10% [М6|.~ЭРБСЛЁГайзенхайм
Глава 3Степень этерификацни водорастворимого
пектина составляет от 65 до 98%; степень
полимеризации колеблется от нескольких де¬
сятков до нескольких сотен, вторичные, а так¬
же третичные гидроксильные группы частич¬
но ацетилированы (прежде всего в грушевом
пектине), а также частично связаны внутри¬
молекулярными сложноэфирными связями
посредством фосфорной кислоты.Хотя расщепление пектина возможно при
тепловой обработке материала (например,
при обработке ягод паром), принимая во вни¬
мание ущерб, наносимый при этом физико¬
химическому составу сока, использование
таких технологий в настоящее время более не
представляется целесообразным.Принцип действия фермента, отвечающе¬
го за гидролиз прямолинейных участков мо¬
лекулы пектина, приведен на рис. 3.18 и мо¬
жет быть описан следующим образом.11ектш1Ястераза(КС 3.1.1.11) осуществля¬
ет гидролитическое преобразование — деэте-
рпфикацию метиловых эфиров пектина. При
этом пектин превращается в пектин с более
низкой степенью этерификацни или в пекти¬новую кислоту (степень этерификацни от 5
до 10%). Как показали результаты экспери¬
ментов с пектинэстеразой, выделенной из
цитрусовых фруктов, последняя все же под¬
вергается конкурентному ингибированию пек¬
тинами с более низкой степенью тарифика¬
ции или пектиновой кислотой. Пектинэсте-
раза проявляет высокую специфичность по
отношению к метиловым эфирам полигалак-
туроновой кислоты, другие сложноэфирные
связи не гидролизуются или гидролизуются
лишь в очень незначительной степени. Пред¬
почтительными субстратами исктинэстсраз
растительного происхождения являются те
метиловыесложиодфирные группы, которые
находятся по соседству с неэтернфнцирован-
ными карбоксильными группами или, в слу¬
чае пектина с высокой степенью зтерифика-
ции, располагаются на редуцирующем конце
молекулы (рис. 3.18). Образующиеся при от¬
щеплении метильных групп неэтерифици-
рованные зоны обладают повышенной чув¬
ствительностью по отношению к ионам по¬
ливалентных металлов, например, к ионам
кальция. Это может привести (прежде всего
Производство фруктовых соковСООСНз СООСН3 CdOCH3 СООН соосн3 СООСНз
,оХон~/ он ♦ он ♦ он пн пн пнСООН СООН СООСНз СООН СООН СООН,.°1<он~ рхо1(он~он он ОН ОН ♦ ОН f онПолигалактуроназа ,	jПектатлиазаСООН СООН	СООН СООНон он	он онПолигалактуроназа
СООН СООН	СООН СООН—► ,^^о-ОН	ОН	ОН Н ОНПектатлиазаСООСНз СООСНз	СООСНз СООСНз-^Г>о^о-—► ^о^о-он	ОН	ОН Н онПектинлиазаРис. 3.18. Ферментативный гидролиз прямолинейного участка молекулы пектина. По [ 191 ]в случае соков из цитрусовых фруктов, пек-	рированных соках с содержание растворп-тинэстераза которых обладает значительной	мых сухих веществ более 30% она не прояв-термостабильностью) либо к нсжелатель-	ляет активности, но при восстановлении со-ным (потеря образующих взвесь веществ).	ков пектинэстераза вновь проявляет своюлибо к желательным эффектам (самоосвет-	активность (1911.ление).	Полигшактуроназп осуществляет деполи-Пектинэстераза ингибируется высокими	меризацию пектиновой кислоты путем гид-концентрациями сахаров, так что в концент-	ролитического расщепления а-(1,4)-глико-t-AERBSLOH Технологии напитков ЭРБСЛЁv			Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.coni Гайзенхайм
116Глава Ззндных связей (рис. 3.18). Эндонолигалакту-
ронама (НС 3.2.1.15) гидролизует лишь глико-
зпдные связи, соседствующие со свободной
карбоксильной группой, поэтому ее актив¬
ность бметро убывает при увеличении степе¬
ни ятерифпкашш. Технологически важное
различие между эндополигалактуроназой
помидоров и некоторых видов плесневых
грибков заключается в том, что эндо-полнга-
лактуроназа последних ингибируется соеди¬
нениями из состава определенных овощных
.экстрактов, и поэтому она непригодна для
применения в процессе мацерирования овощ¬
ного сырья (см. раздел А.2.1.3).Эндополигалактуроназа грибкового про¬
исхождения отличается высокой термоста-
бильностью, поэтому в определенных случа¬
ях при обычных температурах пастеризации
имеет место недостаточное подавление ак¬
тивности этого фермента. Последний инги¬
бируется полнфспольнымп веществами и раз-Экзоиолигалактуроназа гидролизует вы¬
сокомолекулярные псктаты с нередуцирую¬
щего копна молекулы. Это фермент активи¬
руется ионами кальция.Пектинлиаза (КС 4.2.2.10). Этот эндофер¬
мент способен гидролизовать высокоэтерн-
фнипрованную нолигалактуроновую кисло¬
ту. Посредством транс-элиминирования про¬
гон атома углерода переносится на кислород
ГЛИКОЗНДИОЙ группы, одновременно происхо¬
дит расщепление данной а-( 1.4)-гликозидмой
связи (рис. 3.18), Гидролизу подвергаются
только гликозидные связи, соседствующие с
могильной сложнозфнрной группой. Поэто¬
му высокая эффективность этого фермента
проявляется лишь в реакциями с пектинами
с высокой степенью этернфикации, которые
содержатся, например, в яблочных соках.
В зависимости от pH и степени этернфи-
кацин активирующее действие могут оказы¬
вать ионы кальция, а также другие катионы.
В качестве продуктом гидролиза образуются
частично этерифиинрованные олигомеры.Пекпштлиа.ш (НС -1.2.2.2). В противопо¬
ложность иектннлиазе, как экзо-, так и эндо-роновую кислоту или нолигалактуроновую
цпп, Трапсэлиминпровлнне происходит т.,!*'лочпой области pH (8,0 9,5), и поэтому она
представляет ограниченный интерес для со¬
ковой промышленности, хотя и имеет значе¬
ние при переработке определенных видов ово-Ферментные препаратов с пектолитиче-
ской активностью применяют для:♦	осветления соков (см. раздел 3.5.2.1.1);♦	ферментной обработки мезги;♦	мацерации (см. разделы 3.6.2.1.3 и А.2.1.3);♦	разжижения мезги (см. разделы 3.3.10 и3.4.9).3.3.9.	Ферментная обработка
мезгиВ плодах различных видов ягод и косточко¬
вых фруктов природное содержание пектинов
относительно высоко (см. раздел 2.1.2.2).
Пектины существенно снижают выход сока.
Одним из технологических средств повыше¬
ния выхода сока является целенаправленное
применение нектолитичсскнх ферментных
препаратов. Для достижения необходимого
эффекта в первую очередь необходим гид¬
ролиз прямолинейных участков молекулы
пектина. С этой целью следует выбирать
препараты с высокой пектинметилэстераз-
ной, полигалактуроназной и пектинлиазнон
активностью. Это означает, что ферментные
препараты, применяемые для осветления
сока, пригодны и для обработки мезги. При
разрушении клеточных стенок выделяется
также большое количество ангоциапов, что
важно прежде всего при изготовлении ягод¬
ных соков.Если отжатые соки должны обладать опре¬
деленной консистенцией, то гидролиз должен
производиться лишь в ограниченной степени.
Нели же целыо является полное расщепление
(например, при изготовлении соков, предназ¬
наченных для производства фруктовых лике¬
ров). то полученный сок необходимо подверг¬
нуть дополнительной обработке иектолнтп-
ческими ферментными препаратами.Для достижения желаемого эффекта при¬
меняются следующие методы.Ферментативный гиОролиз при комнат¬
ной ткмперхщуру («холодная ферментация» ‘
Ферментный препарат добавляется к мезге,
после выстойкп п течение некоторого пре.\:е-Ферментг.тивны:< гидролиз при коу . ;•
Производство фруктовых соков	обработке чувствительных продуктов с увели¬
ченным временем ферментной обработки при
повышенных температурах может произойти
значительное ухудшение качества продукта.
Поэтому мезга обрабатывается ферментами
при комнатной температуре лишь в течение
относительно короткого периода времени, и
затем кратковременно нагревается примерно
до 70 ’С. При этом пектиновые вещества гид¬
ролизуются до той степени, которая необхо¬
дима для получения удовлетворительного вы¬
хода сока.Ферментативный гидролиз при температу¬
ре около 50 °С («горячаяферментация»). При
повышении температуры до примерно 50 °С
активность ферментов по сравнению с обра¬
боткой при 30 "С повышается примерно в
4 раза. При помощи теплообменников мезга
нагревается от 45 до 55 "С и при этой темпера¬
туре обрабатывается ферментами в течение
30-150 мин (длительность обработки зави¬
сит от различных факторов — содержания
пектина, активностей ферментного препара¬
та и его дозировки), после чего отделяется
прессованием.Ферментативный гидролиз при темпера¬
туре около 50 °С с последующим нагревани¬
ем. Мезга нагревается до температуры около
50 "С и после кратковременной ферментной
обработки (длительностью до 1 ч) темпера¬
туру повышают от 80 до 85 ”С. Длительность
выдержки мезги при данной температуре со¬
ставляет 10-120 с. При этом происходит зна¬
чительное подавление активности фермент ов
и в соке сохраняется необходимая остаточ¬
ная вязкость. Применение этого способа зна¬
чительно повышает в соке содержание опре¬
деленных веществ.Нагревание с. последующим ферментатив¬
ным гидролизом при температуре около 50 °С.
Для подавления активности природных окис¬
лительных ферментов мезга вначале нагре¬
вается при помощи теплообменников до тем¬
пературы 80-85 “С, выдерживается при этой
температуре в течение 10-120 с, после чего
мезга охлаждается до температуры пример
но 50 ’С. и н течение 30- 150 мин обрабатыва¬
ется ферментными препаратами. Примене¬
ние данного способа при обработке богатых
антоцпанами видов фруктов обусловливает
значительно более высокий выход природных
красителей и более высокое содержание оп¬
ределенных групп соединений.Обработка мезги иектолитическимп фер¬
ментными препаратами осуществляется в
емкостях, снабженных медленно вращающей-с I ЕЙВвШТ117ся мешалкой (скоростіі> вращения — 20-40об/мни); быстро вращающиеся мешалки неиспользуются, так как 1пни приводят к даль-ней тему 1 юмельчеи 11 юмезги, что затрудняетн дальнейшем отжим <ока. Не допускаетсяпостоянное переметив;шнс материала, в пер-вую очередь яблочноймезги, поскольку приэтом происходит слишком сильное ее из¬мельчение н, как следствие, значительноеповышение содержаниямутной взвеси в соке.В емкостях с круглым (ечением необходимоустановить прерывате.'111 потока, так как впротивном случае будеI' невозможно обеене-чить хорошее перемешннание продукта, иначевся мезга будет врашаться со скоростью ме-В условиях «горячейI ферментации» мезгизнач ителыю снижаетсяI активность фенолаз.а также перокепдазы; \гак, при двухчасовомнагревании вишневой мезги при температуре45 "С активності, фено,юксидазы снижаетсяна 80%, а пероксидазы- на 45%.Сложности при отжиме, наблюдающиесяиногда при переработке мезги из черной смо¬
родины несмотря на добавку ферментных
препаратов, могут быть объяснены образова¬
нием связей между двумя группами макромо-
лекулярных веществ — свободными нолнфе-ними происходит лишь в том случае, если
имеется достаточное количество свободных
полпфенолов (например, при использовании
лежалого или сильно загрязненного сырья).
Аналогично обстоит дело и в том случае, если
добавление нектолнтических ферментныхизмельчения мезгиили если былавыбрананеправильная дозировка фермента.Во всехідаегся существевышение вязкостипродукта, Поэт*;>му фер-ментную обработкуследует пропзвеможно быстрее и пвышеназванных:случаяхиспользовать повышейные дозироїНКІІ фер-меита. Мнгнбироваїпне ферментной актнвпо-стн можно объяснить также и обра:ижпше.мкомплекса «ферм«it- иолнфенол».В соках,приготовленных изобработаннойфермента-
) большеми мезги, содержиїх, приготовленіїНІ.ІМ способом. 11;тример, яблочіIIый сок.приготовленный из обработанной фермента¬
ми мезги, содержит от 300 до 400 мг/л мета¬
содержащим его от 30 до 100 мг/л.О степени ферментат пниого гидролиза пек¬
тина можно судить но изменению вязкостиТехнологии напитков ЭРБСЛЕТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Глава Змли электрической проводимости. Выжимки,
остающиеся после прессования обработан-
иоіі ферментами мезги, для получения пекти¬
на не пригодны.3.3.10. Разжижение мезгиКак было показано в работе [ 186]. расшепле-пне структурных соединении механически из¬мельченном МСЗІп может быть в значительнойстепени вызваню действием соотвстствую-щих ферментых препаратов. При этом мож-НО ДОСТИЧЬ ОПТ!імальной степени фермсита-ТИВИОГО гидролііза мезги, а в особых случаяхдобиться ее но.шого разжижения. Процессгидролиза притгом протекает в несколько♦ размягчениепне протопектина в растворимый пектин,при этом в пс•рвую очередь гидролизуетсясрединный с.«он клеточной стенки);♦ ферментация мезги (поддействием псктпн-эстеразы, полнгалактуроназы и пектин-лиазы происходит практически полный
гидролиз пектинов в срединном слое и
клеточных стенках);♦	разжижение (гидролитическое растворе¬
ние волокон целлюлозы в структуре вто¬
ричных стенок, а также практически пол¬
ное высвобождение элементов клеток и
гидролиз ее стенок, наряду с частичным
преобразованием полисахаридов клеточ¬
ных стенок до частично растворимых в
воде ннзкомолекулярных соединении);♦	осахарпвамнс (полный гидролиз полиса¬
харидов клеточныхетенокдо моносахари¬
дов).Для проведения разжижения недостаточ¬
но активности ферментов, содержаншхся в
классических нектолитических препаратах,
В этой связи необходимо дополнительное
применение эидо- и э кз о- [5 -1,4 - г л ю ка н аз и
ферментов, расщепляющих гемнцеллюлозы.
Под гемииеллюлозами понимают вещества,
образующие пространственную структуру
между волокнами целлюлозы внутри клеточ¬
ных стенок растений; основной составной
частью гемицеллюлоз фруктов являются
кенлоглюканы.Механизм действия ферментов, гидроли¬
зующих полисахариды, приведен на рис. 3.19
[2601:а)	гипотетическая модель первичных клеточ¬
ных стенок, большей частью включающих
кристаллические мнкроволокиа целлюло¬зы, п матрице, состоящей из гемицеллюлоз,
пектиновых веществ и, возможно, белков.b)	механизм действия пектппаз: гидролиз
прямолинейного участка.c)	гемицеллюлазы растворяют фрагменты с
низкой молекулярной массой.(I) под действием целлюлолитнческнх фер¬
ментов высвобождаются неллобиоза и
глюкоза, а также некоторые высшие пел-
люлодекстрнны и кенлоглюкановые оли¬
гомеры.:«) гидролиз при комбинированном действии
нектолитических и гемииеллюлолитиче-
ских ферментов приводит к образованию
большого количества водорастворимых,
высокомолекулярных пектиновых фраг¬
ментов, чем при применении отдельных
нектолитических ферментов./) комбинированное применение целлюлаз.
геминеллюлаз и пектнназ обеспечивает
значительное разжижение мезги.Послеосахарнвания сохраняется рамнога-
лактуронановая структура, которая, как вид¬
но из рис. 3.20, может быть гидролнзована
иод действием большого числа ферментов.
Таким путем можно добиться максимально¬
го разжижения мезги.В зависимости от степени гидролиза про¬
исходят различные изменения химического
состава, например, повышение экстрактив¬
ности, титруемой кислотности, повышение
выхода продукта, снижение количества вы¬
жимок. Было установлено [ 1201, что обработ¬
ка мезги мультиферментными препаратами
влияет на аромат сока через увеличенное ин¬
кубирование, обусловленное большей про¬
должительностью действия эндогенных фер¬
ментов, и разжижающее действие. Данное
влияние является следствием высвобожде¬
ния из мезги ароматобразующнх веществ или
всшсств-нрекурсоров.Применение этой технологии к настоящее
время не разрешено во многих странах. Ее ис¬
пользование в сочетании с соответствующи¬
ми ферментными препаратами позволяет по¬
лучить ряд новых продуктов [108, 122, 238,
269].3.3.11.	Ферментные препаратыФерменты представляют собой обладающие
биокаталнтическими свойствами, высоко¬
молекулярные, простые или сложные бел¬
ки, которые синтезируются всеми организма¬
ми. Ферменты активно участвуют в реакциях
Производство фруктовых соков119Гидролиз под действием гемицеллюлолитических Гидролиз под действием целлюлолитических
ферментов	ферментовГидролиз под действием пектолитических ферментовГ идролиз при комбинированном действии	Осахаривание при комбинированном действии пекто-пектолитических и гемицеллюлолитических ферментов литических и (геми)целлюлолитических ферментовн РамногалаюуронанЦеллюлоза	 Нейтральные боковые цепи1 і 11 Водородные связиІ1П1 Ксилоглюкано Структурные связиРис. 3.19. Разжижение мезги (пояснения к рисункам а-!см. в тексте. По [260])обмена веществ в клетках живых орг анизмов.
Фрукты содержат большое количество при¬
родных ферментов, однако их активности
недостаточно для протекания ряда необходи¬
мых биохимических реакции в течение корот¬
кого времени инкубирования.В 1894 г. был запатентован микробиологи¬
ческий способ производства препарата ами¬
лазы. Этот фермент служил в качестве заме¬
нителя ячменного солода для производстващекой промышленности микробным фер-А ЕКВБШНТехнологии напитковЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0http://www.erbsloeh.ee
1200^1 | J| П В5ЯДН^|и»ц»|-.) п п п¥Рис. 3.20. Действие различных ферментов в разветвленном участке молекулы пектина. По [9]ной среды можно управлять синтезом необ¬
ходимых ферментов.Ферментные препараты поступают в про
дажу в жилкой или сухой форме. Срок хране¬
нии жидких препаратов повышается путем до¬
бавки стабилизаторов (например. КС!, глице¬
рина). Жидкие ирепраты менее стабильны,
чем сухие препараты, но препараты в жидкой
форме, как правило, дешевле. При производ¬
стве сухих препаратов ферментный экстракт
наносится на растворимый в соке (например,
сахароза) или на нерастворимый (например,
измельченная рисовая шелуха) носитель. Срок
хранения ферментных препаратов ограничен:
потеря активности жидких препаратов при
оптимальных условиях хранения, то есть при
температуре не выше +4 °С, составляет в тече-ментным препаратом с широким спектромдействия. Как ни.дно из табл. 3.1, с 1930-х гг.ферментные препараты успешно применяют¬ся и в нроизводггне (фруктовых соков.И рнмсня К )ИН |(■ся для производства фрук-1 араты представляют собойпо-разному обогпni ici 1 н ые ферментати вн ы ми»чищенные субстраты мик-ройного иронсхождения, используемые, на-пример, для культтшпрования Aspergillus и Trichmlmna.Поскольку СПСкгобы глубинного культивн-рованпя обладают многими преимуществамипо сравнению с t: поверхностным культиви¬ровапнем, ИСНОЛ1руются в основном первые.Путем соответстиуТощего способа выращи-вания культурын выбора состава питатель-
Производство фруктовых соковТаблица 3.1. Развитие технологий применения ферментов. По [254]Разработка (продукт, способ)1953196019761980198319851994іеработка я гад: замена горячіго прессования обработ-
>й взвеси копцептриро-крахГорячее осветление мри 50° С
Обработка яблочной мезги в целях повышения
сока н производительности нрсссопаиия
Устойчивые при храпении концентрированные о
семечковых фруктов, предотвращение осаждсни
Разжижение мезги и декаитерпая технологияРазжижение мезги в целях повышения выхода сппфооргапизмоиТермостабидьиая иектиназа
Грибковая «-амилазаГлюкоамил мза
для обработки мезгиРазжижающие ферменты
(мультиферментные препараты)
Цсллюлаза. рамиогалактуроназа,
арабииогалактуроназа
Специальные ферменты
для специальных целойние одного года меиес 10%; сухие препараты
хранятся при комнатной температури.Поскольку ферменты проявляют четко вы¬
раженную специфичность 110 отношению к
субстрату и реакции, которую они катализи¬
руют. то каждый коммерческий ферментный
препарат, в зависимости от активности, об¬
ладает специфическим оптимумом действия,
который зависит от pH, температуры, дли¬
тельности реакции и возможного наличия в
инкубационной среде ингибиторов (напри¬
мер, фенольных веществ). Следует обратить
внимание на то, что для достижения опти¬
мальной степени смешивания дозировка не¬
обходимых количеств препарата должна осу¬
ществляться непрерывно. Лучше всего для
этого подходят специально сконструирован¬
ные дозирующие насосы.Решающее значение для эффективного
применения ферментного препарата имеет
его эндогалактуроназиая и эндопектиилиаз-
ная активность, а также соотношение эндо-
иол нгялактуроназной и пектпнметилэсте-
разнон активности.Эндоиолнгалактуроиазы проявляют оп ти¬
мальную активность при одновременном
участии в реакциях иектинэстераз, которые
могут иметь микробное или растительное
происхождение, Экзофермепты, напротив,
преимущественно отвечают за преобразова¬
ние конечных продуктов гидролиза пектина
[531.Имеющиеся в продаже ферментные препа¬
раты производят культивированием ненато-
гениых микроорганизмов, которым в СШАприсвоен статус Generally Recognized /Is Safe
(GRAS, «в общем случае признанные безо-
пасными»). Условия культивирования ис¬
ключают появление микроорганизмов, обра¬
зующих токсины или другие нежелательные
вещества. Кроме того, ферментные препара¬
ты соответствуют строгим спецификациям
Организации по продовольствию и сельско¬
му хозяйству (ФАО) и Всемирной организа¬
ции здравоохранения (1303) — Объединен¬
ного экспертного Комитета по пищевым до¬
бавкам (JECFA) и Кодекса пищевых веществ
США (FCC) [183,254).Благодаря современным методам генной
инженерии возможно создание генетически
измененных микроорганизмов (Genetically
Modified Organisms, GMO) путем изменения
генетической информации. Ферментные пре¬
параты, произведенные с помощью этих мик¬
роорганизмов, обладают рядом технических
и экономических преимуществ: возможностью
применения в производстве новых продуктов
путем целенаправленных биохимических пре¬
вращений, высокой эффективностью даже
при низких значениях pH и повышенной ак¬
тивностью [254] (правда, в некоторых стра¬
нах по отношению к ним имеют место эмоци¬
онально-скептические настроения со сторо-3.3.12.	Транспортировка мезгиТранспортировка мезги от измельчителя к
прессу, а также к теплообменнику и обратно
осуществляется посредством бесклапанныхt F.RBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ1— Uciscnhrlm	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
122Рис. 3.21. Терочная дробилка и транспортировка мезги шнековым насосом (ВисЬег-виуегАв)Кроме того, в конструкции насосов долж¬
ны быть согласованы мошностиые характе¬
ристик» со свойствами подаваемого продук¬
та. Так, например, при высоком произво¬
дительности насосов может происходить
дополнительное измельчение частии мезги
(прежде всего вслучае применения фермент¬
ной обработки), из-за чего может произойти
повышение доли мутной взнеси н соке.3.4.	Получение сокаX. Р. Люти, У. Шобингер3.4.1.	Общие сведенияДля получения соков из различных видов
фруктов: семечковых, косточковых, ягод иэксцентрических винтовых (шнековых) насо¬
сов (рис. 3.21). вращающихся поршневых на¬
сосов (ротационных, одноцилиндровых порш¬
невых, насосов с задвижкой, центробежных
лопастных) или медленно работающих им¬
пульсных пли тарельчатых поршневых на¬
сосов (см. раздел 6.5),При атом следует иметь в виду, что для
обеспечения бесперебойной работы оборудо¬
вания диаметр трубопроводов должен состав¬
лять не менее 70 мм. При меньшем диаметре
трубопровода происходит не транеиортиров-канне из трубопровода. По этой же причине
всасывающие трубопроводы должны иметь
больший диаметр, чем напорные (например,
!Ю и 70 мм соответствен но),
Производство фруктовых соков123винограда применяются многочисленные,
иногда очень отличающиеся друг от друга
технические решения. Большинство из них
основано на известном с давних времен спо¬
собе извлечения сока посредством прессова¬
ния. хотя традиционные пакетные прессы
(пакпрессы) вследствие бурных темпов тех¬
нического прогресса в 1950-х гг. в настоящее
время уже устарели.В ответ на все усиливающиеся призывы кзопанпю более рациональных принципов ра¬
боты персонала и оборудования появилисьприменение в перерабатывающей промыш¬
ленности. Кроме того, появились принципи¬
ально новые технические решения — напри¬
мер, технологии получения сока с помощью
вибрации, центрифугирования, экстракции
(диффузии) и ферментативного разжижения.способов производства фруктовых соков, с
конца XIX в. и по настоящее время, произ¬
водители уделяют особое внимание сохране¬
нию в соках характерных свойств фруктов,
постоянно совершенствуя для этого техноло¬
гию производства. Важнейшим условием со¬
хранения ценных качеств исходного сырья
является быстрое проведение процесса из¬
влечения сока в целях максимального подав¬
ления многочисленных ферментативных ре¬
акций и окислительных процессов, оказыва¬
ющих негативное влияние на цвет, запах и
вкус, а также на физико-химический состав
конечных продуктов. Типичный пример про¬
явления процесса окисления — потемнение
мезги и сока при переработке яблок, вызы¬
ваемое в первую очередь действием нолифе-
нолокендаз в присутствии кислорода возду¬
ха 1208J. Относительно того, как кислород
воздуха влияет на химические и биохими¬
ческие процессы, протекающие при перера¬
ботке фруктов, существуют противоречивые
мнения. Так, несколько лет назад появилась
гипотеза, что, напрнмер. при переработке бе¬
лых сортов винограда или яблок специаль¬
ное целенаправленное окисление мезги при¬
водит впоследствии к получению слабоокра-
шеннмх соков, отличающихся стабильным
цветом. Во многих случаях, однако, необхо¬
димо как можно более полное исключение
возможности окисления — например, в про¬
изводстве таких специальных продуктов из
яблок, как яблочный нектар с мякотыо или
желтовато-белый «сок с мякотью» для япон¬
ского рынка. Сильное окисление нежелатель-\=F!ottwegЛенточные прессы
декантеры
сепараторыИндивидуальные и компетентные
консультации по всем вопросам
получения и осветления соковВысокопроизводительное и
надежное оборудование для
производства напитковСепарационные технологии
Мировой опытг
1 24Глава Зно также при производстве соков из красных
сортов винограда п других окрашенных со¬
ков. поскольку оно негативно сказывается на
стабильности цвета.Другой признак качества продукта, хотя и
не такой заметный, но от этого не менее важ¬
ный. относится к аромату и его стабильно¬
сти. 11а основании обоснованных выводов на¬
учных исследовании можно утверждать, что
аромат большинства фруктовых соков не
идентичен аромату натуральных фруктов.
Панротпв, ряд типичных ароматов соков
формируется на натуральных фруктовых
ароматобразуюшпх веществ (так называе¬
мых «первичных» соединений) лишь после
разрушения тканей, происходящего при из¬
мельчении плодов. При разрушении клеточ¬
ных структур ферменты и субстраты всту¬
пают в реакции взаимолеііствия, которые
протекают с поразительно высокой скорос¬
тью. При этом гндролазы приводят к значи¬
тельному преобразованию сложных эфиров
фруктов в кислоты и спирты. Окисление в
присутствии кислорода воздуха приводит к
появлению помимо прочих новообразовании
('(-альдегидов с очень интенсивным вкусом
и запахом, а также соответствующих алкало¬
идов |(>2|. Эти новые вещества называются
вторичными ароматобразующнмп вещест-Иолное предотвращение окисления мезги
п сока посредством исключения их контакта
с кислородом воздуха и добавления аскорби¬
новой кислоты нрн производстве яблочных
соков дает травянисто-зеленую ноту в арома¬
те, что. как правило, не сразу принимается
потребителями. Мел п яблочную мезгу подвер¬
гнуть кратковременному нагреву, образова¬
ние вторичных ароматобразуюшнх веществ
можно подавить примерно па 80% и соки
будут содержать в аромате больше натураль¬
ных сложных эфиров фруктов и фенольных
веществ |22'1|.С точки зрения директора по производству
применяемое оборудован не должно обеспечи¬
вать высокую производительность, непре¬
рывным режим работы или, по крайней мерс,
рациональность и надежность нрн эксплуа¬
тации. Кроме того, оно не должно требовать
многочисленного обслуживающего персона¬
ла, должно обеспечивать максимальный вы¬
ход сока и быть в то же время рентабельным.К сожалению, в настоящее время не суще¬
ствует установок для .получения сока, кото¬
рые можно было бы назвать идеальными, но
степень соответствия вышеуказанным тре-бованням у разных типов оборудования мо¬
жет существенно различаться.Уже на основании огромного количества
предлагаемых технических решений можно с
уверенностью утверждать, что процесс полу¬
чения сока не может быть конструктивно
приведен к общему знаменателю. Простое
перечисление видов перерабатываем ых фрук¬
тов еще очевиднее показывает, насколько
различны технические требования, выдвига¬
емые при их переработке. Спелые или пере¬
зрелые яблоки, твердая айва или кос точко¬
вые (вишня, с одной стороны, или виноград,
черпая смородина, земляника/клубника и
малина, с другой), или же тропические фрук¬
ты (манго, папайя, авокадо и др.) все эти
фрукты обладают совершенно разными фи¬
зическими и химическими свойствами. По¬
нятно, что пн какое современное оборудование
не может служить примером идеального ре¬
шения. подходящим для всех видов фруктов.С середины 1960-х гг. все большее значе¬
ние в экономике приобретают два фактора:
рост затрат на заработную плату и рост цен
на сырье. В этой связи разработчики совре¬
менного оборудования для получения сока в
своей деятельности должны учитывать оба
этих фактора.3.4.2.	Основные принципы
получения сока
прессованием3.4.2.1.	Значение математических
расчетов процесса
прессованияБольшинство современных исследователей
рассматривают прессование как процесс раз¬
деления фаз |26,78.1241, при котором проис¬
ходит физическое вытеснение твердых, жид¬
ких или газообразных веществ «из простран¬
ства между движущимися навстречу друг
другу поверхностями пресса» |2С|. Этот под¬
ход заложен в основу расчетных методов н
теоретического обоснования процессов прес¬
сования как в работе |26|, так п в работах
[135,136. 203]. Следует, однако, констатиро¬
вать. что дальше первых, хотя и успешных,
шагов исследователи до енх пор не продви¬
нулись. Поэтому не будем более останавли¬
ваться па этой теме и отошлем читателей к
первоисточникам.Различия могут существовать даже для
одного вида фруктов |10], и они становятся
псе более заметными при сравнении сносо-
Производство фруктовых соков1 25бон получения сежа. Большое количество пе¬
ременных (некоторых па них мы рассмотрим
ниже) затрудняет или делает невозможным
достоверное описание процесса. Для иллюс-прессованпп наряду с вытеснением сока (из
разрушенных во время предварительной обра¬
ботки клеток) повреждается еще примерно 20-
25% клеток [78|. В результате высвобождает¬
ся еще некоторое дополнительное количество
сока. I Грп извлечении сока из винограда доля
повреждаемых во время прессования клеток
доходит даже до 55%.Бее это, в связи с теоретическими сообра¬
жениями о процессе прессования, указывает
на то, что предположение о равномерном пе¬
ремещении и сдвиге твердых и жидких час¬
тиц между движущимися прессующими по¬
верхностями едва ли соответствует действи¬
тельности. На примере сырной массы было
доказано, что в зависимости от ширины и
высоты прессуемого слоя в краевых зонах и в
нижней части имеют место разные условия
течения и отделения волы.Этот пример призван проиллюстриро¬
вать, как трудно составить математическую
модель процесса прессования и что такая
модель, как бы она ни была удобна, может
использоваться для расчета прессов пока
лишь в очень ограниченных рамках. Первые
конструкции прессов были разработаны на
основе эмпирических знаний. Полученныеак, из работы 11371 можно сделать
) время прессования нронорнио-перпментах.3.4.2.2.	Основные параметры,
влияющие на процесс
прессованияДоминирующее влияние данления на резуль¬
тат прессований исследователи признали
уже давно. Еще в 1959 г. и «Настольном книге
производителя соков» [8| в качестве предпоч¬
тительного значения давления прессования
был указан интервал от 21 до 27 бар!.В публикации [30] разделялось мнение ав¬
тора работы [77], что исследователи в соответ¬
ствующих экспериментах «уже очень близко
подошли к практическому получению наилуч¬
шей степени оТжима». 11а рис. 3.22 иллюст¬
рируется результат, полученный в [77], кото¬
рый показывает, что давление и выход сока
прямо пропорциональны друг другу лишь в
некотором ограничен ном интервале значений.В работе [78] авторы попытались опреде¬
лить оптимальное давление при прессовании
яблок и груш. По их данным применяемые па
практике величины давления прессования
находятся в интервале от 5 до 20 бар.Рис. 3.22. Зависимость между давлением и выходом яблочного сока [77]. Оба параметра прямо пропор¬
циональны друг другу только при определенных условиях (например, при грубом измельчении
яблок)и в ограниченном интервале-	1,0197 кг/см2 - 9,99984 МО* п/м2. - Прим. itERBSLOH—		 OeisenheimТехнологии напитков ЭРБСЛЕТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
126Глава ЗПри определений оптимальной величины
давления исходили из известного факта, что
выход сока зависит от доли поврежденных
клеток мезги и что процесс прессования пред¬
ставляет собой в основном вытеснение и от¬
деление сока от твердых компонентов плодов.
Результаты экспериментов позволили сде¬
лать вывод о том, что какдля яблок, так и лля
винограда давление прессования не должно
превышать 10-15 бар.ІІ	этой же работе были приведены уже упо¬
минавшиеся здесь доли поврежденных кле¬
ток при прессовании (до 25% для яблок и до
55% для винограда). Поэтому повышение
давление на 10-50 бар «не должно оказывать
никакого практического влияния на количе¬
ство разрушенных клеток, а следовательно, и
на выход сока». Точно так же и увеличение
времени выдержки мезги под определенным
давлением, по мнению этих авторов, не долж¬
но оказывать положительного влияния на
выход сока. При времени выдержки в две ми-
путы они получили тот же результат, что и
при выдержке в пять минут.Изучая опубликованные результаты ис¬
следований, можно установить, что разные
авторы по-разному оценивают роль давления
при прессовании. Это связано с тем, что ре¬
зультаты получены в различных условиях.
В дальнейшем можно показать, в какой меретакие факторы, как подготовка сырья, тол¬
щина слоя мезги или скорость прессования
связаны с давлением.В работе [ 124 j убедительно доказано, что
«выход сока в значительной мере зависит от
правильной динамики изменения давления
при прессования. Ступенчатое увеличение
давления прессования через определенные
интервалы времени, вообще говоря, благопри¬
ятно сказывается на выходе сока».В интересном исследовании прессования
яблок [10] наблюдали, что для крупно из¬
мельченных яблок сорта Granny-Smith выход
сока зависит, как это показано на рис. 3.23, от
величины максимального давления (при¬
рост выхода сока составляет около 35% при
давлении 3,5 бар и около 64% — при давлении
21 бар).Медленное повышение давления в этих
экспериментах приводило к ухудшению вы¬
хода сока. Для тонко измельченных яблок
этого же сорта для получения оптимального
выхода сока достаточно было минимального
давления в 6 бар (рис. 3.24). Выход сока со¬
ставил вследствие большего количества по¬
врежденных клеток существенную величи¬
ну, равную 74%. При медленном нарастании
давления при 6 бар получался даже больший
выход, чем при давлении в 11 бар, а именно
около 80%.Рис. 3.23. Влияние давления и скорости прессования на выход сока для грубоизмельченных яблок сорта
вгаппу-втИЬ [10]. К лучшим результатам в этих условиях приводят высокие скорость и
давление прессования
1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0Средний размер частиц, мм
. Влияние размера частиц на выход сока при прессовании. Пакпресс типа Bucher TPZ 7. Разные
размеры частиц были получены с помощью изменения параметров настройки терочной
дробилки. Средний размер частиц равен среднему размеру ячейки сита, полученному путем
расчета средневзвешенного значения исходя из результатов структурного анализа
(см. рис. 3.13) для четырех партий (I- IV) мезги. По данным Bucher-Guyer AGСтепень измельченияВ предыдущем разделе мы показали, что сте¬
пень измельчения непосредственно взаимо¬
связана с долей поврежденных клеток, а от
степени измельчения, в свою очередь, зави¬
сит выход сока. То, что 100%-ное разруше¬
ние клеток должно привести к максимально¬
му выходу сока, очевидно. Так же очевидно и
то, что такую мезгу уже невозможно отжать с
помощью пресса. Если мы все же остаемся
привержены прессованию, то следует искать
компромисс. В мезге должна оставаться та
минимальная пространственная структура,
которая обенечит отделение сока.В работе [203] структуру мезги метко срав¬
нили со структурой губки. Вовремя прессова¬
ния ее внутреннее строение в значительной
степени сохраняется, несмотря на деформа¬
цию, и сок вытекает через ее каналы. Если
вследствие увеличения степени измельчения
разрушается и пространственная структура,
то вытекание сока возможно только непо¬
средственно из краевых зон. Процесс прес¬
сования в случае мелкоизмельченной мезги
рекомендуется проводить медленно и очень
осторожно, что приводит, как показано на
рис. 3.25, к лучшим результатам.Можно сказать, что наука в этой области
до сих нор далеко не продвинулась, вмнуж-дая практиков решать многие вопросы само¬
стоятельно. Хорошо еще, что большинство
машин для измельчения можно регулировать
в некотором диапазоне, но когда и как должна
быть изменена степені, измельчения, произ¬
водственники решают на основании лишь
своего опыта и интуиции.При прессовании яблочной мезги для по¬
лучения оптимального результата поданным
(103J доля мелкодисперсной фракции (с раз¬
мером частиц менее 0,8 мм) должна быть как
можно меньше (рис. 3.13). чтобы предотвра¬
тить закупорку дренажных каналов и повы¬
шенное содержание твердых частиц в отжа¬
том сокс. За счет хорошей предварительной
обработки мезги можно добиться разрушения
как можно большего количества клеток. Что¬
бы улучшить дренажные свойства доля круп¬
нодисперсной фракции (частицы размером
от 3 до 8 мм) в мезге должна составлять при¬
мерно 20%. Чем тверже консистенция плодов,
тем меньше должен бы ть средний размер час¬
тиц, чтобы получить хорошую мронпцае-Зависимость результата прессования мез¬
ги от размера частиц представлена на рис.
3.2-1. Оба изучен ных сорта яблок (Glncken.jpfel
и Golden Delicious) в исследованном диапазо¬
не показали прямо пропорциональную занп-AERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ— Geisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
0	1	2	3	4	5	6 МинутыРис. 3.25. Зависимость выхода сока от давления и скорости прессования для мелкоизмельченных яблок
сорта Granny-Smith. В этих условиях результат прессования не зависит от давления. Влияние
скорости прессования (ход поршня в минуту) становится более заметным в области максималь¬
ных знамений выхода сока. По [10]симость полученного выхода сока от средне¬
го размера частиц мезги. При дальнейшем
уменьшении размера частиц следует ожидать
уменьшения выхода сока вследствие ухудше¬
ния дренажных свойств мезги. Из этого сле¬
дует, что для каждого вида фруктов существу¬
ет некоторый оптимальный размер частиц
мезги, обеспечивающий максимальный вы¬
ход сока.Предварительное извлечение сокаПосле измельчения плодов из них высво¬
бождается некоторая часть сока, существенно
зависящая от вида фруктов. Если предусмот¬
реть соответствующие конструктивные меры,
то можно значительно повысить выход сока и
пропускную способность прессов. Преимуще¬
ства предварительною отделения сока осо¬бенно заметны при переработке винограда и
ягод, легко отдающих до 60% сока (для яблок
эта величина составляет 10-40%). После
предварительного отделения сока формиру¬
ется лучшая структура прессуемой мезги, что
приводит к образованию оптимальной дре¬
нажной структуры и более легкому истече¬
нию оставшегося сока.Толщина слояКак уже отмечалось выше, толщина слоя
мезги также оказывает значительное влияние
на результат прессования. Приводимые ниже
цифры (табл. 3.2) были получены в результа¬
те практических экспериментов \П\.Рассматривая влияние толщины слоя на
выход сока, можно показать, что конечный
результат прессования мезги зависит от вза-Таблица 3.2. Зависимость между толщиной слоя мезги и выходом ссДавлениепрессования,:а при различной толщинеСуммарное увеличеЯблоки	-20	73,8	76,1	77,8	4Груши	30	78,6	82,6	84,6	6
Производство фруктовых соков1 29имодействия многих факторов. Каждый из
них в отдельности может оказывать значи¬
тельное влияние на выход сока, и фактор
толщины слоя можно рассматривать изоли¬
рованно еще в меньшей степени, чем давление
и степень измельчения (вне связи с другими
факторами, такими как давление, структура
(капиллярность), вязкость (температура) и
время воздействия).Это обстоятельство можно проиллюстри¬
ровать следующими простыми соображени¬
ями. При увеличении толщины слоя путь
выхода сока из камеры пресса за счет увели¬
чения времени, необходимого для его вытес¬
нения, удлиняется (практически это сказы¬
вается на производительности пакпрессов
или ленточных прессов). Если при этом ис¬
пользуется высокое давление, то капилляры
сужаются, и за единицу времени вытекает
меньше сока. При этих условиях результат
прессования получается тем хуже, чем выше
вязкость сырья (содержание пектинов) и чем
ниже температура.Отсюда следует, что требования к ведению
прессования должны предусматривать разме¬
щение мезги в тонком слое. В работе о техно¬
логических основах прессования [137] дела¬
ется вывод, что «с учетом зависимости между
начальной суммарной толщиной слоя мезги
и продолжительностью прессования исполь¬
зование принципа тонкого слоя позволяет
конструировать прессы с более экономичны¬
ми габаритами».Выводы и следствияАнализ извлечения сока прессованием с ис¬
пользованием существующего в настоящее
время оборудования позволяет сделать выводо	наличии в процессах, протекающих при
прессовании, сложных взаимосвязей. Понят¬
но, что математическое описание этих взаи¬
мосвязей возможно только для некоторых
ограниченных областей, но не для всего про¬
цесса. Даже сегодня прессы не могут быть
оптимизированы на одной лишь расчетнойПредметом проводившихся дискуссий бы¬
ли зависимости, характерные для прессова¬
ния «идеальных» или спелых «средних» яб¬
лок, однако на практике условия прессования,
к сожалению, значительно сложнее и не могут
быть приведены к общему знаменателю.При Получении сока производитель имеет
дело с натуральными продуктами. Их физи¬
ческие и химические свойства существенно
различаются не только в зависимости от рода(земляника/клубиика-смородипа-виноград-
айва-яблоки-апельсины), но и в зависимо¬
сти от вида, например, яблоки (Malus sylvestris
или domestica)-mniun (Ibvnus avium) - абрико¬
сы (Prunus anneniaca) персики (Prunuspersica).При отжиме сока различия проявляют себя
у разных сортов (Cranny-Smith-Golden Deli¬
cious). Если же учитывать, что свойства от¬
дельных плодов могут значительно меняться
в зависимости от степени их зрелости, то
становится ясно, что создать пресс, который
бы соответствовал такому большому количе¬
ству постоянно меняющихся требований и
параметров, невозможно, и практики давно
пришли к осознанию этой истины. Основы¬
ваясь на эмпирическом опыте о существова¬
нии зависимости между выходом сока и сте¬
пенью предварительного разрушения клеток,
дренажными свойствами мезги и ее вязко¬
стью, исследователи разработали способы,
позволившие сделать извлечение сока прес¬
сованием более привлекательным. Частично
эти знания удалось применить при разработ¬
ке новых конструкций прессов, и здесь сле¬
дует отметить последнюю разработку фир¬
мы Bucher-GuyerAG — прессы модели HPXi,
в которых контрольно-измерительная систе¬
ма автоматически учитывает изменяющиеся
параметры сырья.3.4.3.	Вспомогательные
способы для улучшения
извлечения сока
прессованием3.4.3.1.	Вспомогательные средства,
используемые
при прессованииВспомогательными средствами называют
устройства или вещества, с помощью кото¬
рых во время прессования можно улучшить
структуру прессуемого материала, увеличить
внутреннюю поверхность и благодаря этому
повысить выход сока.Уже с давних пор для увеличения выхода
сока в короб пресса добавляли хворост или
солому. Позднее тог же результат стали по¬
лучать более простым способом, а именно
установкой специальных решеток. В работе
[105] сообщается, что при установке в короб
пресса шести решеток определенной конст¬
рукции его вместимость уменьшится на 40%
от нормальной загрузки короба, однако вне-
поверхность мезги при :ул400% о'1.	Несколько десятн-é ERBSL0Hтехнологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
130Г пава Злегат назад производители соков (прежде
ікего н США) при прессовании яблок и ви¬
нограда с высоким содержанием пектина (на¬
пример. ConcorrI) стали практиковать добав¬
ление целлюлозного и древесного волокна,
вымытой рисовой лузги, а с недавних пор —
перлит. Добавка рисовой лузги при прессова¬
нии яблок принята в США повсеместно. Цел¬
люлозное волокно используют прежде всего
при прессовании винограда сорта Concord.Дозированная подача в основной матери¬
ал вспомогательных средств осуществля¬
ется непрерывным способом. Целлюлозное
волокно, как правило, поставляется в виде
«бумажных» бобин, которые подаются в мо¬
лотковые дробилки через измельчительные
устройства - шредеры.Рисовая лузга и перлит подаются пнев¬
матическим способом в питающий бункер и
оттуда с помощью дозатора добавляются в
ноток мезги (рис. 3.26). Там они перемешива¬
ются с мезгой с помощью соответствующих
смесителей (рис. 3.27). Хорошее распределе-нне вспомогательных средств в массе мезгиперед ее поступленніt'M в питающий резерву-ар играет важную р(ьіь для достижения хоро-пісго результата.Требуемое количество вспомогательныхсредств составляет ■от 0,5 до 1,0% по массенезависимо от их вилLa, причем на количествовлияют вид фруктов!, спелость плодов и типприменяемого для отжима пресса. Только иисключительных сл:учаях простое увеличе-ных средств повышает выход сока 114!)|. Ин¬
тересные результаты относительно повыше¬
ния выхода сока представлены в 1126| п 1152|.
В зависимости от спелости фруктов с помо¬
щью целлюлозного волокна можно повысить
выход сока на 6-20%, при этом производи¬
тельность пресса увеличивается в два раза.Вспомогательные средства в Европе в
больших масштабах не применяются. При
критическим рассмотрении следует упомя¬
нуть, что любое вспомогательное средство яв¬
ляется чужеродной примесью, причем нельзя
исключить, что при использовании некото¬
рых средств (например, рисовой лузги) веще¬
ства. входящие в ее состав, попадут в сок.
Кроме того, вспомогательные средства иеде-
шены и из-за своего значительного объема
требуют на современных крупных предприя¬
тиях довольно больших складских поме¬
щений. При этом рисовая лузга склонна
к пылеобразованию, загрязняет цех отжима и
ухудшает условия работы персонала вблизи
дозирующего оборудования. Кроме того, для-
точной дозировки вспомогательных необхо¬
димо испол ьзовать доі юл нигсл ьное обору до-3.4.3.2.	Ферментная обработкаПовышенное содержание пектинов, харак¬
терное для черной смородины, некоторых аме¬
риканских сортов винограда (Сопсо^е, каЬе!-Рис. 3.26. Схема шнекового транспортера с автоматической подачей в мезгу вспомогательных средств.
Вибратор предотвращает зависание материала в питающем бункере
Производство фруктовых ClРис. 3.27. Смеситель для равномерного распределения в мезге вспомогательных средств. Закрытый
двухшнековый смеситель с регулируемыми поддонами (Л. Епдектапп Ав)Причиной этого в первую очередь является
высокая вязкость перерабатываемого мате¬
риала, затрудняющая или вообще делающая
невозможным прохождение сока но сети ка¬
пилляров внутри мезги.Пектины, растворенные в соке, образуют
коллоидный раствор, который связывает волу
и задерживает ее в мезге. В некоторых случаях
при нагревании мезга может приобрести же¬
леобразную консистенцию. Для устранения
перечисленных проблем был разработан спо¬
соб обработки мезги (прежде всего из ягол и
некоторых сортов винограда) с помощью иек-
толитичееких ферментов, получивший в на¬
стоящее времяна повсеместное признание и
широкое распространение. Для экстракции
красящих веществ из красных ягол и вино¬
града применяют нагревание мезги. Повы¬
шенная температура (около 50 °С) приводит
к ускоренному гидролизу пектинов иод дей¬
ствием ферментных препаратов ( гак называ¬
емая тепловая ферментация, см. раздел 3.3.9).При переработке яблок ферментация мез-
проводитсяпри температуре не выше 25-30 °С. При этом
можно свести к минимуму нежелательную
экстракцию из семян побочных вкусовых ве¬
ществ. Применяемые в таких случаях фер¬
ментные препараты подробно описаны в раз¬
деле 3.3.8. Часто наблюдавшееся ранее изме¬
нение аромата из-за присутствия в пектолн-
тических ферментных препаратах сложных
эфиров (см. 11141), в настоящее время в зна¬
чительной мере контролируется благодаря
соответствующим изменениям в ведении тех-
нологичее кого процесса.3.4.3.3.	Электрообработка плодовой
мезги (электроплазмолиз)Остановимся вкратце на описанном россий¬
скими специалистами способе повышения
выхода сока из яблок с помощью электриче¬
ского тока. В 1960-х it. были опубликованы
краткие ссюбщения об электронлазмолпзнон
обработке яблочной мезги. Публикации |81.
144) показывают, что речь идет только об ак-о сырьяi.	Во избеж
кетракцни красящих нЭл<I ERBSLOHТехнологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайленхайм
Глава З<:я обработка высоковолитпымн импульсами.
Длительность одного импульса составляет
240-300 мкс, продолжительность обработки —
3-4 мин. Благодаря такому воздействию па¬
кеты разогреваются, и при последующем от¬
жиме выход сока увеличивается на 8%.Колее поздние лабораторные исследова¬
ния но использованию электроплазмолиза
для получения сока из лежалых яблок сорта
Golden Delicious [180] не подтвердили столь
привлекательного увеличения выхода сока
при последующем прессовании. Вследствие
злектроплазмоли.ча температура мезги по¬
степенно повышалась до 80 “С. Выход сока
при этом составил от 78,2 до 80,7%, а у конт¬
рольной партии, не подвергавшейся обра¬
ботке, выход сока составил 73,8%. Путем од¬
ного лишь нагрева мезги до 60 “С был получен
выход сока в 75,6-78,6%. Это означает, что
эффективность этого вида электрообработки,
вызывающего разрушение клеток, довольно
незначительна.13 работе [133] сообщается о применении
высоковольтных импульсов (1 -3 кВ/см) для
улучшения выхода сока при последующем
прессовании морковной мезги. Наряду суве-
личением выхода сока с 58% до примерно
80%, из мелкодисперсной мезги было достиг¬
нуто также некоторое улучшение органолеп¬
тических свойств сока.Практического применения эти довольно
затратные способы до сих пор не нашли, по
поскольку данные технологии находятся еще
в ранней сталии разработки, они все же могут
иметь некоторые перспективы в будущем.3.4.3.4. Выдержка под давлением
углекислого газа (С02)Обработка углекислым газом под повышен¬
ным давлением для увеличения выхода сока
при переработке винограда в виноделии при¬
меняется уже довольно давно. При этом ви¬
ноградная мезга для предварительного отде¬
ления сок;» выдерживается в течение 20 мин
под небольшим давлением углекислого газа
(0,3- 0,4 бар) в цилиндре с двойными стенка¬
ми, и одной нз которых (внутренней) сделаны
отверстия для выхода сока. I Год действием
давления сок вытекает наружу, и прессова¬
ние мезги проходит легче. Кроме того, при
обработке этим способом красных сортов ви¬
нограда увеличивается выход красящих ве-В начале 1990-х гглюявнлись сообщенияо	новом способе размягчения клеток при об¬
работке мезги с помощыор углекислого газа]6, 24, 25]. Мезга предварительно крупно из¬
мельчается и затем подается в реакционный
цилиндр, в который также подается углекис¬
лый газ под давлением 1-12 бар (рис. 3.28).
Через 5-30 с выдержки давление в реакцион¬
ном цилиндре резко сбрасывается. При этом
клетки повреждаются сильнее, чем это быва¬
ет при обычном измельчении сырья в дробил¬
ках, благодаря чему в сок переходит большее
количество ароматобразующих веществ. Од¬
новременно обработка обспечнвает защиту
сока от сильного окисления.Установка для обработки клетокРис. 3.28. Схема процесса обработки клетоквиноградной мезги углекислым газом
под повышенным давлением. По (221]При обработке яблочной мезги увеличива¬
ется выход ароматобразующих веществ, на¬
пример, сложных эфиров фруктов п слегка
улучшается цвет. Конечно, при последующем
извлечении ароматобразующих веществ в
обычно применяемых для этого аппаратах
их содержание в конечном продукте в значи¬
тельной степени нивелируется. Кроме того,
отмечается более низкая экстрактивность н
титруемая кислотность. Вследствие этого,
а также в связи с относительно высокими
затратами этот способ может быть пригоден
влучшем случае для получения соков прямо¬
го отжима.
Производство фруктовых соков1333.4.4.	Оборудование
для получения сока
прессованием3.4.4.1.	Прессы периодического
действия3.4.4.1.1.	Вертикальные корзиночные прессыНачиная с 1950-х гг. традиционные верти¬
кальные корзиночные прессы постепенно ис¬
чезают из перечня оборудования современ¬
ного производства фруктовых соков. Для
особых целей в лабораториях или в полупро¬
мышленных условиях сегодня применяютпрессы из нержавеющий стали (например,
тинктурные //57-прессы фирмы llubeit Sch¬
wanke (/>41431 Neuss) с номинальной за¬
грузкой 0,1-50 л (рис. 3.29).У малых прессов давление нагнетается
ручным насосом, у больших — с помощьюпривод;і с двигателем. Удельное поверх ност-поедав:мен не составляет270-350 П/см'-’.Кругшогабарнтные іі россывыпускаютсяпередні1ЖНЫМИ и полі1 остыоавтоматнзи-ронанні•їми с самостояГСЛЬНОзату хающиммаятниковым процессоч отжнма. Скоростьпрессоваиия плавно реї■ул и рус■тся во времяработыпресса. С помспециальныхвпутрснших вкладышейI! коробможно нсслс-доватьіі сравнивать пре|.суем(х::ть мезги в за-НИСМОС1гп от высоты елоя, ирнчіем с прекрас-ион воепроизводимое!!.ю резу.1Тинкл-урные прессы собъеме•м короба око-ло 2 л могут использован ься в производствен¬
ных лабораториях для проведения предвари¬
тельных экспериментов с малоизвестными
фруктами или для сравнения между собой
воздействия определенных технологических
параметров и приемов - например, при ис¬
следовании выхода сока в зависимости отРис. 3.29. Тинктурный WST-npecc [Hubert Schwanke). Слева: 2-литровая модель. Простая запорнаяконструкция корзины (короба), с рычагом насоса и манометром. Справа: продольный разрез,
дающий представление о конструкции и принципе действия пресса
Haube - Кожух; Deckel - Крышка; Presskorb - Прессовочный короб; Sieb - Сито; Bodenplatte - Основа¬
ние; Kolben - Поршень; Haltering - Крепеж; Auslaut - Выход сока; Pumpenhebel - Рычаг насоса;
Entlüftungsschraube - Клапан выхода газов; Ablasshebel und Überdruckventil - Рычаг слива и предохрани¬
тельный клапан; Ölablassschraube - Выпуск масла^ ё> ERBSLÖH Технологии напитков ЭРБСЛЁV-	 Geisenheim	ТелеАон + 49-672J-70R-0	httn:/ /www.erhslneh.mm Гайзенхайм
Глава 3личных ферментных систем или их дозиро¬
вок. Получаемые при работе на этих прессах
результаты сравнимы с промышленной прак¬
тикой лишь в отдельных и очень немногочис¬
лен! г i>fX случаях.3.4.4.1.2.	Пакетные прессы (пакпрессы)
Пакетные прессы впервые начали применить
для получения соков из яблок и груш в на¬
чале 1930-х гг. Благодаря разделению мезги
на многочисленные слои толщиной от 5 до
15 см н уложенным между ними деревянны¬
ми или пластмассовыми решетками, способ¬
ствующими быстрому отводу сока, эти прес¬
сы позволили получить недостижимый до
того времени выход сока до 80% н выше,
В этом отношении они и сегодня не уступают
новым, современным конструкциям, но в свя¬
зи с трудностями в обслуживании (для рабо¬
ты на больших прессах для их обслуживания
требовались два человека) пакетные прессы
не пользовались особой популярностью. Не¬
хватка рабочий силы была одной из главных
причин, приведших к появлению новых кон¬
струкций.Как правило один пакпресс имеет две или
три платформы, причем последний тип пак-
пресса в настоящее время уже не выпускает¬
ся. Поверхность пакетов (габариты решеток)составляет от 50 до 110 см, максимальная
высота загрузки — от 80 до 150 см. Произво¬
дительность прессов с тремя платформами
составляла до 5000 кг мезги в час. Затраты
на поддержание прессов в исправном состоя¬
нии, замену изношенных деталей п узлов и
очистку нейлоновых салфеток и решеток до¬
вольно велики, составляя большую часть эк¬
сплуатационных затрат.После появления на рынке в 1965 г. прес¬
сов модели HP фирмы Bucher и ленточного
пресса фирмы Ensink в начале 1970-х гг. па¬
кетные прессы по эксплуатационно-техниче¬
ским соображениям вытесняются из сферы
промышленного производства соков. В насто¬
ящее время пакетные прессы встречаются в
основном лишь в сфере малого бизнеса, на
небольших заводах или в фермерских хозяй¬
ствах.Для малых предприятий фирмами KranzI
GmbH (Л-4632 Pichl/Weh) и Alfass (D-72610
Horb) выпускаются так называемые поворот¬
ные пакетные прессы с двумя прессовочны¬
ми платформами. Часовая производитель¬
ность этих прессов зависит от их размеров и
составляет 500-2000 кг мезги.На рис. 3.30 изображен пакетный пресс
типа Voran 180 Р2 с двумя платформами п
моечной установкой (фирма Kranz! GmbH),Рис. 3.30. Пакетный пресс Voran 180Р2сдвумя поворотными платформами и моечной установкой
(Kranz! GmbH)
Производство фруктовых соков135позволяющий загружать каждую платформу
размером 65 х 65 см в общей сложности 12 па¬
кетами. Часовая производительность состав¬
ляет 1200 кг мезги. Мойка плодов осуществ¬
ляется в моечной установке из нержавеющей
стали, затем они вертикальным шнековым
транспортером подаются в терочную дробил¬
ку и оттуда через дозирующий короб мезга
подается на прессовочную решетку.Объемный выход сока при использовании
пакетных прессов считали обычно в литрах
на 100 кг плодов. При этом имелся в виду
объем сока прямого отжима, содержащего
суспендированные (в большей или меньшей
степени) компоненты. Указанный ниже вы¬
ход сока на пакетном прессе для разных ви¬
дов фруктов приводится по данным [164].
С современных позиций их следует рассмат¬
ривать лишь как грубое приближение к на¬
копленному с тех пор опыту.Яблоки, груши 65-83%(об./100кг)
Виноград	70-85%Вишня	65-75%Черника	80-90%Другие ягоды 70-90%Если выход сока превышает 80%, то, осо¬
бенно для яблок и груш, необходимо уточнять,
приводятся ли объемные или массовые про¬
центы.Кроме уже упоминавшейся трудоемкости
в обслуживании, пакетным прессам припи¬
сывается очень сильное окисление сока. Еще
одним их недостатком является неравномер¬
ный выход сока, что препятствует согласова¬
нию непрерывности последующих техноло¬
гических операций.3.4.4.1.3.	Полностью автоматизированные
пакетные прессыПринимая во внимание хорошую эффектив¬
ность пакетных прессов (высокий выход сока,
незначительное количество взвесей), посто¬
янно предпринимаются попытки автомати¬
зировать их работу. В [2271 сообщалось о
полностью автоматизированном прессе мар¬
ки ШК. который позднее был подробно опи¬
сан в работе [272]. Тонкий слой мезги отжи¬
мается между двумя вертикальными плита¬
ми. Пресс работает в непрерывном режиме,
процессы загрузки, прессования и выгрузки
полностью автоматизированы. Производи¬тельность пресса составляет 3.5-4 т/ч. По¬
явившиеся на рынке в 1980-х гг. автоматичес¬
кие конвейерные прессы Л ГР 70 и AFP 100
фирмы Schenk работают по аналогичному, но
горизонтальному принципу. Сравнительные
калькуляции затрат для этих прессов приво¬
дятся в [194|. В том же направлении шли ра¬
боты в США, где были запущены в производ¬
ство пакетные прессы фирмы Atlas-Pacific
[40, 61]. Все эти конструкции, однако, не по¬
лучили широкого распространения.Несколько лет назад в США фирма Good¬
nature Products начала производство совре¬
менных пакетных прессов, которые не толь
ко отжимают сок из мезги, но и фильтруют
его (рис. 3.31). Малогабаритные модели мо¬
гут приводиться в действие вручную, а круп¬
ногабаритные полностью автоматизирова¬
ны. Эти прессы в настоящее время нашли
применение прежде всего на американском
рынке. Имеются модели, специально разра¬
ботанные для небольших предприятий, кото¬
рые сами занимаются реализацией так назы¬
ваемых «биологических- или «органических»
соков1. Для отжима сока мезга подается в
фильтр-мешки по шлангу вручную или по¬
средством автоматического дозатора. І Іроцесс
отжима и фильтарцни сока контролируется
автоматическим программным управлением.
По окончании прессования фильтр-мешки в
ходе обратного движения рамы пресса откры¬
ваются, поворачиваются на 180" и опорожня¬
ются (рис. 3.31).В обшей сложности выпускается пять раз¬
личных типов прессов с объемом загрузки от0,2 до 2,7 М'!. Давление прессования в зависи¬
мости от типа пресса составляет 11 12,5 бар.
За час осуществляются два-трн прессования.
Часовая производительность для наиболее га¬
баритной модели составляет примерно 9-13 т
мезги, но с помощью добавления вспомога¬
тельных прессовочных средств производи¬
тельность отжима сока может быть увеличе¬
на максимально в два раза.3.4.4.1.4.	Горизонтальные гидравлические
корзиночные прессы
Конструкция горизонтальных корзиночных
прессов позволяет достичь больших преиму¬
ществ по сравнению с более раннішії верти¬
кальными. Среди преимуществ можно от.ме-•	возможность враго времяТехнологии напитковТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.comЭРБСЛЁГайзенхайм
136Глава 3Рис. 3.31. Современный пакетный пресс фирмы Goodnature Products, Inc. (г. Баффало, США) для отжима
и фильтрации сока (вверху). По окончании прессования фильтр-мешки поворачиваются на 180’
и опорожняютсяпредварительного отделения сока, а также
более полное заполнение корзины;♦	централизованное управление процессом
загрузки с помощью нагнетательного на¬
соса и связанные с этим автоматизацию
работы и увеличение производительности
(благодаря предварительному отделению
сока под давлением);♦	автоматический рабочий ход и возврат в
исходное положение поршня пресса при
одновременном разрыхлении выжимки,
что дает возможность дальнейшего упро¬
щения п рационализации процесса ирес-♦	использование дренажных элементов (ней¬
лоновых рукавов) с проницаемой серд¬
цевиной и фильтрами способствует быст¬
рому оттоку сока, сокращению времени
прессования и увеличению выхода сока;♦	извлечение основного количества сока про¬
исходит в герметичном цилиндре без до¬
ступа воздуха;♦	автоматическую выгрузку выжимок.
Перед извлечением сока плоды проходяттакие подготовительные операции, как при¬
емка, мойка, инспекция и, наконец, измель¬
чение (рис. 3.7). На технологической схеме
(рис. 3.32), дополнительно показаны one-
Производство фруктовых соков13711 - терочная дробилка; 12 - сборник для мезги; 13 - насос для мезги; 18 - дозатор ферментных
препаратов; 19- нагреватель мезги; 20 - сборник для мезги; 21 - мешалка длч мезги; 22- пресс НРХ
5005/фирмы ВисЬег-виуег Ав~, 23- сборник сока; 24- бункерный конвейер для выжимок; 25- шнековый
транспортер для выгрузки выжимки; 26- бункер для выжимокрации, необходимые для проведения обыч¬
ной ферментации мезги или ее фермента¬
тивного разжижения вплоть до отделения
сока на прессах типа НРХ 5005» (см. также
рис. 3.59).Горизонтальный корзиночный пресс
типа HP5000 фирмы Bucher-GuyerAG
для фруктов и овощейГоризонтальный корзиночный пресс HP5000.
появившийся впервые в 1965 г. на одном из
швейцарских предприятий по производству
соков, зарекомендовал себя нанлучшим обра¬
зом. В настоящее время этот тип пресса по
праву занимает ведущее место. По сравнению
с прессами других типов пресс ЯР5000 имеет
лучшие показатели по выходу сока, пропуск¬
ной способности, доле растворимых сухих
веществ в отжатом соке и остаточному содер¬
жанию сока в выжимках.На протяжении нескольких десятилетии
прессы серии HP постоянно совершенствова¬
лись. В середине 1980-х гг. на рынке появил¬
ся пресс НРХ 5005 с электронной системой
управления PC 2000. Регулировка технологи¬
ческих параметров пресса облегчалась нали¬
чием устройства сбора и обработки данных.
Однако все эти нововведения, призванные
оптимизировать работу оборудования, требо¬
вали высокой квалификации от обслужива¬
ющего персонала. Дальнейшие разработки
шли только и направлении создания самона¬
страивающихся прессов. Результатом разра¬
боток стал выпуск в 1994 г. модели пресса
//РА' 5005/.Конструкция и принцип работыКонструкцию прессов НРХ лучше всего по¬
яснить но схеме, изображенной па рис, 3.33.
15 корпусе пресса 1. который содержит пере-дннй опорный 2 и подвижный поршневой 'J
диски, закреплены многочисленные гиб¬
кие дренажные элементы, которые с обеих
сторон быстроразъемпымп соединениями
(рис. 3.35) соединены с камерами для сбора
сока в, 7. Дренажные элементы представля¬
ют собой гибкие пластмассовые жгуты с пе¬
риферийными продольными желобками, ко¬
торые покрыты «чулками» из полиэстера.
Через желобки осуществляется фильтрова¬
ние и выход сока. При обратном движении
подвижного диска дренажные элементы од¬
новременно обеспечивают разрыхление вы¬
жимок.Передний опорный диск 2 имеет прием¬
ную горловину 12 для загрузки мезги. Выпуск
сока из приемных сборников осуществля¬
ется по трубопроводам 9, 10. Поршневой
диск 3 и корпус пресса приводятся и дей¬
ствие гидравлическим приводом. Весь прес¬
совочный модуль может вращаться вокругПроцесс отжима сока с помощью горизон¬
тальных корзиночных прессов фирмы Bucher-
GuyerAGсхематично изображен на рис. 3.34.сухих веществ значительная часть сока отде¬
ляется уже во время загрузки пресса. Общий
объем мезги обычно во много раз превышаетроработку труднопрессл'емых фруктов и ле¬
жалых яблок. Герметичные условия работыТехнологии напитковТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.eeЭРБСЛЁГайзенхайм
Рис. 3.33. Схематическое изображение конструкции пресса НРХ(ВисЬег-виуег Ав)1 - корпус пресса; 2 - передний опорный диск; 3 - подвижный поршневой диск; 4 - дренажный элемент;
5 - быстроразъемное соединение; 6 - передний сборник сока (входное отверстие но показано);7- задний сборник сока (входное отверстие не показано); в - вращающийся центральный выпускной
коллектор сока (вход и выход сока не показаны); 9- стационарный выпускной коллектор сока;10- задний телескопический трубопровод сока (входит в передний сборник сока); 11 - клапан слива
сока (в режиме работы без вращения); /2- приемная горловина для подвода мезги; 13- входная
заслонка; 14 - гидравлический цилиндр; /5-тяга; 16- привод прессовочного модуля; 17- задний
подшипник прессовочного модуля; 18 - передний подшипник прессовочного модуля; 19- выгрузка выжи¬
мок при открытом корпусе пресса; 20 - подвод инертного газа при полностью герметичном режиме работыбований н позволяют избежать потерь сока.
Для избежания нежелательных окислитель¬
ных реакций можно использовать полностью
герметичный режим работы с подачей инерт¬
ных газов. При высоком качестве используе¬
мого сырья мойку пресса с применением хи¬
мических средств достаточно проводить один
раз в неделю (при переработке очень мягких
плодов требуются две мойки в неделю). К дру¬
гим преимуществам пресса можно отнести
возможность проведения многократной до¬
полнительной экстракции выжимок водой
непосредственно в прессе (см. также раздел
3.4.8.2). Затраты на обслуживание пресса и
поддержание его в рабочем состоянии очень
невелики — один человек может обслуживать
до 20 прессов.Для обеспечения оптимальной рентабель¬
ности, выражаемой, в частности, такими не¬
минимальное время переработки, в автома¬
тическом прессе//РА’5005/ предусматривает¬
ся пять диапазонов регулировки:11-1 оптимизирует требуемую величину за¬
грузки в зависимости от свойств прес-/2-2 устанавливает идеальное для последую¬
щей загрузки соотношение между жид¬
кой и твердой фазами;Л-3 контролирует оптимальную величину
общей загрузки;Л-4 регулирует соотношение между жидкой
и твердой фазами для последующей за
грузки;Л-5 регулирует последующий отжим сока.В компетенции обслуживающего персона¬
ла остается лишь определение критериев для
окончания отжима. При атом можно активи¬
ровать как отдельные, так и одновременно все
контролируемые параметры. Как только зна¬
чение одного из них достигнет заданной вели¬
чины, отжим завершается. Благодаря своим
особенностям пресс НРХ 5005/ представляет
собой новый этап в разработке прессов для
отжима соков, внося решающий вклад в су¬
щественное улучшение выхода продукции.Горизонтальные прессы ИР применяются
в первую очередь для извлечения соков из се¬
мечковых и других фруктов. 11аряду с этим с
помощью таких прессов извлекают соки из
ягод и овощей всех видов, а также из виногра¬
да, однако в последнем случае более широкое
Производство фруктовых соков139Поршневой или опорныйРмс. 3.35. Быстроразъемное соединение дренажного элемента прессов НР/НРХ'! \Bucher-Guyer Ав)
со сборником сока и опорным диском (в разрезе)применение находят пневматические прес¬
сы. Извлечение сока из труднопрессуемой
яблочной мезги после ее предварительной
ферментной обработки не представляет для
пресса ЯРА'5005» вообще никаких проблем.
Если при извлечении сока из мезги свежих
яблок производительность пресса состав¬ляет 8-10 т/ч, то после разжижения они до¬
стигает 16-20 т/ч.Более подробные данные для различных
прессов серии ПР. включая их производитель¬
ность и выход сока при переработке свежих
яблок, груш и ягод, приведены в табл. 3.3.
При использовании лежалых яблок выходЭРБСЛЁГайзенхаимТехнологииТелефон + 49-6722-708-0напитковhttp://www.erbsloeh.ee
Глава ЗТаблица 3.3. Прессы серии НР/НРХфирмы Bucher-GuyerAGНРХ 5005І HP 5000 ЯР 3000 HP 1 GOO HPt 200Объем іірсссоїіочпой камеры. д
Давление n iipccconounoii камери, бар
Количество дренажных элементов, шт.Ill »і і її тільності, (Т/ч) для:•	піежих яблок при II 1,1 ходе сока 82-84% м•	ферментированных яблок при выходе сої
88 90% масс.24-32 24-32 24-32 24-32сока п производительность пресса значи¬
тельно уменьшаются, что, впрочем, характер¬
но и для всех других типов прессов. Находя¬
щиеся до настоящего времени в эксплуата¬
ции прессы НР 10 000 в настоящее время уже
не производятся.Мультипрессы серии МРХфирмы
Bucher-GuyerAGДля небольших предприятий производитель¬
ностью 1 -5 т/ч фирма Buchet-Guy er AG в 1985 r.выпустила на рынок модельный ряд мульти-
прессов (рис. 3.37а), которые по инвестицион¬
ным затратам были сравнимы с ленточными
прессами. Основой для разработки системы
мультипрессов послужили проверенные прак¬
тикой прессы серии НР и пневматические мем¬
бранные прессы, которыес 1976 г. успешно при¬
менялись для извлечения сока из винограда.Модельный ряд включает в себя три типа
мультипрессов производительностью от 1 до
5 т/ч (табл. 3.4), Мультипрессы применяют-Рис. 3.36. Отделение современного предприятия по производству соков с шестью прессами НРХ5005/
фирмы ВисЬег-виуег Ав
Производство фруктовых соков141Таблица 3.4. Технические данные модельного ряда мультипрессовМРХ 100 МРХ 50 МР 27Загрузка яблочной мезги, т
Производительность для свежих яблок, т/ч
Выход сока, % масс.Потребляемая суммарная электрическая мощность пресса, кВт
Максимальное давление прессования, бар
Требуемый расход воздуха, м:|/мип, 10 бар
Мощность воздушного компрессора, кВт0,5-4,5
2.5-2,80,3-2.4
1.0-1,4ся для извлечения сока из семечковых и кос¬
точковых фруктов, ягод, винограда и т. п, и
приводятся в действие пневмоприводом. Дав¬
ление сжатого воздуха передается на мезгу
через мембрану или прессующие мехи 2 (рис.
3.37В). При вакуумировании верхней поло¬
сти резервуара 1 мехи прижимаются к его
внутренней стснке, открывается шиберная
заслонка 7, и мезга 11 поступает в прессовоч¬
ную камеру 12. Уже во время подачи мезги
большая часть сока вытекает через дренаж¬
ные элементы 3. Когда величина загрузки
сравняется с заданным значением, камера
приводится во вращение для разлыхлення
мезги. По завершении вращения на мехи 2 по¬
дается сжатый воздух, и они сжимают мезгу.При этом гибкие дренажные элементы де¬
формируются. Поддействием давления капил¬лярный сок вытекает через тканевый фильтр
дренажного элемента и, пройдя через быстро¬
разъемное соединение 4, попадает в коллектор
6. Коллекторы сока 6 соединены друг с другом
кольцевым трубопроводом (на рис. не пока¬
зан), из которого сок вытекает в ванну.Прессование и разрыхление в одном за¬
грузочном цикле повторяются несколько раз,
пока не будут достигнуты заданные значения
параметров, определяющих критерии прекра¬
щения работы прессы (выход сока, произво¬
дительность). Автоматическая выгрузка от¬
ходов прессования производится через от¬
крытый люк 10 при вернувшейся в исходное
состояние мембране 2 и вращающейся ка-В качестве основного преимущества муль¬
типрессов можно указать высокий выход сокаРис. 3.37. А. Пневматический пресс тип MPXi00{Bucher-GuyerAG)В. Пресс серии МРХ (Bucher-Guyer AG) в разрезе: а) фаза загрузки; б) фаза прессования:I - корпус камеры; 2 - прессовочные мехи (гибкая мембрана); 3 - дренажный элемент; 4 - быстро-
разьемкое соединение; 5 - подвеска; 6 - коллектор для сбора сока; 7 - подвод мезги через шиберную
заслонку; в - штуцер для подачи сжатого воздуха (вакуумный вентиль); 9 - подшипник; 10 - люк
в корпусе камеры: 11 - мезга; 12 - прессовочная камера^ ё ERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ	Geisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
142Глава 3Рис. 3.38. Поршневой (шпиндельный) прессСЕР 1000 и 2000 фирмы Vaslin Bucher
(Франция) с двумя прессующими
дисками. Корзина пресса состоит из
трек частей ( /, 2, 3). Во время
вращения центрального модуля два
концевых могут оставаться неподвиж¬
ными. Когда нужно выгрузить выжимки
(ft), выпуск модуля 3поворотом
модуля направляется вниз. Наклонное
положение короба пресса облегчает
его загрузку и выгрузку. Управление
работой пресса осуществляется
автоматически (4 программы). По [251 ]с незначительной долей мутной взвеси, что
достигается благодаря большой поверхности
фильтрования. Затраты на обслуживание и
поддержание пресса в рабочем состояния не¬
велики. Выжимки можно экстрагировать во¬
дой один или несколько раз. Для соблюдения
санитарно-гигиенических требований мойку
пресса с применением химических средств до¬
статочно проводит)! один-два раза в неделю.
Горизонтальные корзиночные прессы
для виноградаГидравлические горизонтальные прессы для
отжима сока из виноградной п ягодной мезги
были предшественникамн описанных в пре¬
дыдущем разделе полуавтоматических прес¬
сов серии IIP. При переработке винограда бла¬
годаря большому выходу сока самотеком перед
началом прессования величина загрузки при¬
мерно равна двойному объему корзины.Разрыхление мезги в этих прессах происхо¬
дит автоматически при обратном движении
диска. На нем и на противоположном диске
закреплены нейлоновые тросы, которые могутбыть снабжены металлическими шипами или
кольцами, облегчающими рыхление мезги.Металлическая корзина пресса изготавли¬
вается из нержавеющей или толстой листо¬
вой стали, защищенной от коррозии лаком
горячей сушки. Продольные прорези в стенке
корзины служат для выхода сока. Под корзи¬
ной расположен передвижной сборник сбора
сока. Па крупных предприятиях для предва¬
рительного отжима сока используются спе¬
циальные барабаны примерно той же конст¬
рукции, что и у рассматриваемых прессов.Выгрузка пресса, как и его загрузка, осу¬
ществляются через люк в центре корозины.
Для выгрузки выжимок могут использовать¬
ся подвижный сборник или шнековый кон¬
вейер. Прессы с объемом корзины в 4000 л
изготавливаются стационарными, а прессы
корзинами меньшего объемами чаше всего
являются передвижными.Конструкция и принцип действия этих и
других горизонтальных корзиночных прессов
обеспечивает неограниченный доступ возду¬
ха к соку и выжимкам, благодаря чему проис¬
ходит их сильное окисление. Как правило,
это негативно влияет на качество конечного
продукта, особенно соков из некоторых видов
фруктов. В современных конструкциях этот
недостаток учитывается, и пресс, помешает¬
ся в герметичный кожух. В таких герметич¬
ных прессах отжим сока можно проводить в
среде инертных газов практически без досту¬
па воздуха (рис. 3.39а и 3.40а).3.4.4.1.5.	Механические горизонтальные
корзиночные прессы
Для переработки фруктов наряду с гидрав¬
лическими предлагаются и механические го¬
ризонтальные корзиночные прессы. Такие
поршневые прессы рекомендуются только
для получения сока из виноградной и ягод¬
ной мезги.У прессов с внешним поршнем вся загру¬
женная мезга благодаря вращению шпинде¬
ля прессуется при поступательном движении
поршня в направлении к неподвижной плас¬
тине. В результате образуется толстый слой
выжимок со всеми связанными с этим про¬
блемами дренажа и извлечения сока, что отри¬
цательно влияет на продолжительность прес¬
сования. Для преодоления этого недостатка в
конструкции пресса должна использоваться
корзина большого диаметра и малой длины.
Кроме того, для улучшения оттока сока и раз¬
рыхления мезги прессы оснащают нейлоно¬
выми шнурами [270|,
Производство фруктовых соковРис. 3.39. А. Пневматический самонастраивающийся пресс для винограда RPZ 150 (Vaslin-Buchei). Объем
пресса - 15 ООО л, максимальное давление прессования - 2 бар. Встроенное пневматичес¬
кое управление давлением прессования и открыванием/закрыванием крышки танка. Вынос¬
ной пульт управления с системой автоматической оптимизации отжима. Подобные прессы
выпускаются вместимостью от 1000 до 40 000 л
В. Поперечное сечение пневматического пресса для винограда RPZ (Vaslin-Bucher):I - вращающийся барабан; 2 - мембрана; 3 - центральная загрузка; 4 - крышка люка; 5 - прессовоч¬
ная камера; 6- сжатый воздух; 7- металлический фильтр с прорезямиВ прессах с внутренними поршнями по¬
следние контактируют с мезгой, что, очевид¬
но, также является недостатком и может при¬
вести к поглощению соком больших или
меньших количеств ионов металлов (напри¬
мер, железа). Прессы с внутренним шпинде¬
лем могут иметь один или два прессующих
диска (рис. 3.38); если этих дисков два, то они
двигаются навстречу друг другу, обеспечивая
передачу давления во встречных направлени¬
ях. Для получения максимального выхода
сока поршневые прессы обычно требуют бо¬
лее длительного времени прессования.3.4.4.1.6. Пневматические горизонтальные
корзиночные прессыСемейство горизонтальных прессов значи¬
тельно расширилось за счет разработанных
в 1951 г. фирмой )УШтез рукавных или мемб¬
ранных прессов. Эти беспоршневме пневма¬
тические прессы с расположенным внутри
центральным резиновым рукавом позволяют
(благодаря вращению корзины пресса) отжи¬
мать сок из виноградной или ягодной мезги,
который при отжиме распределяется тонким
слоем на наружной поверхности цилиндра ивыходит через имеющиеся на ней прорези.
Благодаря этому достигается быстрый отжим
сока при небольшом давлении (2-6 бар).
В середине 1970-х гг. выпущенные фирмами
]УИ1те.ч и ВисЬег- виуе-г АС танк-прессы окон¬
чательно вытеснили с рынка довольно рас¬
пространенные рукавные прессы.Танк-прессы отличаются от рукавных тем,
что вместо корзины у них имеется герметич¬
ный танк для мезги. Прессование происхо¬
дит с помощью мембраны, форма которой
после нагнетания воздуха повторяет форму
половины танка (рис. 3.39/1 и 3.40В). Макси¬
мальное давление воздуха составляет 2 бара,
сок вытекает через внутренние перфориро¬
ванные каналы. В настоящее время такие
танк-прессы выпускаются объемом от 1000
до 40 000 л, что при отжиме виноградного
сока позволяет заполнять корзину двойным
количеством мезги.З.4.4.2.	Прессы непрерывного действия3.4.4.2.1.	Шнековые (винтовые) прессыСуществует большое число конструкций вер¬
тикальных и горизонтальных шнековых прес¬AERBSLOH Технологии напитков ЭРБСЛЁ		 Geisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
сов, некоторые из которых приведены на рис.3.41.3.42 и 3.43.Шнековые прессы отличаются простой и
достаточно падежной конструкцией, а также
высокой производительностью (до 20 т/ч).
Благодаря сильному механическому воздей¬
ствию на мезгу эти прессы дают высокое со¬
держание в соке мутной взвеси и дубильных
веществ. Кроме того, из-за интенсивного
контакта с воздухом происходит сильное
окисление сока. Выход сока из яблок со¬
ставляет не более 75% масс. В мезгу для
увеличения выхода сока неоднократно до¬
бавляют вспомогательные средства, улуч-Рис. 3.40A.	Танк-пресс WTP15 (Willmesj
объемом 15 ООО л. Модельный
ряд включает в себя
(в порядке возрастания емкости)
модели WTP 10, 15, 25, 32.
Давление 2 бара. Прессование
осуществляется
с помощью мембраны и про¬
граммного управления
в полностью автоматическом
режиме. По [251]B.	Пресс фирмы Willmes и принцип
его действияа - мембрана, под мембраной
прессовочная камера, над
мембраной воздух под давлени-b - каналы для отвода сока;
с - сборник сока
I - заполненный барабан.начало
прессования; 2- прессование,
колоколообразная мембрана отходит
от стенки, обьем прессовочной
камеры уменьшается; 3- продолже¬
ние прессования;4 - разрыхление
мезги после возврата мембраны в
исходное положение; 5- выгрузка
выжимок через отверстие для
загрузкишающие прессование. Для переработки пе¬
резревших плодов шнековые прессы мало¬
пригодны (даже при условии применения
вспомогательных прессовочных средств), и
поэтому для производства высококачествен¬
ных соков в настоящее время более предпоч¬
тительным является применение других ти¬
пов прессов.3.4.4.2.2.	Ленточные прессыРазработанный в Голландии в 1960-х гг. пресс
Ensink был первым ленточным прессом, кото¬
рый стал широко применяться в производ¬
стве фруктовых соков.
ПрОИ380ДС180 фруктовых соковРис. 3.41Вертикальный шнековый
пресс, разработанный и
применяемый в США
для производства
фруктовых соков (прежде
всего виноградного)
{Beloit Company, США)
Maischezufugr - подача1ГSinL-Sieb - опорное CV
iiise - корпус;
n-Sifib - разделитеForder-Schnecke -
шнековый транспорт»;
Spindel - вал;Widerhalt - опора;Motor - двигатель;
Saft-Wanne - сборник сока;
Schnitter-Antrieb - выходное
отверстие для сока;
Saft-Abfluss - привод
вибратора;Riemen-Schutz - защитный
кожух ременной передачи;
Trester-Austritt - выходное
отверстие для выжимок;
Luftzylinder - пневмоци¬
линдр;Antrieb - приводЛенточный пресс, использовавшийся преж¬
де преимущественно для переработки ягод,
получил известность благодаря работе [44],
в которой автор провел сравнение ленточно¬
го пресса с пакетным прессом с тремя плат¬
формами фирмы Bucher-GuyerAG по показа¬
телям экономичности. Полученные данные
свидетельствовали, что затраты на извлече¬
ние 1 т сока с помощью ленточного пресса в2,3	раза меньше, чем у пакетного пресса. Лен¬
точный пресс успешно использовался для из¬
влечения сока из прошедшей предварительную
ферментную обработку (подогретой) мезги
) в копие 1988 г. фирма Ensink нре-
уск прессов. В 1980-х гг.ленточ-
которые благодаря непрерывно-
ью автоматическому принципу
■ко интегрируются в общий тех-
1и процесс, выпускались разны-I	(Andritz, Amos, Bellmer, Diemme,
Flottweg, Klein). Короткое время прессования
(несколько минут) позволяет использовать[1861. Одна?му, полное
действия Л1и фирм;нхдля производства в первую очередь специ¬
альных продуктов (например, соков с мяко¬
тью) без применения инертного газа.Результаты исследования извлечения сока
из свежих яблок на лет очном прессе фирмы
ЯоПюе% представлены в (67[. Достигнутый
выход сока составил от 74 до 79% масс. Благо¬
даря ферментной обработке мезги (в течение2	ч при температуре 15-16 “С) было получено
значительное увеличение выхода (76,8-78,6%
масс.). В [117} сообщается, что при использо¬
вании обработанной ферментами яблочной
мезги и ленточного пресса за один проход был
получен примерно такой же выход сока —75-ратурным данным, средний выход сока из
свежих яблок при использовании ленточно¬
го пресса и однократною цикла прессования
составляет 65-75% масс. 121.38,194,197,233,
265]. С помощью последующего смешивания
мезги с водой и добавления (при необходимо¬
сти) ферментов можно повысить выход сокаТехнологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http;//www.erbsloeh.com Гайзенхаим
Рис. 3.42. Горизонтальный пресс типа Сод (Юл/со/е Рега, Франция)с гидравлическим приводом шнека для
отжима мезги с гребнями и без них (в разрезе):/ - перфорированная корзина; 2- масляно-гидравлический регулятор клапана выгрузки выжимок;3	- загрузочная воронка; 4 - рычаг гидравлического привода шнека для изменения скорости прессования;
5 - манометр; в - маховик ручного управления противодавлением через выходной клапан 2; 7 поршень
масляно-гидравлического привода шнека; 7а - планетарная передача в масляной ванне; 8 - электродвига¬
тель; 9- сок, получаемый самотеком; 10- сок после отжимаРис. 3.43. Горизонтальный шнековый пресс Riet?(Hosokawa Верех Corporation, США). Четыре
различных типа прессов с производительностью от 1 до 18 т яблок в час:/ - подача мезги; 2 - сок-самотек; Зсок после отжима; 4 - выгрузка выжимок; 5 - главный привод;6 - конус, угловая скорость вращения которого отлична от угловой скорости шнека; 7 - пневмоцилиндр
для перемещения конуса; 8- привод конусадо 80-92% масс. При переработке яблок сто-
лоных сортов длительного хранения выход
сока после первого прессования как правило
существенно ниже, н пропускная способность
пресса может снизиться на 20-25% (при этом
также отмечается повышенный расход воды11е|к раб()тка .мезги после обработки до со¬
стояния разжижения на ленточных прессах
связана с большими трудностями. В этом слу¬
чае предлагается использовать вместо прес¬
сов вибрационные сита [55J. Па основании
имеющейся информации можно утверждать,
что в настоящее время для отжима подобной
мезги наряду с прессами IIP фирмы Bucher-
CuyerAG лучше всего применять декантеры.
Ленточные прессы фирмы Amos
Наряду с двумя лен точными прессами (ЛЕР
20 п Л KP 40) производительностью 2 и 4 т/чна средних предприятиях применяются прес¬
сы Сотрас (АСР1000 и ЛСР1500) производи¬
тельностью от 2 до 8 т/ч (рис. 3,44). Также
применяются прессы Сорт фирмы Лтох (ав¬
томатические двухленточные прессы с прес¬
сующими валами высокого давления и ще¬
точными валками для очистки ленты) про¬
изводительностью 8-10 т/ч. Примерно 70%
сока получается уже после прохождения лен¬
ты с мезгой двух перфорированных валков
низкого давления. Плавное нарастание дав¬
ления позволяет проводить отжим сока из
твердых плодов без потерь через боковое вы¬
давливание мезги. Следующая зона прессо¬
вания рассчитана как зона высокого давле¬
ния. которая обеспечивает высоки)) выход
сока. Очистка ленты водой иод высоким дав¬
лением с предварительной ©чисткой щеточ¬
ными палками позволяет достичь хорошего
результата при небольшом расходе воды.
Производство фруктовых соковРис. 3.44. Ленточный пресс АСРтипа Сотрас[Arnos GmbH)Ленточные прессы фирмы BellmerВ 1983 г. фирма Bellmer привнесла в техноло¬
гию получения соков принцип прессования с
двойной лентой (пресс типа F, WPF). Отжим
сока из мезги осуществляется за четыре по¬
следовательных стадии. F-Пресс выпускает¬
ся в нескольких вариантах с различной про¬
изводительностью. Пресс типа Kaskade F
фирмы Bellmer представляет собой два соеди¬
ненных последовательно F-npecca. После от¬
жима сока из мезги в первом прессе выжимки
разрыхляются, насыщаются водой и через
удлиненный диффузионный канал подают¬
ся на второй пресс, благодаря чему достига¬
ется увеличение выхода сока до 92% масс.Появившиеся в 1994 г. прессы типа WPX
отличаются от прессов WPF наличием до¬
полнительной зоны прессования высокого
давления (рис. 3.45). Отжим сока осуществ¬
ляется (как и в прессах WPF) за четыре по¬
следовательных стадии. Мезга сначала про¬
пускается через горизонтальный участок 1.
при этом часть сока самотеком отделяется за
счет действия силы тяжести. На следующем
участке две замкнутых вращающихся ленты
образуют вертикальную клиновую шахту пе¬
ременного сечения 2. Отжим сока здесь про¬
исходит с помощью медленно нарастающего
давления (пропорционально изменению вы¬
соты и угла сужения шахты). Затем мезга,находящаяся между двумя лентами, пропус¬
кается вокруг прессовочных валов 3. В этой
зоне прессования отжим сока происходит, во-
первых. непосредственно наружу через лентыи,	во-вторых, вовнутрь через перфорирован¬
ную оболочку валов. В 5-образном контуре
зоны прессования высокого давления 4 с по¬
мощью дополнительных валов происходит
дальнейшее извлечение сока из мезги. Возни¬
кающие при этом физические силы сдвига
и давления высвобождают содержащийся в
мезге сок с соответствующим увеличением
степени выхода. Для измельчения плодов пе¬
ред извлечением сока на ленточных фильтр
прессах фирма ВеЧтег рекомендует специаль¬
но сконструированные дробилки типа ВАС
(при этом максимальный выход сока подан¬
ным изготовителя при прессовании свежих
плодов без дополнительной экстракции мез¬
ги достигает 84% масс.).3.4.5.	Извлечение сока
вибрациейСпособом вибрационного воздействия на ви¬
броситах можно эффективно извлека ть сок из
фруктов, которые после раздавливания или
измельчения легко отдают сок 11511. Этот ме¬
тод широко применялся н виноделии для пред¬
варительного извлечения сока из винограда.iERBSLOHТехнологииТелефон + 49-6722-708-0напитковhttp://www.erbsloeh.eeЭРБСЛЕГайзенхайм
148Г пава ЗРис. 3.45Ленточный пресс
типа WPXфирмы
Bellmer.-	зона прессо¬
вания низкого
давления;-	зона прессова¬
ния высокого
давления;с помощьюПодобные вибросита неоднократно применя¬
ют также после ленточных прессов для отделе¬
ния крупнодисперсных фракций мутной взве¬
си или для первичного разделения твердой и
жидкой фаз после разжижения мезги. В каче¬
стве примера подобного устройства можно
привести сепаратор фирмы Boulton, изобра¬
женный па рис. 3.46. Такие же вибросита пред¬
лагает фирма Sweco Europe S.A. Сведения об
опыте применения вибросит в производстве
фруктовых соков изложены в [41,136,204].В любом случае следует отметить суще¬
ствующую опасность окисления полученных
таким способом соков. Кроме того, следует
учитывать, что соки, богатые пектинами или
другими гидроколлоидными веществами, лег¬
ко могут привести к закупорке отверстий в
ситах. Необходимо также иметь в виду, что в
вибраторах имеют моего большие нагрузки
на конструкционные материалы, в связи с
чем они быстро изнашиваются и требуют пе¬
риодических восстановительных операций
для обеспечения дальнейшей работы.3.4.6.	Извлечение сока
центрифугированиемПроведенные в 1960-1970-х гг. эксперименты
по извлечению сока из яблок и груш с помо¬
щью центрифуг и декантеров показали ре¬
зультаты, которые были заметно ниже резуль¬татов, полученных прессованием [34, 97, 166,
171,200]. Представленные в начале 1990-х гг.
новые конструкции декантеров и особенно за¬
патентованного фирмой Westfalia Separator
AG привода с двойной передачей и дифферен¬
циальным регулятором числа оборотов, уп¬
равляемого автоматически в зависимости от
вида перерабатываемого продукта, показали
существенное увеличение выхода сока. Не в
последнюю очередь это увеличение было свя¬
зано с достигнутыми к тому времени успеха¬
ми в разработке технологии ферментативной
обработки мезги.Уже ранние исследования по извлечению
сока из яблок с помощью дскантера фирмы
Alfa-Laval [12] показали, что удовлетвори¬
тельный выход (80%) можно получить только
при условии соответствующей ферментатив¬
ной обработки мезги. Благодаря системати¬
ческим исследованиям в целях усовершен¬
ствования технологии извлечения сока с ис¬
пользованием декантеров в настоящее время
достигается примерно такой же выход сока,
как при использовании прессов, при доле
мутной взвеси 1-3% [13,14,19,128,174]. Во¬
прос абсолютной величины выхода сока зави¬
сит, как и при прессовании, от таких допол¬
нительных технологических операций, как
ферментативная обработка мезги, ее разжи¬
жения или последующей водной экстракции
сока из выжимок. При переработке лежалых
Производство фруктовых соков149соответствующую величину.Рассмотрение использования декантеров
не должно ограничиваться только вопроса¬
ми выхода сока. Благодаря быстрому и не¬
прерывному извлечению сока в герметичной
системе его окисление, а также естественную
активность содержащихся в нем ферментов
сведено до минимума. Кроме того, в таких си¬
стемах легче поддерживать на должном уров¬
не санитарно-гигиеническую безопасность.
При использовании декантеров достигается
более высокая степень измельчения плодов
с помощью интенсивного предварительного
дробления, что позволяет лучше экстрагиро¬
вать ценные соединения состава фруктов и
овощей (например, (!-каротин при переработ¬
ке моркови), В целях повышения стабильно¬
сти мутной взвеси декантерная технология
позволяет переводить в сок заданные количе¬
ства мякоти или дополнительные количества
пектинов и сухих веществ. Этот аспект мо¬
жет играть решающую роль прежде всего при
производстве специальных продуктов из яб¬
лок (соков с мякотью), разнообразных ово¬
щей, ягод и тропических фруктов. Как недо¬
статок декантеров при переработке виногра¬
да по сравнению с горизонтальными гидрав¬
лическими прессами в работе 132] отмечается
увеличение в 1-4 раза расхода энергии и
двойные затраты на техническое обслужи¬
вание,Декантеры представляют собой горизон¬
тальную шнековую центрифугу с цилиндри-Внутрн барабана находится шнек, вращаю¬
щийся с большей скоростью. Разность числа
оборотов барабана и шнека называется диф¬
ференциальным числом оборотов, которое
можно ступенчато изменять в определенных
пределах. Дифференциальное число оборо¬
тов определяет скорость выгрузки и время
пребывания продукта вдекантере. В зависи¬
мости от пропускной способности деканте-
ра и свойств продукта существует некоторое
оптимальное значение дифференциального
числа оборотов, которое обеспечивает мини¬
мальные остаточные количества сока в вы¬
жимках и мутной взвеси в соке. Вместе с тем
слишком большое дифференциальное число
оборотов уменьшает время пребывания вы¬
жимок в зоне разделения фаз и уже осажден¬
ные твердые частицы под действием центро¬
бежной силы снова переходят во взвешенное
состояние. Содержание взвеси в соке и его
прозрачность сразу же ухудшаются, что мо¬
жет быть измерено соответствующими при¬
борами. Благодаря точному измерению цент¬
робежного момента и применению систем
электронного регулирования современные
декантеры могут длительное время работать
при оптимальном значении дифференциаль¬
ного числа оборотов.Для извлечения сока из яблок в настоящее
время используются декантеры производи¬
тельностью от 2 до 30 т/ч. Для производства
таких чувствительных к окислению продук¬
тов, как соки с мякотью, фирма \VcsifaliaАЕКВБШН технологии напитков ЭРБСЛЁ	Смет,'!»,	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Рис. 3.47. Декантер типа СА 505 фирмы \Vestfalia верагаШАв. Мощность привода - 45-110 кВт,
вторичная мощность двигателя - 15 кВт, максимальное число оборотов - 3500 мин
производительность при переработке свежих яблок - 10-15 т/чSeparator AG рекомендует альтернативную
технологию, включающую в себя предвари¬
тельное грубое измельчение с помощью на¬
соса-измельчителя и тонкое измельчение
дробилкой с перфорированными дисками.
По данным этой фирмы, декантеры обеспе¬
чивают следующий выход сока из добро¬
качественных, спелых фруктов (кг сока/кг
мезги):♦	при однократном проходе:без ферментативной обработкимезги	65-76%;с ферментативной обработкоймезги	70-80%;с полным разжижением	> 90%;♦	при двухступенчатой обработке (техноло¬
гия FRUPEX):1	-я студень без ферментативной
обработки; 2-я ступень
с ферментативной обработкой
мезги	> 90%;обе ступени с ферментативной
обработкой мезги	> 92%;две ступени с полным
разжижением	> 96-97%.При переработке лежалых фруктов (осо¬
бенно без использования ферментов) выход
соки уменьшается по сравнению с переработ¬
кой спежих фруктов примерно на5%, причем
в первую очередь уменьшается пропускная
способность оборудования. Так. при исполь¬
зовании свежих фруктов декантер СА 505 мо¬жет переработать от 10 до 12 т/ч, а при пере¬
работке лежалых фруктов — лишь 7-8 т/ч.3.4.7.	Извлечение сока
с помощью вакуумных
фильтровВ одном из предыдущих разделов мы уже от¬
мечали, что выход сока при извлечении его
прессованием зависит от доли поврежден¬
ных клеток в мезге. Повреждение клеток пу¬
тем интенсивного измельчения на коллоид¬
ных дробилках может достигнуть такой сте¬
пени, что прессование становится невозмож¬
ным. Полученная этим способом более или
менее текучая мезга (обычно после добавле¬
ния воды) нагревается в прямоточном нагре¬
вателе и подвергается ферментативной обра¬
ботке. После этого из мезги выделяют арома-
тобразующие вещества с одновременным по¬
давлением активности микроорганизмов и
ферментов (оксидаз). Еще в теплом состоя¬
нии мелкоизмельченная мезга фильтруется
через вакуумный фильтр с предварительным
фильтрованием через намывной слой кизель¬
гура или перлита (рис. 3.48). Полученный
таким образом осветленный сок можно под¬
вергать концентрированию.Эта технология может применяться для
переработки вишни (после удаления кос¬
точек) и для получения различных ягодных
соков.Наилучшие результаты достигаются при
переработке ягод, богатых ароматобразующн-
Производство фруктовых соков151Фильтровальная ткань
Намывной слой кизельгура Сборник
или перлита
Осадок на фильтре
Удаление осадка на фильтре
скребкомПодачанефильтрованногопродуста	Насос для фильтрата Вакуумный насосРис. 3.48. Схема вращающегося вакуумного фильтра Seitz с намывным фильтрующим слоем. По [172]ми веществами (например, черной смороди¬
ны). Не допускается интенсивное дробление
ягод, так как сильное измельчение может от¬
рицательно сказаться на качестве конечного
продукта. Орошение поверхности фильтра
слабыми струями теплой воды позволяет
свести потери до минимума.В 1988/89 гг. в бывшей ГДР были введены
в эксплуатацию шесть вакуумных ленточных
фильтров новой конструкции, успешно ис¬
пользовавшиеся для извлечения сока из об¬
работанной ферментами яблочной, вишне¬
вой и черносмородиновой мезги [199]. Про¬
изводительность вращающегося вакуумного
а зависит от содержания мутной взве-
е вида [112]. Согласно 1172), ценность
графика, приведенного на рис, 3.49, заключа¬
ется в том, что его можно использовать для
определения исходной точки при выборе па¬
раметров процесса фильтрования, однако
следует учесть, что на результаты могут ока¬
зывать влияние и способ осветления, и свой¬
ства мутной взвеси.Вращающиеся вакуумные фильтры непре¬
рывного действия имеют высокую произво¬
дительность и большие габариты (площадь
фильтрования до 50 м2). Они успешно при¬
меняются во всем мире, в том числе для
фильтрования сточных вод.3.4.8.	Извлечение сока
экстрагированием
(диффузией)Извлечение сока экстрагированием — способ
не новый. Особенно широко он был распрост¬
ранен в конце XIX в. и использовался для пе¬
реработки яблок и груш. Уже несколько деся¬
тилетий в США технология экстрагирования
применяется для переработки сушеных слив.Рис. 3.49. Зависимость между содержаниеммутной взвеси и производительностью
вращающегося вакуумного фильтра.По [172]Первоначально фрукты или частично от¬
прессованный сырьевой материал (напри¬
мер, мезга) выдерживались некоторое время
в теплой или холодной воде, а затем из них
отжимали сок. Позднее для этого способа
было разработано производительное обору¬
дование, на которое в последнее время вновь
обратили внимание специалисты-практики.
Как правило, такое оборудование использу¬
ется в целях дополнительного получения сока
или извлечения тартратов из плодовой или
виноградной мезги после предварительного
отжима сока.Научные основы технологии экстрагирова-
ния разрабатывались преимущественно для
яблок. Благодаря работам 1181,182] эта техно¬
логия с учетом накопленных знаний, соответ¬
ствующих современному уровню развития4ERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ■	Gtis'nh'im	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
152Глава 3техники, снова стала актуальной. Успешный
опыт применения непрерывной горячей экс¬
тракции в практике крупнотонажного произ¬
водства яблочных соков, описанный в [142,
153-155], инициировал дальнейшие развитие
научных основ этой технологии [ 17,20,57-60,
74, НУ, 156, 157,168,198,211,246].В начале 1970-х гг. в промышленную прак¬
тику переработки яблок была внедрена датс¬
кая технология горячего экстрагирования по
системе DDS, применявшейся при переработ¬
ке сахарной свеклы. Воодушевившись полу¬
ченными при этом высоким выходом сока
(95% и выше), исследователи занялись и хо¬
лодным экстрагированием «сока» из выжи¬
мок, оставшихся после прессования. Рас¬
сматривались две технологии: непрерывная
технология холодного экстрагирования вы¬
жимок но системе De-Smet [2,275], на протя¬
жении нескольких десятков лет применяемая
в Нормандии для производства яблочного
сидра, и технология экстрагирования выжи¬
мок с помощью холодной волы на прессах HP
фирмы Bücher [17]. После того, как в произ¬
водстве яблочных соков широкое распрост¬
ранение получили ленточные прессы и де-
канторы, дополнительное экстрагирование
выжимок превратилось в 1990-х гг. в обяза¬
тельную операцию в общем технологическом
процессе, без которой получить рентабель¬
ный выход сока просто невозможно.Принцип экстрагированияПри экстрагировании сок, содержащийся всвязанном виде внутри клеток, должен перей-тн в экстрагирующую среду (горячую пли хо¬
лодную воду). В отличие от процесса прессо¬
вания, основанного на механическом принци¬
пе, горячая экстракция и связанная с ней диф¬
фузия основываются на вымывании веществ
из клеток при одновременном действии тем¬
пературных факторов. В качестве экстрагента
(растворителя) используется вода. I Ьюдовая
ткань образует твердую фазу, внутри которой в
отдельных клетках содержится сок. Под наруж¬
ной клеточной оболочкой находится цитоплаз-
менная мембрана, которая в естественном со¬
стоянии участвует в обмене веществ клетки.Чтобы вызвать переход — диффузию ве¬
ществ клетки через ее стенки, необходимо на¬
рушить полупроницаемость цитоплазменной
мембраны. Это достигается с помощью теп¬
лового воздействия (выдержки при темпера¬
туре 60-65 °С в течение 10 мин). В ходе про-
тивоточной экстракции вещества, входящие
в состав сока, переходят через ставшую про¬
ницаемой цитоплазменную мембрану, клеточ¬
ную оболочку и межклеточное пространство
плодовой ткани в жидкую фазу — экстрагент.
На заключительном этапе жидкая фаза отде¬
ляется от твердой.При непрерывной работе экстрактора меж¬
ду твердой и жидкой фазами постоянно под¬
держивается разность концентраций раство¬
ренных веществ, вследствие чего осуществ¬
ляется разделение фаз. При этом обе фазы
двигаются противотоком навстречу дру г дру¬
гу. Жидкая фаза течет свободно, проходя че¬
рез мезгу без принудительного воздействия
(рис. 3.50).Рис. 3.50. Принцип горячего экстрагирования с<
экстракторе. По [59]<з яблочной мезги в противоточном шнековом
Производство фруктовых соковОдним из решающих факторов в техноло¬
гии экстрагирования является соответствую¬
щая подготовка сырья. При извлечении сока
из яблок и груш горячен экстракции для из¬
мельчения плодов используют дробилку фир-
мы l'rschel-Slicer, которая позволяет точно ре¬
гулировать как форму, так и толщину кусочков
мезги. В целях обеспечения физической твер¬
дости мезги и для улучшения дренажа при
дроблении кусочкам придают волнообразную
форму. Толщина кусочков зависит от механи¬
ческой твердости плодов (спелые или лежа¬
лые) и составляет обычно от 1,8 до 4,5 мм.3.4.8.1.	Горячее экстрагированиеТехнология горячего экстрагирования но сис¬
теме DDS была введена в практику производ¬
ства яблочных соков в 1973 г. па крупных пе¬рерабатывающих предприятиях Южной Аф¬
рики, имеющих производительность до 30 т/ч
и в ограниченном масштабе применяется там
до настоящего времени (рис. 3.51). Впослед¬
ствии технология получила распространение
и в других странах, в частности, в Германии.
Опыт применения технологии экстрагирова¬
ния и особенно результаты аналитических
исследований полученных соков явились те¬
мой многочисленных научных публикации
[89,104,143,153.155-157,212,246,273,274|.Процесс горячего экстрагирования сока
схематически изображен на рис. 3.52. Выход
сока при переработке яблок 061.1ч но состав¬
ляет около 95%. Дополнительные сведения
[ 154] показывают, что в условиях крупнотон¬
нажного производства можно получить еше
более высокий выход сока.Рис. 3.51. Установка (диффузор) для экстракции сока по системе DDS [A/S de Danske Sukkerfabriker),
применяемая в ЮАР с 1973 г. На рабочей платформе находится пульт управления, внизу слев;
загрузочный люк, вверху справа - выгрузка выжимок черпальным колесомèERBSLOH технологии напитков ЭРБСЛЁ	Geisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
154		Побочным результатом экстрагирования
является разбавление сока. Степень разбав¬
ления зависит от характера управления экс¬
трагированием (от действии оператора) и
потери, сухих веществ могут составлять не¬
сколько процентов. В работе 1143] показано,
что увеличение выхода сока, достигаемое при
использовании горячего экстрагирования,
перевешивает с экономической точки зрения
необходимость дополнительных затрат на
тепловое удаление из сока излишней воды,
что придает технологии горячего экстрагиро¬
вания большую привлекательность в части
ее рентабельности, В работе [168] также де¬
лается вывод, что непрерывное горячее экс¬
трагирование интересно с. экономической точ¬
ки зрения, и с помощью данной технологии
можно получать продукты высшего качества
(при условии хорошего качества исходного
фруктового сырья).В конце 1980-х гг. от использования тех¬
нологии горячего экстрагирования по сис¬
теме 005 в европейских странах стали по¬
степенно отказываться, что было вызвано,
с одной стороны, нестабильностью каче¬
ства поступающего на промышленную пере¬
работку фруктового сырья (это иногда при¬
водило к неудовлетворительному качеству
соков), а с другой — повышенными затрата¬
ми на регулировку экстракторов и осветле¬
ние экстрактов. Проблему во многих случаях
представляло также удаление влажных, эк¬
страгированных выжимок. Кроме того, при¬
меняя новые, улучшенные технологии (на¬	Глава 3пример, сочетание отжима на прессе с после¬
дующим экстрагированием выжимок, став¬
шее вновь популярным ферментативное раз¬
жижение мезги и использование декантеров
с последующим экстрагированием выжимок
водой), в некоторых случаях можно достичь
такого же выхода сока, как и с помощью горя¬
чего экстрагирования.3.4.8.2.	Холодное экстрагированиеДля развития технологии непрерывного го¬
рячего экстрагирования швейцарская фирма
Bucher-Guyer АС разработала комбинирован¬
ную технологию извлечения сока, основан¬
ную на отжиме сока на прессе с последую¬
щим холодным экстрагированием выжимок
[17]. При этом прессование осуществлялось
по обычной технологии с помощью известно¬
го горизонтального корзиночного пресса се¬
рии HP собственного производства. По окон¬
чании прессования выжимки, находящиеся в
прессовочной камере, автоматически смеши¬
вались с заданным количеством воды (в об¬
щем случае оно составляло 10-20% от массы
выжимок). Для перемешивания прессовоч¬
ный модуль приводился во вращение, и затем
производился повторный отжим. Этот про¬
цесс может повторяться любое количество раз,
но на практике экстракцию выжимок обычно
проводят не более трех раз. На рис. 3.53 приве¬
дена схема трехступенчатого экстрагирования
сока из выжимок в прессе HP. Содержание ра¬
створимых сухих веществ в водном продукте
экстракции (ВПЭ)* в ходе трех стадий про-СокВПЭ11,7 ‘Brix 8 ‘BrixРис. 3.53. Схема трехступенчатого процесса экстрагирования выжимок в прессе WPX5005/[Bucher-Guyet
AG) с увеличением содержания растворимых сухих веществ в получаемых продуктах*	Продукт, получаемый экстрагированием выжимок, не является диффузионным соком. - Прим.
Производство фруктовых соков155цесса в данном случае достигает 8%. Одно-
или многоступенчатое экстрагирование мож¬
но проводить и без увеличения содержания
растворимых сухих веществ (РСВ). Решаю¬
щим преимуществом экстрагирования с уве¬
личением содержания РСВ по сравнению с
обычной промывкой выжимок без увеличе¬
ния РСВ является значительно меньшее по¬
требление воды (примерно на 66%), более
высокие значения сухих веществ в ВПЭ (8-
9%) и. следовательно, меньшие затраты на
выпарнвание воды при концентрировании
сока.Основное преимущество проводимого по¬
сле предварительного отжима сока состоит
в максимальном увеличении его выхода по
сравнению с одноступенчатым прессовани¬
ем. Увеличение выхода сока основано на эк¬
страгирующем эффекте подводимой воды.
Одновременно с этим снижается вязкость
ВПЭ, благодаря чему достигается высокий
выход сока при хороших показателях произ¬
водительности пресса. Зависимость между
выходом сока и производительностью прес¬
са типа НРХ приведена на графиках (рис.
3.54 и 3.55). Для свежих яблок при началь¬
ном выходе сока в 82% масс, максималь¬
ный выход, достигаемый на соответствую¬
щих ступенях экстрагирования, составляет
(рис. 3.54):♦	I ступень 90% масс. при 7,5 т/ч;♦	2 ступень 92,8% масс, при 6,1 т/ч;♦	3 ступень 94% масс, при 5,5 т/ч;Из рис. 3.55 следует, что при переработке
еяежих яблок с применением ферментатив¬
ной обработки мезги п пресса UPX 5005/ за¬
метно возрастает выход сока после первого
экстрагирования, достигая 90% масс, при
производительности пресса около 7 т/ч или
87% масс, при производительности 10 т/ч.
При этом третья ступень экстрагирования
дает лишь незначительный прирост выхода
сока при существенном снижении произво¬
дительности пресса.Производство применявшихся в 1970-х гг.
для холодного экстрагирования сока из выжи¬
мок по системе De Smct ленточных экстрак¬
торов непрерывного действия фирмы Amos к
началу 1980-х гг. было прекращено. Эксплуа¬
тация этих ленточных экстракторов, с одной
стороны, требовала опытного и квалифи¬
цированного персонала, а с другой — часто
возникали микробиологические проблемы.
В качестве замены ленточных экстракторов в
1988 г, на рынке появилась серия прессов
APEX фирмы Amos, представляющих собой
ленточные прессы с интегрированным экс¬
трактором ВПЭ (рис. 3.56). В зоне предвари¬
тельного отжима 1, то есть после трех парПроизводительность пресса, т/чРис. 3.54. Зависимость между выходом сока и производительностью пресса типа НРХ5005/фирмыВис11ег-виуег Авс применением многоступенчатого экстрагирования после предварительного
отжима сока. Сырье - свежие яблоки (данные фирмы ВисЬег-виуегАв). ДМВ - доля мутной
взвеси^4ЕКВ510Н технологии напитков ЭРБСЛЁ	 Ся«яЛеёт	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
156Глава 3Рис. 3.55. Зависимость между выходом сока и производительностью пресса типа НРХ500Ыфирмы
Вис1)ег-виуег Авс применением ферментативной обработки мезги и многоступенчатого
экстрагирования. Сырье - свежие яблоки (данные фирмы ВисЬег-виуег Ав)Рис. 3.56. Автоматический пресс непрерывного действия APEX 1600 фирмы Amosс интегрированным
экстрактором для холодного экстрагирования выжимокЗона 2Экстргированиевилков выход сока составляет до 70% [197].
Б зоне 2 посредством подачи воды осуществ¬
ляется вымывание оставшихся после про¬
хождения валков РСВ. Экстрагирование осу¬ществляется противотоком. Пресс имеет три
точки подачи воды и шесть ступеней проти-
воточиого экстрагирования. В зоне дополни¬
тельного отжима 3 выжимки подвергаются
Производство фруктовых соков157прессованию на валках высокого давления
постоянного уровня.Расход воды сводится к минимуму за счет
подачи воды, используемой для мойки лент,
через вращающийся конический распыли¬
тель в замкнутый контур. Необходимая для
экстрагирования вода отбирается из этого
контура, что дает следующие преимущества:♦	растворенные в моечной воде сухие веще¬
ства могут быть возвращены в сок;♦	использованная для экстрагирования вода
заменяется свежен, благодаря чему обес¬
печивается постоянное обновление моеч¬
ной воды;♦	потребление воды ограничивается необхо¬
димым для экстрагирования объемом.
Поданным [50а) на этом прессе при пере¬
работке свежих яблок с использованием 20%
экстрагирующей воды при производительно¬
сти 14 т/ч выход сока составил 86.6% масс. В
случае ферментативной обработки мезги вы¬
ход сока увеличивается до 90,3% масс.3.4.8.3.	Технология экстрагирования
и качество сокаОрганолептические и химические различия
между соком, полученным отжимом на прес¬
се. н ВПЭ отмечены в работах [20, 22, 94,
104, 211,212, 275]. По химическому составу
экстракт, полученный экстрагированием вы¬
жимок холодной водой, и сок, полученный
способом диффузии, очень похожи. Они от¬
личаются более низким содержанием общего
сахара, более высоким содержанием экстрак¬
та без сахаров и повышенным содержанием
минеральных веществ по сравнению с соком,
полученным отжимом на прессе. Кроме того,
сок, полученный диффузией, содержит боль¬
ше фенолов [212,271,275]. При промышлен¬
ной переработке фруктов это различие может
стать очень существенным, что бывает замет¬
но даже визуально. Этот недостаток в значи¬
тельной степени можно устранить специаль¬
ными техническими мерами — осветлением
желатином, обработкой поливинилполипир-
ролидоном (ПВПП) [104, 156], но в про¬
мышленном производстве соков экстраги¬
рованием требуется более затратная обра¬
ботка. Самое низкое содержание ароматоб-
разующих веществ установлено для сока,
полученного экстрагированием, а самое вы¬
сокое — в ВПЭ, полученном обработкой вы¬
жимок холодной водой [212]. Сок, экстраги¬
рованный с помощью холодной воды из вы¬
жимок, обладает почти такими же иоказатс-лями качества, как и сок, полученный отжи¬
мом на прессе.Комбинированная технология отжима с
последующим экстрагированием выжимок
имеет то преимущество* что более 80% сока
извлекается из плодов в неизмененном виде и
без добавления воды, а оставшиеся 10—15%
приходятся на экстракт, полученный холод¬
ным способом. В результате этого влияние
последнего на органолептические свойства и
химический состав конечного продукта край¬
не незначительно.3.4.9.	Ферментативное
разжижениеТехнология полного ферментативного разжи¬
жения плодовой ткани возникла в ходе разви¬
тия технологии обработки мезги ферментны¬
ми препаратами. Результаты исследований
показывают, как с помошыо комбинирования
двух ферментов — пектиназы и целлюлазы в
одноступенчатом процессе можно получать
продукты с различным содержанием мутной
взвеси — от почти прозрачных соков (напри¬
мер, из огурцов, папайи) и соков с мякотью
(персики) до пюреобразных продуктов (на¬
пример, из яблок, абрикосов) [188]. Этот спо¬
соб открывает новые перспективы для до¬
вольно простои технологии производства так
называемых «жидких фруктов*. Применяе¬
мые мультиферментные препараты вызыва¬
ют постепенное разрушение клеток, начиная
с ослабления и разрыва связей между кле¬
точными комплексами до полного гидроли¬
за целлюлозы. Более подробно этот фермен¬
тативный процесс описан в разделе 3.3.10, и
здесь мы остановимся прежде всего на его не-
кторых технологических аспектах.Большой потенциал новой технологии в
нестандартных производствах соков был осо¬
знан довольно быстро. Появились многочис¬
ленные публикации о принципах фермента¬
тивного разжижения, а также о технологии
получения продуктов и их составе [54-56,63,
66, 116-119. 130,189, 190, 202.214,220, 226,
233,238,253,260 и др.].Ферментативное разжижение мезги в на¬
стоящее время применяется в основном при
крупнотоннажной переработке яблок. Перед
собственно разжижением используемое сы¬
рье необходимо подвергнуть соответствую¬
щей предварительной обработке. Соответ¬
ствующая технология, оптимизированная с
течением времени для условий промышлен¬
ного производства, представлена на схеме
(рис. 3.57) в двух возможных вариантах:tERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ~ — Gelsmhrim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
158Глава 31.	Полное разжижение мезги.2.	Предварительное извлечение из мезги ло
85% сока с применением традиционной
ферментативной обработки мезги с после¬
дующим разжижением выжимок и получе¬
нием жидкого продукта гидролиза — так
называемого «вторичного сока».Первый вариант оказался более выгоднымс точки зрения сохранения цвета и вкуса ко¬
нечного продукта при условии отделения
плодоножек, семян и кожуры с помощью про¬
тирочных машин. Для этого могут приме¬
няться такие же протирочные агрегаты, как и
при производстве яблочного пюре (например,
сепаратор фирмы Поещег или так называе¬
мый турбофинишер фирмы Яо.ч.и СмеШ). В
качестве альтернативы нагрев яблочной мез¬
ги может проводиться до обработки на про¬
тирочных машинах. Из разжиженной яблоч¬
ной мезги извлекается сок (с помощью пресса
типа НР или с помощью декантера). Ленточ¬
ные прессы для извлечения сока из разжи¬
женной мезги не применяются. Фирмы, изго¬
тавливающие концентрированные продукты
для поставок на экспорт, многократно кон¬
центрируют полученные из разжиженной
мезги продукты после ультрафильтрации без
отделения ароматобразующих веществ.Во втором варианте нагрев мезги произво¬
дится только в том случае, если ее температу¬
ра ниже 15 "С. В этом случае можно получить
примерно 85% сока в неизмененном (не из
разжиженных выжимок) виде. Из этого сока
затем удаляют ароматобразуюгцие вещества,
его осветляют и концентрируют. Получен¬
ный путем экстрагирования водой из выжи¬
мок ВПЭ, как и продукт из разжиженных
выжимок, осветляют и концентрируют без
без отделения ароматобразующих веществ.Выход сока из разжиженной мезги обычно
составляет 92-95% [56]. Поскольку в процес¬
се разжижения пектины, гемицеллюлоза и
целлюлозосодержащие составляющие кле¬
точных оболочек переходят в раствор, содер¬
жание растворимых сухих веществ можно
увеличить примерно на 10%. Если при расче¬
те выхода сока исходить из первоначальной
доли сухих веществ, то можно получить зна¬
чение, превосходящее 100%.Аналитические исследования яблочных и
грушевых соков, полученных с помощью тех¬
нологии разжижения, показывают, что их вчасти некоторых показателей сильно отли¬
чается от состава традиционных соков, по¬
лученных прессованием. В соках, получен¬
ных с помощью технологии разжижения,
установлены более высокая общая кислот¬
ность, а также повышенные содержания га-
лактуроновой кислоты, экстракта, хинной
кислоты, общего сахара, фенолов и мине¬
ральных веществ [190.214-220]. Органолеп¬
тические свойства этих соков в некоторых
случаях также оставляют желать лучшего
[66]. Конечно, здесь неблагоприятным обра¬
зом сказывается длительная выдержка мезги
при температуре около 50 °С. Что касается
правовой ситуации, связанной с примене¬
нием в перерабатывающей промышленности
разжижающих ферментных препаратов (глав¬
ным образом, целлюлазы), то в некоторых
странах до сих пор в этом вопросе еще нет
полной ясности. Применение этих фермен¬
тов для производства соков по состоянию на
2000 г. не разрешено в странах-членах ЕС и в
Швейцарии*.3.4.10.	Получение сока
комбинированными
технологиямиОписанные выше технологии получения сока
наглядно показывают, что рентабельность
переработки фруктов на сок, с учетом его вы¬
хода, достигается путем комбинирования не¬
скольких способов. Для переработки фруктов,
хранившихся определенное время, с. успехом
могут применяться как традиционные фер¬
менты для обработки мезги, так и разжижаю¬
щие ферментные препараты. В иных случаях
может быть использована комбинированная
технология, сочетающая прессование с по¬
следующим экстрагированием. Очень часто
в последовательную технологическую це¬
почку включают также две разные системы
прессования, в которой в качестве первого
модуля для отжима сока используют лен¬
точный пресс, а за ним — пресс типа //Рфир-
мы Bucher-Guyer АС или ешеодин ленточный
пресс (возможны также комбинации с де-
кантерами). Практические опыты с комби¬
нированными технологиями были описаны
в работах [7, 21, 38, 128, 175, 195, 253, 255].
Благодаря комбинированным технологиям
выход сока иногда может быть увеличен до
95% и даже выше данного значения. Однако•	26-аи Сессия Комиссии Codex ÄUmentarius 3Ö.06.-7.07.2Ö03 г. утвердила основной текст Единого
международного стандарта на фруктовые соки, который содержит положение, запрещающее при пе¬
реработке фруктов применение ферментов в целях полного разжижения сырья. — Прим. науч. ред.
Производство фруктовых соковЖидкий продукт разжижения выжимок
Рис. 3.57. Схема двух различных вариантов ферментативного разжижения при изготовлении яблочныхсведений о качестве получаемого при этом
сока практически не имеется.Некоторые возможности получения сока
с помощью комбинированных технологии
представлены на рис. 3.58-3.61.Краткое резюмеИмеет смысл ретроспективно еще раз кратко
рассмотреть описанные выше способы полу¬
чения сока.Большое количество разнообразных при¬
кладных решений для извлечения соков, пред¬
лагавшихся на разных этапах техническогопрогресса, объясняется многообразием по¬
ступающих на переработку фруктов и разли¬
чиями в их физико-химических свойствах.
При модернизации имеющихся и внедрении
новых технологии извлечения соков разработ¬
чики сталкиваются с проблемами не только
разнородности используемого сырья, но и с
чисто внешними факторами — ростом цен на
сырье и общими, присущими определенному
периоду, тенденциями и изменениями техни¬
ческого, экономического и социального ха¬
рактера. Действие таких факторов будет, не¬
сомненно, проявляться и в будущем. Все они4, ЕКВБШН•	Сс15спкп'шТехнологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.ee11иенхайм
160Глава З2	одноленточных пресса AMOS	1 двухленточный пресс AMOS_ для предварительного отжима яблочной мезги для отжима с последующим водным
^	_	экстрагированием выжимокПодача воды для
экстрагированияРис. 3.58. Комбинация из двух одноленточных прессов фирмы Атов для предварительного отжима
яблочной мезги (сок прямого отжима) и одного двухленточного пресса Атоэ для отжима
с последующим водным экстрагированием выжимокгиГІ. Комбинация из пресса типа HP фирмы Bucher-Guyer AG и сепаратора фирмы Westtalia
Separator AG для переработки хранившихся яблок [1751. Выход сока после пресса НР7А%.
После экстрагирования с 20-30% воды и ферментативной обработки дополнительный выхо/
сока при извлечении декантером составляет 15-19%. Общий выход сока 89-93%>1 Дробилка	Дозатор ферментных препаратов^Р11	тх7 Ленточный пресс „ Ш| Ожф Вибросито ПСок прямого отжима *==-
(пастеризованный) __х~ёСепараторщТанк для	[ТТЛ"ферментативной	L1Lобработки	Блок управленияРис. 3.60. Комбинация используемого для предварительного отжима ленточного пресса фирмы ПоИвюд
втЬН с дозаторами для воды и ферментов и с декантером РІоІІшед (РІоЧшед СтЬН) для
конечного отделения сокасказываются на модернизации технологии и
иногда служат причиной этой модернизации.Технология непрерывного противоточного
горячего экстрагирования, впервые применен¬
ная н практике переработки яблок в 1970-х гг.,
не привела к ожидаемому успеху (особенно в
странах, и которых большую долю от нерера-батываемого сырья составляют фрукты, по¬
ступающие от крупных сельскохозяйствен¬
ных предприятий или со складов длительного
хранения). В результате эта технология была
вытеснена технологиями отжима на ленточ¬
ных прессах непрерывного действия и декан-
терах. Комбинированием непрерывных спо¬
Производство фруктовых соков(при необходимости)Рис. 3.61. В системе Tetra-AIwin-DDпредусмотрены первая и вторая ступень извлечения сокас помощью
центробежных декантеров. Выжимки, образующиеся после первой ступени, могут быть
экстрагированы водой или дополнительно обработаны ферментными препаратамисобов извлечения сока с последующим экс¬
трагированием вмжнмок была достигнута
высокая рентабельность производства. Кро¬
ме того, появление новых ферментных пре¬
паратов для обработки и разжижения мезги
способствовало тому, что прессы и декан-
теры в настоящее время с точки зрения рен¬
табельности представляют интерес как для
переработки свежих яблок, так и при перера¬
ботке яблок из хранилищ.Способы разжижения мезги интересны и
для переработки тех видов овощей и фруктов,
которые плохо пригодны для извлечения сока
отжимом или для которых еще не разработа¬
ны специальные прессы — например, манго,
гуавы, бананов и т. п. [189, 226, 233]. Поэто¬
му эти простые, малозатратные и не требую¬
щие многочисленного персонала технологии
представляют большой интерес для развива¬
ющихся стран, а то обстоятельство, что при
использовании технологии разжижения при
переработке овощей и фруктов существенно
снижается количество отходов, должно выз¬
вать интерес к этому способу у предприятий
в странах с высокоразвитой промышленно¬
стью. Технология разжижения обладает по¬
тенциалом для дальнейшего развития и мо¬
жет быть улучшена прежде всего в качествен¬
ном отношении. Если этот способ будет при¬
знан разными странами на законодательном
у ров не, то его ждет бол ьшое будущее.Нельзя обойти вниманием и интересную
новинку, предлагаемую фирмой Вискег-Сиуег
ЛЄ — известным производителем горизон¬
тальных прессов, применяющихся в произ¬
водстве фруктовых соков во всем мире и мно¬
гократно проверенных на практике. Новая
модификация появившегося в 1994 г. пресса
НРХ 5005/, представляющая собой полностью
автоматизированную, самонастраивающию-
ся установку для извлечения сока с возмож¬
ностью последующего экстрагирования вы¬
жимок, показывает, что прессы этой серии не
только не устарели, а, наоборот, устанавлива¬
ют более высокий ориентир для разработчи¬
ков перерабатывающего оборудования. Пресс
НРХ 5005/ нисколько не уступает новым сис¬
темам для извлечения сока, а по некоторым
параметрам даже превосходит их.3.4.11.	Использование выжимок
после прессованияВыжимки, получаемые па предприятиях со¬
ковой промышленности, в отдельных слу¬
чаях находят интересное применение. Так,
например, они представляют собой весьма
ценное сырье для производства пектинов или
спирта, служат кормом для скота и птиц или
используются для выработки тепловой энер¬
гии. Еще одна возможность, появившаяся в
последнее время, связана с переработкой яб¬
лочных выжимок в продукты, представляю-èERBSL0H технологии напитков ЭРБСЛЁ	 Otisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
162Глава 3mue собой комплексы растворимых и нера-
стиорнмых балластных веществ ( 122].Производство пектинов. С точки зрения
извлечения пектинов наибольший интерес
представляют высушенные отходы перера¬
ботки цитрусовых фруктов. Данные о соста¬
ве цитрусовых выжимок приведены в разделе
3,7.15. Сухие яблочные выжимки также пред¬
ставляют собой потенциально богатый ис¬
точник пектинов. Однако до недавнего време¬
ни использование яблочных выжимок для
получения пектинов было ограничено вслед¬
ствие широкого распространения технологии
ферментативной обработки мезги и связан¬
ного с этим резкого уменьшения содержания
пектинов в выжимках, что обусловливается
пектолитичсским действием ферментов. В на¬
стоящее время благодаря целенаправленному
применению определенных ферментов, не об¬
ладающих ярко выраженными пектолнтиче-
гкими свойствами, яблочные выжимки мож-водства высококачественных пектинов [108,
192].В странах с небольшими объемами пере¬
работки яблок получение пектинов из выжи¬
мок нерентабельно. В этом случае выжимки
в свежем или сухом виде используют на корм
скоту или просто компостируют. Для этих же
целей применют отходы переработки фрук¬
тов с незначительным содержанием пекти¬
нов (например, груш).Виноградные выжимки сбраживают для
получения спирта или экстрагируют водой
для получения тартратов. Из косточек вино¬
града во многих странах выделяют масло.Новые разработки в области утилизации
отходов производства касаются прежде всего
применения отходов переработки фруктов и
овощей в качестве энергоносителей.Отдельное значение в мире придается про¬
изводству метана. Согласно 1141], из 1000 т
фруктовых отходов с влажностью около 80%
можно произвести примерно 90 000 м3 мета¬
на. Американские исследователи опублико¬
вали работу [138], в которой сообщают об
опыте применения яблочных и виноградных
выжимок в качестве энергоносителей. При
непосредственном сжигании выжимок выде¬
ляется в три раза больше тепловой энергии,
чем это требуется для производства яблочно¬
го сока, и более 80% от общих энергозатрат на
производство виноградного сока, причем рен¬
табельность в обоих случаях зависит от от¬
дельных технологических фаз производствен-Опубликованы результаты экспериментов
по производству биогаза из яблочных выжи¬
мок с помощью их анаэробной ферментации
и об использован ин биологических процес¬
сов разложения для получения стабильного,
не имеющего запаха, органического сухого
продукта, масса побьем которого меньше, чем
у исходного материала, более чем на 70%.В [75] приводятся данные об одном италь¬
янском предприятии по утилизации фрукто¬
вых отходов, на котором яблочные выжимки
с низким содержанием пектина или выжим¬
ки, обработанные ферментами, высушивают
и сжигают в целях получения пара. Автор
публикации, обобщив результаты экспери¬
ментов и представив соответствующие эко¬
номические расчеты, приходит к выводу, что
несмотря на энергетические плюсы этот спо¬
соб утилизации отходов экономически оправ¬
дан только в том случае, если отходы нельзя
использовать для получения пектинов.Фирма Zipperle для получения тепловой
энергии утилизирует выжимки и отходы пе¬
реработки фруктов путем их высушивания и
сжигания. Таким образом предприятие ути¬
лизирует до 400 т отходов в сутки [3]. За счет
полученной при этом энергии обеспечивает¬
ся работа сушильной установки и дополни¬
тельно производится примерно 10 т/ч пара
для производственных нужд.3.5. Стабилизация
фруктовых СОКОВЙ. ВайсЦелью всех технологических мер по стаби¬
лизации соков является получение стабиль¬
ных прозрачных или естественно мутных
соков, питательные и органолептические
свойства которых должны изменяться в те¬
чение всего срока годности как можно мень¬
ше. Для достижения этого в зависимости от
состава сока в производстве используют как
отдельные, так и комбинированные техно¬
логические операции, целью которых явля¬
ется стабилизация физико-химического со¬
става соков.3.5.1.	Соки, устойчивые
к помутнениюСреди предлагаемых торговлей фруктовых
соков с давних пор особое место занимают
соки с естественной мякотью, большей час¬
тью яблочные, пользующиеся в настоящее
Аналитические исследования и оценка качества
и безопасности соков, нектаров и сокосодержа¬
щих напитков и сырья для их производства (кон¬
центрированных соков, пюре, жидких концент¬
ратов ароматобразующих веществ и т.д.) осуще¬
ствляются согласно полному перечню действую¬
щих методов анализа Международной федера¬
ции производителей соков (IFU), стандартов
Codex Alimentarius, Европейского союза (EN),
ГОСТ Р. Лаборатории НОАП осуществляют ис¬
следования с использованием современных ме¬
тодов и оборудования, в т.ч. биохимического -
ферментативного анализа, ВЭЖХ, газожидкост¬
ной хроматографии, хромато-масс-спектромет-
рии, спектрофотометрии, ИК-Фурье спектро¬
скопии, атомно-абсорбционной спектроскопии
и др. Организуются расширенные аналитичес¬
кие исследования присутствия в продукции ге¬
нетически измененных компонентов (ГМО); изо¬
топных соотношений; аромата и его фальсифи¬
каций; спектра антоцианинов; ингредиентного
состава функциональных продуктов; микробио¬
логического статуса (включая бактерии рода
Aiicyciobacillus) и др.
Производство фруктовых соковвремя возрастающей популярностью. Пере¬
чень требований, предъявляемых к продуктам
с естественной мякотью, с течением времени
значительно изменился, и в настоящее время
к ним относятся следующие (175]:♦	стабильный светло-желтый цвет (напри¬
мер, у яблочного сока);♦	стабильная мутная взвесь с равномерным
распределением частиц мякоти по всему
объему сока без осаждения;♦	фруктовый вкус, с кислой нотой, не горь¬
кий и не вяжущий;♦	свежий фруктовый аромат, типичный для
данного вида фруктов.К необходимым технологическим меро¬
приятиям в первую очередь относятся стаби¬
лизация цвета и мутной взвеси.Стабилизация цвета. Изменения цвета об¬
условлены исключительно протеканием фер¬
ментативных или неферментативных реак¬
ций, вызывающих в обоих случаях потем¬
нение продукта. Чтобы максимально исклю¬
чить первые, необходимо на протяжении
всего процесса производства поддерживать
содержание кислорода в атмосфере, контак¬
тирующей с продуктом, на низком уровне и
как можно раньше инактивировать содержа¬
щиеся в соке фенолоксидазы (выдержка в те¬
чение 15-30 с. при 96 °С).Ингибирования окислительных процессов
можно достичь путем добавления в продукт
L-аскорбиновой кислоты. Неферментативные
реакции, вызывающие потемнение соков (кон¬
центрированных соков с содержанием сухих
веществ 40-50%) при хранении, можно свести
к минимуму путем выбора низкотемператур¬
ного режима (например, не более -18 ”С).Стабилизация мутной взвеси тесно связа¬
на со скоростью седиментации частиц, кото¬
рая, в свою очередь, в значительной степени
определяется такими параметрами, как раз¬
мер, плотность, форма и заряд частиц, вяз¬
кость жидкой фазы, а также другие парамет¬
ры коллоидной смеси [184, 185]. Благодаря
тепловой обработке, проводимой непосред¬
ственно после предварительной фильтрации
мутной взвеси, неполитические ферменты,
содержащиеся в плодах, инактивируются в
максимальной степени, что имеет огромное
значение для формирования в соке необходи¬мой вязкости. Общее содержание взвеси в
естественно мутных яблочных соках, сво¬
бодных от грубых примесей, составляет 0,2-
1.0 г/л [278]*.О технологии получения соков с. мякотью
(или неосветленных) см. раздел 3.4.6.3.5.2.	Стабильные сокиДля получения прозрачных, стабильных со¬
ков недостаточно одного лишь простого уда¬
ления мутной взвеси (помутнения). Необ¬
ходимо снизить содержание тех веществ,
которые в будущем могут привести к образо¬
ванию новых помутнений, причем снизить
настолько, чтобы исключить саму возмож¬
ность этого нежелательного явления. По¬
скольку известны разные причины появле¬
ния помутнений в соке, то для их устранения
осуществляют различные мероприятия или
технологические операции. Какие именно,
зависит, с одной стороны, от обрабатывае¬
мого сока, а с другой — от имеющегося тех¬
нического оборудования. Как правило, при¬
меняют несколько способов, комбинируя их
между собой.Дальнейшее развитие тех или иных техно¬
логических операции (например, извлечение
сока или дополнительное экстрагирование),
а также применение ферментных препаратов
с расширенным спектром действия приводят
не только к повышенному содержанию в соке
коллоидных и фенольных веществ, но и к по¬
явлению в соке соединений!, которые при ис¬
пользовании обычных технологий переходят
в растворенное состояние лишь в ограничен¬
ных количествах. В больших объемах посту¬
пают на рынок соки, полученные купажиро¬
ванием соков из различных видов фруктов.
Следует отметить, что несмотря на стабиль¬
ные и прозрачные исходные соки, получен-бильными [50].Помутнение соков, с одной стороны, выз¬
вано грубодисперсными частицами плодо¬
вой ткани с размером частиц более 0,5 мм,
обладающими преимущественно гетероген¬
ным составом, а с другой - раствореннымивеществами, вызывающие эффект светорас-
сеивания - эффект Тиндаля (ТутЫ/).Исследованию химического состава по¬
мутнений посвящен ряд научных работ, ре-*	В данном случае процесс стабилизации мутной взвеси по своему смысловому значению совпадает с
процессом осветления, т. с. механическим удалением определенных компонентов сока, например,
п	ьх	N юк 55.2.4. - Прим. науч. ред.^АЕКВБЮН Технологии напитков ЭРБСЛЁV			Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
164Глава 3зультаты которых трудно сравнить друг с
другом из-за различных способов выделения
компонентом мутной взвеси, их обработки н
методов анализа. В основном группы ве¬
ществ, образующие взвесь, состоят из белков,
пектина, полнфеиолов, липидов, полисаха¬
ридов и минеральных веществ. В [48] приве¬
ден следующий усредненный состав мутной
взвеси яблочного сока:♦	40%-белки (нерастворимая при низких
значениях pH белковая фракция, которая
характеризуется наличием примерно 15
полос при фракционировании методом
изоэлектрического фокусирования);♦	30%-лнниды (несколько классов липи¬
дов):♦	5%-нроцианидииы (олигомеры и полиме¬
ры);♦	5%-нейтральные полисахариды (араби-
ноза, галактоза, глюкоза, рамноза, ксило¬
за, фукоза, манпоза);♦	2%- некто на (в расчете на галактуроновую♦	18%-другне вещества (минеральные и по¬
ка нендситифицированные соединения).
Устранение образующих взвесь нежела¬
тельных групп веществ н/или отдельных со¬
единении из состава соков осуществляется
следу ющи м и способам и:♦	применением ферментных препаратов;♦	применением стабилизирующих средств;♦	применением адсорбентов;♦	механической стабилизацией (фильтрова¬
нием, сепарированием).3.5.2.1.	Применение ферментных
препаратовФерментные препараты используются для
стабилизации соков, поскольку с их помо¬
щью нежелательные высокомолекулярные ве¬
щества преобразуются в низкомолекулярные
растворимые соединения, которые не участву¬
ют в образовании помутнении. В то же время
существует и обратная возможность (пока что
законодательно не разрешенная) путем фер¬
ментативной полимеризации синтезировать
из нпзкомолекулярных соединений высоко¬
молекулярные, которые затем удаляются ме¬
ханическим способом.3.5.2.1.1.	Ферментативный гидролиз
пектинаПосле извлечения соков в них остаются
стабильные вещества, образующие мутную
взвесь — фрагменты клеточных стенок и их
комплексы, состоящие из положительно за¬
ряженных цитоплазматических белконых
ядер, окруженные внешним слоем из отри¬
цательно заряженных пектнновых молекул.
Образование суспендированных частиц в
первую очередь объясняется их одинаковым
электрическим зарядом, а также присутстви¬
ем в соке природных веществ, обладающих
стабилизирующим действием.В работах [69] и [276,277] описана гипоте¬
тическая модель процесса (рис. 3.62), объяс¬
няющая процесс дестабилизации, включаю¬
щего частичное разрушение пектиновой обо¬
лочки под действием пектинметплэстсразы и
эндополигалактуроназы, что в свою очередь
приводит к агрегации противоположно заря¬
женных частиц 1. В зависимости от степени
этерификации (СЭ) пектина этот процесс
может проходить 11 пол действием пектинли-
азы: в яблочном соке, содержащем пектин с
высокой степенью этерификации (СЭ > 80%)
это возможно, а в виноградном соке, содер¬
жащем низкоэтерифицнрованный пектин
(СЭ - 44-65%), - нет [113].Пели на пектин, входящий в состав ком¬
плексов частиц мутной взвеси, действует
лишь пектинметнлэстераза растительного 2
или грибкового 3 происхождения, то реакция
деэтсрификации протекает с различной ин¬
тенсивностью, а возникающие при этом кар¬
боксильные группы, реагируя с поливалент¬
ными ионами металлов (например, с Са2+),
способствуют дестабилизации сока.Результаты исследований продуктов из
переработанных промышленным способом
персиков, груш, яблок, абрикосов и ананасов
показывают, что несмотря на интенсивную
тепловую обработку соки содержали пектин-
метилэстеразу со значительной остаточной
активностью. Особенно стабильной оказа¬
лась пектинметнлэстераза в ананасовых со¬
ках. Остаточная активность менее 10 А О/мл*
обеспечивает стабильность взвеси, и напро¬
тив, значения выше 10-80/мл приводят к ста¬
билизации сока [33]. Аналогичное действие
иектинметилэстеразы наблюдалось и в то¬
матном соке [91].' К - стандартная единица активности ферментов; 1 стандартная единица активности фермента —
количество фермента, которое катализирует превращение 1 мкмоля определенного субстрата за 1 мин
при 25 "С. - П/тм. науч. ред.
Производство фруктовых соков3.62. Агрегация частиц мутной взвеси
(см. раздел 3.5.2.1.1). По [258]4,05,06,0. Активность пектиназы (в %) в зависи¬
мости от pH (депсктиниэация яблочно¬
го сока при 55 ’С; время реакции
100 мин). По данным Novo Nordisk
Ferment Lid {т. раздел 3.5.2.1.1)20 30 40 50 60 "С
Рис. 3.64. Активность пектиназы (в %) приразличных температурах(депектиниза-
ция яблочного сока при pH 3,5; время
реакции 100 мин). По данным Novo
Nordisk Ferment Ltd (см. раздел
3.5.2.1.1)Для ферментативного гидролиза раство¬
ренных в соке пектинов, который должен про¬
текать довольно быстро (чтобы исключить
опасность брожения — в течение нескольких
часов), активности собственных пектолити-
ческих ферментов сока явно недостаточно,
и поэтому необходимо использовать соответ¬
ствующие ферментные препараты.Предлагаемые в настоящее время фермент¬
ные препараты для соков обладают высокой
пектн н мети лэстеразной, эн до- пол и гала кту-
роназной и пектинлиазной активностью,
а также побочной арабиназной, галактаназ-
ной, ксиланазной, р-М-глюканазной, ами-
лазной, гликозидазной и нротеазной актив¬
ностью [260]. Активность ферментов в пре¬
паратах существенно зависит от pH (рис.
3.63) и температуры (рис. 3.64). Повышение
дозировки фермента приводит к сокращению
времени реакции. Повышение температуры
на 10 °С повышает активность ферментов
примерно в два раза. Оптимальной следует
считать температуру 50 "С, а температурасвыше 55 “С приводит к значительному, а в
некоторых случаях нежелательному, повы¬
шению активности ферментов.Для обработки соков необходимы пекто-
литнчсские ферменты с различными меха¬
низмами действия, поскольку отсутствие
ферментов, гидролизующих пектиновые кис¬
лоты, приводит к выпадению осадка, образо¬
вание которого, как правило, вызывают реак¬
ции с ионами кальция. Образование пекта-
тов кальция может произойти и при изготов¬
лении готовых к употреблению соков из ягод
и косточковых фруктов с использованием
жесткой воды. Наряду с ионами Са2* образо¬
вание осадка могут вызвать и другие полива¬
лентные ноны металлов. Образованию осад¬
ка способствует снижение степени .'тарифи¬
кации пектина.3.5.2.1.2.	Ферментативный гидролиз
крахмалаé ERBSLOHТехнологии напитковТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.coЭРБСЛЁГайзенхаймКрахмал представляет собой запасное веще¬
ство, содержащееся в растительных тканях
166Глава 3в виде зерен, размер и форма которых зависят
от пила растения. Крахмал состоит из ами¬
лозы, растворимой в воде при комнатной
температуре (примерно от 25 до 30% в случае
нативного яблочного крахмала), и нераство¬
римого в воде амплопектина. Как амилоза,
так и амнлопектин содержат в виде эфиров
незначительное количество связанной фос¬
форной кислоты. Лишь при температуре око¬
ло 58-60 “С амнлопектин начинает погло¬
щать воду, и после дальнейшего повышения
температуры переходит в растворимое со¬
стояние. Крахмал с хорошей растворимос¬
тью легко подвергается ферментативному
гидролизу, тогда как частично растворимый
или нерастворимый крахмал гидролизует¬
ся ферментами с большим трудом или со¬
всем не гидролизуется. Так, например, не¬
зрелые яблоки содержат до 2,5% крахмала
[48].При переработке незрелых семечковых
фруктов в соки зачастую попадает большое
количество крахмала. Это особенно харак¬
терно для современных технологий, в кото¬
рых предусмотрено применение пакетных
прессов без фильтрования. При непрерыв¬
ном способе производства, обычно применя¬
емом на крупных предприятиях, отжатый сок
центрифугируется, из него выделяются аро-
матобразующие вещества и лишь затем ста¬
билизируется. При этом остаточные коли¬
чества крахмала несмотря на применение
центрифугирования, которым можно уда¬
лить очень большой процент крахмальных
зерен (> 95%), при температуре, характерной
для технологической операции выделения
ароматобразующих веществ, клейстеризуют-
ся и переходят в раствор. Растворенный крах¬
мал невозможно удалить путем осветления.
Его необходимо подвергнуть ферментативно¬
му гидролизу, поскольку он и олигомерные
продукты гидролиза склонны к образованию
ассоциатов — коллоидного крахмала, вызы¬
вая при этом оналесцируюшее помутнение в
продукте.Будучи гидроколлоидом, сильно связыва¬
ющем воду, крахмал может образовывать обо¬
лочку вокруг частиц мутной взвеси и удержи¬
вать их таким образом во взвешенном состоя¬
нии. Коллоидный крахмал с большим трудом
поддастся ферментативному гидролизу и
в течение длительного времени остается во
взвешенном состоянии. Амнлопектин, как
коллоидное вещество, обладает ярко выра¬
женным защитным действием и удаляется
только с помощью некоторых стабилизиру¬ющих средств (например, кнзельзоля). Клей-
стеризованный крахмал не только затрудня¬
ет фильтрование, но и может после розлива
вызывать помутнение сока вследствие обра¬
зования комплексов с дубильными вещества¬
ми. При этом сильное влияние на формиро¬
вание осадка оказывают поливалентные ка¬
тионы, особенно ионы тяжелых металлов.Ферментативный гидролиз растворенного
крахмала может осуществляться фермент¬
ными препаратами, содержащими в качестве
основной активности либо грибковую а-ами-
лазу, либо грибковую амилоглюкозидазу. Ме¬
ханизм действия этих ферментов изображен
на рис. 3.65 [48].а-Амилаза (ЕС 3.2.1.1) как эндофермент
расщепляет 1,4-а-связи в молекулах крах¬
мальных полисахаридов. Ферментативный
гидролиз предусматривает на определенных
этапах реакции образование комплекса «фер-
мент-субстрат», формирование которого ини¬
циируется различными механизмами, завися¬
щими предположительно от пространствен¬
ных структур фермента и субстрата. Значение
для взаимодействия имеют вид крахмала, кон¬
фигурация полисахаридов и расположение
точек разветвления. В качестве продуктов гид¬
ролиза в больших количествах образуются
мальтоза и высшие сахара. Эндоамилазы
приводят к быстрому гидролизу молекул кол¬
лоидного крахмала и устранению тем самым
их защитного действия по отношению к час¬
тицам мутной взвеси.Грибковые ферментные препараты с а-
амилазной активностью при значениях pH,
обычных для фруктовых соков (например,
3,5), и при повышенных температурах отно¬
сительно быстро инактивируются, и потому
их целесообразно применять лишь для «хо¬
лодной» стабилизации при температурах не
выше 35 "С.Глюкан-1,4-а-глюкозидаза (амилоглюко-
зидаза, ЕС 3.2.1.3) как экзофермент отщепля¬
ет остаток глюкозы с нередуцирующего конца
цепочки амилозы и амилопсктина путем гид¬
ролиза 1,4-а-связей. При этом гидролизу под¬
вергаются также 1,6-а- и 1,3-а-связи.С учетом оитимальныхзначений pH и ста¬
бильной активности, которая не зависит от
температуры, грибковые амилоглюкозидаз-
ные ферментные препараты обладают явны¬
ми преимуществами по сравнению с а-ами-
лазнмми препаратами. В этой связи ами-
логлюкозидазные ферментные препараты
можно использовать в технологии горячей
стабилизации при 50 “С.
Рис. 3.65. Ферментативный гидролиз амилопектина u-амилазой или амилоглюкозидазой (см. раздел3.5.2.1.3.	Ферментативный гидролиз
остаточного пектинаВ зависимости от вида фруктов, степени зре¬
лости плодов, используемого ферментного
препарата, условий проведения ферментатив¬
ной обработки мезги (температура, продол¬
жительность, интенсивность перемешивания
мезги) и выбранной технологии получения
сока значительные количества фрагментов и
веществ клеточных стенок переходят в жид¬
кую фазу. Эти растворенные полисахариды
клеточных стенок не только влияют на состав
сока, но и приводят к технологическим про¬
блемам. С химической точки зрения эти со¬
единения, как правило, содержащиеся в раз¬
ветвленных участках молекулы пектина, в
первую очередь представляют собой араба-
ны, арабиногалактаны и рамногалактурона-
ны 1223|. Диапазон их молекулярных масс со¬
ставляет от 10' до 101' дальтон*, поэтому эти
вещества создают особые трудности при уль-
трафнльтрации.Перечисленные соединения в настоящее
время обозначают общим термином «оста¬
точный пектин» или «гидро коллоидные ве¬
щества». При использовании обычных нек-
толитических ферментных препаратов из
исходного пектина в соке образуется пример¬
но от 10 до 50% остаточного пектина. При
ферментативной обработке мезги содержание
остаточного нектнпа существенно повыша¬
ется (до 10 г/л) [269]. Содержание гидрокол¬лоидов может заметно возрасти не только при
ферментативной обработке мезги, но и при
последующем экстрагировании.Частичный ферментативный гидролиз ос¬
таточного пектина под действием эндо- и экзо-
арабаназной активностей пектолнтических
ферментных препаратов, но гидролиз обеих
других групп — арабиногалактанов и рамно-
галактуронанов — при этом невозможен.3.5.2.1.4.	Ферментативное преобразование
фенольных веществ
При стабилизации соков и концентрирован¬
ных соков основную проблему представляют
содержащиеся во фруктах фенольные веще¬
ства. В результате ферментативного и ие-
ферментативиого окисления, иных исокнс-
лительных и полимеризационных процессов
фенольные вещества могут вызвать потем¬
нение продукта (см. раздел 2.2.2.1). Если в
мезге и отжатом соке окисление обусловлено
ферментативными процессами и протекает
относительно быстро, то после тепловой
инактивации ферментов в продуктах с мед¬
ленной скоростью протекают неферментатив¬
ные реакции. В агломерационной начальной
фазе происходит увеличение интенсивности
цвета сока, затем образование мутной взвеси,
после чего следует осаждение продуктов кон¬
денсации, зачастую связанное с определен¬
ной потерей интенсивности цвета.При ферментативном потемнении опреде¬
ленные фенольные вещества окисляются поде дг = fi,02 102!t г/мольПри,èERBSLOH Технологии напитков ЭРБСЛЁ		Gcisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Глава 3действием феиолаз через ряд промежуточных
реакций дотсмкоокрашенных продуктом кон¬
денсации — меланинов. Реакции конденсации
протекают с различной скоростью, зависящей
от температуры, содержания растворенного
кислорода, pH, содержания реакцнонноспо-
собных фенолов и первоначальной активно¬
сти ферментов.В производстве фруктовых соков феноль¬
ные вещества, которые являются одной из
причин образования помутнений, обычно
удаляют путем осаждения (см. раздел 3.5.2.2)
или с помощью ультрафильтрации (см. под¬
раздел «Ультрафнльтрация» в 3.5.2,4) с по¬
следующей обработкой.Другой способ удаления фенольных ве¬
ществ заключается в создании оптимальных
условий (доступ воздуха или кислорода) для
проявления активности содержащихся во
фруктах феиолаз с ускорением потемнения
продукта. Поскольку фенолазы тесно ассо¬
циированы с плодовой мякотью (в соке их
содержание относительно низкое) целесооб¬
разно нагнетать воздух непосредственно в
мезгу (аэрация мезги). Однако по техниче¬
ским причинам из-за неравномерного газо¬
распределения это осуществить довольно
сложно. Технологическим решением может
стать использование для обработки соков
с мякотыо соответствующего ферментного
препарата с лак казной и дифенолокендазиой
активностями [159, 160].Как показывают результаты исследований
[46, 471, в соках, обработанных микробной
лакказой, содержание основных фенольных
веществ может быть снижено:♦	хлорогеновой кислоты — на 97%;♦	кофейной кислоты —на 91%;♦	/лкумаровой кислоты — на 46%;♦	катехнна	— на 100%;♦	процианиднпа	на 100%;♦	эиикате£ина	— на 82%;♦	флоридзнна	— на 20%.Для завершения этого процесса доста¬
точно, чтобы время аэрации составляло 15-
30 мнн. На следующих стадиях технологиче¬
ского процесса происходит тепловая инакти¬
вация ферментов.Во многих странах применение фермент¬
ных препаратов с лакказной активностью в
настоящее время не разрешено нормативны-3.5.2.2.	Применениестабилизирующих средствОбщим для стабилизирующих средств явля¬
ется их свойство взаимодействовать с веще¬
ствами, входящими в состав сока. Образую¬
щиеся продукты реакции можно удалить из
сока, что способствует;♦	предварительной стабилизации в целях
облегчения последующего отделен ия мут ¬
ной взвеси;♦	стабилизации сока, при которой содержа¬
ние всех веществ, вызывающих помутне¬
ние, снижается до такой степени, которая
делает невозможным повторное формиро¬
вание помутнения;♦	предотвращает дальнейшую экстракцию
нежелательных веществ из частиц мутной
взвеси;♦	возможному улучшению некоторых орга¬
нолептических свойств.Используемые для стабилизации техно¬
логические средства не должны содержат!,
токсичные вещества, которые могут перейти
в сок. После окончания обработки стабили¬
зирующие средства должны удаляться но
возможности полностью. В отдельных стра¬
нах разрешено применение разных стабили¬
зирующих средств. При стабилизации соков
необходимо учитывать следующие обстоя-Стабилизируюшнй эффект в значитель¬
ной степени зависит от способа дозировки:
оптимальный эффект достигается лишь в
том случае, если дозировка осуществляется
непрерывно и при этом не происходит ло¬
кального превышения требуемой концентра¬
ции используемого средства. Для достиже¬
ния хорошего результата при стабилизации
сок необходимо равномерно перемешивать.Дозировка стабилизирующего средства за¬
висит от pH: чем ниже pH сока, тем лучше
будет эффект стабилизации при использова¬
нии одного и того же количества средства.Действие стабилизирующего средства за¬
висит от температуры, причем температуру
сока при стабилизации следует по возмож¬
ности поддерживать постоянной. Колебания
температуры вызывают турбулентные пото¬
ки и, как следствие, затрудняют осаждение
частиц мутной взвеси.Для повышения эффективности стаби¬
лизации (независимо от того, проводится ли
а к«-
Производство фруктовых соков169она холодным или горячим способом) сле¬
дует придерживаться определенной после¬
довательности добавления технологических
средств, например, бентонит-желатин-кн-
зельзоль.В промышленном производстве соки ста¬
билизируют горячим способом после выделе¬
ния ароматобразующих веществ, промежуточ¬
ного увеличения содержания растворимых
сухих веществ до 20-24% и перед заключи¬
тельным концентрированием. Высокое содер¬
жание сухих веществ (более 25%) затрудняет
осаждение мутной взвеси. Для стабилизации
холодным способом доля сухих веществ не
должна превышать 17%.При горячей стабилизации (-50 "С) фер¬
ментативный гидролиз должен быть полно¬
стью завершен до внесения в сок основного
средства.В то же время следует иметь в виду, что
при стабилизации соков удаляются не толь¬
ко нежелательные вещества, но и некоторые
соединения (в небольшом количестве), опре¬
деляющие качество, особенно ароматобразу-
ющие вещества.Перспективы дальнейшего развития тех¬
нологии непрерывной стабилизации связаны
с. отделением веществ мутной взвеси путем
флотационной технологии. При флотации
на частицах взвеси собираются пузырьки газа
(воздуха, азота), благодаря чему они всплыва¬
ют. Продукт флотации, образующийся в виде
пены, постоянно удаляется. На практике из-
за высокой стоимости необходимого обору¬
дования эта технология в настоящее время
применяется довольно редко.Обработка мутной взвеси после
стабилизацииПри стабилизации фруктовых соков в зави¬
симости от различных факторов (способа, ко¬
личества стабилизирующего средства) в оса¬
док выпадает значительное количество взве¬
си — как правило, отЗ до 10% (иногдаболее).
Потери сока при этом составляют обычно ме¬
нее 4%. С одной стороны, из экономических
соображений, а с другой, — для уменьшения
загрязнения сточных вод требуется обязатель¬
ная обработка отделенной взвеси, для чего
используется следующее оборудование.Вакуумный ротационный фильтр (барабан¬
ный вакуум-фильтр). Наилучшие результаты
показывает обработка взвеси после стабили¬
зации посредством вакуумной фильтрации
(см. раздел 3.5.2.4). В настоящее время эта
технология находит широкое применение.с «I Е^ШНФильтр-пресс (рис. 3.66). Внутри корпуса
фильтра между неподвижным основанием и
подвижным поршнем располагаются рамы,
закрепленные на направляющих балках.
Внешние края рам, изготовленных преимуще¬
ственно из пластмассы, снабжены резиновы¬
ми уплотнениями. Рамы к фильтровальным
пакетам прижимаются гидравлическим при¬
водом. Фильтруемый продукт подается на
фильтр эксцентрическими винтовыми или
поршневыми насосами. Максимальное рабо¬
чее давление фильтра составляет 12-15 бар,
перепад давлений — 4-5бар. Эффективность
разделения твердой и жидкой фазы зависит
от величины давления и продолжительности
фильтрования, причем продолжительность
определяется составом образующих взвесь
веществ и количеством добавленных вспомо¬
гательных средств.В настоящее время в промышленном про¬
изводстве фруктовых соков фильтр-прессы
применяются довольно редко.3.5.2.2.1.	Стабилизация бентонитом
Бентонит представляет собой продукт вывет¬
ривания вулканического пепла и туфа или
пегамитов и содержит от 70 до 90% глинисто¬
го материала монтмориллонита (гидросили¬
ката алюминия). Кристаллы монтморилло¬
нита имеют слоистую структуру. Каждый
слой в свою очередь состоит из тетраэдри¬
ческого алюминиевого слоя, заключенного
между двумя тетраэдрическими силикатны¬
ми слоями (рис. 3.67). В мсжслойном про¬
странстве, в зависимости от вида бентонита,
содержатся различные количества кристалли¬
зационной воды и способных к обмену катио¬
нов (кальция и натрия). В водном растворе
катионы высвобождаются и слои приобрета¬
ют общий отрицательный заряд. Вследствие
дефектных образований во внешних частях
слоев образуются положительные заряды, но
общий отрицательный заряд всего слоя до¬
минирует. Интенсивность заряда (г-потенци¬
ал) очень сильно зависит от pH. Так как в
смешанных натрий-кальциевых бентонитах
активная кислотность значительно ниже,
чем в кальциевом бентоните, то они облада¬
ют повышенной реакционной способностью.Способность бентонитов к набухан ню раз¬
лична в зависимости от их происхождения и
состава: у натриевых бентонитов она высо-вых — низкая (менее 1(1 мл жидкости lia 1 г).
Эффективность плохо набухающих бентони¬
тов сильно снижается с ростом pH (> 3,5).Технологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Рис. 3.66. Филыр-пресс(всЬепкПНегЬаивтЬН)Рис. 3.67. Кристаллическая решетка монтмориллонита
Производство фруктовых соков	171Благодаря низкому г-потенциалу натриевые
бентониты при одинаковой дозировке про¬
являют более высокую эффективность, чем
кальциевые, но они образуют гораздо больше
взвесей. Смешанные бентониты с высокой
способностью к набуханию обладают значи¬
тельно большей адсорбционной активностью
(особенно при значениях pH более 3,5) [73].
Благодаря различному распределению заря¬
дов бентонит реагирует с белками и дубиль¬
ными веществами, и, кроме того, он уменьшает
содержание тяжелых металлов и остаточные
количества химических средств защиты рас¬
тений. Смешанные бентониты могут снизить
содержание полифенолов примерно на 40%.Количества бентонита, требуемые для
смягчения, определяют в предварительном
опыте, используя дозировки от 30 до 150
(500) г/100 л. Поскольку эффективны лишь
набухшие бентониты, проводят их предва¬
рительное набухание в течение более 8 ч,
смешивая одну часть бентонита с 5-10 час¬
тями воды. Путем повышения температуры
воды (до макс. 60 °С) и перемешивания мож¬
но сократить время набухания до 3-4 ч. При
добавлении суспензии бентонита к соку сле¬
дует обеспечить хорошее перемешивание,
что лучше всего достигается включением
мешалки непосредственно перед внесением
бентонита. Добавленный бентонит следует
поддерживать во взвешенном состоянии в те¬
чение примерно 15 мин. Смешанные бенто¬
ниты следует применять лишь при горячей
стабилизации, поскольку в повышенном
количестве они образуют слишком много
трудно осаждаемой взвеси [99].3.5.2.2.2.	Стабилизация желатином
Желатин добывается путем щадящего кис¬
лотного (желатин Л, от «асЫ» ~ «кислый»)
или щелочного (желатин В, от *Ьаас> = «ос¬
новной, щелочной») гидролиза содержащих
коллаген веществ животного происхождения
(свиной кожи, костей, хрящей) и состоит
примерно из 85-87% белка, 9-12% воды и 2-
4% минеральных солей. Белки (коллагены) в
свою очередь состоят из аминокислот, свя¬
занных друг с другом амидными связями.
Спиралевидная пространственная форма
молекул коллагена зависит от аминокислот¬
ной последовательности (первичной струк¬
туры), определяющей конфигурацию молеку¬
лы (вторичную структуру). Чаще всего в
молекулярной цепочке коллагена встречают¬
ся аминокислоты глицин, пролин (около
15,5% масс.) и гидроксипролин.Способ гидролиза решающим образом вли
яет на изоэлектрическуюточку (значениеpH,
при котором молекула электрически нейт¬
ральна): у желатина, полученного кислот¬
ным гидролизом, это значение составляет
примерно 9,0, а у желатина, полученного ще¬
лочным гидролизом, — примерно 5,0. Если
pH среды ниже изоэлектрической точки, то
желатин имеет положительный заряд, если
выше — то отрицательный. Интенсивность
заряда тем выше, чем больше разность между
изоэлектрической точкой и значением pH сока.
По этой причине для стабилизации соков
можно использовать лишь желатин, полу¬
ченный кислотным гидролизом, поскольку
он обладает высоким положительным заря¬
дом. Частицы взвеси, взаимодействуя с же¬
латином, осаждаются благодаря электрон¬
но-парному притяжению. В зависимости от
интенсивности тепловой обработки в процес¬
се производства образуются продукты рас¬
щепления с различной молекулярной мас¬
сой: чем интенсивнее тепловая обработка,
тем меньшую массу имеют образующиеся
фрагменты. При этом отдельные типы же¬
латина проявляют различные химические и
физические свойства. Для характеристики
желатина помимо всего прочего используют
параметр «желирующая сила», которую вы¬
ражают числом Блома. В литературе приво¬
дятся разные данные о взаимосвязи между
числом Блома и эффективностью стабили¬
зации, причиной чего может являться то, что
обычный имеющийся в продаже желатин с
определенным числом Блома получают путем
смешивания партий желатина с различными
желируюшими свойствами. В этой связи для
достоверной оценки качества желатина более
подходящим выглядит параметр, характери¬
зующий распределение молекулярных масс в
препарате (обычно от 2 • 101 до 2 ■ 105).Для стабилизации фруктовых соков реко¬
мендуется использовать желатины с низким
или средним числом Блома (от 80 до 100).
Они отличаются высокой коагуляционной
активностью, широким диапазоном стабили¬
зирующих свойств, высокой способностью к
связыванию полифенолов, небольшим обра¬
зованием взвеси и лучшей растворимостью
[981.При использовании сильно гидролизован¬
ного желатина с низким числом Блома низко¬
молекулярные белковые фрагменты попадают
в сок и не осаждаются сразу, а реагируют пос¬
ле частичного восстановления с полифеноль-
иыми веществами, вызывая последующееТехнологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
172Глава 3помутнение продукта. Эти белковые фраг¬
менты можно удалить путем обработки бен-В качестве стабилизирующего средства
желатин используют для уменьшения со¬
держания фенольных веществ и улучшения
фильтрационных свойств соков. Из феноль¬
ных веществ яблочного сока наибольшее
значение имеют процианидины (лейкоциа-
нидины), отвечающие за горький (низкомо¬
лекулярные процианидины) и вяжущий вкус
(высокомолекулярные процианидины). Про-
цианидины относятся к группе так называе-
мых чистых дубильных веществ, то есть ве¬
ществ, которые могут реагировать с белками.
Поэтому при стабилизации желатином кон¬
центрация отдельных групп фенольных ве¬
ществ уменьшается в разной степени. Спо¬
собность фенольных веществ образовывать
комплексы с белками повышается с увеличе¬
нием числа фенольных гидроксильных групп
и степени полимеризации [145,146]. Способ¬
ность белков реагировать с фенольными ве¬
ществами связана с пролином: белки, содер¬
жащие пролин, активны по отношению к
веществам, образующим взвесь, а белки, не
содержащие пролин, неактивны. Насколько
специфично дан ное свойство, показывает тот
факт, что гидроксипролин неактивен по от¬
ношению к образующим взвесь веществам.
Это обстоятельство, а также образование бо¬
лее высоких количеств взвеси при повышен¬
ных температурах позволяют заключить, что
водородные связи при взаимодействиях меж¬
ду белками и полифенолами не так важны,
как гидрофобные [228-231].Желатин реагирует не только с феноль¬
ными веществами соков, но и с пектинами и
другими соединениями, причем эти реакции
в значительной степени зависят от pH сока и
его температуры. При низких значениях pH,
несмотря на наличие дубильных веществ,
внесенный желатин осаждается не полно¬
стью. При переработке соков, богатых кисло¬
тами и дубильными веществами, это может
привести к проблемам со стабильностью.Значительное влияние на процесс агрега¬
ции оказывает присутствие электролитов,
особенно ионов Ре3'. При низкой дозировке
желатина наличие пектинов препятствует
формированию комплексов между полифе¬
нолами и желатином, а при высокой его до¬
зировке образуются комплексы между пекти¬
ном и желатином, а также между пектином,
желатином и полифенолами, которые агре¬
гируют тем лучше, чем более близки друг кдругу соотношение масс желатина и пекти¬
на, с одной стороны, и соотношение факти¬
ческих эквивалентных масс участников ре¬
акции, с другой. При высоком содержании
пектина требуемая дозировка желатина была
бы слишком высока (как и количество обра¬
зующейся взвеси), и поэтому перед добавкой
желатина необходимо провести ферментатив¬
ное расщепление пектинов. Наличие крахма¬
ла в соке также стабилизирует взвесь.Требуемая дозировка желатина определяет¬
ся путем проведения предварительного опы¬
та. Например, при обработке яблочного сока
примерно через 1,5 ч после добавки псктоли-
тического ферментного препарата отбирается
проба, которая должна быть гомогенной и
представлять собой подлежащий стабилиза¬
ции объем сока. Пять мерных цилиндров емко¬
стью по 100 мл заполняют соком, добавляют
растворы желатина с постепенно повышаю¬
щейся концентрацией — от 1,0 до 5,0% (на¬
пример, 1,0 мл 1%-ного раствора соответствует
10 г желатина/100 л, 1,5 мл 1%-ного раствора
соответствует 15 г желатина/100 л и т. д.). Для
приготовления раствора следует использо¬
вать тот желатин, который затем будет при¬
меняться в производстве. Раствор следует по
возможности использовать в свежем виде.
После добавления раствора желатина необхо¬
димо обеспечить быстрое и тщательное пере¬
мешивание. Примерно через 15 мин от каждой
пробы отфильтровывают некоторое количе¬
ство сока, и к фильтрату добавляют несколько
капель раствора желатина. Пробы, в которых
при этом образуется вторичное помутнение,
содержат слишком мало желатина, а проба,
в которой помутнение не образуется, соответ¬
ствует его необходимой дозировке. Отфильт¬
рованные пробы сока можно параллельно
проверить на возможную передозировку жела¬
тина путем добавления нескольких капель
1%-ного раствора таннина.Определенное предварительным опытом
оптимальное количество желатина (10- 200
г/100 л) растворяют в воде и вносят в сок при
помощи дозирующего насоса. На практике
работают с растворами желатина в концент¬
рации от 5 до 10%. Растворимость желатина
зависит от температуры, причем его раство¬
римость в воде выше, чем в соке. Прозрачный
желатин растворяется при постоянном пере¬
мешивании в горячей (около 80 'С) или хо¬
лодной воде (примерно в десятикратном ко¬
личестве) или обязательном набухании в
течение примерно 15 мин и перемешивании
при температуре 60-70°С.
Производство фруктовых соков	 173Стабилизация сока желатином в боль¬
шинстве случаев проводится совместно с
ферментативным гидролизом пектина. По
указанным выше причинам предпочтитель¬
нее (особенно в случае соков, богатых пекти¬
нами) добавлять ферментный препарат за
0,5-2,0 ч до добавления желатина (в зависи¬
мости от температуры стабилизации).Эффективность стабилизации во многом
зависит от температуры. При низких темпе¬
ратурах (< 7 °С) желатин осаждается не пол¬
ностью (возможно последующее образование
осадка), и поэтому рабо тать следует при тем¬
пературах около 15 "С. При температурах
свыше 20 °С эффективность применения же¬
латина значительно снижается, и при темпе¬
ратуре около 40 "С он не коагулирует. При
горячей стабилизации (-50 °С) требуемая до¬
зировка желатина вносится после предвари¬
тельного ферментативного гидролиза пекти¬
нов и/или крахмала, причем удовлетвори¬
тельный результат достигается лишь при
комбинированной стабилизации желатином
и кизельзолем.3.5.2.2.3.	Стабилизация желатином
и кизельзолемКизельзоль представляет собой водный кол¬
лоидный раствор кремн невой кислоты, имею¬
щий вид опалесцирующей молочной взвеси.
Частицы этой взвеси состоят из аморфного
ангидрида кремниевой кислоты с гидрокси-
лированной поверхностью. Размер частиц в
зависимости от вида золя составляет от 10
до 50 нм.Высококонцентрированные стабильные
кизельзоли производят двух типов: щелочной
и кислый кизельзоль.Щелочной кизельзоль получают из жидко¬
го силикатного стекла путем ионного обме¬
на, при котором большая часть ионов натрия
остается в растворе. Напротив, кислый ки¬
зельзоль получают из высокочистой аморф¬
ной кремниевой кислоты, и поэтому они так¬
же отличаются высокой чистотой [234].В зависимости от способа производства
варьируются размер зерен кизельзоля, сте¬
пень агломерации, заряд (положительный
или отрицательный в зависимости от ста¬
билизации оксидом или хлоридом алюми¬
ния), плотность заряда, удельная поверх¬
ность, а также первичная структура. Поэтому
имеющиеся в продаже кизельзоли обладают
различной эффективностью и различным
механизмом действия.Отрицательно заряженный кизельзоль
используется преимущественно в виде 15%-
или 30%-ного раствора, в первую очередь, как
вспомогательное средство при стабилизации
желатином (особенно тогда, когда вследствие
слишком высокого или слишком низкого со¬
держания полифенолов стабилизация только
желатином была бы неэффективной). В за¬
висимости от pH среды кизельзоль приобре¬
тает различную интенсивность заряда (г-по-
тенциал) — чем ниже значение/.-потенциала,
тем выше скорость реакции с желатином.
При повышенной температуре стабилизация
при помощи желатина реализуема лишь в
комбинации с кизельзолем.С использованием кислых стабилизиро¬
ванных золей можно добиться коагуляции
без желатина. Хотя при этом происходит ос¬
ветление сока, стабилизация его свойств не
гарантирована, поскольку полифенольные
вещества не адсорбируются кизельзолем.
Однако при использовании определенных
золей наблюдаются также и адсорбционные
свойства, аналогичные свойствам бенто¬
нитов.Требуемая дозировка кизельзоля определя¬
ется предварительным опытом. В общем слу¬
чае используют 5-10-кратное количество
15%-ного раствора кизельзоля по отношению
к желатину, причем для ярко окрашенных со¬
ков применяется пониженная дозировка, а
для яблочных соков, производимых преиму¬
щественно из столовых сортов яблок, — по¬
вышенная дозировка. Повышенные дозиров¬
ки кизельзоля могут требоваться и для других
соков (особенно грушевых) [95]. На соотно¬
шение «желатин-кизельзоль» влияет и тем¬
пература стабилизации: при горячем способе
требуются значительно более высокие дози¬
ровки кизельзоля [ 100]. Стабилизация жела¬
тином и кизельзолем практически полностью
вытеснила применявшаяся ранее стабилиза¬
ция желатином и таннином.3.5.2.2.4.	Стабилизация хитозаномХитозан (поли-Р(1,4)ЛГ-ацетил-гликозамин)
получают из хитина, который в значительных
количествах (20-30%) содержится в панци¬
рях ракообразных (побочного продукта про¬
изводства консервированных морепродук¬
тов). На свойства хитозана в значительной
степени влияют вид ракообразных, время их
вылова, а также методы переработки [37|.
Производство хитозана включает в себя мно¬
гоступенчатый процесс очистки и процесс
щелочного деацетилирования. Благодаря на-Технологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
174Глава 3линию свободных аминогрупп хитозан обла¬
дает ионообменными свойствами.Хитозан обладает интенсинвым положи¬
тельным зарядом, что приводит к образова¬
нию комплексов с полиэлектролитами, кото¬
рые с увеличением размера коагулируют, и
поэтому хитозан используют аналогично же¬
латину. Хитозан абсорбирует тяжелые ме¬
таллы, остаточные количества пестицидов и
хиноны, а также снижает микробиологиче¬
скую обсемснненость продукта (что имеет
значение прежде всего для производства пи¬
щевых продуктов, подвергаемых минималь¬
ной обработке). Химический состав хитоза-
на обусловливает его легкую биологическую
усвояемость.В настоящее время по законодательным и
экономическим причинам хитозан в произ¬
водстве фруктовых соков не применяется.3.5.2.3.	Применение адсорбентовВсе адсорбирующие материалы отличаются
высокой пористостью и связанной с этим
большой внутренней поверхностью, на кото¬
рой под действием физических сил связыва¬
ются определенные соединения из состава
соков. В отличие от ионообменников между
обрабатываемым соком и адсорбентами не
происходит обмена ионами (ни катионами,
ни анионами), и поэтому не происходит из¬
менения содержания в соке минеральных ве¬
ществ.3.5.2.3.1.	Активированный угольДля производства активированного угля ма¬
териалы растительного происхождения кок¬
суются и обрабатываются при определенных
условиях (активируются). В результате по¬
лучается активированный уголь с различ¬
ным объемом нор, а также их геометрией и
распределением. Образующаяся при активи¬
ровании внутренняя поверхность имеет зна¬
чительную площадь (от 500 до 1500 м2/г), что
обусловливает высокую адсорбционную спо¬
собность. При этом вещества состава соков,
имеющие определенную пространственную
конфигурацию, чисто физически адсорбиру¬
ются на поверхности под действием вандер-
ваальсовых сил. Значительное влияние на
скорость адсорбции оказывают размер час¬
тиц используемого активированного угля,
температура продукта и значение pH.Активированный уголь применяют для
снижения цвета яблочных соков в количе¬
ствах от 300 до 500 г/гл [4 ]. В зависимости от
используемых мембран обработка активиро¬ванным углем может осуществляться в рам¬
ках ультрафильтрации. Параллельное умень¬
шением интенсивности цвета наблюдается
снижение содержания патулина.Хотя восстановление активированного уг¬
ля и возможно (тепловым, паровым или хи¬
мическим способом), по экономическим со¬
ображениям в производстве соков не приме¬
няется.3.5.2.3.2.	Адсорбирующие смолыАдсорбирующие смолы представляют собой
химически инертные полимеры с отличными
адсорбционными и десорбционнымн свой¬
ствами. Гидрофобные соединения в кислой
среде физически связываются смолами под
действием вандерваальсовых сил с очень ма¬
лой интенсивностью взаимодействий между
адсорбирующим материалом и молекулами
реагирующих с ним веществ. С повышением
температуры связывающая способность еще
более снижается. В отличие от активиро¬
ванного угля, адсорбирующая способность
которого обусловлена исключительно фи¬
зическими силами, при использовании ад¬
сорбирующих смол определенную роль игра¬
ет взаимодействие Лондона [ 177].Поскольку образующие взвесь вещества
блокируют активную поверхность смол, ис¬
пользовать эти средства целесообразно в со¬
ках, отфильтрованных до прозрачного состо¬
яния (лучше всего после ультрафильтрации).Текучие свойства соков в значительной
степени определяются их вязкостью, в связи
с чем содержание растворимых сухих веществ
в обрабатываемых соках не должно сущест¬
венно превышать 25%.Поскольку при использовании адсорбиру¬
ющих смол эмиссия чужеродных веществ от¬
сутствует, риска передозировки при стабили¬
зации нет.а)	Поливинилполипирролидон (ПВПП)
Поливинилполнпирролидон (ПВПП) (рис.
3.68) представляег собой трехмерный полимер
с сетчатой структурой, нерастворимый в воде,
кислотах, щелочах и органических раствори¬
телях. В воде он незначительно набухает.ПВПП адсорбирует в кислой среде фе¬
нольные соединения с образованием межмо-
лекулярных водородных связей. Эта адсорби¬
рующая способность в значительной степени
зависит от таких параметров, как pH. темпе¬
ратура, ионная сила, полярность матрицы и
геометрия структуры ПВПП. В свою очередь
геометрия определяется условиями произвол-
Производство фруктовых соков175ства, в результате которого могут быть полу¬
чены зерна различных размеров и с распреде¬
лением фракционного состава [52].Избирательность адсорбции фенольных
соединений ПВПП преимущественно зави¬
сит наряду с числом гидроксильных групп от
их позиции в фенольном кольце (ОН-груп-
ПЫ В 777-ПОЗИЦИИ сильнее, чем в о- и р-пози¬
циях) и от влияния на электронную плот¬
ность других заместителей (индукционный
и мезомерный эффекты). Свойство ПВПП
вступать во взаимодействие с СН-кислы-
ми атомами водорода также дает возмож¬
ность адсорбционным путем удалять неко¬
торые микотоксины (например, патулин)
184].ПВПП применяют в производстве ста¬
бильных соков (в качестве профилактиче¬
ского мероприятия) для повышения стабиль¬
ности цвета и снижения окисляемости со¬
ка. Обычная дозировка составляет от 20 до
50 г/100 л, а в экстремальных случаях — до
300 г/100 л.б)	Прочие адсорбирующие смолыВ последние годы наряду с ПВПП в техноло¬
гии фруктовых соков получили распростра¬
нение и другие адсорбирующие смолы [76,
140, 147, 261, 262]. Эти смолы представляют
собой пористые полимерные грануляты с
большой внутренней поверхностью, благо¬
даря чему они обладают отличными адсорб¬
ционными и десорбционными свойствами.
В настоящее время применяются в основном
стиролдивинилбензол (ДВБ) (рис. 3. 69) и
этиленгликольдиметакрилат (ЭГДА). Неко¬
торые свойства этих полимеров приведены
в табл. 3.5.в)	Применение адсорбирующих смолСуществуют три возможных способа прак¬
тического применения адсорбирующих смол
[178]:♦	фильтры на основе ПВПП:в производстве фруктовых соков обычноне применяются;Рис. 3.68. Фрагмент структуры ПВППсн2 сн, сн2 снг—сн2 сн,—сн—сн, сн-
хсн/6 6
Рис. 3.69. СтруктураДВБ♦	одноразовое применение:
фильтрование с использованием намыв¬
ными фильтрами — наряду с кизельгуром
в фильтр непрерывно подается ПВПП (в
количестве 200-400 г/100 л), удаление от¬
ходов осуществляется вместе с удалением
осадка на фильтре; по экономическим при¬
чинам этот способ редко применяется;♦	многоразовое применение:по экономическим иричнам наиболее вы¬
годный способ.Если предполагается неоднократное при¬
менение адсорбирующей смолы, то обработ¬
ка осуществляется в промышленных уста¬
новках (рис. 3.70), в которых в зависимости
от цели применения и свойств конечного про¬
дукта подключаются используется несколько
параллельно или последовательно соединен¬
ных между собой цилиндрических емкостейТаблица 3.5. Свойства некоторых адсорбирующих с»ФормаРазмер, мм
Содержание влаги,
Поверхность, м2/г
Объем пор, мл/гБелый порошок Белый гидратироваши
граиулят
0,04-0,4	0,25-0,6АЕКВБШН Технологии напитков ЭРБСЛЁ			Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Г лава 3Рис. 3.70. Адсорбционная установка (ВисЛег-биуегЛб)(реакторов). Для обеспечения функциониро¬
вания промышленной адсорбционной уста¬
новки требуются смолы с достаточно боль¬
шим размером частиц (0,3-1,2 мм) [262].Адсорбционная обработка включает сле¬
дующие стадии:♦	насыщение:после мойки в адсорбционной установке
находится вода, которая к началу процес¬
са вытесняется соком, прошедшим уль¬
трафильтрацию, а разбавленный сок (так
называемая «сладкая основа») улавлива¬
ется отдельно;♦	основная стадия:сок протекает через установку с постоян¬
ной скоростью;♦	вытеснение:для завершения процесса объем сока, со¬
держащийся в установке, вытесняется во¬
дой, причем разбавленный сок улавлива¬
ется отдельно;для предотвращения образования каналов
в слое смолы и, как следствие, разделениярегенерационной жидкости слой смолы
промывается по принципу противотока;
для повторного оседания и уплотнения
слоя смолы подача воды прекращается;♦	регенерация:вначале через слой смолы прокачивается
1,5%-ный раствор гидроксида натрия из
регенерационного танка, и лишь затем ис¬
пользуется свежая щелочь той же концент¬
рации; путем медленной промывки водой
щелочь вытесняется и собирается в реге¬
нерационном танке (для нейтрализации
может также использоваться кислота);
в ходе быстрой промывки последние ос¬
татки гидроксида натрия удаляются; если
адсорбционная установка не используется
продолжительное время, то для предот¬
вращения высыхания смолы и роста мик¬
роорганизмов после регенерации она за¬
полняется 1,5%-ным раствором гидрокси¬
да натрия.По сравнению с другими способами ста¬
билизации адсорбционная технология обла¬
дает следующими преимуществами [158]:
Производство фруктовых COKQ8177♦	полная автоматизация процесса;♦	непрерывность процесса;♦	снижение потерь при регенерации;♦	исключительно физические принципы ад¬
сорбции.Недостатком этого способа является лишь
то, что во многих странах его применение не
допускается нормативными актами.3.5.2.4.	Осветление соковПод осветлением соков понимается механи¬
ческое отделение суспендированн ых твердых
частиц от жидкой фазы сока посредством
седиментации, фильтрования или центри¬
фугирования (с помощью ультрафильтра-
цин можно отделить полностью растворен¬
ные в соке вещества). Отделение частиц
взвеси с помощью седиментации осуществ¬
ляется в ходе процесса стабилизации сока.
Чтобы достичь лучшего осветляющего эф¬
фекта, перечисленные способы часто приме¬
няются в комбинации друг с другом.З.5.2.4.1.	ФильтрацияПод фильтрацией понимается отделение от
сока суспендированных или коллоидных
частице помощью образованных вспомога¬
тельными фильтрующими материалами по¬
ристых слоев, проницаемых для соков, но не
пропускающих вещества, обусловливающие
помутнение соков. Когда мутный сок про¬
ходит под давлением через пористый слой,
то суспендированные частицы задерживают¬
ся на его внешней поверхности (поверхност¬
ная фильтрация) или внутри него (глубокая
фильтрация или адсорбционный захват).При поверхностной фильтрации части¬
цы взвеси, которые не могут проникнуть
через мельчайшие капилляроподобные кана¬
лы фильтрующего слоя, задерживаются па
ней (эффект сита).При глубокой фильтрации частицы взве¬
си из-за своей геометрии механически задер¬
живаются в сужениях пор. В ходе фильтра¬
ции это приводит к забиванию каналов, по
которым протекает жидкость, и уменьшению
ее расхода.Адсорбционный захват происходит на
внутренних поверхностях фильтрующей пе¬
регородки и обуславливается в основном ван-
дерваалъсопыми силами, водородными свя¬
зями, а также гидрофобным и электростати¬
ческим взаимодействиями.Механические и физико-химические свой¬
ства фильтров при глубокой фильтрации.обусловливающие их возможность удержа¬
ния частиц, зависят от различных парамет¬
ров; вида вспомогательного фильтрующего
средства (диаметра капилляров, их объема,
адсорбционной способности), удельного ко¬
личества фильтруемого продукта (на едини¬
цу площади фильтра), перепада давления,
температуры, вида и количества частиц взве¬
си, а также от состава сока (его физических и
химических свойств). Так как эти параметры
влияют друг на друга, раздельное их рассмот¬
рение нецелесообразно.К вспомогательным фильтрующим сред¬
ствам (используемым при фильтрации пори¬
стым слоям) предъявляются следующие тре¬
бования:♦	химическая стойкость и физиологическая♦	объемная стабильность при повышенныхдавлениях;♦	оптимальный размер и форма частиц (вы¬
сокая производительность и хорошая сте¬
пень разделения);♦	оптимальная стоимость.В качестве вспомогательных фильтрую¬
щих средств чаше всего используются следу¬
ющие материалы.Кизельгур — отложения ископаемых крем¬
ниевых водорослей, скелет которых состоит
из примерно 90% Si02,5% Л1203,2-3% Fe20,)
и других оксидов металлов). Добытый в гор¬
ных выработках материал дробят, сушат и
при необходимости кальцинируют для полу¬
чения крупного гранулята (рис. 3.71). Кизель¬
гур имеет очень большую удельную поверх¬
ность. Пространственная сетчатая структура
этого материала, обладающая большой ак¬
тивной поверхностью, удерживает частицы
взвеси прежде всего за счет действия эффек¬
та сита. Размеры частиц кизельгура состав¬
ляют 50-100 мкм. Удельныйобъем кизельгу¬
ра варьирует в широких пределах, составляя
для наиболее часто используемых видов 2,8-3,4	л/кг.Перлит - горная порода вулканического
происхождения, состоящая преимуществен¬
но из алюмосиликатов, перемолотая и про¬
каленная при 800-1000 °С, за счет чего свя¬
занная в кристаллической структуре иода
испаряется и материал увеличивает свой
объем примерно в 20 раз. Продукт дробят и
разделяют по фракциям методом воздушной
сепарации (рис. 3.72). Перлит имеет ограни¬
ченную фильтрующую способность. Удель¬
ный объем перлита — 4-9 л/кг.Технологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://OTw.erbsloeh.com Гаймнхайм
Рис. 3.72. Структура перлита (Seitz-Filler-Werke GmbH, фото с помощью растрового электронного
микроскопа, 200-кратное увеличение)
ФИЛЬТРМЕДИАРасходные материалы и оборудование
для фильтрации соков:•	глубинный регенерируемый фильтр-картон•	грубые, тонкие и полирующие кизельгуры, перлиты•	глубинные и мембранные фильтрующие картриджи•	фильтродержатели для картриджей•	кизельгуровые фильтры и пресс-фильтрыУстановка с тангенциально поточной
фильтрацией MICROflowОфициальный партнер в России
«Палл ЗейтцШенк Фильтерсистемс ГмбХ»101000 Москва, Сретенский бульвар, 6/1, оф. 38
Тел.: 7 (095) 923 19 25, 921 54 94 Факс: 7 (095) 928 21 44
E-mail: info@filtermedia.ru
Производство фруктовых соков179Целлюлоза вырабатывается из древесины
лиственных и хвойных пород или из хлопка.
В промышленности используется волокни¬
стая целлюлоза, которую получают по спе¬
циальным технологиям в целях создания
преимущественно мелкоячеистой структуры
в данном фильтрующем средстве.Выбор способа фильтрации зависит от
вида фильтруемого продукта. Правильный
выбор определяет в свою очередь эффектив¬
ность фильтрации, которая характеризуется
параметром остаточной мутной взвеси. Для
количественного выражения при этом ис¬
пользуют единицы ЫТи или /ТУ* [121):Характеристика продукта	Ед. КТО
(сока)♦	сверкающий	0-1,0♦	прозрачный	1,1—2,0♦	опалесцирующий	2,1-2,5♦	слегка мутный	2,6-5,0♦	мутный	5,1-10,0♦	сильно мутный	10,1- 20,0♦	сверхмутный	> 20,0Отделенные от сока частицы взвеси лег¬
ко уплотняются, в связи с чем при увеличе¬
нии продолжительности работы фильтра на
его поверхности образуется дополнитель¬
ный слой, увеличивающий сопротивление
потоку фильтруемой жидкости, в результате
чего производительность фильтра снижает¬
ся. При увеличении перепада давления мел¬
кие частицы взвеси проходят через фильтр, и
качество фильтрации снижается. С учетом
этого разработаны различные технические
решения и соответствующее оборудование,
конструкция которого препятствует образо¬
ванию на поверхности фильтра толстого
слоя осадка:♦	фильтрация на пластинчатых фильтрах
(предварительно изготовленные объемны¬
ми фильтрами для глубокой фильтрации);♦	фильтрация на намывных фильтрах
(с постоянным добавлением фильтрую¬
щего средства в ходе фильтрации);♦	мембранная фильтрация (поверхностная
фильтрация с тангенциальным потоком
жидкости по отношению к фильтрующему
слою — тангенциально-поточная фильт¬
рация).Пластинчатые фильтрыФильтрация с помощью предварительно из¬
готовленных объемных фильтров (пластин¬
чатых) является наиболее универсальным
способом, поскольку на рынке имеются
фильтры, обеспечивающие разную степень
разделения фаз. Фильтры изготовлены из
целлюлозы высокой степени очистки и ки¬
зельгура или перлита, соединенных в трех¬
мерную фильтрующую сетчатую структуру.
Чтобы сохранить высокую прочность филь¬
трующего слоя в процессе работы, вместе с
указанными средствами применяют матери¬
алы, повышающие их влагостойкость (на¬
пример, смолы, разрешенные к применению
в производстве пищевых продуктов). Так как
частицы взвеси в большинстве своем имеют
отрицательный поверхностный заряд, плас¬
тинчатые фильтры для обеспечения эффек¬
тивного удержания частиц должны иметь
положительный электрический потенциал.
Внутренняя поверхность фильтра составля¬
ет несколько тысяч квадратных метров на
один квадратный метр площади, чем и объяс¬
няется их высокая удерживающая способ-Эффективность пластинчатых фильтров
оценивают ио следующим критериям: ско¬
рость потока, производительность, емкость,
механическая прочность, устойчивость к по¬
вышенным давлениям, толщина, прочность
волокна и капельные потери.Оборудование для фильтрации на плас¬
тинчатых фильтрах состоит из рамы (сталь¬
ных труб) или из свободнонесущего каркаса,
в которых вертикально расположены квадрат¬
ные фильтрующие пластины (40 х 40,60 х 60
или 100 х 100 см), изготовленные из металла
(хромо-никелево-молибденовой стали) или
пластмассы. По своей конструкции фильт¬
рующие пластины представляют с06011 реб¬
ристые пластины с каналами или полые
рамы с перфорированными листами, или
высокопроизводительные фильтровальные
камеры. Изменяя место подачи и выгрузки
сока можно взаимно заменять расположение
камер для осадка и осветленного продукта
(рис. 3.73). В зависимости от размера карка¬
са фильтра в него можно установить от 4 до
200 пластин, благодаря чему с помощью до¬
бавления или удаления пластин возможно*	NTU nephelometric turbidity units, FTU - formazin turbidity units, нефоломстричсские или формалинные
единицы интенсивности мутной взвеси определяются измерением на нефелометрах или турбилимстрах
согласно специальным методам анализа, например, стандарт ISO 7027:1984/ГОСТ И СО 7027. - Прим.
науч. ред.^ i> ERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁV	G'isnhtim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Рис. 3.73. Поток фильтруемого продукта в фильтре с фильтрующими пластинами (Seitz-Filter-Werke
GmbH)при необходимости и определенных пределах
увеличивать или уменьшать производитель¬
ность фильтра. Сжатие пластин в один па¬
кет производится с помощью механического
или гидравлического центрального шпинде¬
ля (рис. 3.74).В пластинчатых фильтрах скорость пото¬
ка не должна превышать определенного длякаждого используемого фильтра значения,
так как иначе их механические и физико-хи¬
мические возможности не смогут обеспечить
необходимую эффективность фильтрации.
Использование новых конструкции объем¬
ных фильтров в виде тарельчатых модулей
предоставляет значительные преимущества
перед классическими пластинчатыми фидьт-Рис. 3.74Фильтрс фильтрующими
пластинами
размером
60 х 60 см
с электрическим/
гидравлическим
сжатием
( Seilz-Filter-
Weike GmbH)
Производство фруктовых соковрами (при размерах установки не более
20 м2) [45].Намывные фильтрыНаиболее экономичным способом фильтра¬
ции сильно замутненных соков является ис¬
пользование намывных фильтров. В этом
случае стабильный к повышенному давлению
фильтрующий слой образуется с помощью
намывания вспомогательного средства на про¬
ницаемый фильтрующий элемент. В качестве
вспомогательных средств в производстве соков
применяются кизельгур и перлит.При использовании фильтров на основе
кизельгура (рис. 3.75) частицы взвеси в пер¬
вую очередь отделяются от жидкой фазы пу¬
тем снтовой и глубокой фильтрации, причем
большая часть частиц задерживается непо¬
средственно на входе в фильтрующий слой,
а остальная — в его глубине. Для фильтра¬
ции яблочных соков используется гранули¬
рованный кизельгур со средним размером зе¬рен, а для окрашенных соков с крупным
размером.Перед фильтрацией определенное количе¬
ство кизельгура намывается на фильтрующий
элемент в качестве опорного слоя. Фильтрую¬
щие элементы защищены проницаемой тка¬
нью (размер ячейки 80 мкм), под которой рас¬
положены поддерживающие решетка и плас¬
тина. Перед намыванием вспомогательного
фильтрующего средства фильтр тщательно
очищают и дегазируют. Для предварительно¬
го нанесения намывного слоя используется
от 1,2 до 1,5 кг/м2 кизельгура средней зернис¬
тости. Если для достижения высокой степе¬
ни фильтрации применяется мелкозернистый
материал, то предварительное намывание про¬
изводят в два этапа: сначала наносят 0,5 кг/м2
среднсзсрннстого, а затем — от0,7 до 1,0 кг/м2
основного средства, с помощью которого бу¬
дет осуществляться фильтрация. Во время
предварительного намывания и фильтрации
перепад давления должен составлять не ме¬
182Г лава 3нее 0,5 бар. С увеличением длительности
фильтрации растет и перепад давления (на
0,2-0,3 бар). Во время фильтрации кизельгур
постоянно полуавтоматически (путем мед¬
ленного промывания суспензии кизельгура
во вспомогательном потоке или дозирован¬
ной подачи суспензии кизельгура во вспомо¬
гательный поток через форсунку) или авто¬
матически (дозированной подачей суспензии
кизельгура с помощью поршневого или мем¬
бранного насоса) вводится в поток фильтру¬
емого продукта. В зависимости от интенсив¬
ности мутной взвеси и требуемой степени
фильтрации расход кизельгура составляет
около 100-150 г/100 л, однако если фильтру¬
ются соки со сложным составом (восстанов¬
ленные соки, некоторые окрашенные соки),
то расход кизельгура значительно увеличи¬
вается (до 400 г/100 л).Преимуществом вертикальных фильтру¬
ющих элементов является то, что кизельгур
может намываться на них с обеих сторон, и в
этом случае при одинаковом размере корпуса
поверхность намывного фильтра существен¬
но увеличивается. Недостатком вертикаль¬
ных ситовых элементов является их высокая
чувствительность к падению давления во
время эксплуатации и к вибрациям, что вы¬
зывает сползание слоя кизельгура. По окон¬
чании фильтрации на фильтре остается оп¬
ределенное количество осадка.К преимуществам горизонтальных филь¬
трующих элементов можно отнести высокую
стабильность фильтрующего слоя и удлинен¬
ные циклы фильтрации. Кроме того, предва¬
рительное намывание можно осуществлять с
помощью воды, сок с остаточным осадком
можно фильтровать через элемент, располо¬
женный в нижней части фильтра, осадок мо¬
жет быть выгружен в сухом виде, что умень¬
шает расход воды при промывании фильтра.
Недостатком горизонтальных фильтрующих
элементов является необходимость больших
производственных площадей и риск загряз¬
нения кизельгуром фильтрованного продук¬
та [121].Фильтрация заканчивается, когда рабочее
давление достигает определенной для данно¬
го оборудования предельной величины. Каж¬
дый тип намывных фильтров имеет ограни¬
ченную емкость по осадку, состоящего из
вспомогательного фильтрующего средства
и мутной взвеси). Чтобы не превысить это
значение, количество подаваемого вспомо¬
гательного фильтрующего средства должнобыть примерно на 10% меньше, чем предель¬
ная емкость фильтра.Вакуумные ротационные фильтры
(барабанные вакуум-фильтры)Если необходимо отделить от сока осадки,
полученные в результате стабилизации, или
провести фильтрацию соков, содержащих
большое количество взвеси, то для этого ре¬
комендуется применять вакуумный фильтр
(рис. 3.76). Фильтр состоит из вращающего¬
ся с помощью привода одно- или многосек¬
ционного фильтрующего барабана, оболочка
которого выполнена в виде опорного каркаса
(сплетенного из стальной нержавеющей про¬
волоки), на который натянута фильтрующая
ткань из полиамида или полиэстера. С помо¬
щью вихревых вакуумных насосов создается
требуемое разрежение, которое через специ¬
альную систему трубопроводов распростра¬
няется на всю поверхность барабана. Перед
началом собственно фильтрации произво¬
дится намывание вспомогательного фильт¬
рующего средства, чаще всего кизельгура
(реже — перлита). При этом сначала выпол¬
няется грунтующее намывание 1,5 кг/м2 ки¬
зельгура (со средней или крупной зернисто¬
стью) и основное намывание 5-7 кг/м2 круп¬
нозернистого кизельгура, в результате чего на
фильтре создается слой нужной толщины
(не более 60-100 мм в зависимости от типа
фильтра). Продолжительность намывания
составляет около 45 мин. После этого фильтр
готов к эксплуатации: нефильтрованный про-
дукт, находящийся в ванне или подаваемый
на фильтр сверху, под воздействием вакуума
подается через фильтрующий слой. При этом
образующийся осадок частиц взвеси остает¬
ся на поверхности кизельгура и непрерывно
удаляется скребками. Глубина погружения
барабана в ванну фильтра может быть посто¬
янной или может изменяться либо с помо¬
щью гидравлического механизма, либо изме¬
нением уровня жидкости в ванне. Ч исло обо¬
ротов барабана (не более 8 об/мин), глубина
погружения (не более 40% поверхности бара¬
бана), а также поперечный ход скребков (0,2—
0,8 мм/об) могут регулироваться в зависимо¬
сти от фильтруемого продукта. Для выгрузки
продуктов, склонных к ценообразованию, луч¬
ше всего подходят эксцентриковые насосы.
Мембранная фильтрация
В последнее время в производстве фруктовых
соков большое значение приобрела техноло¬
гия мембранной фильтрации. В зависимости
Производство фруктовых соковРис. 3.76Барабанный
вакуумный
фильтр
[Seilz-Filter-
Werke GmbH)от микрогеометрии проходящих через мемб- и нанофильтрацию или (см. раздел 5.2.1.1.3)
рану соединений или компонентов сока про- обратный осмос (рис. 3.77).
цессы мембранной фильтрации подразделя- В отличие от статической фильтрации (так
ют на микрофильтрацию, ультрафнльтрацию называемой Dead-end-^тльтряит - «фильт-СИОбратный осмос [I Твердые частицыI ДрожжиМакромолекулы, коллоидыРазмер частицРис. 3.77. Области применения различных способов фильтрацииèERBSLOHТехнологии напитков ЭРБСЛЕТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
рация до мертвой точки») при динамической
мембранной фильтрации (тангенциально-
поточной фильтрации, Сго&-/1ою) смесь
фильтруемого мутного сока и отделенных
частиц (ретентат) непрерывно с большой
скорос тью потока и пол определенным рабо¬
чим давлением, зависящим от типа установ¬
ки, тангенциально прокачивается нал мемб¬
раной (рис. 3.78). В качестве материалов для
мембран применяются полимеры (в основ¬
ном при ультрафильтрации) или керамика
(прежде всего при микрофильтрации). Мем¬
браны, применяемые в технологических про¬
цессах, в соответствующих конструкциях со¬
бираются в модули (пластинчатые, трубча¬
тые, капиллярно-трубчатые, навнвочные или
в модули из полых волокон). Турбулентный
поток фильтруемого продукта затрудняет об¬
разование вторичного слоя и тем самым уст¬
раняет препятствия для прохождения потока
сока. Ретентат фильтруется рециркуляцион¬
ным способом. При рециркуляции ретента-
та в рабочей зоне происходит постоянное на¬
капливание отфильтрованных веществ.Разрабатываются также альтернативные
способы так называемого «набегающего пото¬
ка», в которых необходимое смывающее воз¬
действие обеспечивается не постоянной рецир¬
куляцией ретентата, а вращением мембраны	Глава 3(при этом достигается более высокая произ¬
водительность на единицу площади мембра¬
ны) [167].УльтрафильтрацияДля ультрафильтрации соков в основном
применяются трубчатые полимерные мемб¬
раны, монтируемые асимметрично — со сто¬
роны ретентата они состоят из тонкого по¬
лимерного слоя с высоким диффузионным
сопротивлением, расположенного на внеш¬
нем опорном слое с микропорами. Благода¬
ря относительно большому диаметру труб
(6,12, 24 мм) без затруднении могут фильт¬
роваться и соки с высоким содержанием
взвеси. Имеется ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛуЧеИНЯ BI.1-сококои центрированного ретентата без бло¬
кировки фильтрующей способности мембра¬
ны. Эффективность разделения продукта и
микроорганизмов, частиц, как и доля дей¬
ствительно растворенных макромолекул,оп¬
ределяется физико-химическими свойствами
мембраны (границей разделения веществ в
зависимости от молекулярной массы, cut¬
off-point) выражается в дальгонах, а скорость
ультрафильтрации — в л/м2 • час • бар.Процесс протекает следующим образом.Содержащий взвесь сок разделяется в
трубчатом модуле на ретентат и пермеат (про¬
зрачный сок). Концентрация макромолекулРис. 3.78. Трубчатый модуль (вверху) и схема потоков в нем (внизу) [Bucher-Guyer AG)
Производство фруктовых сокови твердых веществ на поверхности мембраны
(концентрационная поляризация) приводит
к образованию вторичной мембраны, выпол¬
няющей роль дополнительного фильтра. Этот
Слой всякий раз при очистке фильтра (кото¬
рая проводится не менее одного раз в день)
удаляется. Обычно используют несколько
модулей, соединенных последовательно илипараллельно. Ультрафильтраннонныеуста-
новкн чаще всего изготавливаются в виде от¬
крытых систем (это означает, что продукт
циркулирует через фильтрующие модули и
рециркуляционный танк). Ретентат, собира¬
емый в этом танке, по мерс протекания про¬
цесса становится все более концентрирован¬
ным (рис. 3.79 и 3.80).Рис. 3.79. Технологическая схема ультрафильтрационной установки (Buchcr-Guyer AG)Klarsaft aus - выход осветленного сока; Rohsaft ein - подача сока на осветление; TI - тан
Т2 - рециркуляционный танк; ТЗ - сборник для осветленного сока; Р1 - циркуляционныйРис. 3.80. Ультрафильтрационнаяустановка{Bucher-GuyerAG)( А ERBSLÖH Технологии напитков ЭРБСЛЁ	 Geisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Глава 3Фильтрация. В ретентате, циркулирующем
через рециркуляционный танк, происходит
медленное увеличение концентрации отделен¬
ных от сока частиц. В систему постоянно под¬
водится фильтруемый сок, содержащий взве¬
шенные частицы, и отводится пермеат.Концентрирование. Подача фильтруемого
сока прекращается, а ретентат продолжает
циркулировать в установке. Концентрация в
нем отделяемых частиц быстро увеличивает¬
ся, осветленный сок отводится из системы.Диафильтрация: Когда концентрация от¬
деленных частиц достигает определенного
значения, в рециркуляционный танк начина¬
ют непрерывно подавать воду. Концентрация
отделяемых веществ остается постоянной,
а содержание экстрактивных веществ сни¬
жается. Момент остановки процесса по до¬
стижении какого-либо предельного значе¬
ния экстрактивности определяют, исходя из
экономических соображений.Выгрузка. По окончании диафильтрации
ретентат водой вытесняется из фильтрующих
модулей. Далее ретентат подвергают дальней¬
шей обработке (например, в барабанном ваку¬
ум-фильтре). Для обработки ретентата может
использоваться также декантер с двойным
приводом.Очистка фильтраДля достижения требуемой степени ультра-
фильтрацин необходимо периодически (при¬
мерно через каждые 20 ч работы) проводить
очистку и дезинфекцию оборудования. Цель
этих мероприятий состоит в том, чтобы по
возможности наиболее полно удалить отло¬
жения. Обычно это осуществляется щелочной
или щелочно-хлорной мойкой оборудования.
В зависимости от вида и объема технологи¬
ческих операций, предшествовавших фильт¬
рации. соки содержат более или менее зна¬
чительные количества определенных групп
веществ, которые не удалось полностью гид¬
ролизовать ферментами и которые не удаля¬
ются из фильтра химическими способами
моики. В подобных случаях рекомендуется
перед проведением химической мойки исполь¬
зовать специальные ферментные прпараты
для обработки мембран, обладающие высо¬
кой избирательностью действия по отноше¬
нию к отдельным веществам или группам
веществ из состава сока, что означает воз¬
можности для гидролиза пектинов, белков,
гемицеллюлоз и крахмала. Так как эти фер¬
ментные препараты используются только в
целях очистки оборудования и не входят всоприкосновение с продуктом, то это означа¬
ет, что на них не распространяются нормы,
устанавливающие требования к веществам и
материалам, разрешенным к использованию
в пищевой промышленности [237, 263].Производительность фильтрации зависит
от следующих факторов.Вид и количество отделяемых веществ.
В общем случае, чем больше доля содержа¬
щихся в соке взвешенных частиц и чем мень¬
ше их размеры, тем больше объем ретентата.
Следовательно, интенсивность фильтрации
снижается из-за использования в качестве
сырья для получения соков перезревших
и/или плодов с сильной микробиологиче¬
ской порчей, обработки мезги ферментными
препаратами, сепарирования соков в декан-
терахх, а также не полного ферментативно¬
го гидролиза пектина и крахмала. Если в сок
был добавлен ВПЭ, полученный дополни¬
тельной экстракцией выжимок, то в таком
соке содержатся рамногалактуроианы и ара-
биногалактан, которые не гидролизуются
обычными ферментными препаратами.Предварительная стабилизация. Эта стадия
не обязательна, но если ее проводят, то, как
правило, в качестве фильтрующих средств
используют бентонит/желатин/кремневый
золь. Если используется активированный
уголь, то перед ультрафильтрацией его необ¬
ходимо удалить путем отстаивания (в про¬
тивном случае циркуляционный насос может
быть перегружен).Температура. С ростом температуры умень¬
шается вязкость сока и возрастает производи¬
тельность фильтрации. Обычно фильтрацию
проводят при температуре около 50 “С, мини¬
мизируя тем самым и риск микробиологиче¬
ских изменений.Давление. Перепад давления на мембране
(2-10 бар) первоначально приводит к повы¬
шению производительности, но при достиже¬
нии определенного значения, зависящего от
типа установки (количества последователь¬
но расположенных модулей), начинает прояв¬
лять себя вторичный мембранный слой, и про¬
изводительность фильтрации уменьшается.Скорость потока. Чем более турбулент¬
ным является омывающий мембрану ноток и
чем выше его скорость, тем тоньше вторич¬
ный слой и тем выше производительность
фильтрования. Как правило, скорость пото¬
ка составляет 0,5-4,0 м/с.После ультрафильтрации соки становят¬
ся прозрачными, но стабильными являются
лишь соки с очень малым содержанием но-
Производство фруктовых соковлнфенолов. Низкомолекулярные (прежде все¬
го фенольные) вещества с помощью ультра-
фильтрации не удаляются, что при непри¬
нятии соответствующих мер приводит к по¬
вторному помутнению [219, 222, 268]. Было
установлено, что при ультрафильтрации про¬
зрачных соков общее содержание полифенолов
снижается примерно на 12%, при ПВГ1 П-об¬
работке — примерно на 40%, а при обработке
лакказой — примерно на 47% [92]. Заметное
снижение содержания полифенолов возмож¬
но лишь при использовании фильтров с низ¬
кой границей разделения (< 5 -10-'Дальтонов).Влияние тина мембраны, продолжитель¬
ности и температуры ультрафильтрацни на
снижение содержания полифенольиых ве¬
ществ для различных их видов не одинаково.
Так, содержание пронианидина В1 и некото¬
рых других соединений зависит от типа мем¬
браны, а содержание эпикатехинов и флорид-
зинов — от продолжительности процесса
фильтрации [162].Для достижения достаточной стабильно¬
сти продукта могут применяться следующиеметоды предварительной или основной обра¬
ботки:♦	окисление мезги за счет одновременного
применения лакказпых препаратов*;♦	стабилизация перед ультрафильтраниен
(бентонит/желатин/кремневый золь):♦	нанофильтрация;♦	адсорбционная (/»работка.
МикрофильтрацияКак н ультрафильтрацня, мнкрофнльтрацня
является одним из методов динамической
мембранной технологии и представляет со¬
бой разумную альтернативу традиционным
способам фильтрации (рис. 3.81). Мембраны,
применяемые для мнкрофильтрации, имеют
номинальный диаметр нор от 0,1 до 10,0 мкм.Процесс идентичен ультрафильтрацни.
Ретентат либо периодически выгружается с
последующей обработкой на фильтре для от¬
деления частиц взвеси (например, на бара¬
банном вакуум-фильтре), либо степень сто
концентрирования постоянно уменьшается.АЕКВШЗН Технологии напитков ЭРБСЛЁ——— бет'5«іАсіп	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com ГайзенхаймРис. 3.81Автоматическая
микрофильтраци-
онная установка
для обработки
яблочного и
других фруктовых
соков производи¬
тельностью около
6000 л/ч№еНг-РН1ег-\Л/егксвтЬН)
1 68Глава 313 целях повышения пропускной способности
установки и увеличения количества циклов
фильтрации и связанного с этим уменьшения
количества фаз очистки фильтров необходи¬
мо, каки при улътрафпльтршшн, подвергнуть
сок предварительной обработке (стабилиза¬
ции. ферментативному гидролизу пектинов
н крахмала) 1176]. К фильтрации можно при¬
ступать непосредственно по достижении в
рабочих танках гомогенного распределения
стабилизирующих средств. Особую важность
соответствующая предварительная обработ¬
ка приобретает при использовании модулей
с капиллярными мембранами.Выход прозрачного сока может составлять
(в зависимости от первоначального содержа¬
ния и соке взвешенных частиц) 95-97%, а при
использовании диализа — выше указанного
значения.Большой интерес представляет микро-
фильтрация для обработки окрашенных со¬
ков,так как она позволяет избежать больших
потерь природных красящих веществ.Исследования показывают, что с помощью
периодической обратной газовой продувки
(азотом через каждые 30 мин) пропускная спо¬
собность фильтров может быть значительно
увеличена, причем ухудшения органолепти¬
ческих свойств сока при этом не наблюдает¬
ся [239]. Обратная газовая продувка значи¬
тельно повышает эффективность очистки
фильтров,так какблагодаря ей нетолько уда¬
ляются засоряющие поры отложения, но и
в комбинации с химическими способами очи¬
стки фильтров достигается более интенсив¬
ный контакт применяемых средств сотложе-
ннямн, подлежащими удалению.3.5.2.4.2.	Центрифугирование
(сепарирование)Разделение веществ на основании различий
в их плотности с помощью центробежной
силы осуществляется в центрифугах, при
этом различают центрифуги, используемые
в основном для разделения жидкой фазы и
больших количеств твердых веществ, и вы¬
сокоскоростные сепараторы для разделения
жидкостей или удаления небольших коли¬
честв твердых веществ. В производстве фрук¬
товых соков сепараторы (высокоскоростные
центрифуги со сплошным барабаном) в пер¬
вую очередь применяются для отделения
круннодиснерсных частиц (размер частиц
более 1 мкм). Применяемая для отжима сока
закрытая шнековая центрифуга конструк¬
тивно исполняется в виде горизонтальнотсра
Принцип действияСоотношение между развиваемой в центрифу¬
ге центробежной силой и ускорением свобод¬
ного падения называют фактором разделения,
значение которого зависит от соотношения
ускорений и составляет для сепараторов от
7000 до 13 ООО, а для декантеров — от 1500 до
4500 [109].г,„(2тУг гтюггде £ — фактор разделения;и —число оборотов ротора;1} —ускорение свободного падения;<о -угловая скорость ротора.Как видно из формулы, фактор разделе¬
ния зависит от квадрата угловой скорости и
линейно — от среднего радиуса, и поэтому
увеличение числа оборотов влияет на степень
разделения значительно сильнее, чем увели¬
чение размеров барабана. Вместе с тем на ос¬
новании одного лишь фактора разделения
нельзя судить об эффективности центрифу¬
гирования. так как на процесс существенное
влияние оказывают как его длительность, так
и поведение жидкости в сепараторе.Процессы седиментации под действием
центробежной силы могут быть описаны за¬
коном Стокса, так как отделяемые частицы
взвеси чаще всего достаточно мелкоднсперс-
ны и поток частиц имеет практически лами¬
нарный характер.г 18П	1где Уг —скорость осаждения;
с/ — диаметр частиц;Др —разность плотности разделяемых1) —динамическая вязкость несущейгт-(а2 — центробежное ускорение.Параметры, влияющие на эффективность
центробежного осветления жидкостей, мож¬
но разделить на зависящие от вида перераба¬
тываемого продукта и зависящие от приме¬
няемого технологического оборудования. От
вида продукта зависят размеры отделяемых
частиц, относительная плотность твердых
веществ, вязкость и доля отделяемых твер¬
Производство фруктовых соков		1 89дых веществ. В соответствии с этим скорость
осаждения можно увеличить, если увеличить
размер твердых частиц посредством их агло¬
мерации, причем улучшение степени разде¬
ления будет иметь место только II том случае,
если твердые частицы достигнут раздели¬
тельной перегородки сепаратора, оставаясь
неразрушенными. Для очень чувствительных
продуктов улучшение эффекта разделения
может быть достигнуто лишь на 15% путем
использования гндрогерметичных входовдяшая подача продукта») 1110]. Повышение
разности плотности, а также снижение вяз¬
кости (например, за счет сепарирования вяз¬
ких соков при повышенной температуре) по¬
ложительно действуют на скорость осаж¬
дения. Итак, изменение свойств продукта в
некоторой степени влияет на параметры про¬
цесса сепарирования (увеличение скорости
осаждения). Аналогичное влияние оказы¬
вает настройка соответствующих техниче¬
ских параметров процесса (число# эквива¬
лентная площадь осветления; объем накопи¬
тельной камеры барабана, предназначенной
для сбора осадка; и т. п.). 11а скорость разде¬
ления влияют также параметры вторичного
потока жидкости, форма отделяемых частиц
(коэффициент формы — 1,0 для частиц сфе¬
рической формы, и 0,77 — для овальных час¬
тиц) и их концентрация.В зависимости от конструкции сепарато¬
ра он может использоваться для осветления
соков, то есть для отделения из сока суспен¬
дированных твердых частиц, и/или для очи¬
стки, то есть разделения смеси жидкостей на
два жидких компонента. В производстве со¬
ков сепараторы применяются в первую оче¬
редь для осветления и только в особых слу¬
чаях (например, в производстве цитрусовых
соков при извлечении масел из кожуры) —
в целях разделения. Исходя из количества и
размера частиц наиболее пригодны для ос¬
ветления фруктовых соков саморазгружаю-
щиеся тарельчатые сепараторы (при содер¬
жании твердых веществ в соке менее 10%).
Для уменьшения содержания твердых ве¬
ществ сок перед сепарированием пропускает¬
ся через сепараторы с вращающимися щет¬
ками. Эти сепараторы (рис. 3.82), осаждая
крупные твердые частицы, снимают часть
нагрузки с основных сепараторов, последо¬
вательно включенных в качестве следующе¬
го звена технологической цепочки процесса
осветления. Использование сепараторов с
вращающимися щетками предотвращает за¬купорнванпе тарельчатых н;ікетов самораз-гружаюшнхея сепараторов. Сок, содержании"!взвешенные частицы, подае-гея во внутрен-нюк) камеру сепаратора с іірашающпмпсящетками, крупные твердыечастицы задер-жнваются на внутренней пов<•рхности перфо-рнрованнои стопки, нос тененно перемещаясьпри номошн вращающихся іцсток в коннче-скин сборник, из которого онІИ удаляются помере накопления.Саморазгружающиеся тарельчатые
сепараторыОсветляющий и разделяющий аффект та¬
рельчатого сепаратора обеспечивается конст¬
рукцией отдельных параллельно установлен¬
ных сепарирующих камер, которые вместе
образуют тарельчатый пакет — главный ра¬
бочий орган центрифуги. В тарельчатых се-
иараторіїх осветляемый сок подается через
отверстия, расположенные вблизи нижней
кромки тарелки, и под действием перепада
давления течет но образованному соседнимиРис. 3.82. Сепаратор с вращающимися щетками
(И'евЧаїіа ЗерагаїогАв)АЕКВБШН Технологии напитков ЭРБСЛЁ		 веіігпкгіт	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
190Глава Зтарелками каналу наклонно снизу вверх к
внутреннему краю тарелки (рис. 3.83). Тарел¬
ки (40--150 шт.), изготовленные из тонких
листов стали толщиной 0,35-0,75 мм, имеют
коническую форму (угол наклона 35-45“) и
отделены друг от друга ребрами толщиной
0,4-2 мм. Под действием центробежной силы
твердые частицы, имеющие большую плот¬
ность, прижимаются к нижней конической
поверхности тарелок и непрерывно соскаль¬
зывают в сборник, находящийся вне пакета
тарелок. В саморазгружающихся сепарато¬
рах, работающих в полунепрерывном режи¬
ме, осадок собирается в образованном двумя
конусами сборнике и через определенные про¬
межутки времени удаляется без прерывания
процесса центрифугирования (рис. 3.84). Ко¬
личество осадка зависит от объема сборника.
Для предотвращения потерь сока при выгруз¬
ке осадка периферийный кольцевой зазор
должен открываться лишь на минимально
возможное короткое время. Наибольшее ко¬
личество твердых веществ выгружается при
равномерном кратковременном открытии за¬
зора на его максимальную высоту. Если в
старых моделях сепараторов время выгрузки
составляло несколько минут, то в новых мо¬
делях оно уменьшено до 0,1 с [110].В отношении подачи и выгрузки продукта
из сепараторов имеются различные возмож¬
ности, но для использования в производстве
фруктовых соков годятся лишь полугерме-
тичные или полностью герметичные конст¬
рукции. У иолугерметичных аппаратов про¬
дукт поступает через закрывающийся вход, а
осветленный сок отводится под давлением
через неподвижную шайбу (грейфер, центро¬стремительный насос) без ценообразования.
При этом кинетическая энергия сока, преоб¬
разованная в давление, используется для его
транспортировки. При очистке используют¬
ся две шайбы разного диаметра. Если при
осветлении сока давление жидкости умень¬
шить нельзя (например, из-за риска газоны-
деления), то используют герметичные сепа¬
раторы. В этом случае осветляемый продукт
подается в барабан под давлением, а освет¬
ленный сок отводится из сепаратора также
под давлением через герметично подсоединен¬
ный выходной патрубок. Герметичные сепа¬
раторы могут быть встроены в системы, ра¬
ботающие под давлением.Необходимая в ходе сепарирования час¬
тичная выгрузка осадка из барабана произво¬
дится автоматически с помощью программы
управления, записанной в ПЗУ (рис. 3.85).
При этом могут использоваться нижеприве¬
денные принципы управления [101).Управление по времени. Рекомендуется лишь
при постоянном содержании в соке твердых
веществ, в связи с чем в производстве фрук¬
товых соков этот принцип не находит приме¬
нения.Автоматическая система управления, ос¬
нованная на контроле интенсивности мутной
взвеси посредством использования фотоэле¬
мента или специальных измерительных при¬
боров. При превышении заданного значения
мутности подается сигнал на управляющее
устройство.Автоматическая система управления, ос¬
нованная па контроле количества осадка. Че¬
рез тарелку сепаратора для сбора рабочей
воды отводится небольшой вспомогатель-. Поток жидкости 8 отдельном
разделяющем канале между
двумя тарелками (И/ввНаИа
верагаШАв)Вход мутной жидкости
Производство фруктовых соковРис. 3.84. Саморазгружающийся сепараторе подвижным диском (West/alia Separator AG)Рис. 3.85Саморазгружающийся сепаратор с
автоматической системой управления,
использующей в качестве рабочей
жидкости воду (Westlalia Separator AG)I - подача продукта; 2 - тарелка;3 - грейфер; 4 - выход осветленного
продукта; 5- сборник осадка; 6- выгрузка
осадка; 7- основное устройство управления,S - внешняя запирающая камера;9 - внутренняя запирающая камера;(0- открывающая камера; 11 - цилиндри¬
ческий клапан; 12 игольчатый затвор;13 - открывающая вица; 14 - запирающая
вода; 15 - вход рабочей воды в зону тарелок;16 - сепарирующие тарелки рабочей воды;17- управляющий грейфер; 18 - расходо¬
мер; /9-управляющий грейфер;20 - выключательс t> ERBSLOH Технологии напитков ЭРБСЛЁOfiscnJieim	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
192Гпава 3ный поток жидкости, который, проходя меж¬
ду тарелками, очищается, подается через уп¬
равляющий грейфер к расходомеру и снова
возвращается па вход. Если расход рабочей
воды между тарелками из-за скопления твер¬
дых частиц уменьшается, от расходомера ра¬
бочей воды на основное устройство управле¬
ния поступает соответствующий сигнал.Системы автоматического управления ре¬
комендуется применять для продуктов, харак¬
теризующихся неравномерной концентраци¬
ей твердых веществ на входе сепаратора, что
свойственно фруктовым сокам.3.5.3 Деаэрация соковВо соках, концентрированных соках, напит¬
ках с мякотью или без содержатся газы, ра¬
створенные или абсорбированные на части¬
цах мякоти. Газы могут попасть в сок на раз¬
ных стадиях технологического процесса:♦	из свежих фруктов (в зависимости от раз¬
личных факторов в них содержится до
15% об. газов);.♦	в процессе измельчения (в дробилке, при
протирании через сито), приводящее к по¬
явлению газов в мезге;♦	при хранении концентрированных соков,
в которых при протекании реакций преоб¬
разования веществ по Штрекеру образует¬
ся углекислый газ;♦	из деминерализованной воды, применяе¬
мой для восстановления соков из концент¬
рированного сырья (в зависимости от спо¬соба деминерализации в ней содержится
значительное количество растворенных
газов);♦	при использовании высокоскоростных ме¬
шалок для восстановления соков из кон¬
центрированного сырья;♦	в процессе розлива и т. п.Растворимость газов зависит от давления,температуры и химического состава соков,
причем по удельной растворимости разные
газы существенно отличаются друг от друга.Высокое содержание газов не только сни¬
жает качество продукта, приводя к измене¬
нию химического состава вследствие реак¬
ций окисления, но и отрицательно влияет
на технологические процессы производства,
затрудняя выполнение некоторых операций
(вследствие ценообразования, трудностей с
дозированием и т. п.) [85].В нектарах, содержащих большое количе¬
ство взвеси, газы абсорбированы частицами
мякоти, вследствие чего с ростом ее доли уве¬
личивается и газонасыщенность. Чтобы мак¬
симально снизить содержание в напитках га¬
зов, наряду с использованием превентивных
технологических мер (например, использова¬
ния для восстановления соков из концентри¬
рованного сырья воды, прошедшей деаэра¬
цию) применяются вакуумная деаэрация и
газообмен.Вакуумная деаэрацияВ установках непрерывного действия с помо¬
щью центробежных, струйных и пленочныхРис. 3.86. Вакуумная деаэрация1	- подвод жидкости;2	- распылитель;3	- вакуумный резервуар;4	- распыляемая жидкость;5	- датчик уровня наполнен«6	- выход жидкости;7	- разгрузочный вентиль;8	- к вакуумному насосу
С1Р - безразборная мойка
Производство фруктовых соков193сепараторов, а также аппаратов специальной
конструкции создается по возможности мак¬
симальная поверхность сока при минималь¬
ной толщине его слоя (рис. 3.86). Деаэрация
проводится при температуре, примерно на5	°С меньше соответствующей температуры
кипения в вакууме (чтобы не допустить об¬
разования большого количества пены). При
этом около 1-2% об. объема продукта испа¬
ряется. Пары конденсируются и вновь воз¬
вращаются в продукт. В зависимости от тем¬
пературы можно удалить до 90% кислорода и
80% общего содержания газов.ГазообменБлагодаря пропусканию газов (азот, углекис¬
лый газ), которые проявляют относительную
инертность к соединениям состава сока, че¬
рез напитки, содержащие растворенные или
абсорбированные газы, или постепенному
насыщению под давлением кислород вытес¬
няется из жидкости. Газообмен проводится
до состояния равновесия, соответствующе¬
го парциальному давлению отдельных газов
(см. раздел 6.2). С помощью предваритель¬
ной вакуумной деаэрации и последующего
газообмена можно достичь почти полного
удаления кислорода. При этом следует учи¬
тывать, чтобы удалению подвергался толь¬
ко кислород, а другие газы должны оста¬
ваться в жидкости.3.6.	Производство
фруктовых пюре
и нектаровУ. Шобингер, [Д. Шульц]3.6.1.	ВведениеВ последние десятилетия большое значение
приобрела переработка фруктов и некоторых
видов овощей в нектары. Поскольку фрукто¬
вые нектары преимущественно производятся
из шоре (в основном с добавлением сахарно¬
го сиропа и пищевых кислот), в некоторых
странах их называют «соками с фруктовой
мякотью», «пюреобразнымн соками» или
даже «кашеобразными соками». Наряду с
этим в последние годы значительную долю
рынка заняли прозрачные нектары, то есть
продукты без мякоти.Фруктовые пюре и нектары представляют
собой в прямом смысле слова «жидкие фрук¬
ты», отличающиеся тонкой гомогенной ню-
реобразной консистенцией, великолепным
вкусом и ароматом и насыщенным цветом.
За свои привлекательные свойства эти про¬
дукты были названы Цицероном «напитка¬
ми богов» или «нектарами», «нектарными со¬
ками» [86].Поскольку нектары производятся из це¬
лых фруктов, предварительно очищенных от
несъедобных частей (косточек, семян, кожи¬
цы и прочих твердых компонентов), путем
протирания, то по сравнению с некоторыми
фруктовыми соками и сокосодержащими на¬
питками в них содержится большее количе¬
ство витаминов, минеральных и дубильных
веществ, пектинов и целлюлозы, а также зна¬
чительнобольшее количество природных кра¬
сящих и ароматобразующих веществ. Поэто¬
му нектары отличаются высокой питательной
и физиологической ценностью и обладают
качествами отдельного пищевого продукта.
Из-за своего освежающего и насыщающего
действия нектары пользуются популярно¬
стью у детей и взрослых, причем особо реко¬
мендуются больным и выздоравливающим
пациентам.История нектаровПервые опыты и рецептуры приготовления
нектаров относятся к 1925 г. [249|, но про¬
мышленное производство нектаров из абри¬
косов, груш и персиков в США началось
лишь в 1935 г. Популярность нового продук¬
та с фруктовой мякотью росла очень быстро,
и в 1948 г. было начато производство сливо¬
вого нектара, немного позднее — нектаров из
гуавы, пассифлоры (маракуйи) и бананов па
Гавайях, а в 1959 г. производство мангового
нектара в Пуэрто-Рико.В Европе производство нектаров началось
лишь после второй мировой войны, прежде
всего в Италии, где в 1950-1960 гг. эти напит¬
ки появились под названием «эиссо е ро/ра» и
стали национальными. Производство нек¬
таров во Франции началось в 1950 г. [851,
в Югославии - в 1958 г. [39], в Венгрии
в 1959/60 гг. [ 123]. в Польше - в 1960 г. [35,
201]*. Этому примеру последовали страны,
в которых имелось необходимое высокока¬
чественное сырье для производства некта¬
ров — Болгария, Румыния, Испания, Порту-•	В СССР напитки под наименованиям «нектар» или «сок с мякотыо», например «абрикосовый сок с
мякотыо» стали производить с конца 30-х годов. С 1956 г. производство данных напитков из разно¬
образных фруктов получило широкое развитие. — Прим. наци. ред.^ ё> ЕКВБЬОН технологии напитков ЭРБСЛЁ			Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Глава 3галия, Греция, Турция и т. д. Быстрое разви¬
тие соответствующих технологий и обору¬
дования способствовало тому, что в настоя¬
щее время производство нектаров распрост¬
ранилось практически во всем цивилизован¬
ном мире.Свойства фруктовых нектаровФруктовые нектары представляют собой сус¬
пензию плодовой мякоти (пульпы) в соке
(сыворотке), в которой отдельные частицы
мякоти в зависимости от достигнутой сте¬
пени гомогенизации могут быть размером от
нескольких до 100 и более мкм и занимать
25-50% объема*. Частицы мякоти, как и боль¬
шинство растительных клеточных структур,
состоят из целлюлозы, гемицеллюлоз и не¬
растворимых пектиновых веществ (протопек¬
тина, нерастворимых пектатов и пектина-
тов), в которые в связанном или свободном
виде адсорбированы водорастворимые со¬
единения из состава соков. В соке (сыворот¬
ке) содержатся водорастворимые пектины,
витамины, красящие, ароматобразуюшие и
минеральные вещества, а также природные
или добавленные сахара, природные и до¬
бавленные кислоты, стабилизаторы, вита¬
мин С и т. д.В гетерогенной системе подобного типа
очень трудно получить стабильную суспен¬
зию, то есть предотвратить разделение жид¬
кой (сок) и твердой (частицы мякоти) фаз.
Стабильность нектаров прежде всего зависит
от соотношения Я масс мякоти и сыворотки,
которое выражается формулойк_ мякоть, г ^ т {16]
сыворотка, гДля приготовления нектаров особенно
подходит сырье (фруктовое пюре), богатое
мякотью и, как следствие, позволяющее про¬
изводить нектары с соотношением К более 1
(абрикосы, персики, сливы, груши, манго и
т. п.). Напротив, сырье, сравнительно бедное
мякотью и имеющее й менее 1 (вишня, ягоды
и т. д.), может быть перерабатона в стабиль¬
ные нектары лишь с добавлением соответ¬
ствующего стабилизатора [245].Наряду с указанным параметром Л важ¬
ную роль для стабильности нектаров играют
и многие другие факторы — например, элект¬
рический заряд частиц мякоти, удельный вес
жидкой и твердой фаз, pH, содержание от¬
дельных электролитов и, в первую очередь,
реологические свойства (см. раздел 5.3.2). По
своим реологическим свойствам (в частно¬
сти по текучести) нектары являются плас¬
тичными и тиксотропными (вязко-пластич¬
ными) объектами и, как следствие, относятся
к неньютоновским жидкостям [ 148].Вязкопластичные свойства нектаров преж¬
де всего определяются содержанием пектино¬
вых веществ, поскольку они, с одной сторо¬
ны, будучи защитными коллоидами и природ¬
ными стабилизаторами, существенно влияют
на вязкость, а с другой, — благодаря разветв¬
ленному строению структуры, состоящей из
длинных цепочек, могут адсорбировать ра¬
створимые соединения из состава сока. При
этом присутствие пектинов и пектиновых
кислот с низкой степенью этерификации не¬
желательно, поскольку из-за их большого от¬
рицательного заряда они действуют не как
стабилизаторы, а как электролиты, и при оп¬
ределенных обстоятельствах могут вызвать
отделение сыворотки и седиментацию частиц
мякоти.В связи с этим в работе [243] было уста¬
новлено, что содержащиеся в плодовой мя¬
коти нерастворимые в воде вещества (цел¬
люлоза, гемицеллюлозы и протопектин) не
оказывают непосредственного влияния на
соотношение Я и стабильность фруктовых
нектаров (несмотря на то что они повышают
массовую долю мякоти). Напротив, раство¬
ренные в сыворотке пектины с высокой сте¬
пенью этерификации и полимеризации не¬
посредственно повышают показатель /? и,
следовательно, стабильность фруктовых не¬
ктаров, так как они существенно увеличива¬
ют динамическую вязкость сыворотки. Отри¬
цательное влияние пектинов и пектиновых
кислотс. низкой степенью этерификации про¬
является в том, что они значительно умень¬
шают динамическую вязкость сыворотки,
разрушая когезионные силы и стабильность
фруктовых нектаров.*	Данное описание и следующий за ним текст соответствуют классическому нектару (соку с мякотью),
получаемому непосредственно из фруктов, без разбавления водой (сахарным сиропом). В соответ¬
ствии с современной законодательной ситуацией, отраженной н .международных стандартах, напри¬
мер, в стандартах Codex Alimentarius, европейской Директиве 2001/112/НЕС и стандарте России
ГОСТ Р 51398, нектары, за исключением прозрачных нектаров, представляют собой разбавленную
водой суспензию плодовой мякоти с добавлением или без добавления сахара(ои) и/или других
ингредиентов. — Прим. науч. ред.
Производство фруктовых соков195з.6.2.	Технология фруктовых
нектаровТехнология фруктовых нектаров в работе
[249] описана следующим образом:«Спелые фрукты моют, инспектируют,
бланшируют паром в течение 5 мин, при не¬
обходимости отделяют от косточек, грубо из¬
мельчают на дробилке и протирают через
сито с размером ячеек 0,6 мм. Полученную
мякоть нагревают в теплообменнике до 88-
94 °С, смешивают с примерно равным коли¬
чеством 15- 16%-ного сахарного сиропа и под¬
кисляют лимонной кислотой. Готовый нек¬
тар фасуют в металлические банки, нагрева¬
ют в течение 15 мин до 100 °С и охлаждают
водой».Эта основополагающая технология не по¬
теряла своего значения и в настоящее время,
однако процесс производства благодаря со¬
временной технологии и применению новей¬
шего оборудования претерпел такое развитие,
что производство фруктовых нектаров стало
полностью автоматизированным и осуще¬
ствляется непрерывно, причем в течение все¬
го года. Чтобы сделать производство фрукто¬
вых нектаров независимым от сезона сбора
урожая, в настоящее время из свежих, здоро¬
вых, спелых фруктов сначала получают фрук¬
товое пюре или концентрированное фрукто¬
вое пюре, которые фасуют в металлические
банки на малых предприятиях, а на крупных
предприятиях асептическим способом за¬
кладывают на хранение в танках. Из этих
полуфабрикатов с добавлением определен¬
ного количества сахара, лимонной кислотыи,	при необходимости, стабилизатора (на¬
пример, пектина или альгината) круглого¬
дично производят соответствующие фрукто¬
вые нектары.О	влиянии добавления пектина на ста¬
бильность взвеси в нектарах сообщается в
работе [169]. В связи с этим следует указать,
что добавка стабилизаторов к фруктовым
нектарам во многих странах не разрешена'.
В [ 169] сообщается также о специальном де¬
зинтеграторе для гомогенизации плодовой
мякоти, благодаря чему, по-видимому, можно
отказаться от использования маиерируюших
ферментов. Новые данные о приготовлении
яблочных соков с мякотью изложены также в
диссертации [236].3.6.2.1.	Производство фруктовых
пюре в качестве
полуфабрикатовПроизводство фруктовых пюре осуществля¬
ется на специализированных линиях для из¬
готовления нектаров (так называемых нек-
тарных линиях), выпускаемых фирмами
Bertuzzi (/-20047 Brugherio (Mi), Rossi & Catelli
(/-43100 Parma), FMC Food Machinery Italy Spa
(/-43100 Parma), Franz Kirch/eld GmbH & Co.
KG (D-40023 Düsseldorf), Fry та-Maschinen AG
(СЯ-4310 Rheinfelden) и т. д.Новые публикации [51,102,252] описыва¬
ют следующую принципиальную технологи¬
ческую схему производства фруктового пюре
(рис.. 3.87).♦	Фрукты (сырье): предварительная мой¬
ка —* инспекция —* мойка -» удаление пло¬
доножек (вишня, черемуха) —> удаление ко¬
сточек-» измельчение (дробление).♦	Мезга: нагревание -»протирание -* охлаж¬
дение (или, как альтернатива, нагрева¬
ние) -* охлаждение примерно до 50 "С -»
обработка ферментами (мацерация) ->
инактивация ферментов (нагревание) -*
протирание -» охлаждение.♦	Пюре: деаэрация —> нагревание/охлажде¬
ние —» асептическая закладка на хранение
в танки либо в розлив специальную тару
(типа «bag-in-box» — «пакет в контейне¬
ре»).Мягкие фрукты (ягоды, вишня, груша, аб¬
рикосы, персики и т. п.) после нагревания
сразу же, еще горячими, пропускают через
протирочную машину. Во избежание потерь
ароматобразуюших веществ, например, зем¬
лянику/клубнику и малину пропускают че¬
рез протирочную машину в холодном состоя¬
нии несколько раз. Более твердые фрукты
(яблоки и некоторые тропические фрукты —
например, манго) перед протиранием подвер¬
гаются обработке мацернрующими фермен¬
тами [5]. При этом нерастворимый в воде
протопектин пе))еводится в водорастворимую
форму, что повышает стабильность мутной
взвеси. По окончании ферментной обработки
ферменты необходимо сразу же инактивиро¬
вать путем нагревания.Основанная на этих операциях технологи¬
ческая схема производства представлена на
рис. 3.88, а собственно технологический про-■ Проект Единого стандарта па фруктовые соки и нектары, утвержденный 26-й Сессией Комиссии
Codex Alimentarius, 30.06.-7.07.2003 г., допускает применение пектинов н качестве стабилизатора
нектаров. — Прим. научи, ред.^ i ERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ			Телефон + 49-6722-708-0 http://ww.erbsloeh.com Гайзенхайм
196Глава ЗПодготовка:
инспекция, мойка,
удаление косточекРис. 3.87Общая технологическая
схема производствая
фруктового пюрецссс изготовления фруктового пюре будет бо¬
лее подробно описан в последующих разделах.3.6.2.1.1.	Требования к сырью
Качество нектаров, как и фруктовых соков,
в первую очередь зависит от свойств и каче¬
ства сырья (см. раздел 3.2). К признакам без¬
упречного сырья относится, по возможности,
полное отсутствие средств защиты растений
и гербицидов, что достигается с помощью
специальных мероприятий (например, мой¬
кой с применением определенных моющих
средств) [132, 165]. При этом важно, чтобы
любое опрыскивание фруктов (по крайней
мере, незадолго до сбора урожая) было пре¬
кращено.Спелость сырья, используемого для приго¬
товления фруктового пюре, решающим обра¬
зом влияет на технологию и качество продук¬
та. Аромат должен быть полностью сформи¬
ровавшимся, а соотношение между общим
сахаром и кислотами — оптимальным. Раз¬
мягчение плодов, происходящее при созрева¬
нии яблок и других фруктов, вызвано моле¬
кулярными изменениями в срединном слое
растительной клетки, структура которой раз¬
рыхляется, в результате чего пектин перехо¬
дит в растворенное состояние. Это приводит10Рис. 3.88. Производство фруктового пюре как полуфабрикатаI - моечная машина с вентилятором (предварительная мойка); 2- инспекционный конвейер; 3- моечная
машина с вентилятором (основная мойка); 4 - моечная машина с вентилятором (заключительная мойка);
5- машина для удаления косточек; 6- машина для снятия остаточной мякоти с косточек; 7- дисковая
дробилка; в - эксцентриковый шнековый насос; 9- моечная машина с вентилятором (предварительная
мойка); 10- инспекционный конвейер; 11- моечная машина с разбрызгивателем; 12 -наклонный
элеватор; 13 - машина для удаления плодоножек у вишен; 14 - трубчатый нагреватель и охладитель
(трубчатый теплообменник); 15 - установка для ферментной обработки мезги; 15а - сборник для
Производство фруктовых соков197к повышению вязкости и улучшению ста¬
бильности мутной взвеси во фруктовом пюре.
При переработке твердых фруктов целесооб¬
разно провести обработку мезги мацерирую-
щи.мп ферментами.Наряду с вышеназванными общими тре¬
бованиями к качеству сырья особое значение
придается сортности фруктов, в связи с чем
мы отметим некоторые высококачественные
сорта, особо пригодные для производства нек¬
таров, К ним относятся:♦	абрикосы «Royal», «Dimola», «Early Golden»,
«Sing», «Vintschgauer», «Canino», «Cafona»,
«Boccuccia», «Rouge du Roussillon», «Ketsch-
kemeler RosenmariHe», «Reale d'lmola», «Bu-
lida»\♦	персики «Madame Rogniat», «Weisser Mag-
dalenenpfirsich», «Eiberta». «I. H. Haie», «Red-
heaven», «Suncrest», «Maria Bianca»-,♦	груши «WilliamsChristbime», «ClappsLieb¬
ling» («Clapps Favourite»), «Frühe von Tré¬
voux», «GuteLuise», «Guyot», «Passa Crassa-
na», «Conference», «Abate Fete!»;♦	яблоки «Golden Delicious», «GranniSmith»,
«Jonagold», «Jonathan», «Morgenduft».♦	земляника/клубника «Redglow», «Ärmere»,
«Empire», «Senga Sengana».3.6.2.1.2.	Подготовка сырьяЧтобы избежать нежелательных микробио¬
логических и ферментативных процессов,
которые могут привести к изменению цвета
и вкуса, а также к потере витаминов, подго¬
товка сырья должна осуществляться оченьПлоды лучше всего транспортировать в
деревянных или пластиковых контейнерах,
обеспечивающих хорошую вентиляцию со
всех сторон и минимальное механическое
повреждение плодов при транспортировке.
Контейнеры разгружаются (чаще всего вруч¬
ную, реже автоматически) в установку для
предварительной мойки 1 (рис. 3.88) или 9
или непосредственно на инспекционный кон¬
вейер 2 или 10. После разгрузки контейнеров
моют, стерилизуют паром и возвращают к
месту сбора урожая.Фрукты с более твердой консистенцией
плодов (абрикосы, персики, груши), а также
томаты и т. п. сначала осторожно промывают
хлорированной водой иа установке для пред¬
варительной мойки 1, оборудованной венти¬
лятором, и освобождают от грубых примесей
(земли, пыли, камней и т.д.). Затем встроен¬
ный в машину элеватор подает плоды на инс-лротирочных машин; 19- сборник; 20- шнековый насос; 21 - трубчатый охладитель; 22- промежуточ¬
ный сборник; 23 - шнековый насос; 24 - установка для деаэрации; 25 - шнековый насос; 26 - пластинча¬
тый пастеризатор кратковременного нагревания; 27 - хранилище для крупных танков
Потребление энергии у любых установок при производительности 5 т сырья/ч (ориентировочно):♦	электроэнергия 50-70 кВт ч;♦	пар |9 бар) 1200-1400 кг/ч;♦	вода (18 X) 30-40 мЗ/чI ERBSLOHТехнологии напитковТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.coЭРБСЛЁГайяенхайм
Глава 3лекционный конвейер 2, где удаляются все
непригодные плоды. Затем плоды автомати¬
чески попадают в моечную машину 3, также
снабженную вентилятором. Благодаря созда¬
ваемой вентилятором турбулентным потокам
обеспечивается тщательная и шадяшая мой¬
ка. В зависимости от состояния плодов в мо¬
ечную машину можно добавлять детергенты.
В конце моечной машины находится наклон¬
ный элеватор, оснащенный распылительной
установкой, которая еще раз ополаскивает
плоды свежей водой.После этого плоды попадают в следую¬
щую моечную машину 4, где производится
окончательная мойка и откуда они абсолютно
чистыми попадают в машину для удаления
косточек 5 (в случае косточковых фруктов —
абрикосов, персиков) или непосредственно в
дробилку 7 (в случае семечковых фруктов,
в частности, груш).В машине 5 происходит удаление косто¬
чек и грубое измельчение половинок плодов.
Оставшиеся на косточках остатки мякоти
отделяются в машине для дополнительной
очистки 6. Грубо измельченные половинки
абрикосов или персиков вместе с отделенны¬
ми от косточек остатками мякоти или грубо
измельченные семечковые фрукты (груши)
поступают в воронку эксцентрикового шне¬
кового насоса 8 и подаются затем на даль¬
нейшую переработку.Для фруктов с более мягкой консистенци¬
ей плодов (например, для ягод и вишни), опи¬
санные выше моечные установки использо¬
вать не рекомендуется. Эти фрукты вначале
очень осторожно моют в специальной моеч¬
ной машине 9 с вентилятором при понижен¬
ном давлении воздуха (земляника, черемуха).
Затем наклонный элеватор, оснащенный
распылительной установкой, подает плоды
на инспекционный конвейер 10. Мягкие яго¬
ды (малина, ежевика) из деревянных или
пластиковых контейнеров попадают непо¬
средственно на инспекционный конвейер 10,
где удаляются все непригодные плоды, а так¬
же чужеродные примеси — листья и прочие
загрязнения.Затем плоды автоматически попадают в
моечную установку 11с разбрызгивателем, где
они лишь орошаются водой, благодаря чему
достигается щадящий режим мойки. После
мойки наклонный элеватор подает плоды
либо в дробилку (ягоды), либо (в случае виш¬
ни) - в машину для отделения плодоножек
13, где при помощи резиновых валков удаля¬
ются плодоножки. Очищенные вишни, как игрубо измельченные ягоды, поступают в во¬
ронку эксцентрикового шнекового насоса 8 и
оттуда быстро подаются на дальнейшую пе¬
реработку (нагревание и ферментная обработ¬
ка мезги).3.6.2.1.3.	Тепловая и ферментная обработка
мезгиДля изготовления из фруктового пюре некта¬
ра со стабильной мутной взвесью грубо из¬
мельченную мезгу необходимо как можно
быстрее подвергнуть тепловой инактивации
ферментов, в первую очередь с окислитель¬
ной и пектолитической активностью. При
относительно низких значениях pH фрукто¬
вой мезги в результате такой инактивации
подавляются также все нежелательные мик¬
робиологические процессы. При этом мезга
остается мягкой, ее можно протереть, а так¬
же практически полностью предотвращается
нежелательный гидролиз пектинов, крася¬
щих и других веществ.Для тепловой обработки мезги в большин¬
стве нектарных линий имеется специальный
шнековый бланширователь («thermo-break» —
термобрек или «hot-break* = хотбрек) [240],
а в современных нектарных линиях — труб¬
чатый нагреватель [247].Шнековые бланширователи типа термо¬
брек имеют относительно низкую производи¬
тельность (1-2 т/ч) и могут нагревать мезгу
лишь до температуры 80-85 °С, которая для
некоторых сортов фруктов с повышенным
значением pH и особенно для овощей являет¬
ся недостаточной. Кроме того, вследствие ин¬
тенсивного перемешивания мезги (что в блан-
ширователе типа термобрек осуществляется
без удаления воздуха) легко происходят окис¬
лительные превращения веществ и нежела¬
тельное потемнение мезги (особенно абрико¬
совой, персиковой, яблочной и грушевой) при
температурах ниже 70 °С. Намного более эф¬
фективны трубчатые нагреватели, обеспечи¬
вающее мгновенное нагревание мезги (при
необходимости до 130 °С) и обладающие про¬
изводительностью от 5 до 10 т/ч (рис. 3.89).Современный трубчатый нагреватель со¬
стоит из двух или трех концентрических
встроенных друг в друга труб, разделенных
на три зоны: зоны нагревания, выдержки и
охлаждения. Подлежащая нагреванию или
охлаждению мезга всегда протекает по сред¬
ней трубе. По внутренней и внешней трубам в
зонах нагревания и выдержки в противотоке с
мезгой пропускается пар с избыточным дав¬
лением 2,5-3 бара, а в тех же трубах в зоне
Производство фруктовых соков. Принцип действия
трубчатогоТрубчатый нагревательохлаждения течет холодная вода. Из схемы
установки, приведенной на рис. 3.88, видно,
что насос 8 сначала подает мезгу в теплооб¬
менную зону трубчатого нагревателя 14, где
мезга нагревается до температуры 50-60 “С,
а затем мезга поступает в зону нагревания,
где она мгновенно нагревается до требуемой
температуры (фруктовая мезга — примерно
до 105 °С, а овощная мезга в зависимости от
вида овощей — до 105-125 °С). Установлен¬
ный в конце аппарата дроссельный клапан
обеспечивает постоянный уровень давления
около 4 бар, благодаря чему нагретая мезга не
закипает даже при 130 °С.Затем нагретая мезга попадает в зону вы¬
держки, в которой она пребывает до полного
уничтожения микроорганизмов (10-30 с).
В зоне охлаждения нагретая до высокой тем¬
пературы мезга охлаждается противотоком
свежей мезги или холодной воды до темпера¬
туры примерно 50 °С, наиболее благоприят¬
ной для ее ферментной обработки. Если фер¬
ментная обработка не предусмотрена, нагре¬
тая мезга охлаждается лишь до температуры
около 105 “Сив горячем виде протирается в
протирочной машине 18.Ферментная обработка мезги
При производстве фруктовых соков обработ¬
ка мезги соответствующими ферментными
препаратами (см. раздел 3.3.9) проводится
для пектолитического размягчения мезги, что
благодаря гидролизу пектинов и снижению
вязкости направлено на облегчение техноло¬
гических операций извлечения сока, осветле¬
ния, фильтрования и концентрирования. При
производстве фруктовых нектаров, содержа¬
щих мякоть, стремятся к противоположному
результату — путем обработки мезги соответ¬
ствующими ферментными препаратми полу¬
чают густую и вязкую мезгу, которая лучшевсего подходит для изгот овления стабильных
фруктовых нектаров [202,235]. При этом сле¬
дует подчеркнуть, что невозможно добиться
желаемой степени гомогенности и стабиль¬
ности нектаров одним лишь механическим
измельчением мезги. Более того, для неко¬
торых видов фруктов обработка мезги ма-
церирующими препаратами является обяза¬
тельной.Мацерирующие ферментные препараты
обеспечивают распад растительного матери¬
ала, при котором растительные клетки ос¬
таются большей частью неповрежденными.
Мацерирующие препараты в основном со¬
держат пектолитический и целлюлозолити-
ческий ферментные комплексы, обеспечи¬
вающие гидролиз межклеточных структу¬
рирующих веществ и распад растительных
клеточных комплексов (паренхимных тка¬
ней), а также мацерацию растительных тка¬
ней. Целью является возможно более полное
освобождение протопектина, при котором
природный пектин с высокой степенью эте
рификации и полимеризации переходит в
растворимое состояние, что позволяет полу¬
чить фруктовую мезгу с высокой вязкостью и
исключительно стабильной мутной взвесью.При использовании мацерирующих пре¬
паратов в определенных условиях могут про¬
изойти неожиданные, нежелательные явле¬
ния. Так, в работе (242] было установлено,
что мацерирующие препараты могут полно¬
стью проявить свою эффективность лишь в
том случае, если сложноэфирные группы
в пектиновых молекулах не были ранее час¬
тично или в более значительной степени гид-
ролизованы природными пектинэстеразами
фруктов.При использовании мацерирующих пре¬
паратов для проведения ферментной обработ¬
ки мезги очень важна правильная дозировкаЬ ЕИБЭШН Технологии напитков ЭРБСЛЁ	ЧеШнке1т	Телефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
препарата. Необходимо также, чтобы обра¬
ботка проходила беи доступа воздуха. В зави¬
симости от вида фруктов и ферментативных
активностей на 1 т мезги, как правило, расхо¬
дуют 100-500 г мацерирующсго препарата,
раствор которого заливают в сборник (рис.3.88,	15а) установки для ферментной обра¬
ботки мезги 15- Из сборника раствор фермен¬
тов при помощи дозирующего насоса подает¬
ся в трубопровод для мезги. Затем мезга,
тщательно смешанная с раствором фермен¬
тов, поступает поочередно в одну из трех ем¬
костей, предназначенных для проведения фер¬
ментной обработки 15. В то время, как одна
из емкостей заполняется, во второй уже нахо¬
дится мезга, подвергнутая ферментной обра¬
ботке, а третью разгружают. Таким образом,
время мацерации при необходимости можно
продлить до 3 ч. Медленное периодическое
перемешивание мезги при помощи мешалки
служит для обеспечения как можно более тес¬
ного контакта всех частиц с мацерирующи-
ми ферментами.По окончании мацерации мезгу при помо¬
щи насоса 16 откачивают из емкости для фер¬
ментной обработки и пропускают через труб¬
чатый нагреватель 17. обеспечивающий быст¬
рую инактивацию ферментов при 105 °С. За¬
тем еще горячая мезга по закрытой системе
трубопроводов подается на протирочные ма¬
шины 18, где она закипает и протирается.Описанный способ мацерации позволяет
разрушить клеточную структуру с образова¬
нием вязких пюреобразных мацератов с од¬
новременным освобождением пектинов (из
протопектина) с высокой степенью полиме¬
ризации и этерификации.Несколько более интенсивная мацерация
приводит к получению мезги, которая при
отжиме в прессе или отделении сока в дскан-
тере дает соки со стабильной взвесью. В этом
случае протопектин должен быть преобразо¬
ван в растворимый пектин с. менее высокой
степенью полимеризации, что обеспечивает
требуемую стабильность взвеси [90, 184].Для успешной мацерации пригоден не вся¬
кий ферментный препарат. Так, было уста¬
новлено [232], что стабильный абрикосовый
нектар невозможно получить с применением
для обработки мезги ферментного ирепрата,
содержащего в основном высокоактивную
полигалактуроназу. Поскольку абрикосовая
мезга содержит пектины с высокой степенью
этерификации, на которые полигалактурона-
за не действует, то ожидаемое стабилизирую¬
щее действие препарата не проявляется. Тре¬буемая стабильность абрикосового нектара
может быть достигнута лишь с помощью
комбинированных ферментных комплексов,
в которых полигалактуроназа использована
в совокупности либо с пектннлетеразой, либо
с арабиназоп высокой степени очитски. Ста¬
бильный абрикосовый нектар был изготов¬
лен с помощью очищенной пектинлиазы, а
также с помощью коммерческого ферментно¬
го препарата, проявляющего перечисленные
ферментативные активности, а также целлю-
лозолитическую активность. Проведенные
эксперименты показали, что стабильность
нектаров с мякотью может быть достигнута
лишь в том случае, если используемый фер¬
ментный препарат не только преобразует не¬
растворимый протопектин в растворимый
пектин, но и обладает способностью к гидро¬
лизу боковых цепочек пектина, состоящих
из гемицеллюлоз или нейтральных сахаров,
особенно арабапа и галактана, поскольку эти
боковые цепочки, являясь примесями, могут
отрицательно влиять на стабильность мут¬
ной взвеси в нектарах.В настоящее время разработаны фермент¬
ные препараты, способные наряду с неполи¬
тическим и целлюлозолитическим действием
осуществлять гидролиз нейтральных саха¬
ров. Такие препараты особенно подходят для
мацерации фруктовой и овощной мезги, а так¬
же для производства нектаров со стабильной
мутной взвесью.3.6.2.1.4.	Протирание предварительно
обработанной мезгиПосле инактивации мацерируюших фермен¬
тов еще очень горячая фруктовая мезга по за¬
крытой системе трубопроводов подается па
группу протирочных машин (рис. 3.88, 18).
Поскольку нагрев мезги в трубчатом нагрева¬
теле осуществляется поддавленном и при тем¬
пературе 95-105 ”С, на входе в протирочную
машину происходит закипание мезги с одно¬
временным разрушением клеточных тканей и
их гомогенизацией. При кипении мезги воз¬
никает пар, образующий защитный «экран»,
который полностью предотвращает доступ
к продукту внешнего воздуха и, следователь¬
но, нежелательные окислительные реакции.
Группа протирочных машин добычно состо¬
ит из двух или трех установок, смонтирован¬
ных на обшей металлической станине (рис.
3.90).Каждая из протирочных машин оснащена
валом с укрепленными на нем бичами. Горя¬
чая мезга протирается бичами через цилинд¬
Производство фруктовых соков201Рис. 3.90. Группа протирочных машинJ Поступление мірическое сито. У цилиндрического сита пер¬
вой протирочной машины, как правило, ди¬
аметр отверстий составляет 1,2 мм, а у вто¬
рой — от 0,4 до 0,6 мм. Слишком тонкого
протирания (третья протирочная машина
имеет сито с диаметром отверстий 0,3 мм)
следует избегать из-за риска разделения фаз
(осаждения сыворотки и пульпы) — явления,
часто встречающегося при хранении фрукто¬
вого пюре в крупных танках. К тому же слиш¬
ком мелкие частицы мякоти при дальнейшем
концентрировании фруктового пюре с трудом
поддаются отделению декантером от сока
(сыворотки) (см. раздел 5.3.3.1). Полученное
фруктовое пюре поступает в сборники (рис.3.88,	19) и с помощью насоса 20 незамед¬
лительно перекачивается через трубчатый
охладитель 21 в промежуточный сборник 22.
В завершение процесса охлажденное до нор¬
мальной температуры пюре деаэрируют, пас¬
теризуют и закладывают на хранение в круп¬
ные танки 27.Выход пюре при протирании предвари¬
тельно обработан ной мезги (см. табл. 3.6) за¬
висит в первую очередь от способа обработ¬
ки, вида и сорта фруктов.3.6.2.1.5.	Деаэрация, пастеризация,
закладка на хранение или
фасовка фруктового пюреОхлажденное до нормальной температуры
фруктовое пюре при помощи шнекового на¬соса (рис. 88, 23) подается в деаэраторр 24,
практически полностью уда ля щи й из пюре
кислород воздуха, присутствие которого при
последующей пастеризации может привести
к нежелательным окислительным процессам,
а также воздушные пузырьки, которые за¬
трудняют пастеризацию и при последующем
хранении продукта в стерильных условиях
могут стать причиной микробиологического
инфицирования.Поскольку максимальная эффективность
деаэратора достигается лишь в том случае,
когда рабочая температура находится как
можно ближе к температуре кипения, то та¬
кая установка должна улавливать в конден¬
саторе улетучивающиеся с паром ароматоб-
разующие вещества и непрерывно возвра¬
щать их в деаэрированное пюре.Таблица 3.6. Выход пюре при протирании
предварительно обработанной
фруктовой мезги. По [252]іа из различных
ФруктовФруктовоеОтходы,%Абрикосы70 S020-.40Персики75-8515-25Яблоки80-!)010-20Груши80-9010 20Сливы70 .4020-30Ягоды90-955- 10Кини85 9010 154&ERBSL0H Технологии напитков ЭРБСЛЁ■	 Geisenheim	Телефон + 49-6722-708-0 htto://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
202Глава ЗОчень трудно добиться успешной деаэра¬
ции густого, малотекучего и очень вязкого
фруктового шоре, поэтому при конструиро¬
вании и сборке деаэраторов в числе прочего
необходимо обращать внимание на следую¬
щие аспекты:♦	обспечен не определен ного перепада дав ле-
ниіі и температур на входе и выходе фрук¬
тового пюре из установки:♦	давление фруктового пюре при входе в
установку, вызывающее закипание и, как
следствие, выделение пара и газов, не
должно совпадать с давлением насыще¬
ния внутри установки (для определенной
температуры);♦	размер и/или внутренний объем деаэрато¬
ра должны рассчитываться таким образом,
чтобы деаэрация примерно 80% пюре (по
массе) производилась уже в процессе заки¬
пания, а оставшаяся часть (20% масс.) де¬
аэрировалась в нижней части установки.
Как следствие, время деаэрации, то есть
время нахождения частиц пюре внутри ус¬
тановки, не должно превышать 2-3 мин.
Деаэратор (рис. 88, 24) обычно состоит издегазирующей емкости, охладителя (конден¬
сатора ароматобразующих веществ) и вакуум¬
ного насоса. При необходимости (если требу¬
ется получить более глубокое охлаждение)
можно использовать холодильную установ¬
ку.По завершении деаэрации пюре с помо¬
щью насоса 25 из деаэратора 24 перекачива¬
ется через пластинчатый пастеризатор крат¬ковременного нагрева 26 или через трубчатый
пастеризатор.Пастеризация тщательно деаэрированного
фруктового пюре может осуществляться при
температуре 90 95 °С, хотя для большей на¬
дежности рекомендуется пастеризовать или
стерилизовать пюре при температуре 105 "С в
течение 20-30 с. Затем нагретое пюре вновь
охлаждается до нормальной температуры и в
холодном виде асептическим способом за¬
кладывается на хранение в предварительно
обработанные крупные танки 27 (закладка на
хранение может осуществляться в атмосфе¬
ре азота). На малых предприятиях, не имею¬
щих специальных помещений для установки
танков, пастеризованное фруктовое пюре фа¬
суют в горячем виде в металлические банки и
охлаждают до нормальной температуры.Во избежание влияния повышенных тем¬
ператур и температурных колебаний и свя¬
занных с этим негативных изменений цвета,
ароматобразующих веществ и витаминов для
обеспечения длительного хранения фрукто¬
вого пюре температура хранения должна со¬
ставлять 0-2 °С. Из пюре, приготовленного
по описанной технологии и хранящего при
пониженных температурах, можно в течение
целого года производить высококачествен¬
ные фруктовые нектары, в том числе и в кон¬
центрированном виде.3.6.2.1.6. Химический состав фруктовых
и овощных пюре
Химический состав фруктовых и овощных
пюре приведен в табл. 3.7.Таблица 3.7. Химический состав фруктовых и овощных пюре. По [244]земляники/клубники10,1689,845,825,400,401,230,570,460,840,8925,10малины11,3188,696,375,720,621.510,810,500,770,4455,83ежевики15,8784,136,896,470,401,443,030,653,110,5221,87черемухи16,25- 83,7511,2010,530,641,750,190,620,990,7331,20абрикосов13,5186,497,056,100,861,670,470,600,760,7423,03
Производство фруктовых соков203Окончание табл. 3.72персиков	12,95 87,05	9,12	8,05	1,07 0,67	0,36	0,48	0,83	0,39 11,85слив	21,30 78,70	14,41	13,18	1,34 0,73	0,65	1,12	0,95	0,48 16,56помидоров	5,69 94,31	3,52	3,19	0,31	0,38	0,36	0,40	0,20	0,39 9,73моркови	11,60 88,40	5,00	3,60	1,30 0,31	1,20	0,51	1,40	0,19 2,85паприки	9,97 90,03	5,16	4,27	0,85 0,33	0,47	0,60	1,85	0,50 126,313.7.	Переработка
цитрусовых фруктовП. Дж. Крэндалл,К. М. Гендрикс (мл.)3.7.1.	Мировое производство
и рынок3.7.1.1.	Происхождение цитрусовых
растенийИстория и происхождение цитрусовых рас¬
тений и их плодов по сравнению со всеми
другими культивируемыми видами фруктов
являются самыми интересными. По сово¬
купному объему производства (в 1996 г. —60 млн т) цитрусовые фрукты значительно
превосходят объем производства винограда
[330]. Зона возделывания цитрусовых фрук¬
тов охватывает два пояса между 20 и 40° к
северу и к югу от экватора. Почти все виды
цитрусовых фруктов происходят из гималай¬
ского региона в Северной Индии, с юго-запа-
да Китая и из соседних Бутана и Бирмы, а
культирование цитрусовых фруктов впервые
было начато в Южном Китае. 11ервое извест¬
ное описание апельсинов появилось в китай¬
ских рукописях примерно за 2200 лет до н. э.Об	истории распространения цитрусовых
по всему миру известно довольно мало. По¬
лагают, что в средние века их стали выращи¬
вать в Средиземноморье, а затем в Южной
Европе [314]. Колумб привез цитрусовые ра¬
стения в Америку и в 1493 г. посадил первые
деревья на островах Латинской Америки.Хуан де Грихальва посадил первые сеянцы
на североамериканском материке, когда со
своей экспедицией в 1518 г. высадился в Цен¬
тральной Америке. Точная дата появления
цитрусовых в Северной Америке (во Флори¬
де) неизвестна, однако некоторые из самых
старых посадок относятся к периоду между
1809 и 1820 гг.После сильных заморозков во Флориде в ♦
1962 г. переработка цитрусовых фруктов на-чала перемещаться в Бразилию, где она по¬
лучила ускоренное развитие. Позднее пере¬
рабатывающие предприятия были проданы
бразильцам и производство было расширено
настолько, что в течение нескольких лет Бра¬
зилия вытеснила Флориду с лидирующей
позиции и стала основным производителем
апельсинового сока на международном рын¬
ке [345, 374). Произраставшие первоначаль¬
но на Востоке, цитрусовые в настоящее вре¬
мя распространились почти по всему свету.
В основных странах-производителях цитру¬
совых (Бразилии и США) центр тяжести се¬
годня переместился с производства свежих
фруктов на их промышленную переработку.3.7.1.2. Мировое производство,предпочтения потребителей
и рынкиДанные о производстве важнейших видов
цитрусовых фруктов в основных странах их
выращивания приведены в габл. 3.8.В1996/97 гг. совокупное мировое производ¬
ство цитрусовых фруктов составило 84,7 млн т
[330а], из которых 66% приходится на апель¬
сины, 16,5% — на мадарины (танжерины),
10,5% — на лимоны и лайм, а 6,7% — на грейп¬
фруты. В странах Средиземноморья (Испа¬
нии, Италии, Греции, Турции, Марокко и Из¬
раиле) объем производства цитрусовых фрук¬
тов в 1996/97 гг. составил 11,4 млн т, что со¬
ответствует 13,4% мирового производства.В последние годы примерно 90% произво¬
димых во Флориде апельсинов перерабаты¬
вается па сок, а остальное количество посту¬
пает на рынок свежих фруктов. В ближайшие
годы это соотношение вряд ли сильно изме¬
нится.В США в основном производят три раз¬
личных вида апельсинового сока [305]:♦ замороженный концентрированный апель¬
синовый сок (FCOJ — frozen concentrated
orange juice);охлажденный апельсиновый сок прямого
отжима (COJ — chilled orange juice);Технологии напитков ЭРБСЛЁТелефон + 49-6722-708-0 http://www.erbsloeh.com Гайзенхайм
Таблица 3.8.Производство цитрусовых в основных странах их выращивания (тыс. т). По [330, 418]Апельсины1994/951995/961996/97Грейпфруты1994/951995/961996/97Бразилия16 2501645019 054США2 6422 5022 620США.10 6411074711734Израиль415395405Мексика3 5002 6003 500Куба230250230Испания2 6402 4402 145Мексика136120230Китай1 63317251850Аргентина208190200Всего в мире53 90457 24459 558Всего в мнре4 6945 1165 004Лимоны1994/951995/961996/97Мандарины (’іанжериньї)1994/951995/961996/97Аргентина741700800Китай4 4234 6675 730США831896779Япония1 5391 6961 428Италия565680714Испания1 75115661 420Испания571443448Бразилия560535590Турция470440380США378412540Всего в мире3 5863 5713 550Всего в мире14 59515 67615 954♦	стерилизованный апельсиновым сок пря¬
мого отжима в металлических банках(CSSOJ — canned single strength orange juice).
Основная доля при этом приходится на
замороженный концентрированный апельсино¬
вый сок, но производство охлажденного апель¬
синового сока прямого отжима в последнее
время быстро растет. Эта тенденция связана
с меняющимися предпочтениями потребите¬
лей, все чаще выбирающими качественный
продукт, который может быть быстро приго¬
товлен.Грейпфрутовый сок подразделяется на сле¬
дующие виды:♦	замороженный концентрированный грейп¬
фрутовый сок (FCGJ — frozen concentrated
grapefruit juice);♦	охлажденный грейпфрутовый сок прямо¬
го отжима {CGJ — chilled grapefruit juice)',♦	стерилизованный грейпфрутовый сок пря¬
мого отжима в металлических банках(CSSGJ — canned single strength grapefruit
juice).Как и апельсиновый, замороженный кон¬
центрированный грейпфрутовый сок являет¬
ся основным продуктом в ассортименте грейп-
фрутовых соков во Флориде. Доля рынка,
занимаемая стерилизованным грейпфруто-
вым соком, существенно сокращается вслед-
ствиеснижения его популярности у потреби¬
телей, спрос же на охлажденный грейпфру¬
товый сок растет в связи с возрастанием
потребности потребителей в качественном и
удобном в употреблении продукте.Рынок апельсинового сока в США по
сравнению с другими развивающимися рын¬
ками (западноевропейским, японским и ази¬
атским, особенно в Юго-Восточной Азии)
довольно велик. В Европе, Японии и странах
Юго-Восточной Азии, где доходы на душу
населения высоки, потребление растет так же
быстро, как и производство, что предостав¬
ляет большие возможности для рыночного
продвижения этого продукта по приемлемым
ценам.Вследствие окончания срока действия ог¬
раничений на импорт в 1990 и 1992 гг. |420]
и изменения торговых приоритетов в Японии
и Южной Корее в этих странах произошел
относительно сильный рост потребления
апельсинового сока |390], однако по потреб¬
лению апельсинового сока на душу населе¬
ния Япония все еще находится далеко позади
США (в Японии - 2,5 л, в США - 20 л на
душу населения в год).3.7.1.3.	Охлажденныйи пастеризованный
апельсиновый сок прямого
отжимаПоскольку потребители все больше отдают
предпочтение охлажденному свежему апель¬
синовому соку перед пастеризованным, мож¬
но говорить о наличии выраженной тен¬
денции. Тепловая обработка разрушает мно¬
гочисленные ароматобразующие вещества,
содержащиеся в свежем соке. Понятие «све¬
жий» обозначает для потребителя новые, до¬
селе неизвестные вкусовые ощущения. Такие
Производство фруктовых соков205соки нельзя нагревать, концентрировать или
замораживать. Недавно разработанные но¬
вые упаковочные материалы дают дополни¬
тельные преимущества, связанные с улучше¬
нием защиты свежих соков от доступа возду¬
ха и, соответственно, от окисления.15 1987 г. во Флориде вышла специальная
директива но производству свежих апель¬
синовых соков {Florida Department of Citrus
№ 20-64-0082). В дополнение к общеаме-
рнканскнм нормам для апельсинового сока
свежий сок должен производиться без теп¬
ловой обработки (то есть без пастеризации)
н не должен изготавливаться из концент¬
рированного сока [313]. Апельсиновый сок,
изготовленный в соответствии с этими тре¬
бованиями, получает во Флориде специаль¬
ный сертификат (Florida Sunshine Tree Certifi¬
cation). Кроме того, во Флориде предприятия
по производству апельсинового сока конт¬
ролируются особыми инспекторами мини¬
стерства сельского хозяйства США (USDA).
Пастеризованный же апельсиновый сок пря¬
мого отжима, согласно директивам (FDA 21
CFR, 146. МО), представляет собой сок, обла¬
дающий благодаря тепловой обработке (что
приводит к потере многочисленных арома-
тобразуюших веществ, чувствительных к на¬
греванию) более продолжительным сроком
годности.3.7.1.4.	Санитарно-гигиенические
мерыОрганы здравоохранения утверждают, что
бактерии групп E.coli и другие патогенные
.микроорганизмы в цитрусовых соках не пред¬
ставляют особой опасности для здоровья,
поскольку высокое содержание кислот и низ¬
кая активная кислотность (pH) в значитель¬
ной степени снижают рост микроорганизмов,
подавляя тем самым их деятельность [3931.
Хотя в отдельных случаях и сообщалось об
инфицировании сальмонеллой после упот¬
ребления свежего апельсинового сока прямо¬
го отжима, подобная инфекция при правиль¬
ном соблюдении гигиенических требований
в течение всего процесса производства (на¬
чиная от сбора урожая и вплоть до закладки
соков на хранение при низкотемпературном
режиме) встречается очень редко. Что касает¬
ся других фруктовых соков, имеющих более
высокое значение pH и более низкое содержа¬
ние кислот, опасения но поводу термоустой¬
чивых грибков, дрожжей и бактерий могут
быть обоснованными.ческой безопасности подобных пищевых про¬
дуктов Американская Комиссия по безопас¬
ности пищевых продуктов и медикаментов
(FDA) приняла важные изменения санитар¬
ных норм, направленные на обеспечение
«правильных методов производства» (GMP
Good Manu facturing Practice).Чтобы заслужить доверие потребителей,
при производстве фруктовых соков необхо¬
димо руководствоваться современными нор¬
мами и директивами и соблюдать принципы
GMP [342]. Дополнительные критерии из¬
ложены в новой программе, состоящей из 7
пунктов и являющейся частью концепции
НЛССР[ 315].3.7.1.5.	Нормы CodexAlimentariusи предписания о маркировкеС 1962 г. для упрощения мировой торговли
пищевыми продуктами американские и дру¬
гие заинтересованные организации прини¬
мают участие в разработке международных
стандартов в рамках деятельности Комиссии
Codex Alimentarius, подразделения Органи¬
зации по пищевым продуктам и сельскому
хозяйству ООН и Всемирной организации
здравоохранения (ФЛО/ВОЗ) [416]. Инфор¬
мацию о цитрусовых фруктах и продуктах их
переработки можно найти в части 130 «Стан¬
дартов на пищевые продукты. Общие поло¬
жения» — в разделе 130-6 «Стандартов на
нишевые продукты Codex Alimentarius» FDA
(США). Предписания о маркировке приве¬
дены в специальном акте FDA «Nutritional
Labelling and Education Act.» [333]. 11екоторые
аспекты международных стандартов и пред¬
писаний приведены в главе 1.3.7.2.	Сбор и доставка фруктов
на перерабатывающие
предприятия3.7.2.1.	Способы сбора урожаяОдной нз главных целей п|юводимых в этой
области исследовании является уменьшениетруда при сборе урожая па существующих
апельсиновых плантациях [ЗОВ]. Во Фло¬
риде более 90% апельсинов доставляются с
плантаций непосредственно на перерабаты¬
вающие предприятия, причем большая часть
апельсинов (> 99%) собирается вручную
[426]. Собранные таким способом апельси¬
ны помешаются в 400-кг контейнеры и с помо¬
щью малогабаритных транспортных средств
206Г лава 3перевозятся на сборный пункт, расположен¬
ный на границе плантации. На сборном пун¬
кте плоды перегружают из контейнеров в ав¬
топрицепы фузоподъемностью 22 т, которые
транспортируют урожай на перерабатываю¬
щие предприятия, находящиеся в нескольких
километрах от плантаций. Свежие плоды,
как и плоды, поступившие со склада после
инспекции, хранятся на предприятиях в тече¬
ние короткого времени (в идеале не более 1-2
сут с даты сбора урожая) до тех пор, пока не
поступят на переработку. Сбор урожая согла¬
совывается по времени с производственным
графиком предприятия, работающего семь
дней в неделю без выходных. В Бразилии
транспортировка собранного урожая осуще¬
ствляется в большегрузных контейнерах, в
Австралии используются однотонные кон¬
тейнеры. При доставке прицепами прсдумот-
рена возможность их боковой разгрузки. В
Японии используются малые контейнеры,
так как на переработку с рынка свежих фрук¬
тов поступает преимущественно отсортиро¬
ванное сырье.Поставленные партии плодов на перера¬
батывающих предприятиях Флориды снача¬
ла направляются на переборку (для удаления
листьев, веток и других чужеродных приме¬
сей), а затем — на инспекцию, которая осу¬
ществляется вручную или с использованием
соответствующего механизированного обору¬
дования [308, 309]. Из каждой партии отби¬
рается репрезентативная в статистическом
отношении проба весом около 20 кг, храня¬
щаяся отдельно. Гарантиями соответствия
конечного продукта требуемым стандартамявляются контроль качества поступающего
сырья и его правильная инспекция.3.7.2.2.	Расчеты с поставщиками
фруктовВ отличие от большинства других стран, в
которых цена одной партии фруктов опреде¬
ляется ее весом и не зависит от особенностей
сырья, цена партии во Флориде определяет¬
ся по количеству и качеству извлеченного
сока. 20-кг проба (примерно 100 плодов, что
соответствует примерно одной тысячной от
веса всей партии), передается в государствен¬
ную лабораторию (State Test House) для анали¬
за. Контрольные лаборатории организованы
во Флориде при каждом перерабатывающем
предприятии, причем анализы в них прово¬
дят служащие министерства сельского хозяй¬
ства (USDА). При этом определение цены на
партии доставленных на предприятие фрук¬
тов осуществляется независимым органом.В большинстве контрольных лабораторий
процесс анализа практически полностью ав¬
томатизирован. После взвешивания пробы
производится извлечение сока стандартным
способом. Взвешиванием извлеченного сока
определяется его выход. Измерение раствори¬
мых сухих веществ в полученном соке осуще¬
ствляется гравиметрическим методом после
деаэрирования, при котором также происхо¬
дит удаление из сока части мякоти. Процент¬
ное содержание кислоты определяется путем
титрования до pH 8,2. В завершение рассчи¬
тывается соотношение между содержанием
растворимых сухих веществ и обшей кислот¬
ностью (Ratio) [328]. Пример результатов из¬
мерений и расчета приведен в табл. 3.9.Таблица 3.9. Определение качества сока в контрольной лаборатории (пример измерений и расчетов)Вес тягача с грузом, кг	33400Вес пустого тягача, кг	9000Вес партии нетто, кг	24400Некондиция, кг	400Вес партии на складе*, кг	24000Вес взятой пробы, кг	20Всс извлеченного из пробы сока, кг	10,2Выход сока, %	51Измеренное содержание растворимых сухих веществ**, "/•>	10,9Корректировка содержания РСВ для температуры измерения 25 "С (нормальнаятемпература 20 “С), %	0,3Корректированное содержание РСВ (корректировка в зависимости от общейкислотности при измерении гравиметрическим метолом не проводится), %	11,2
Производство фруктовых соков207Корректированное содержание РСВ - 11,2 - 0,112 кгПри цене 3,30 и!5-$ за 1 кг экстрактивных веществ:24 ООО (кг вес партии) х 0,51 (коэффициент выхода сока) х
х 0,112 (количество экстрактивных веществ) х 3,30 (цена)1 371 кг экстрактивных веществ х 3,30 иБ-$ за 1 кг
= 4 524 115$ (подлежат выплате поставщику апельсинов нсрсрабатьпартии является «*	Во Флориде мерой для расчета
апельсинов.** По |422|.В качестве базовой величины для расчета
цены партии используется количество экст¬
рактивных веществ в партии, что мотиви¬
рует производителей цитрусовых фруктов
к производству более качественной продук¬
ции. За особенно высокое значение соотно¬
шения между содержанием растворимых су¬
хих веществ и обшей кислотностью или за
исключительный цвет плодов может быть
начислена премия. Дополнительные выпла¬
ты производителям предусматриваются за
побочные продукты переработки цитрусовых
(в частности, за сухую цитрусовую мякоть и
извлеченные из кожуры эфирные масла).Результаты анализа, проведенного конт¬
рольной лабораторией (% РСВ, кислотность,
их соотношение, выход сока), приводятся на
специальном формуляре, который прикрепля¬
ется к контейнеру с соответствующей партией
фруктов. Эта информация дает возможность
предприятию получать требуемое качество
сока путем совместной переработки соответ¬
ствующих партий плодов. Плоды моют с ис¬
пользованием моющих средств и щеток, опо¬
ласкивают водой и затем перебирают вручную.
Перебранные плоды направляются на хране¬
ние в бункеры, где они хранятся до направле¬
ния их на переработку согласно общей техно¬
логической схеме от инспекции по размеру до
заключительного извлечения сока. Весь ход
процесса подготовки сырья к переработке от
сбора урожая до хранения плодов в бункерах
представлен на рис. 3.91.и нреднриятн
: - 90 фунтоВ общем случае оплата труда производи¬
телей фруктов осуществляется в зависимо¬
сти от веса экстрактивных веществ. Произ¬
водите;! ь берет на себя затраты на сбор урожая
и его доставку на перерабатывающее пред¬
приятие (довольно часто эти затраты берут
на себя независимые сборщики урожая или
перерабатывающее предприятие) [344]. За¬
траты на сбор и доставку урожая всегда вы¬
читаются из стоимости поставки. В после¬
дние годы перерабатывающие предприятия
чаще принимают сок на основе веса брутто
партии, а не нетто, что означает оплату пере¬
рабатывающим предприятием затрат по кон¬
тролю качества сырья и сборов, взимаемых
Комиссией по цитрусовым (эти затраты со¬
ставляют 0,03-0,043 Ш$ за 1 английский
фунт экстрактивных веществ), и в конечном
счете они учитываются при расчете с произ¬
водителем фруктов. Примерно треть урожая
во Флориде оплачивается за наличный рас¬
чет. Кроме того, практикуется оплата уро¬
жая прямо на месте сбора на основании пред¬
варительной оценки, причем риск возможной
недооценки песет покупатель.3.7.2.3.	Требования, предъявляемые
к сырью для производства
свежего сока прямого отжимаСырье, предназначенное для производства
свежсго апельсинового сока прямого отжи¬
ма. должно удовлетворять самым жестким
требованиям к качеству. Небольшие погреш-SSflkРис. 3.91. Технологическая схема
до хранения в бункере)общего процесса переработки апельсинов (от сбора урожая
Глава 3пости, которые нс принимаются во внимание
при производстве замороженного концентри¬
рованного апельсинового сока, могут оказать
сильное негативное влияние на вкусовые ка-сока существует важная и непосредственная
связь по вкусу и цвету. В целом к качеству
плодов предъявляются те же требования, что
были приведены в разделе 3.2. Поскольку у
многих сортов апел1л'инов цветение проис¬
ходит несколько раз за сезон, то плоды с од¬
ного и того же дерева могут иметь различную
степень спелости [380]. Хотя при переработ¬
ке плодов различной спелости выполняется
требование к минимальному соотношению
содержания растворимых сухих веществ и
общей кислотности, наличие небольшого
числа неспелых фруктов может быть причи¬
ной появления у сока дефектов вкуса, напри¬
мер, горечи. Больные и поврежденные плоды
следует отбраковывать, и, кроме того, ни в
коем случае не допускает использование для
производства свежего сока лежалых плодов
или плодов, поврежденных морозом. Прочие
требования к качеству плодов рассмотрены в
работе [383].3.7.3.	Получение сока3.7.3.1.	Новые технологические
системы для получения
свежего сока прямого отжимаПроизводство и потребление свежего сока
прямого отжима из цитрусовых постоянно
растет во всем мире. В 1991 г. на рынке появи¬
лась новая технологическая система для по¬
лучения свежего сока (Fresh'NSqueezeJuicer)
фирмы Food Machinery Corporation (FMC)
(г. Лейкленд, США, Флорида). Эта неболь¬
шая установка [ 3d 1 ] разработана для получе¬
ния сока непосредственно на месте его прода¬
жи. От более ранних моделей она отличается
прежде всего наличием дополнительных при¬
способлений для уменьшения содержания
эфирных масел и других компонентов кожу¬
ры плодов, которые могут попасть в сок. 11 ро
дукт. производимый и предлагаемый в супер¬
маркетах или ресторанах, дает возможность
удовлетворить потребительский спрос на3.7.3.2.	Традиционныетехнологические системы
для получения сокаНиже рассмотрены четыре основных систе¬
мы для извлечения сока из цитрусовых фрук¬тов: системы FMC, Brown. Indelicate и Bertuzzi.
Установки фирм FMC и Brozvn используются
в основном в Бразилии, США, Австралии,
Японии, Израиле, Испании и Греции, а в
Италии и па Среднем Востоке применяется
в основном оборудование фирм Indelicato и
Bertuzzi. Изготовители оборудования для из¬
влечения сока оказывают поддержку в про¬
ектировании и планировании предприятий,
оснащаемых их оборудованием, а также ока¬
зывают техническое сопровождение бизнеса
своих клиентов, помогая им в решении тех¬
нических проблем и разработке новых про¬
дуктов. Большинство установок как отдель¬
но, так и в составе линий сдается в аренду
(лизинг), причем расчеты по лизингу осуще¬
ствляются на основе объемов производства
сока. При этом поставщик оборудования по-
прежнему отвечает за техническое обслужи¬
вание и модернизацию установки.Перед извлечением сока производится ка¬
либровка плодов по размеру, поскольку каж¬
дый прессовочный модуль (экстрактор) для
обеспечения оптимального выхода сока хо¬
рошего качества настраивается на определен¬
ный размер плодов. При несоответствии раз¬
мера плодов настройке пресса выход сока
уменьшается. Кроме того, в сок попадают по¬
вышенные количества эфирных масел из ко¬
журы плода.После калибровки плоды по конвейеру
подаются в пресс, настроенный на соответ¬
ствующий размер плодов (скорость конвейе¬
ра выбирается такой, чтобы она обеспечива¬
ла максимальную производительность всех
прессовочных модулей). Перерыв в подаче
плодов приводит к уменьшению количества
отводимого через трубопроводы от пресса
сока, что может повлечь за собой рост микро¬
организмов [380].Прежде сок из цитрусовых фруктов отжи¬
мали вручную, и производительность одного
рабочего составляла примерно 38 л сока/ч.
Основной причиной существенного увеличе¬
ния производства цитрусовых соков стала
автоматизация технологии извлечения сока,
берущая свое начало с 30-х гг. Наиболее изве¬
стные так называемые «соковые автоматы»
первого поколения подробно описаны в рабо¬
те [355]. Ниже рассмотрено получение сока,
а затем — процессы последующей обрабо тки
сока и измельченных плодов.3.7.3.3.	Прессы фирмы FMCФирма FMC (подразделение Citrus Machinery
Division) в г. Лейкленд (США, штат Флори-
Производство фруктовых соков209ла) производит три модели прессой, работаю¬
щих по одинаковому принципу, но предна¬
значенных для переработки цитрусовых фрук¬
тов разных видов и размеров:♦	модель 291 — для переработки мандаринов
(танжеринов), лимонов, лайма и апельси¬
нов;♦	модель 391 — для крупных апельсинов и
мелких грейпфрутов;♦	модель 491 — для крупных грейпфрутов.В связи с растущим спросом на сок пря¬
мого отжима фирма ШС разработала новый
пресс, гарантирующий очень низкое содержа¬
ние в соке эфирных масел (высокое содержа¬
ние этих масел может придать вкусу сока не¬
желательные оттенки) [355].Плоды но отдельности подаются в пресс
через заднюю часть и попадают в неподвиж¬
ную нижнюю чашку, изготовленную изтвер-дого сплава и имеющую «пальцеобразные»
стенки (рис. 3.92, I). Верхняя чашка и верх¬
ний нож через механический привод направ¬
ляются вниз к лежащему в нижней чашке
плоду. При этом два загнутых ножа отрезают
в верхней и нижней частях плода по одному
кусочку Цилиндрической формы и диаметром2,5	см (рис. 3.92, II). Верхняя чашка, продол¬
жая отжим в направлении сверху вниз, под
давлением извлекает сок, мякоть, сердцевину
плода и семена, направляя их в виде своеоб¬
разной «пробки» в перфорированную трубу
(рис. 3.92, III). Одновременно благодаря оро¬
шению водой (около 0,1 л на 1 кг плодов) из
флаведо (эпидермального клеточного слоя) в
виде эмульсии извлекаются эфирные масла
и выводятся из аппарата. Оставшаяся кожу¬
ра плода разрезается пополам, выдавливает¬
ся наверх и выбрасывается из установки (рис.
3.92, IV). В нижнюю чашку подается следую-Рис. 3.92. Извлечение сока с помощью пресса фирмы ШС:/ - верхняя чашка из твердого сплава: 2-нихняя чашка из твердого сплава; 3- верхний
4 - нижний нож; 5- перфорированная труба; 6- выброс кожуры; 7 - сок с небольшим ко
мякоти; 8 - полая труба; 9 - флаведо и эфирные масла из кожуры плодов
Глава 3щий плод, и процесс повторяется. Направля¬
емая в перфорированную трубу «пробка» из
следующего плода давит на предыдущую,
проталкивая ее вниз. Дополнительное давле¬
ние оказывает движущаяся внутри перфори¬
рованной трубы в направлении снизу вверх
пустотелая труба. Благодаря этому сок из
«пробки» предыдущего плода выдавливается
через отверстия перфорированной трубы (ди¬
аметр отверстий около 1 мм). Затем сок и
мякоть по коллекторной трубе направляются
на финиширование.Каждый плод таким образом разделяется
в прессе на четыре части. Сок с определен¬
ным количеством мякоти отделяется с помо¬
щью перфорированной трубы от семян, во¬
локнистой мякоти и сердцевины плода и
выгружается из пресса через дно полой тру¬
бы, масла и мелкие частицы флаведо удаля¬
ются в задней части корпуса, а кожура вы¬
брасывается в передней части.Выход и качество сока зависят от пра¬
вильной настройки пресса, осуществляемой
работниками перерабатывающего предприя¬
тия совместно с техническими специалиста¬
ми машиностроительной фирмы, обслужи¬
вающей оборудование. Как и у любой другой
установки но извлечению сока, при чрезмер¬
но высоком выходе сока качество продукта
снижается. Гибкая регулировка пресса позво¬
ляет получать сок, качество которою точно со¬
ответствует необходимым требованиям [355].
Выход сока и давление при отжиме можно
повысить путем увеличения хода иолой тру¬
бы; кроме того, можно изменять ее форму и
внутренний диаметр.Производительность по весу перерабаты¬
ваемых плодов составляет: для моделей 291 и
391 с пятью прессовочными головками — 5,3
и 4,7 т/ч соответственно; для модели 491
с тремя прессовочными головками — около1,9	т/ч.3.7.3.4.	Прессы фирмBrown-lntemationa и АМСКалифорнийская фирма Brown-International и
родственная ей фирма ЛМС(Automatic Machi-
nery & Electronics Inc.) (г. Винтер Хейвен, США,
штат Флорида) выпускают прессы трех ос¬
новных модификаций: старую модель 400 с
горизонтальной компоновкой, новую модель
700 с вертикальной компоновкой (принцип
работы обе.их установок сходен, см. рис. 3.93)
и модель 1100, работающую по другому прин¬
ципу.Принцип работы модели 700 показан на
рис. 3.94. Плоды после инспекции в зависи¬
мости от их размера подаются на линию из
шести-восьми прессов модели 700, в конце
которой размещен пресс модели 400, предна¬
значенный для более крупных плодов. В прес¬
се модели 700 плоды сначала попадают в ма¬
лый контейнер, расположенный на задней
стороне аппарата (рис. 3.94, Г). Оттуда с по¬
мощью вильчатого колеса плоды перемеща¬
ются на ленту конвейера, на которой каждый
двумя чашками неподвижно фиксируется,
подводится к ножу и разрезается пополам
(рис, 3.94, II). Отжим сока из обеих полови¬
нок плода производится одновременно с по¬
мощью двух вращающихся пуансонов (рис.
3.94, III). Сок и мякоть поступают в финишер
(см. раздел 3.7.4), а кожура плодов снимается
с ленты конвейера и выбрасывается из уста¬
новки (рис. 3.94,10).В прессе модели 1100 (с вертикальной ком¬
поновкой) плоды транспортируются и разре¬
заются пополам с помощью вращающихся
дисков. Извлечение сока из плодов произво¬
дится отжимом половинок плодов через пер¬
форированное сито. Сок стекает по внутрен¬
ней стороне сита, а кожура и часть волоко-
нистой плодовой мякоти остаются на сите.
Извлечение эфирных масел из кожуры пло¬
дов в прессах фирмы Brown может произво¬
диться как перед отжимом сока, так и после
него (подробнее об этом см. в разделе 3.7.5.2).
Прессы фирмы Brown позволяют получать
из плодов две группы продуктов: первая -
сок, мякоть, волокнистую плодовую мякоть;
вторая — кожура с небольшим количеством
остаточной волокнистой мякоти. Увеличе¬
ние выхода сока достигается уменьшением
расстояния между вращающимся пуансо¬
ном и фиксирующими чашками пли повы¬
шением давления сжатого воздуха, с помо¬
щью которого фиксирующие чашки прижи¬
маются к вращающемуся пуансону. Произ¬
водительность пресса модели 400 составляет
около 4,3 т/ч, модели 700 — 7,5 т/ч, а модели
1100 — около 11,7 т/ч [421].3.7.3.5.	Прессы фирм Indelicato,
Bertuzziи др.Сицилийская фирма Indelicato (г. Джиарре),
производит пять моделей прессов, работа ко¬
торых основана на двух разных способах из¬
влечения сока. В прессах типа TagliaBirillat-
rice (модели АТ. 104 и А2106) плоды разреза¬
ются пополам и затем с помощью вращающе¬
гося пуансона из этих половинок извлекается
Производство фруктовых соковсок. Используя прессы типа Polycitrus (моде¬
ли MG, М 10, М 15), можно получать как сок,
так и эфирные масла из кожуры. При этом
сначала извлекаются эфирные масла, а за¬
тем плоды разрезаются пополам и отжима¬
ются валками через колосниковое сито. Сок
проходит через сито, а семена и кожура оста¬
ются на нем и выводятся отдельно из пресса
(рис. 3.95).Производительность пресса модели Poly-
cilrus зависит от времени, необходимого для
получения эфирных масел, и составляет от1.5	до 1,7 т/ч. Прессы моделей Taglia-Biri-
llatrice AZ104 и AZ106 перерабатывают 2,3 и3.5	т/ч соответственно 1406).Фирма Bertuzzi 5.Л. (г. Милан, Италия)
выпускает два типа прессов. В прессах Citro-
press (R-6 для грейпфрутов и R-16 — для апель-
синов) разрезанные пополам фрукты пода¬
ются в ковшеобразный барабан. Барабан
вращается, и прессовочная головка отжима¬
ет своей граненой поверхностью, согласован¬
ной с внутренней поверхностью барабана, сок
из половинок плодов. Одновременно с полу¬
чением сока из барабана удаляются мякоть и
семена, так что в барабане остаются лишь
пустые половинки плодов. Производитель¬
ность аппарата — от 1,4 до 4,3 т/ч. Две моде¬
ли пресса Citronic 1Q и 45 могут работать без
предварительной сортировки плодов по раз-подлрессовки кожуры
212Глава ЗСемена и кожураРис. 3.95. Пресс фирмы ЫеНсаЮ (тип Ро/усНгив). Технологическая блок-схема процесса извлечения сока
из цитрусовых фруктов с использованием пресса Ро/усИгиБ (фирмы Гга1еШ ЫеНсаЩ.В стандартную комплектацию входят позиции 1, 2, 4 и 5I - получение эфирных масел; 2 - отжим сока; 3 - пассировочная машина для сока; 4 - пассировочная
машина для эмульсии (1-я ступень); 5- финишер для отделения эмульсии (2-я ступень); 6 - центрифу¬
га; 7 - танк для декантирования; Р - насосмеру с производительностью 10т/ч. Эти прес¬
сы можно купить или арендовать.3.7.4.	Финиширование3.7.4.1.	Машины для финиширования
фирмы РМСИзготовители прессов выпускают также и
машины для финиширования (финишеры),которые предназначены для отделения сок
от остальных частей плода. Установка СУ-
200 (і/лішія СигизНпйИег)фирмы ШСотио
сится к так называемому винтовому типу
высоким числом оборотов и малым расстоя
пнем между винтом и ситом. Благодаря это
му, а также более высокому, чем у машин
широким зазором, боковому давлению в со
попадает меньше мякоти. Если из сока нуж
Производство фруктовых соковно выделить только слизистые компоненты
мякоти, то необходимо применять финише¬
ры с узким зазором.Сок. полученный после прохождения од¬
ной линии прессов и содержащий большие
количества мякоти, направляется в одну или
в две подключенные параллельно машины
для финиширования. Винтовое или шнеко¬
вое подающее устройство перемещает сок с
мякотью внутрь машины, в конце которой на
дроссельной заслонке из компонентов мякоти
постепенно формируется осадок. Благодаря
этому создается противодавление, выдавлива¬
ющее сок через боковые стропы окружающего
винт (шнек) сита.Основное давление возникает между вин¬
том п дроссельной заслонкой, а не между
винтом и ситом. Осадок выгружается через
дроссельную заслонку, а сок самотеком сте¬
кает в находящийся внизу сборник, откуда он
перекачивается в промежуточный сборник,
расположенный непосредственно перед кон¬
центрирующей установкой. Вертикальная
пластина, закрепленная на дне сборника, мо¬
жет использоваться для отделения сока, по¬
лученного при небольшом давлении в начале
отжима, от сока, полученного в конце этогопрессования. В соке-самотеке обычно содер¬
жится меньше мякоти, пектинов н биофлаво-
нондон, н из него может быть произведен вы-
сококон центрированный продукт.Изменяя настройки финишера, оператор
может регулировать выход и качество сока.
Для повышения выхода сока с помощью пнев¬
матики уменьшают отверстие дроссельной
заслонки, благодаря чему возрастает оказы¬
ваемое на мякоть давление, а также боковое
давление, иод действием которого сок выхо¬
дит из машины. Если требуется одновремен¬
но увеличить выход мякоти и сока, можно
также использовать сита с несколько боль¬
шим размером отверстий (обычно применя¬
ются сита с диаметром отверстий 0,05 см).
Пассировочные машины фирмы I 'M С пред¬
лагаются на рынке. Принцип действия фи¬
нишера фирмы FMC типа UCF-2\0А приве¬
ден на рис 3.96.3.7.4.2.	Финишеры фирмы BrownМесто расположения машин фирмы Brown в
технологической линии переработки цитру¬
совых фруктов практически не отличается от
места расположения машин фирмы FMC\
компоненты плодов (сок, мякоть, волокнис-Рис. 3.96. Финишер фирмы ШСтипа UCF-2WA (FMC Corp., г. Лейкленд, США, шіаі Флорида)
тая мякоть и семена) после системы прессов
пропускаются через один или два финишера.
Фирма Brown выпускает машины винтово¬
го и лопастного типа. Винтовые машины
(рис. 3.97) для обеспечения эффективного
разделения семян, сердцевины плодов и круп¬
нодисперсных компонентов мякоти должны
иметь широкий зазор между шнеком транс¬
портера и фильтрующим ситом; упомянутые
выше компоненты плодов захватываются
финишером, и более узкого зазора не требует¬
ся. Регулировка противодавления осуществ¬
ляется не дроссельной заслонкой, как у фи¬
нишеров фирмы FMC, а с помощью конуса,
вокруг которого направляются мякоть, семе¬
на, волокнистая мякоть и сердцевина плодов.
Сок самотеком отделяется внутри финишера
и направляется в промежуточный сборник,
оттуда насосом подается в установку для кон¬
центрирования.Фирма выпускает также многоцелевые
лопастные финишеры (рис. 3.98), которые
наряду с винтовыми машинами могут ис¬
пользоваться для получения цельных вакуо¬
лей из сегментов плодов цитрусовых (рис.3.100)	при минимальном количестве отходов.
Они также пригодны для тонкого финиши¬
рования после крупнодисперсного финиши¬
рования, осуществляемого с помощью вин¬
товых машин, благодаря чему можно достичь
увеличения в соке содержания растворимых
сухих веществ.Выход сока на винтовых финишерах может
быть увеличен повышением давления сжатого
воздуха на конус, благодаря чему уменьшает¬
ся отвод мякоти, что, в свою очередь, создает
повышенное противодавление, и пропускная
способность сита увеличивается. Использо¬
вание фильтрующих сит с большим диамет¬
ром отверстий позволяет увеличить выход
сока и содержание в нем мякоти. Финишеры
фирмы Brown предлагаются на рынке.3.7.4.3.	Финишеры фирм Indelicato
и BertuzziФинишер фирмы Indelicato (модель 2 EDV)
для переработки цитрусовых фруктов пред¬
ставляет собой винтовой аппарат с внешним
цилиндрическим ситом. Машина комплекту¬
ется фильтрующими ситами с разным разме¬
ром отверстий и имеет производительность
до 4000 л/ч.Шнековый финишер фирмы Bertuzzi вы¬
пускается в стандартном и специальном двух¬
скоростном исполнении с возможностью фи¬
ниширования при двух разных давлениях. В
зависимости от используемого сита его произ¬
водительность составляет от 1000 до 3000 л/ч.3.7.4.4.	ТурбофильтрВ данном случае речь идет об относительно
новом способе разделения твердых и жидких
фаз с помощью динамического силового воз¬
действия на фильтруемую жидкость (327].Рис. 3.97. Шнековый финишер фирмы Brown, модель 2500 (Automatic Machinery Electronics Inc., США)
Рис. 3.98. Лопастной финишер фирмы Brown, модель 200 (Automatic Machinery Electronics Inc., США)На рис. 3.99 изображен турбофильтр, в осно¬
ве которого лежит основной принцип дей¬
ствия финишеров с интенсивным фильтру¬
ющим эффектом.С помощью ротора с радиально и аксиаль¬
но изогнутыми лопастями сок с мякотью про¬
качивается вдоль установки. Мелкоячеистая
фильтровальная ткань из органического ма¬
териала с размером отверстий менее 110 мкм
задерживает крупные частицы и пропускает
только очень мелкие, в связи с чем становит¬
ся излишним применение после турбофильт¬
ра гидроциклона или центрифуги. Благодаря
щадящему режиму обработки на турбофильт¬
рах получают соки высокого качества.Три первых из приведенных в табл. 3.10
турбофильтров применяются в производствесоков из цитрусовых фруктов для получения
сока предварительного отжима, водного экс¬
тракта мякоти и сока основного отжима. Тур¬
бофильтр модели \Voste 100 используется для
переработки отходов производства. При по¬
лучении сока предварительного отжима
турбофильтры используются для отделения
находящихся во взвешенном состоянии час¬
тиц мякоти и кожуры, попадающих в сок из
пресса. После турбофильтра сок подается в
промежуточный сборник и далее в установку
для концентрирования. Турбофильтр!,1 могут
применяться для получения из мякоти экст¬
рактивных веществ путем ее экстрагирования
водой (получение промывного экстракта мя¬
коти /пулы 1 ы, ри!р ишИ). Так как при исполь¬
зовании турбофильтров благодаря щадящейТаблица 3.10. Технические характеристики турбофильтровМодель (обозна¬
чение, принятое
н Бразилии)Электро-
кВт х ч'Максимальная
производитель¬
ность, мЗ/чПлощадьфильтра,оборотов.Масса,Количествораспылитсль-НТ- 459,2451.080060054ЯГ-225.5200,5130037525Ропец Cilrico1.5S0.25180020012Waste 10011.0901,3560075018
Глава 3тая мякоть и семена) после системы прессов
пропускаются через один или два финишера.
Фирма Вготп выпускает машины винтово¬
го и лопастного типа. Винтовые машины
(рис. 3,97) для обеспечения эффективного
разделения семян, сердцевины плодов и круп¬
нодисперсных компонентов мякоти должны
иметь широкий зазор между шнеком транс¬
портера и фильтрующим ситом; упомянутые
выше компоненты плодов захватываются
финишером, и более узкого зазора не требует¬
ся. Регулировка противодавления осуществ¬
ляется не дроссельной заслонкой, как у фи¬
нишеров фирмы /■‘Л/С, а с помощью конуса,
вокруг которого направляются мякоть, семе¬
на, волокнистая мякоть и сердцевина плодов.
Сок самотеком отделяется внутри финишера
и направляется в промежуточный сборник,
оттуда насосом подается в установку для кон¬
центрирования.Фирма выпускает также многоцелевые
лопастные финишеры (рис. 3.98), которые
наряду с винтовыми машинами могут ис¬
пользоваться для получения цельных вакуо¬
лей из сегментов плодов цитрусовых (рис.3.100)	при минимальном количестве отходов.
Они также пригодны для тонкого финиши¬
рования после крупнодисперсного финиши¬
рования, осуществляемого с помощью вин¬
товых машин, благодаря чему можно достичь
увеличения в соке содержания растворимых
сухих веществ.Выход сока на винтовых финишерах может
быть увеличен повышением давления сжатого
воздуха на конус, благодаря чему уменьшает¬
ся отвод мякоти, что, в свою очередь, создает
повышенное противодавление, и пропускная
способность сита увеличивается. Использо¬
вание фильтрующих сит с большим диамет¬
ром отверстий позволяет увеличить выход
сока и содержание в нем мякоти. Финишеры
фирмы Вгоюп предлагаются на рынке.3.7.4.3.	Финишеры фирм Indelicato
и BertuzziФинишер фирмы Indelicato (модель 2 EDV)
для переработки цитрусовых фруктов пред¬
ставляет собой винтовой аппарат с внешним
цилиндрическим ситом. Машина комплекту¬
ется фильтрующими ситами с разным разме¬
ром отверстий и имеет производительность
до 4000 л/ч.Шнековый финишер фирмы Bertuzzi вы¬
пускается в стандартном и специальном лвух-
скоростном исполнении с возможностью фи¬
ниширования при двух разных давлениях. В
зависимости от используемого сита его произ¬
водительность составляет от 1000 до 3000 л/ч.3.7.4.4.	ТурбофильтрВ данном случае речь идет об относительно
новом способе разделения твердых и жидких
фаз с помощью динамического силового воз¬
действия на фильтруемую жидкость [327J.Рис. 3.97. Шнековый финишер фирмы Brown, модель 2500 (Automatic Machinery Electronics Inc., США)
Рис. 3.98. Лопастной финишер фирмы Brown, модель 200 (Automatic Machinery Electronics Inc., США)На рис. 3.09 изображен турбофильтр, в осно¬
ве которого лежит основной принцип дей¬
ствия финишеров с интенсивным фильтру¬
ющим эффектом.С помощью ротора с радиально и аксиаль¬
но изогнутыми лопастями сок с мякотью про¬
качивается вдоль установки. Мелкоячеистая
фильтровальная ткань из органического ма¬
териала с размером отверстий менее 110 мкм
задерживает крупные частицы и пропускает
только очень мелкие, в связи с чем становит¬
ся излишним применение после турбофильт¬
ра гидроциклона или центрифуги. Благодаря
щадящему режиму обработки на турбофильт¬
рах получают соки высокого качества.Три первых из приведенных в табл. ЗЮ
турбофильтров применяются в производствесоков из цитрусовых фруктов для получения
сока предварительного отжима, водного экс¬
тракта мякоти и сока основного отжима. Тур-
бофильтр модели Waste 100 используется для
переработки отходов производства, При по¬
лучении сока предварительного отжима
турбофильтры используются для отделения
находящихся во взвешенном состоянии час¬
тиц мякоти и кожуры, попадающих в сок из
пресса. После турбофильтра сок подается в
промежуточный сборник и далее в установку
для концентрирования. Турбофильтры могут
применяться для получения из мякоти экст¬
рактивных веществ путем ее экстрагирования
водой (получение промывного экстракта мя¬
коти/пульпы, pulp wash). Так как при исполь¬
зовании турбофильтров благодаря щадящейТаблица 3.10. Технические характеристики турбофильтровМодель (обозна¬
чение, принятое
н Бразилии)энергия,
кВт х чМаксимальная
производитель¬
ность, м3/чПлощадьоборотов.Масса,Количество
распылитель¬
ных головокНТ-Л59,2451.0800G0054ИТ-225,5200,5130037525Роту Citrico1,580,25180020012Waste 10011,0901,3560075018
/Сок с крупнодисперсными и
мелкодисперсными фракциями	XФильтрат с содержанием мелкодисперсных
фракций ок. 12%Рис. 3.99. А. Общий вицтурбофипыра (МЕСАТFiltraçoes Industriels Ltda., Бразилия)
Б. Турбофильтр в разрезеФильтровальная тканьобработке в сок переходит меньше пектина,
можно уменьшить расход пектолнтических
ферментных препаратов для его обработки.
Жидкость, полученная при прессовании об¬работанной известью кожуры цитрусовых
плодов, с помощью турбофильтров перед кон¬
центрированием освобождается от содержа¬
щихся в ней компонентов мякоти. В настоя-
Производство фруктовых соков217щеевремя турбофильтры применяются преж¬
де всего в Южной и Центральной Америке и
все шире в США.3.7.4.5.	Настройка финишеровДля оптимальной настройки финишеров ис¬
пользуется ускоренный анализ свойств во¬
локнистой мякоти (Quick Fiber Test) [347,355),
являющийся хорошим методом определения
остаточной влажности мякоти после первого
финишера. Для проведения теста смешива¬
ют 250 мл воды и 100 г мякоти, полученную
смесь интенсивно перемешивают в лабора¬
торном встряхивателе. Количество свобод¬
ной воды (мл), получаемое после обработки,
служит индикатором возможных проблем,
связанных с желированием сока или рассло¬
ением при концентрировании. Для финише¬
ров фирмы ГМС характерны значения, рав¬
ные 150 мл, а для финишеров фирмы Brozvn —
100 мл.Меньшие значения указывают на низкую
остаточную влажность, вследствие сильно¬
го отжима мякоти, что вызывает повышен¬
ный выход сока при более низком его ка¬
честве. Дополнительные данные о влиянии
прессов и финишеров на качество сока при¬
ведены в работе [282|. Для оценки эффектив¬
ности работы финишеров можно использо¬
вать лабораторные методы, разработанные
фирмой FMC (табл. 3.11).Таблица 3.11. Ускоренный анализ волокнистой
мякоти. По [395, 397]Зазор	Результат ускоренногофинишера	анализа, млОчень узкий	< 130Узкий	130-150Средний	150-180Широкий	180-210Очень широкий	> 2103.7.5.	Центрифугирование3.7.5.1.	Мякоть и нежелательныекомпоненты сокаПри переработке цитрусовых фруктов цент¬
рифуги (или сепараторы) применяются для
снижения высокого содержания мякоти и
удаления нежелательных компонентов сока.
С помощью центрифуг проводится сепари¬
рование части сока, направляемого на кон¬
центрирование. Таким образом, изменяя ко¬
личество центрифугируемого сока или времямежду циклами самоочистки центрифуги,
можно снизить содержание мякоти в соке до
уровня, установленного нормами или требо¬
ваниями клиента. Вместе с тем необходимо
учитывать, что снижение доли мякоти в соке
влечет за собой и уменьшение выхода сока —
из-за того, что часть сока поглощается мяко¬
тью. Низкое содержание мякоти определяет
низкую вязкость концентрированного сока.Еще одним преимуществом центрифуги¬
рования является возможность удаления не¬
желательных компонентов сока, а именно
семян [314] и флавоноидов [346,366]. Недо¬
статок — упомянутые потери сока с отделен¬
ной мякотью и дополнительные затраты на
приобретение сепаратора.В настоящее время для удаления воды из
перерабатываемой мякоти при экстрагирова¬
нии [381], а также для извлечения эфирных
масел из кожуры цитрусовых применяются
декантсры. Недостатками технологии цент¬
рифугирования соков являются высокая сто¬
имость оборудования и снижение выхода
сока из-за его поглощения отделяемой мяко¬
тью [314].3.7.5.2.	Получение эфирных масел
из кожурыЖелезистые образования, выделяющие эфир¬
ные масла, находятся в эпидермальном кле¬
точном слое, называемом флаведо (рис. 3.100).
Масло, полученное так называемым «холод¬
ным» способом из всех видов цитрусовых,
является важным побочным продуктом их
переработки. Термин «холодный» способ от¬
носится к первоначальной схеме технологи¬
ческого процесса, в котором смесь кожуры
цитрусовых с водой подвергалась отжиму
при минимальном нагреве.Из получающейся при отжиме водно-мас¬
ляной эмульсии в итоге извлекают эфирные
масла [357]. Точные данные об объемах про¬
изводства эфирных масел, получаемых «хо¬
лодным» способом, в США отсутствуют. По
некоторым оценкам общий объем производ¬
ства цитрусового масла составляет пример¬
но 7400 т [301]. При этом для получения
эфирных масел лимоны используются по¬
чти на 100%, грейпфруты — на 80% и апель¬
сины — па 50%. Данные о содержании эфир¬
ных масел в цитрусовых фруктах приведены
в табл. 3.12.Установка фирмы ГМС для получения
эфирных масел функционирует следующим
образом. Во время получения сока наружная
поверхность кожуры плодов орошается во¬
дой. Образующаяся эмульсия подается в фи¬
нишер, в котором от эмульсии отделяются
мелкодисперсные частицы кожуры. Затем
эмульсия подается в саморазгружающуюся
центрифугу, в которой масло отделяется от
эмульсии. Очищенное масло подается в ох-Таблица 3.12. Содержание эфирных масел
в кожуре цитрусовых фруктов
(кг масла/т плодов). По [371]ЦитрусовыеМакси-м;;;-в„™“'Апельсины сорта:Hamlin4,23.53,9Рапоп Brown6,24,55,3Pineapple7,03,74,8Valencia8,15,26,7Temple4,53,43,9Грейпфруты сорта:Duncan3,42,42,8Ruby Red3,92,53,2Прочие цитрусовые:Мандарины (танже-8,76,77,7рины) сорт Dancy,Сорта Tangelo и6,34,85,6OrlandoПерсидский лайм4,63,64,0Лимоны9,65,97,5лаждаемый сборник, где декантируются вос-
ки и другие вещества, склонные к осаждению.
Фирмой FMC разработана установка для по¬
лучения эфирных масел, в которой вода после
отделения масел возвращается в систему для
уменьшения количества сточных вод и тем
самым загрязнения окружающей среды [414|.При использовании установки фирмы
Brown масла получают перед отжимом сока.
Плоды подаются по параллельно располо¬
женным роликам с установленными вокруг
них пилообразными ножами [310]. При этом
плоды частично погружаются во встречный
поток воды. Вращающиеся ножи вскрывают
верхний слой кожуры с масляными железа¬
ми. Выделяющееся масло, смешиваясь с во¬
дой, образует эмульсию. Как и в технологии
фирмы FMC, эмульсия, содержащая некото¬
рое количество частиц кожуры, очищается в
саморазгружаюшейся центрифуге и подает¬
ся в охлаждаемый сборник для отделения
восков и других соединений [372].В установках фирмы Indelicate (тип Poli-
citrus) флаведо снимается с целых плодов,
пропускаемых между двумя вращающимися
цилиндрами. При этом плоды проталкивают¬
ся лопастями через зону обдирки флаведо.
Продолжительность обработки составляет
для апельсинов 50-80 с. для лимонов — 90-
160 с. Аналогично протекает процесс получе¬
ния эфирных масел на установке Cilrorap
фирмы Bertuzzi. Кожура целых плодов рассе¬
Производство фруктовых соковкается несколькими валками и орошается
водой. Затем содержащая флаведо эмульсия
пропускается через финишер, после чего —
через центрифугу. Дополнительные данныео	различных способах получения эфирных
масел приведены в обзорных работах {367,
373], а также в [405]. Эфирные масла нахо¬
дят широкое применение в производстве на¬
питков и пищевых продуктов, а также в кос¬
метической промышленности для создания
в запахе продукта цитрусовой ноты.3.7.6.	Деаэрация и отделение
маселУже на начальном этапе развития промыш¬
ленных способов переработки цитрусовых
производители принимали меры для исклю¬
чения контакта сока с воздухом, так как по¬
следний является главной причиной неже¬
лательных изменений вкуса сока. Во время
отжима и финиширования может произойти
насыщение сока кислородом, однако но нео¬
публикованным данным большую его часть
можно удалить с помощью вакуумного вы¬
парного аппарата с нисходящим потоком
жидкости.Почти все пищевые продукты содержат
подверженные окислению вещества (напри¬
мер, липиды и аскорбиновую кислоту). Про¬
цесс окисления может проходить нескольки¬
ми способами, среди которых каталитическое
окисление проходит с высокой скоростью и
поэтому его предотвращение очень важно для
производителей пищевых продуктов [374].
Окисление цитрусовых соков вызывает не¬
желательные изменения их цвета и вкуса,
В общем случае изменение вкуса происходит
быстрее, отчего оно и представляет наиболь¬
шую опасность.В 1930-40-е гг. апельсиновый сок перед
розливом в жестяные банки подвергался де¬
аэрации в целях предотвращения окисления
витамина С растворенным в соке кислоро¬
дом, а также нежелательных изменений вку¬
са. При розливе цитрусовых соков прямого
отжима всегда проводятся деаэрация и отде¬
ление избыточных эфирных масел, посколь¬
ку слишком высокое их содержание снижает
органолептическое и физико-химическое ка¬
чество сока. Эфирные масла обычно отделя¬
ют в небольших вакуумных выпарных аппа¬
ратах, в котором сок нагревается примерно до52 'С, благодаря чему от 2 до 3% масел испа¬
ряются [290]. После конденсации масла от¬
деляются с помощью центрифуги или декан-
тера, а водная фаза конденсата возвращается
в сок. Благодаря этой технологии удаляются
примерно 75% летучих эфирных масел. Та¬
ким способом можно также удовлетворить
нормативные требования FDA, согласно ко¬
торым максимально допустимое содержание
эфирных масел для апельсинового сока клас¬
са А составляет 0,035% об. Большинство
коммерческих апельсиновых соков содержат
эфирные масла в количестве 0,015-0,025% об.3.7.7.	Концентрирование сокаВ начале 1960-х гг. промышленность благо¬
даря появлению концентрирующих установок
с кратковременным нагревом TASTE* пережи¬
ла второй расцвет. До этого производители
проводили концентрирование непастеризо¬
ванных цитрусовых соков в низкотемператур¬
ных выпарных аппаратах, при работе с ко¬
торыми возникало много проблем микроби¬
ологического и биохимического характера
[398]. Описания концентрирующей установ¬
ки с кратковременным нагревом типа TASTE,
а также пластинчатой концентрирующей ус¬
тановки фирмы APV, наиболее широко при¬
меняемых в производстве цитрусовых соков,
приведены в разделе 5.2.1.2.2. Последняя ус¬
тановка используется для специальных це¬
лей прежде всего в Австралии, странах Сре¬
диземноморья и Японии.Массовый баланс, результирующийся при
переработке 1 т апельсинов, приведен на рис.
3.101 (схемы А и Б). Указанные количества
представляют собой средние значения из мас¬
сива данных, опубликованных в различных
источниках [371]. Прсставленные сведения
наглядно демонстрируют большую потреб¬
ность в воде отдельных этапов технологиче¬
ского процесса производства сока и концент¬
рированного сока.3.7.8.	Хранение
и транспортировка
концентрированных соковКонцентрированный сок перед закладкой на
хранение подается в купажныетапки различ¬
ной емкости. В так называемой купажиой
станции корректируются отклонения от за-*	Система для концентрирования TASTE - Thermally Accelerated Short Time Evaporator впервые была
разработана фирмой R.W.Cook of Cook Machinery во Флориде и изготавливается ни лицензии фирмами
FMC в Италии, Golf Machinery во Флориде и Бразилии. — Прим. науч. ред.
220Глава 3Cor, 529 кг,11,8% сухих веществ,
62,4 кг экстрактивных
веществ-*■ воды
Экстрагированная
мякоть (пульпа),44 кг, 3 % сухих
веществ, 1,3 кг
экстрактивных i
веществ-ГЭкстракт мякоти
(пульпы), 53 кг,
7,4%с$их
веществ, 3,9 кг
экстрактивных
веществЭкстракт мякоти (пульпы),I	Концентрированный Конденсат,
J сок, 100 кг,	427кгj-1 62 % сухих веществ,	<62 кг экстрактивных	1веществЭмульсия
эфирных ма
частицы кож
1Эмульсия	Частицыэфирных масел, кожуры,
148,6 кг,	34,5 етL— Сточная
вода,
139,7 кг| Нерастворимые отхода,П	гЭфирные Отходы —
масла, 6,8 кгОгходы из центрифуги,Рис. 3.101. Массовый баланс при переработке 1 т апельсинов сорта Valencia (А и Б)
Производство фруктовых соков221данного значения растворимых сухих веществ,
проводится контроль отдельных качественных
показателей (содержание сухих веществ, об¬
щая кислотность, соотношение содержания
сухих веществ и общей кислотности, цвета),
а также органолептическая оценка. Добавле¬
ние эфирных масел в количестве 0,005% об.
позволяет предотвратить развитие некоторых
дефектов вкуса в процессе хранения.В настоящее время концентрированные
цитрусовые соки все чаще закладывают на
хранение в крупнотоннажные танки из не¬
ржавеющей стали вместимостью от 500 000
до 18 000 000 л, устанавливаемые в охлажда¬
емых помещениях с температурой от -! 2 до
-6 °С [348]. Хранение в крупнотоннажных
танках значительно экономичнее хранения в
бочках, так как на одной и той же площади
можно разместить на 20-30% больше про¬
дукта. Кроме того, при хранении в круино-
тонажжных танках отсутствует необходи¬
мость в помещениях для складирования
пустой тары и упрощается сам процесс хра¬
нения [4131.В южной Флориде предприятия по пере¬
работке фруктов имеют обычно в своем рас¬
поряжении танки из нержавеющей стали об¬
щей емкостью около 680 000 л, предназначен¬
ные для хранения замороженного концент¬
рированного апельсинового сока (ГСО/), и
стальные танки с внутренней облццовкой
на 3,8 млн л сока прямого отжима [408].
Для морской транспортировки замороженно¬
го концентрированного апельсинового сока
(65% РСВ) с 1981 г. используют танкеры вме¬
стимостью 6500-11 000 тони [427,428].3.7.9.	Новые технологии3.7.9.1.	Применение высокого
давленияИзвестно, что путем обработки сока высоким
гидростатическим давлением (паскализация)
можно инактивировать не только микроорга¬
низмы, но и ферменты — пектинметнлэстера-
зы, уменьшающие стабильность мутной взве¬
си в апельсиновых и грейпфрутовых соках.
Обработка соков сверхвысоким давлением
предоставляет интересные возможности для
увеличения срока годности (см. также раздел
5.1.4). Поскольку такая обработка характери¬
зуется незначительным тепловыделением,
данный процесс может использоваться для
сохранения у соков свежего вкуса и первона¬
чального цвета [299]. В Японии равзитнемэтой технологией исследователи занимают¬
ся еще с середины 1980-х гг. [341 ].3.7.9.2.	Мембранныеи адсорбционные технологииУльтрафильтрацней называется процесс раз¬
деления коллоидных частиц с помощью по¬
лупроницаемых мембран 1289]. Сочетание
ультрафнльтраиии и адсорбции позволяет
удалять из цитрусовых соков нежелательные
соединения, благодаря чему появляется воз¬
можность для производства качественных
соков класса А в течение всего года 1379]. Эта
технология позволяет также использовать
водный продукт экстрагирования мякоти
(пульпы). Вещества, содержащиеся в экст¬
ракте, также можно концентрировать и при¬
менять вместо глюкозного сиропа.Для подобных комбинированных техноло¬
гий первоначально использовались закры¬
тые ультрафильтрапионные модули из по¬
лых волокон системы Яоткоп (см. разделы
3.5.2.4.1 и 5.2.1.1.3). Небольшие молекулы,
ионы и вода проникают сквозь мембрану из
полых волокон, а крупные молекулы задер¬
живаются. Концентрация раствора при его
прохождении через модуль из полых волокон
заметно увеличивается [423].При ультрафильтрацни свежего апельси¬
нового сока мембраны задерживают большую
часть пектинов, что приводит к снижению
вязкости пермеата, который далее концент¬
рируется до 75% сухих веществ. В пермеате
отсутствуют активные пектииэстеразы 1350].
С помощью комбинации ультрафильтрации и
последующего концентрирования в установ¬
ках с кратковременным нагревом типа ТАЗТЕ
в пилот ном эксперименте удалось получить
осветленный сок с низкой вязкостью и со¬
держанием растворимых сухих веществ 80%.
Сок с такой степенью концентрирования мо¬
жет храниться без потери качества; его мож¬
но использовать для приготовления сокосо¬
держащих напитков и фруктовых основ для
безалкогольных напитков путем смешивании
со свежей мякотью и ароматобразуюшнми
веществами или ароматизаторами непосред¬
ственно перед розливом [3411. Для удаления
горького привкуса цитрусовые соки, прошед¬
шие ультрафильтрашио, обрабатываются с
помощью специальной смолы, адсорбирую¬
щей горькие вещества [387]. По окончании
обработки отделенная от сока мякоть снова
смешивается с ним. О других способах уда¬
ления горьких веществ из цитрусовых соков
см. [409,410].
222Глава 3Удаление горьких веществ из сока
апельсинов сорта Навель (Navel)Использование адсорбционных технологий в
производстве шнцевых продуктов разрешено
FDA. Технология удаления горьких веществ в
первую очередь применяется при производ¬
стве сока из апельсинов сорта сорта Navel.
Фирма Sunkist добилась разрешения не ука¬
зывать в маркировке сок, полученный путем
купажирования сока из апельсинов сорта
Navel, обработанного но адсорбционной тех¬
нологии, с необработанными апельсиновы¬
ми соками. Данные о содержании в соках
прямого отжима, полученные из различных
цитрусовых фруктов, соединений, влияющих
на их органолептические свойства, приведе¬
ны в табл. 3-13.Горький привкус, присущий соку из апель¬
синов сорта Navel, обусловлен прежде всего
наличием лимонина, образующегося после
переработки. Лимонин в концентрации от
10 до 40 млн"1 вызывает серьезные дефекты
вкуса, которые могут привести к снижению
классности сока. Для устранения этого недо¬
статка в работе [379] рекомендуется приме¬
нять комбинированную технологию, сочета¬
ющую ультрафильтрацию с обработкой ад¬
сорбирующими смолами (см. раздел 3.5.2.3.2).В 1988 г. для удаления горьких веществ из
сока апельсинов сорта Navel была впервыеиспользована стирол-дивинил-бснзольная
смола, имеющая гидрофильные свойства
[387]. Прошедший ультрафильтрацию апель¬
синовый сок подается в обменную емкость,
заполненную смолой, в которой происходит
адсорбция лимонина [300, 425].3.7.9.3.	Пастеризация с помощью
микроволновой обработкиВо Флоридском университете и исследова¬
тельской лаборатории по изучению цитрусо¬
вых в г. Лейк Алфред (США, штат Флорида)
был разработан метод пастеризации соков с
помощью микроволновой обработки [341].
Активность пектинэстераз подавляется в ходе
пастеризации почти на 100%. Выдержка со¬
ставляет 15-20 с при температуре 95 "С. Мик¬
роволновая пастеризация вызывает лишь не¬
значительные изменения вкуса по сравнению
с непастеризованными соками. О пастери¬
зации с помощью микроволн см. [384, 385],
а также раздел 5.1.2.3.7.9.4.	Гомогенизация
концентрированных
цитрусовых соковКритическим параметром для концентриро¬
вания цитрусовых соков и при их перекачи¬
вании является вязкость. В полупромышлен¬
ных экспериментах с помощью гомогени¬Таблица 3.13. Содержание в соках прямого отжима различных цитрусовых фруктов соединений,
влияющих на их органолептические свойства. По [379]Апельсины
сорта ValenciaАпельсины
сорта NavelМандарины(танжерины) ГрейпфрутыЛимоныРастворимые сухие вещества10-1311-149 148-126-10(РСВ), %Базисная величина1 РСВ, %11,811,811,810,58,0Кислотность (в расчете0,7-1,40,8-1,50,8-1,40,8-2,04,0-8,0на лимонную кислоту), %
Ratio10-208-208-206-121-2Лимонин, (млн-1)22-3010-503-304 204-15Гсснеридни, (млн-*)100-300150-35050-200<20300600Нарннгин, (млн-1)'1< 10< 10< 5200-600< 10Полифенолы. (МЛ1Г1)'10,4-0,80,5-1,20.5 1,50,6-1,20.4-0,8Пектин, (МЛ1Г1)5200-500250-500250-500200-500200-500D-Лимонен. %0,01 0,070,02-0,060.02-0,050,01-0,040,20 1,001 Среднее значение, использовавшееся для расчета приведенных н таблиц!
‘ Величина «млн'1» означает миллионную долю (международное обозначс: данных.:ние «ррт»), соответству-ет, например, мг/л или мг/кг. — Прим. науч. ред.3	Содержание флавоноилов (млн-1) измеренное методом ВЭЖХ, соответствует примерно половине
содержания общих флавоноилов, измеренного методом Дэвиса.4	Содержание нолифенолов характеризуется величиной экстинкции мри 325 нм.5	Только водорастворимый пектин (без учета фракций оксалатрастворпмого пектина и пектина,
Производство фруктовых соков223затора фирмы APV Gaulin, установленного
между третьей и четвертой ступенями кон¬
центрирующей установки типа TASTE, иссле¬
дователям удалось уменьшить вязкость сока
на 13% при его концентрировании до 65%.
Гомогенизация не оказывает значительного
влияния на цвет сока, содержание кислот,
мякоти и витамина С [324]. Благодаря этому
способу можно не только уменьшить вяз¬
кость, но и удалить из сока нежелательные
компоненты, уменьшить количество осажда¬
емой мякоти и оптимизировать весь процесс
концентрирования [343]. Применяемые па
практике гомогенизаторы и насосы высокого
давления сконструированы таким образом,
чтобы снизить вязкость и/или уменьшить
содержание мякоти [281 ].3.7.10.	Экстракт мякоти
(pulp wash)Впервые экстрагировать мякоть (пульпу) на¬
чали во Флориде в декабрю 1957 г. после пер¬
вых неожиданных заморозков, уничтожив¬
ших большую часть урожая апельсинов.
В связи с возникшим дефицитом фруктов в
производстве сока стали использовать мя¬
коть, отделенную в финишерах от сока. Было
установлено, что при содержании сухих ве¬
ществ в соке, равном 12%, в вакуолях еще
содержится определенное количество сока
12% сухих веществ, который на 80-90% мо¬
жет быть экстрагирован водой. Соковые ва¬
куоли составляют 4-5% от массы плода
апельсина.В сезон 1957/1958 гг. в США апробирова¬
ны различные способы экстрагирования мя¬
коти (например, противоточное экстрагиро¬
вание с использованием вибросит и/или
финишеров). Некоторые предприятия сме¬
шивали отделенную мякоть с небольшим ко¬
личеством воды на выходе из первого или
второго финишера. После 1957 г. о способах
экстрагирования мякоти было опубликовано
большое количество статей. В результате экс¬
трагирования пульны поврежденных моро¬
зом плодов возникает ряд нежелательныхфакторов [424], связанных с выходом сока,
активностью пектинэс.тераз, центрифугиро¬
ванием мякоти, содержанием сухих веществ,
вязкостью, pH, содержанием геспсрсдина,
парингина, аскорбиновой кислоты и пекти¬
нов, эфирными маслами, содержащимися в
кожуре плодов. Возникали проблемы со вку¬
сом н запахом сока, а также микробиологи¬
ческие проблемы. В морозные годы жесткие
нормы качества частично удавалось обойти
за счет получения дополнительных компо¬
нентов сока с помощью легкого водного экст¬
рагирования. Для повышения выхода сока и
уменьшения вязкости экстракта использова¬
лись также коммерческие ферментные препа¬
раты [291].Различают два способа экстрагирования
мякоти — так называемое «внутрппоточное»
экстрагирование (in-linepulp wash) и «внепо-
точное» (off-line pulp wash). В первом случае
экстрагирование проводят непосредственно в
ходе производства апельсинового сока, при
этом полученный экстракт может быть до¬
бавлен в тот же сок, из которого была получе¬
на мякоть. Сок с добавленным экстрактом
направляют на концентрирование. В табл.
3.14 приведены характеристики апельсиново¬
го сока, полученного с внутрипоточным до¬
бавлением экстракта мякоти, в сравнении с
аналогичными характеристиками апельси¬
нового сока без экстракта. Органолептиче¬
ские свойства апельсинового сока с добавле¬
нием экстракта мякоти лишь незначительно
ниже, чем у сока без него, но содержание ми¬
неральных веществ, геспсрсдина и водора¬
створимого пектина выше. Первоначально
апельсиновые соки с внутрипоточным добав¬
лением экстракта были разрешены к продаже
лишь в США, Бразилии и еще нескольких
странах. На рынок ЕС апельсиновые соки с
добавленным внутрипоточно экстрактом мя¬
коти, который также обозначают как WESOS
(water extactable soluble orange solids), норма¬
тивами EC не разрешаются*.Если получение и концентрирование экст¬
ракта мякоти осуществляется отдельно от*	Директива 2001/112/ЕЕС, вступившая в силу 12.07.2003 г., допускает применение физических
способов, в т.ч. виутрииоточиого экстрагирования водой съедобной части фруктов, исключая вино¬
град, только в производстве концентрированных соков. В развитие положений Директивы ЕС Свод
правил ЛЦЫ устанавливает условия проведения внутрнпоточного экстрагирования мякоти, к кото¬
рым относятся: 1) применение воды, качество которой должно обеспечивать в химическом, микробп-еокоп, приведенным в Своде правил: 2) температура воды не должна превышать 30 "С: 3) в холе
виутрииоточиого экстрагирования другие процессы (например, ферментная обработка и удаление
горьких веществ), за исключенном отделения мякоти и возвращения экстракта \VESOS п сок. не
допускаются. - Прим. науч. ред.
Глава ЗПоказательКорректированное содержание растворимых сухих вещсств/РСВ, °/
Соотношение между РСВ и общей кислотностью (Ratio)Цист (метод Министерства сельского хозяйства США, USD А), бал.'
Вкусовая оценка (USDA). баллыФруктог
Сахароза, г/лИзо'/»Золап/лКалий, мг/л
Кальций, мг/л/.-Аскорбиновая кислота, мг/л
Геспередин (метод ВЭЖХ), мг/л
Формолыюс число мл 0,1 моль ЫаОН/ЮО млВодорастворимый пектин, мг/лпроизводства апельсинового сока, то данная
технология называется «внепоточным» полу¬
чением экстракта. Такой продукт не допу¬
скается к использованию в производстве
апельсинового сока. Обычно в США экст¬
ракт мякоти применяется для приготовле¬
ния сокосодержащих напитков и лимонадов,22,1022,8040,4027865,853,90612поскольку этот продукт отличается хорошей
стабильностью взвеси и невысокой ценой
[294,301,303,349,371].Для экстрагирования мякоти водой ис¬
пользуется многоступенчатая технологиче¬
ская линия, состоящая из трех или четырех
финишеров. На рис. 3.102 изображена схемаРис. 3.102. Четырехсгупенчатая линия для экстрагирования мякоти:I - сок (12% сухих веществ) подается в финишер; 2- выгрузка сока на концентрирование;3 — смеситель для мякоти (12% сухих веществ), подключенный к финишеру I; 4- экстракт (5,3% сухих
веществ) подается в смеситель 3; 5- смеситель для мякоти (8,6% сухих веществ), подключенный
к финишеру II; 6- выгрузка экстракта (7,8% сухих веществ) на концентрирование; 7- экстракт (3,3%
сухих веществ) подается в смеситель 5; 8 - смеситель для мякоти (5,9% сухих веществ), подключенный
к финишеру III; 9 - экстракт (1,5% сухих веществ) подается в смеситель 8-, 10- смеситель для мякоти
(3,6% сухих веществ), подключенный к финишеру IV; II- подача воды (1,25 кг воды на 1 кг мякоти);12 - выгрузка экстрагированной мякоти (12% сухих веществ)
Производство фруктовых соков225типичной четырехступенчатой линии для
нротивоточного экстрагирования. Питьевая
вода в смесителе 10 смешивается с частично
экстрагированной мякотыо (с низким содер¬
жанием сухих веществ — 3,6%) и подается в
финишер IV. Отделенный на финишере экст ¬
ракт 9 (1,5% сухих веществ) смешивается в
смесителе 8 с мякотыо (5,9% сухих веществ)
и подается в финишер III. Экстракт 7 (3,3%
сухих веществ) смешивается в смесителе 5 с
мякотыо (8,6% сухих веществ) и подается н
финишер 11. Полученный из этого финишера
экстракт 4 (5,3%) смешивается в смесителе 3
с мякотыо (12% сухих веществ) и подается в
финишер I. Полученный из этого финишера
экстракт (7,8% сухих веществ) направляется
на концентрирование.В этой системе мякоть, как описано выше,
экстрагируется четыре раза, затем отделяет¬
ся. Содержание сухих веществ в экстракте
увеличивается с каждой ступенью за счет его
смешивания и экстрагирования с мякотыо с
увеличивающимся содержанием сока. Экст¬
ракт, содержащий от 4 до 8% сухих веществ,
после прохождения финишера I подается в
сборник установки для концентрирования.
В сборнике экстракт может быть обработан
пектолнтическнми ферментами. Мякоть, вы¬
ходящая из финишера IV, имеет более низкое
содержание сухих веществ, которое состав¬
ляет 1-2%. Экстракт концентрируется до
65% сухих веществ. Благодаря нагреванню
одновременно инактивируются как природ¬
ные ферменты, так и ферменты, использо-
ваниые для обработки.Концентрированные экстракты мякоти
подробно описываются в работе [397]. Они
должны соответствовать определенным нор¬
мам (например. РйОС Ии/е 20-64/021). Если
экстракт используется в США как основа
для приготовления напитков, то он должен
содержать от 50 до 100 млн 1 бензоата натрия.
Концентрированный экстракт мякоти, по¬
ставляемый на экспорт в другие страны, мо¬
жет не содержать бензоата натрия.3.7.11.	Масла соков.
Обогащенные
и купажированные
масла. Водная
и масляная фракции
ароматаКак известно, душистые масла, извлекаемые
из съедобной мякоти апельсинов, имеют нри-ятную вкусовую ноту, в то время как масла,
содержащиеся в кожуре, придают соку неже¬
лательный привкус 13411. Потребовалось
много усилий, чтобы разработать техноло¬
гии фракционирования и концентрирова¬
ния этих масел. Нежелательные соедине¬
ния, содержащиеся в смесях цитрусовых
масел, могут быть удалены посредством
концентрирования и обогащения. Избыточ¬
ные терпены (в первую очередь лимонин) в
настоящее время удаляются фракционирова¬
нием путем вакуумной дистилляцией. Кон¬
центрированные масла меньше подвержены
окислению и имеют более интенсивный аро¬
мат с приглушенной нотой, присущей кожу¬
ре цитрусовых. Причем «жгучая» нота, при¬
сущая цитрусовым терпенам, в них менее
выражена [352].Ароматобразующис вещества, получаемые
при производстве концентрированных соков,
представляют собой экстракты, состоящие
из водной и масляной фракций [364[. Водо¬
растворимая фракция называется ароматом,
а жирорастворимая — масляной эссенцией.
Обе фракции имеют характерную цветочно¬
фруктовую ароматическую ноту, типичную
для свежего сока, но при этом именно жиро¬
растворимая фракция обладает специфиче¬
ской фруктовой составляющей в совокупном
аромате цитрусовых [351]. Фракционирова¬
ние путем дистилляции водной и масляной
фракций позволяет выделить ароматиче¬
ские компоненты, обогащающие общий аро¬
мат [350, 354]. Общие способы получения
концентрированных соков и ароматобразу-
юших веществ будут подробно описаны в
разделе 5.2.3.7.12.	Соки и сокосодержащие
продуктыСвежий апельсиновый сок
Фирма Automatic Machineiy & Electronics Inc.
(Brown International Corp.) производит мало¬
габаритные прессы, способные за 1 мин пере¬
работать 650 плодов или произвести за это
же время 65 л апельсинового сока. Эта же
фирма производит финишеры, предназначен¬
ные для отделения семян и мякоти. Фирма
FMC производит малогабаритные прессы
производительностью 500 плодов или 50 л
апельсинового сока в минуту. Кроме того,
пресс отделяет семена от сока, а также регу¬
лирует количество мякоти, что позволяет
обойтисьбсз применения финишера. Решаю-
226Глава 3тую роль при изготовлении свежих соков
играют строгое соблюдение гигиенических
норм в процессе работы и незамедлительное
охлаждение получаемого сока [378,391].
Охлажденный апельсиновый сок,
готовый к употреблению
В США уже много лет охлажденный апель¬
синовый сок, готовый к употреблению, изго¬
тавливают из концентрированного сока. Тем
самым удовлетворяется спрос американских
потребителей на повышенную комфортность
потребления. Главные причины широкого
рыночного распространения этой категории
соков -- их отличный вкус и удобство изго¬
товления [338].В последние годы сегмент рынка охлаж¬
денных апельсиновых и грейпфрутовых со¬
ков, готовых к употреблению, развивается
наиболее динамично, что объясняется все
возрастающим интересом потребителей к
этим продуктам. Наибольший рост в отли¬
чие от восстановленных соков, изготавли¬
ваемых из концентрированных соков, отме¬
чается при этом в сегменте продуктов катего¬
рии «Высшего качества» («Премиум») [382],
к которым относятся свежие цитрусовые
соки и соки прямого отжима — NfC (Not from
Concentrate). В очень незначительном коли¬
честве охлажденный апельсиновый сок для
непосредственного употребления и сегодня
еще продолжают изготавливать из заморо¬
женных концентрированных соков.Соки прямого отжима (NfC)К сокам прямого отжима, называемым так,
чтобы подчеркнуть их отличие от соков, вос¬
становленных из концентрированных соков,
могут относится непастеризованные свежие
цитрусовые соки, или пастеризованные соки.
В OI1IА эти продукты должны соответство¬
вать определенным законодательным нор¬
мам (US/FDA 14.6.140 Past.ORGJU, раздел
[2]). Если пастеризованный сок прямого от¬
жима после розлива подвергается охлажде¬
нию, то на упаковке должна быть приведена
маркировка «охлажденный пастеризованный
апельсиновый сок». Соки прямого отжима,
фасованные в асептических условиях, могут
храниться в обычных условиях, а не только
при пониженных температурах [376].
Замороженный концентрированный
апельсиновый сокВовремя второй мировой войны в американ¬
ские войска в качестве источника витаминаС поставлись в больших количествах цитру¬
совые соки, впервые фасованные способом
горячего розлива в металлические банки. 11ри
этом ароматобразующие вещества разруша¬
лись практически полностью. Необходимость
устранения этого недостатка впервые была
отмечена в 1942 г. [ 353], в связи с чем специа¬
листами Института цитрусовых во Флориде
Муром, Мак Дауеллом и Аткинсом была раз¬
работана технология концентрирования со¬
ков. Полученный концентрированный сок
в целях улучшения аромата смешивался
со свежим апельсиновым соком в соотноше¬
нии 3:1, содержание расторимых сухих ве¬
ществ в купаже составляло 42% (патент
США №2453109, |375]). Можно сказать, что
оформление патента на технологию получе¬
ния апельсинового сока ознаменовало рож¬
дение промышленной переработки цитру¬
совых. Первоначально получаемый по раз¬
работанной технологии купажированный
концентрированный сок не имел стабильно¬
го качества и обладал невыраженным арома¬
том. В последующем исследователи доби¬
лись улучшения его качества путем добавле¬
ния ароматобразующих веществ и эссенций.
Продукт подлежал хранению при понижен¬
ных температурах. На протяжении многих
десятилетий он был очень популярным у
американских потребителей.Концентрированный апельсиновый сок
(72% сухих веществ)В работах [319, 320] было впервые показано,
что при увеличении степени концентрирова¬
ния сока с 62 до 72% складской и транспорт¬
ный потенциал при хранении и поставках
концентрированного апельсинового сока мо¬
гут быть увеличены на 14%. Более концентри¬
рованный продукт имеет большую вязкость,
которая по возможности снова должна быть
понижена [325]. Увеличение суммарных энер¬
гетических затрат на концентрирование не¬
значительно и составляет всего 3%.Существуют различные способы сниже¬
ния вязкости концентрированного сока: ме¬
ханическая обработка сока в финишере, сни¬
жение давления в прессе и финишере путем
выборасита с определенным размером отвер¬
стий, удаление мякоти на центрифуге, а так¬
же уменьшение содержания пектинон с помо¬
щью ферментной обработки. Ранние иссле¬
дования показали, что вязкость концент¬
рированных цитрусовых соков может быть
существенно снижена при помощи пектоли-
Производство фруктовых соков227тичсскпх ферментов [296, 322]. Американ¬
ские стандарты, регламентирующие вопросы
подлинности апельсиновых соков, в соответ¬
ствии с рекомендациям и FDA до настоящего
времени не разрешают применение пектоли-
тических ферментов в качестве дополнитель¬
ных или вспомогательных средств. В этой
связи была запатентована технология кон¬
центрированного апельсинового сока с со¬
держанием растворимых сухих веществ 72%
без применения ферментной обработки [325].Технологический принцип применяемого
в настоящее время способа концентрирова¬
ния сока до содержания растворимых сухих
веществ 72% состоит в том, что сок в ульт¬
рафил ьтрациониой установке сначала ос¬
вобождается от мякоти и частиц мутной взве¬
си, а затем практически прозрачный продукт
концентрируется в установке типа TASTE
([341], см. также раздел 5.2.1.1.3).Грейпфрутовый, мандариновый, лимонный
и лаймовый сокиГрейпфрутовый сок в основном получают так
же, как и апельсиновый. Обычно грейнфру-
товый сок концентрируют не более чем до 58%
сухих веществ, чтобы по возможности избе¬
жать сильного желеобразования. Восстанов¬
ленный грейпфрутовый сок изготавливают
из замороженного концентрированного сока.
Конечный продукт хранят в охлажденном
виде или фасуют в металлические байки.
Иногда в грейпфрутовый сок добавляют са¬
хар или смешивают его с апельсиновым или
другими фруктовыми соками [312,412].Отличающийся интенсивной окраской кон¬
центрированный мандариновый сок обычно
применяют для улучшения цветовой гаммы
апельсинового сока (добавляемое количество
мандаринового сока при этом, как правило, не
превышает 10%). При тепловой обработке кон¬
центрированного мандаринового сока, а так¬
же восстановленного мандаринового сока, в
некоторых случаях могут появиться непри¬
ятные вкусовые ноты [362].Концентрированные соки лайма и лимона
получают так же, как и соки из других цитру¬
совых, но с той разницей, что объем их про¬
изводства значительно меньше. При этом
они отличаются повышенной кислотностью.
Обычно данные концентрированные соки
стандартизуют по показателю общей кис¬
лотности, значение которого в расчете на ли¬
монную кислоту должно составлять от 250
до 400 г/л. Концентрированные соки лайма и
лимона используются для улучшения орга-полептических свойств напитков и пищевых
продуктов (особенно морепродуктов) ]415].
Нектары, сокосодержащие напитки
и основы для напитков
Наряду с готовыми к употреблению апельси¬
новыми соками, объем производства которых
на протяжении последних лет неуклонно воз¬
растет, большой популярностью пользуются
напитки на основе фруктовых соков. Однако
следует заметить, что в последнее время в
США потребление фруктовых соков и соко¬
содержащих напитков возрастает уже не та¬
кими быстрыми темпами, как раньше [286].
В Японии же, напротив, вследствие либера¬
лизации импорта наблюдается существенный
рост потребления фруктовых соков и сокосо¬
держащих напитков [390].3.7.13.	Аспекты здорового
питанияОбогащенные витаминами и минеральными
веществами напитки пользуются в настоя¬
щее время особым расположением потреби¬
телей [341]. Поскольку потребители прояв¬
ляют все больший интерес к полезным для
здоровья высококачественным и сравнитель¬
но недорогим пищевым продуктам, потребле¬
ние обогащенных напитков будет возрастать.
Так как при производстве недорогих сокосо¬
держащих напитков допускается применение
в качестве добавок витаминов, ароматизато¬
ров, эссенций, пектинов, сахара и цитрусовых
основ, то в данной группе пищевых продуктов
производители имеют больше возможностей
для выпуска продукции, соответствующей
потребностям населения в части ее вкусовых
и питательных свойств.Цитрусовые фрукты и приготовленные из
них или на их основе соки представляют со¬
бой богатый источник ценных питательных
веществ, имеющих большое значение с. точки
зрения здорового рациона и физиологии пи¬
тания. Наряду с витамином С они содержат
также значительные количества фолиевой
кислоты и каротиноидов в форме провита¬
мина А [384]. Более подробные сведения по
этому вопросу приводятся в разделе 2.4.3.7.14.	Новые виды упаковкиФирмы Tetra Pak, Pacific Asia Technology и др.
предлагают новые технологии розлива на¬
питков в упаковку (например, розлив в ат¬
мосфере инертного газа). Благодаря новым
техническим решениям в сочетании со спо¬
Глава 3собами снижениям теплознтрат и соответ¬
ственна теплового воздействия на продукт,
производители имеют возможность пред¬
ложить потребителям XXI в. высококаче¬
ственные, физиологически ценные фрукто¬
вые соки с различными сроками хранения
[3-11]. В разработанной технологии преду¬
смотрено компьютерное управление для по¬
дачи смеси инертных газов в машину для роз¬
лива.В процессе хранения соков, фасованных в
упаковку из комбинированных полимерных
материалов, кислород попадает в сок различ¬
ными путями [279,403]. Ароматобразующпе
вещества могут адсорбироваться полимер¬
ным слоем упаковки [329,402,403], в резуль¬
тате чего происходят нежелательные изме¬
нения аромата напитка. Хотя в некоторых
упаковочных материалах предусмотрена уси¬
ленная защита от окисления, все же реализо¬
ванные технические решения не достаточны,
так как кислород проникает в напиток через
мельчайшие отверстия и повреждения защит¬
ных слоев на углах и кантах упаковки, образу¬
ющихся при ее формировании в ходе розлива
или при хранении с продуктом. Установлено,
что содержание витамина С в напитках, фа¬
сованных в упаковку из комбинированных
полимерных материалов (с фронтонной уку¬
поркой), во время транспортировки снижает¬
ся значительно сильнее, чем во время хране¬
ния. Это объясняется тем, что при тряске в
процессе транспортировки кислород из сво¬
бодного объема в верхней части упаковки
проникает в сок и вызывает окисление вита¬
мина С [404].3.7.15.	Специальные продукты3.7.15.1.	Сухие цитрусовые выжимкиБолее шестидесяти лет одной из основных тем
исследований в области переработки цитру¬
совых фруктов являлась коммерческая утили¬
зация отходов переработки, получаемых при
отжиме фруктовых соков [304]. Если в преж¬
ние времена такие отходы в виде кожуры,
семян, мякоти и других твердых частей пло¬
дов просто пускали на корм скоту, то с про¬
мышленным освоением технологии замо¬
роженного концентрированного апельсино¬
вого сока увеличилось и количество отходов.
Ограниченный срок хранения растительных
отходов в свежем виде* обосновал необходи¬
мость поиска и разработки возможностей дляболее оптимальной утилизации. Так, в целях
предотвращения микробиологических изме¬
нений был разработай способ сушки отходов,
в котором выжимки с влажностью около 80%
смешивались с примерно 0,5% гашеной из¬
вести Са(ОИ)2- Смесь измельчалась, затем
выдерживалась в течение примерно 15 мин
при pH 6. Обработка известью приводит к
химическому гидролизу пектинов, после чего
выжимки направляли на прессование. Пос¬
ле отжима влажность выжимок снижалась
до 70%. Сушку выжимок проводили в бара¬
банной сушилке с прямым нагревом. После
сушки и охлаждения выжимки с остаточной
влажность не более 10% упаковывали в меш¬
ки или они поступали в оптовую торговлю в
нефасованном виде. В некоторых случаях
выжимки после дополнительной обработки
реализовывались в виде гранулята произво¬
дителям кормов [370]. В настоящее время
технология в несколько модифицированном
виде применяется в Бразилии для переработ¬
ки кожуры цитрусовых [389].Высушенные выжимки цитрусовых до¬
бавляются в корм скоту, обогащая его множе¬
ством полезных веществ. Состав сухих вы¬
жимок приводится в табл. 3.15 [280].3.7.15.2.	МелассаПри отжиме обработанной щелочным раст¬
вором кожуры цитрусовых образуется жид¬
кий продукт, содержащий от 5 до 9% экстрак¬
тивных веществ. После концентрирования
на установке, использующей тепловую энер¬
гию сушилки, получают концентрированный
продукт — мелассу с содержанием экстрак¬
тивных веществ 50% [301]. Меласса исполь¬
зуется в смеси с выжимками в целях повы¬
шения их экстрактивности или поставляет¬
ся в качестве субстрата на предприятия для
производства спирта. Меласса может приме¬
няться также в качестве питательной среды
для микробиологического синтеза аминокис¬
лот [417].Некоторые сведения о различных побоч¬
ных продуктах промышленной переработки
апельсинов и грейпфрутов приведены в табл.
3.16 [303].3.7.15.3.	Сухие выжимкидля получения пектинаВыделение пектинов из сухих цитрусовых
выжимок осуществляется посредством вод¬
ного экстрагирования в кислой среде, осаж-*	Не более 5-8 часов. — Прим. науч. ред.
Производство фруктовых сТаблица 3.15. Физиологически ценные вещества, содержащиеся всухих цитрусовых выжимках
(кожура, мякоть, семена)Содержание, %Вода ЗолаЖир (экстра- Пищевые Экстракт без
тированная Белок волокна азотсодер-
эфиром (Л' х 6,25) (балластные жащих
фракция) вещества) веществСреднее значение 8.5 5,0
Среднее значение (в рас- - 5,4
чете на сухие вещества)Интервал колебаний 2,0-18,4 3,1 11.
за 13 лет но 3630 пробам3,7 6,2
4,1 6,81 1.1-11,6 4,9-9,312,1 64,5
13.3 70,46,4 17.8 54,2-72,3Таблица 3.16. Побочные продукты переработки апельсинюв и грейпфрутов. По [303]Побочные продуктыСухие выжимки с мелассой (влажность 10%)
Сухие выжимки без мелассы
Меласса (72% сухих веществ)Маслоа и 0-лЭкстрактивные вещества мякотиЗамороженная мякотьМасляная фракции ароматаВодорастворимая фракция аромата (содержаниеПектин (желирующая сила 150" USA-SAG)*"Масло из семянГсснсридин*	1 ящик апельсинов = 40.9 кг; выход сока 55%.** 1 ящик грейпфрутов = 38,6 кг; выход сока 41*** Стандартное значение желирующей силы дл
мых, например, в кондитерском производстве; в
науч. ред.дением пектинов из полученного экстракта
органическими растворителями, например,
этиловым спиртом, и их очисткой [400].
Цитрусовые выжимки сначала промывают¬
ся водой (необходимо следить, чтобы содер¬
жание экстрактивных веществ в промывной
воде не превысило 0,5%). Промывная вода
обладает высоким уровнем биохимической
потребности в кислороде (БПК) и может
стать причиной загрязнения окружающей
среды [293]. В пищевой промышленности
пектин используют в качестве желсобразова-
теля для различных целей, например, для
производства конфитюров и желе. После вы¬
деления пектина выжимики используют впроизводстве сухих пищевых волокон, ис¬
пользуемых для обогащения нишевых про¬
дуктов [295,295,301,340]*.3.7.15.4.	ВакуолиВакуоли (не.«ей», сеЧч) (см. рис. 3.100) явля¬
ются побочными продуктами обычной про¬
мышленной переработки цитрусовых фрук¬
тов. Они могут бы ть использованы к качестве
дополнительного компонента сока в произ¬
водстве замороженного концентрированного
апельсинового сока или в смеси с другими
отходами, например, выжимками. Пеэкстра-
гированные вакуоли получают в финишерах
путем фильтрации сока чс|хгз сита с бол ьшим*	Пищевые волокна (растворимые и нерастворимые балластные вещества) широко применяются для
производства функциональных пищевых продуктов, в том числе функциональных еокосолержащих
напитков. — Прим. науч. ред.
230размером отверстий и консервируют замора¬
живанием.Для обеспечения требуемого срока хране¬
ния получаемые на этапе экстрагирования
экстрагированные вакуоли с остаточным со¬
держанием сухих веществ менее 2% замора¬
живают или высушивают на вальцовой су¬
шилке. Вакуоли часто добавляют в напитки,
чтобы улучшить их визуальное восприятие и
вкусовые свойства. Данные о физико-хими¬
ческих свойствах вакуолей приведены в [294,
368[. Кроме того, вакуоли могут применять¬
ся в качестве балластных компонентов или
ингредиентов, связывающих воду или жиры
[334. 339, 3941- Вакуоли пользуются боль
шим спросом при изготовлении специальных
сортов хлеба и мясопродуктов. Сухие измель¬
ченные до порошкообразного состояния ваку¬
оли используются в производстве смешанных
молочных напитков, соусов и т. п. [297, 339].
Данные о составе отдельных цитрусовых про¬
дуктов, содержащих большие количества бал¬
ластных веществ, приведены в табл. 3.17.3.7.15.5.	Неповрежденные вакуоли
(вакуоли с соком)Неповрежденные, т. е. содержащие сок, ваку¬
оли из съедобной части — сегментов плодов
мандаринов (танжеринов), грейпфрутов и
апельсинов могут являться эффектной добав¬
кой к напиткам с высоким соотношением
между сахарами и кислотами. При раздавли¬
вании в ротовой полости они вызывают при¬
ятные вкусовые ощущения — контрастную
кислую ноту в общем сладком вкусе напигка.
В органолептическом отношении продукт
воспринимается потребителем одновременно
как свежий фруктовый плод и как напиток.Неповрежденные вакуоли получают теп¬
ловой обработкой очищенных плодов с по¬
следующим разделением компонентов на
вибросите. В 80-е гг. вакуоли с соком с боль¬
шим успехом применялись в производстве
сокосодержащих напитков с мякотыо. Непов¬
режденные вакуоли и в настоящее время пред¬
ставляют собой интересный продукт с перс¬
пективным потенциалом для промышленно¬
сти по переработке цитрусовых фруктов.3.7.15.6.	Цитрусовые флавоноиды
и лимонинФлавоноидные гликозиды гесперидин и на-
рингин содержатся в относительно больших
количествах прежде всего в кожуре и соеди¬
нительной ткани плодов цитрусовых фрук¬
тов [303]. Гесперидин — это флавоноид с
нейтральным вкусом апельсинов. Его извле¬
кают из кожуры и твердых составных частей
плодовой мякоти путем их щелочной обра¬
ботки. Выход геспередина составляет 0,4-
0,5%. Обладающий горьким вкусом нарин-
гин содержится в грейпфрутах и может быть
извлечен щелочной обработкой или экстра¬
гированием горячей водой. В первом случае
выход составляет 0,4-0,5% сырой массы, а во
втором — выход не только выше, но и имеется
дополнительная возможность для дальней¬
шей переработки отработанной кожуры в вы¬
жимки для получения пектина [316,317].Гесперидин малорастворим в воде, поэтому
он осаждается на внутренних стенках пресса
и установки для концентрирования, в резуль¬
тате чего затрудняется теплообмен. В этой
связи образующийся на стенках слой необхо¬
димо периодически удалять. Нарингнн нахо¬
дит применение в качестве добавки для со¬Таблица 3.17. Состав сухих цитрусовых продуктов с высоким содержанием балластных веществ
(по данным FMC Corporation, г. Лейкленд, США, штат Флорида)„	0,	Экстрагированная Экстрагированная Экстрагированныесостав, /осердцевнна плодов апеліьсиновая кожуравакуоліВлажность10,710,911,7Жиры1,51,32,1Белок4,84,97,5Зола3,13,32.5Сырые волокна17,016,09,8Пектин34,029,029,0Углеводы28,934,637,4100,0100,0100,0Общее содержание балластных58,351,345,8* Пектин + экстрагированные в нейтральной среде сырые волокна.
Производство фруктовых соковздания горького вкуса, а также применяется в
качестве сырья для производства искусст¬
венного подсластителя исогесперидпндигид-
рохалкона (НГДХ).Довольно часто во вкусовом профиле цит¬
русовых соков из-за нарипгипа и также об¬
ладающего горьким вкусом лнмонина появ¬
ляется нежелательный привкус горечи. Уста¬
новление граничных требований к содер¬
жанию этих соединений наталкивается на
определенные трудности, так как на проявле¬
ние горького привкуса влияние оказывает
также соотношение между сахарами и кисло¬
тами (Кмю). Кроме того, большую роль здесь
играют индивидуальные предпочтения по¬
требителей [401].Ценность биофлавоноидов цитрусовых с
точки зрения физиологии питания изучена
достаточно хорошо [361,365]. Биофлавонои-
ды обладают терапевтическим действием при
заболеваниях капиллярной кровеносной си¬
стемы. Если лимонин не обладает большой
коммерческой ценностью, то извлекаемые из
цитрусовых лимоноидгликозиды вызывают
интерес исследователей как возможные ан¬
тиканцерогены [358].3.7.15.7.	Побочные продуктыИз цитрусовых фруктов можно производить
несколько сотен разнообразных продуктов.
Технологии отдельных продуктов еще нахо¬
дятся в стадии разработки, а другие произво¬
дятся только на ряде предприятий. Ниже при¬
ведены некоторые примеры таких продуктов.Растительные стабилизаторы, исполь¬
зуемые в производстве напитков с низким
содержанием сока, получают из кожуры цит¬
русовых фруктов, вакуолей или водной вы¬
тяжки центрифуги для извлечения масел
[287,307,321,360,363]. В кафе и закусочных
предлагаются упакованные в термоусадоч¬
ную пленку готовые к употреблению поло¬
винки грейпфрутов, обладающие довольно
продолжительным сроком хранения (до 14
сут при температуре хранения около 4 "С),
что достигается за счет защитного гелеобраз¬
ного съедобного слоя, наносимого на поверх¬
ность разреза плода грейпфрута [399].Если подвергнуть плоды специальной ва¬
куумной обработке с применением фермент¬
ных препаратов с пектиназной активностью
кожура, особенно грейпфрутов, апельсинов и
лимонов, очень легко удаляется, причем пло¬
ды полностью сохраняют свою форму и не
содержат остатков альбедо ]283—285]. Кон¬
сервированные с помощью сернистой кис-лотоіі, очищенные и покрытые цветной гла¬
зурью кусочки кожуры цитрусовых исполь¬
зуются при изготовлении фруктовых тортов,
пирожных и других кондитерских изделий
[316,370].При изготовлении мармеладов обычно ис¬
пользуют кожуру сладких или горьких апель¬
синов. Для ее приготовления размягченные
нарезанные кубиками корочки в количестве
20% помещают в 65%-ный сахарный сироп,
добавляют 0,5% пектина и выдерживают при
pH 3,2 [370,415].Если меласса не используется как кормо¬
вая добавка, то ее можно применить в каче¬
стве субстрата для дрожжей в спиртовом про¬
изводстве.Брожением апельсиновых и грейпфру-
товых соков можно получать обладающие
приятным вкусом фруктовые вина. Допол¬
нительные сведения о других продуктах пе¬
реработки цитрусовых фруктов приводятся
в [335, 357].3.8.	Переработка
тропических фруктовА. Аскар, Г. Трептов3.8.1.	ВведениеТропическая зона расположена между 25” се¬
верной и 25° южной широты. Она характе¬
ризуется теплым климатом и большим ко¬
личеством дождей. Признаком тропической
зоны является не жара, а сохраняющаяся на
протяжении целого года постоянная темпе¬
ратура (около 27 °С) при годовом количестве
осадков от 25 см до 2 м. Самый теплый месяц
в тропиках лишь немного теплее, чем самый
холодный, а разница между дневной и ноч¬
ной температурами больше, чем между зим¬
ней и летней. Протяженность светлого вре¬
мени суток меняется незначительно, прак¬
тически не завися от времени года (самый
длинный день длится менее 13 ч).В субтропиках (до 40° северной и, соответ¬
ственно, южной широты) ле то теплее, а зима
холоднее, чем в тропиках; влажность в сред¬
нем ниже, чем в тропической зоне. Средняя
температура в самые холодные месяцы в суб¬
тропической зоне составляет 10 °С. Многие
тропические фрукты в настоящее время с ус¬
пехом выращиваются в некоторых регионах
субтропической зоны (рис. 3.103) с подходя¬
щей температурой, количеством осадков и
составом почвы [504,544, 567.568].
232Г пава 3Рис. 3.103. Регионы произрастания тропических фруктовВ тропиках произрастает более чем 3000
видов съедобных фруктов, из которых 250
встречаются в других зонах, и лишь 50 хо¬
рошо изучены. В этом разделе мы коснемся
лишь 13 видов тропических фруктов, пригод¬
ных для изготовления соков и концентриро¬
ванных продуктов, которые в настоящее вре¬
мя занимают прочное место на мировом рынке
или являются перспективными с точки зре¬
ния переработки (табл. 3.18).М пропое производство тропических фрук¬
тов по сравнению с фруктами умеренных
климатических зон представлено в табл. 3.19
[485я|.К наиболее распространенным тропиче¬
ским фруктам относятся бананы, объем ми¬рового производства которых превышает
55 млн т в год. Производство бананов зани¬
мает третье место в мировом производстве
после цитрусовых фруктов и винограда.
Объем производства манго примерно равен
производству груш и персиков, вместе взя¬
тых, а производство ананасов превышает в
сумме производство персиков, клубники и аб¬
рикосов.Наряду с довольно известными тропиче¬
скими фруктами, такими как бананы и ана¬
насы, во многих странах Европы и Северной
Америки можно встретить ряд других фрук¬
тов и изготовленных из них продуктов. Инте¬
рес. к экзотическим фруктам и продуктам с их
новым, непривычным ароматом и яркой цве-Название фрукт
русском	■»Таблица 3.18. Основные тропические фруктынглинскомБоганическос иазваииеAcerolakirsche Acerola
Banane	BananaAnanas comosus (L.)Malpighia glabra, L. *
Musa acuminata,MalpighiaceaeMusaceaeГуава
Яблоко к<KaschuapfelGuava	Psidium guajava, L.	MyrtaceaeCashew apple Anacardium occidentale, L. Anacardiaceae
Производство фруктовых сaitue табл. 3.181 2 3 4 5КивиKiwiKiwiActinidia chinensis, Planch.AktinidiaceaeЛитаLitschiLitchiLitchi chinensis, Sonn.SapindaceaeМангоMangoMangoMangifera indica, L.AnacardiaceaeПапайяPapayaPapayaCarica papaya, L.CaricaceaeПассифлора**,Passionsf mcht,Passion fruitPassiflora edulis, edulisPassifloraceaeкраснаяrotpurpleПассифлора**,Passions]rucht,Passion fruitPassiflora edulis, flavicarpaжелтаяgelbyellowАннона колючая***StachelannoneSoursopAnnona muricata, L.AnnomceaeТамариндTamarindeTamarindTamarindus indica, L.I-eguminoseaeАрбузWassermeloneWatermelonCitrullis lanatus, Mansf.Cucurbitaceae* Синоним \1alpighuі punicifolia. — Прим.науч. pet).** Маракуйя. — Прим. туч. ред.
*** Гуапабана. - Прим. науч. ред.Э. Объем мирового производства некоторых фруктов в тыс. т
(ФАО 1986/1996)Фрукты19861996Зоны выращиванияАпельсины4143859 558Субтропическая зонаВиноград66 99057 410Умеренная климатическая зонаБананы41 29955 787Латинская Америка, Индия, ФилиппиныЯблоки40 92353672Умеренная климатическая зонаАрбузы2823939 725Умеренная/субтропическая зонаМанго14 73419 215Индия, Латинская Америка, Египет, Южная Африка, ФилиппиныМандарины777715 954Умеренная климатическая зонаГруши9 60413 093Умеренная климатическая зонаАнанасы10 41011757Китай, Латинская Америка, Кот-д'-Ивуар, Филиппины, ИндияЛимоны и лайм5 3519 104Умеренная климатическая зона/тропическая зонаПерсики и нектарины7 6646 761Умеренная климатическая зонаПапайя2 7385 867Филиппины, Индия, Латинская Америка, Китай, Южная АфрикаФиники2 5414 492ПустыниКлубника(земляника)2 1002 570Умеренная климатическая зона/субтропическая зонаАбрикосы18592 387Умеренная климатическая зона/субтропическая зонаАвокадо16322 093Тропическая зонатовой гаммой постоянно растет. Благодаря
растущей тенденции производители соков
стран, в которых расположены регионы выра¬
щивания тропических фруктов, переживают
настоящий подъем. Правительства и промыш¬
ленность в этих странах интенсивно содейст¬
вуют развитию соковой отрасли, совершенст¬
вуют условия для производства соков, доби¬
ваясь того, чтобы изготавливаемые продуктыбыли конкурентоспособны не только на внут¬
реннем, но и на внешних рынках. Высокока¬
чественные концентрированные соки и пюре
представляют в настоящее время значимую
альтернативу неконцентрированным фрукто¬
вым сокам, поскольку благодаря существен¬
ному сокращению транспортных расходов
они могут предлагаться по выгодным ценам
на экспорт, находя самое разнообразное при¬
234Глава 3менение как по формам, так и по видам про¬
дуктов в зависимости от вкусовых предпоч¬
тении потребителей. Экспорт »сконцентри¬
рованных и концентрированных фруктовых
соков нз расположенных в тропических и суб¬
тропических зонах стран (в большинстве сво¬
ем развивающихся), имеет и свои проблемы,
особенно в сфере обеспечения качества про¬
дуктов и их конкурентоспособности, атакже в
области маркетинговых технологий и инфор¬
мационного обеспечения [516].3.8.1.1.	Особенности тропических
фруктовТропические фрукты по сравнению с фрукта¬
ми умеренных климатических зон имеют не¬
которые особенности. Сбор урожая осуще¬
ствляется по возможности ближе к моменту
достижения оптимальной спелости. Собран¬
ные плоды сразу же направляются на пере¬
работку (это относится, например, к гуаве,
манго и яблоку кешью). Плоды, собранные
незрелыми, хотя и дозревают в процессе хра¬
нения, но приобретают менее выраженный
аромат, чем фрукты, вызревшие на дереве.
Тропические фрукты, предлагаемые на евро¬
пейском рынке, но определению не будут та¬
кими же вкусными, как на их родине. Многие
тропические фрукты не транспортабельны,
так как легко портятся (например, гуава, ан¬
нона колючая, манго). Исключение представ¬
ляют бананы и киви. Большинство тропиче¬
ских фруктов отличаются необычайно при¬
ятным и интенсивным ароматом и вкусом,
которые, однако, в процессе переработки и
хранения могут измениться или исчезнуть
[436].Съедобная часть тропических фруктов за¬
частую представляет собой мякоть и содер¬
жит различные количества пектина (гуава,
манго, папайя). Соки н пюре с высокой долей
мякоти из-за высокой вязкости с трудом под¬
даются концентрированию. При концентри¬
ровании вязкость сильно возрастает, а те¬
кучесть сока соответственно уменьшается,
в результате чего производительность уста¬
новки сильно снижается. Кроме того, твер¬
дые частички могут осаждаться на стенках
установки для концентрирования и образо¬
вывать слой нагара. Проблемы могут возник¬
нуть и при перекачке соков с мякотью и пюре,
а также при их розливе. Некоторые тропиче¬
ские фрукты (бананы, папайя) имеют отно¬
сительно высокое значение pH (выше 4,5),
в связи с чем сохранение потребительских
свойств продуктов и предотвращение их мик¬робиологической порчи в течение продолжи¬
тельного времени становятся весьма пробле¬
матичным [585].Большинство соков нз тропических фрук¬
тов имеют яркий цвет (от ярко-желтого до
красного, за исключением бесцветных соков
из гуавы, анноны колючей и ананаса), кото¬
рый склонен к потемнению. Такое изменение
окраски объясняется необычайно высокой ак¬
тивностью полифенолоксидаз, вызывающих
интенсивные окислительные процессы. Кро¬
ме того, негативное влияние на стабильность
взвеси оказывают пектинэстеразы [437].Тропические фрукты содержат в больших
количествах минеральные вещества (калий,
кальций, фосфор, железо, магний), витамин
С (анерола и гуава), провитамин А (манго,
папайя, пассифлора), балластные вещества
(пектин, гемицеллюлозы и целлюлозу) и фе¬
нольные соединения, имеющие большое зна¬
чение для здорового сбалансированного пи¬
тания [436]. Заслуживает внимания и тот
факт, что в некоторых тропических фруктах
(особенно в 1-уаве и арбузе) среди сахаров пре¬
обладает фруктоза. Вещества, входящие в
состав бананов, проявляют противоязвенную
активность, а ананасы и бананы — антиму-
тагенный эффект, сравнимый с действием
вишни и некоторых ягод. Пектины, содержа¬
щиеся в тропических фруктах в достаточно
большом количестве, регулируют пищеваре¬
ние, связывают и выводят из организма ионы
тяжелых металлов, а также снижают уровень
холестерина в крови.Каждый вид фруктов отличается различ¬
ным химическим составом, который зависит
не только от свойств, определяемых генети¬
ческой информацией, но и от состояния эко¬
логии, окружающей среды и условий выра¬
щивания (почва, питательные вещества, вода,
интенсивность и спектральный состав сол¬
нечного излучения и т.д.). Так, например,
один и тот же сорт тропического фрукта мо¬
жет иметь различный вкус и цвет. Решающее
значение при этом имеет освещенность, по¬
скольку тропические фрукты (за исключени¬
ем бананов, которые могут произрастать в
затененных местах) лучше растут при сол¬
нечном освещении. Даже плоды с одного и
того же дерева могут иметь различное содер¬
жание аскорбиновой кислоты и различную
окраску в зависимости от количества асси¬
милируемой ими солнечной энергии. Боль¬
шинство тропических фруктовых деревьев
не морозостойки. Они погибают уже при не¬
больших положительных температурах (на¬
Производство фруктовых соков235пример, у банаиоп при температурах ниже
12 °С плоды приобретают бурую окраску,
а растения могут погибнуть). Другой важный
фактор — влажность воздуха. При очень низ¬
кой влажности деревья засыхают, а очень
высокая влажность способствует росту гри¬
бов-паразитов. Высокая дневная влажность
вызывает ночью образование конденсата, что
способствует развитию инфекций и болез¬
ней, именно поэтому цитрусовые фрукты в
Средиземноморском регионе растут лучше,
чем в Бразилии, а манго в Египте -- лучше,
чем во влажном климате Индии.На качество плодов самое большое влия¬
ние оказывает их спелость [574]. В процессе
созревания вес плодов увеличивается, пока
не достигнет максимума, мякоть становится
мягче, крахмал гидролизуется до моносаха¬
ров, а доля растворимых веществ возрастает,
в то время как кислотность снижается. Зеле¬
ный цвет ослабляется или совсем исчезает,
изменяясь на присущую данному виду фрук¬
тов пигментацию и с образованием типично¬
го аромата. Тропические фрукты отличаются
удлиненным периодом созревания, при этом
на землю падают, как правило, переспелые
фрукты. Момент сбора урожая определяется
в общем случае по одному или нескольким
следующим критериям:♦	количеству дней, прошедших с момента
завязи;♦	прочности текстуры (сопротивление раз¬
давливанию);♦	изменению пигментации кожуры плодов;♦	цвету мякоти;♦	содержанию растворимых сухих веществ,♦	соотношению между сухими веществами
и общей кислотностью;♦	содержанию спиртонерастворимых сухих
веществ;♦	выходу сока.3.8.1.2.	Критерии для сбора урожая
и переработкиПотери тропических фруктов во время сбора
урожая и в течение последующей фазы до
момен та отправки их на переработку доволь¬
но высоки и составляют более 30%. Это объяс¬
няется тем, что плоды легко портятся (у них
нет защиты в виде твердой кожуры, а имею¬
щаяся более чем на 80% состоит из воды).
Играет свою роль и ненадлежащее обраще¬
ние с плодами при упаковке и транспорти¬
ровке, а также недостаток оборудованныххранилищ. Вплоть до настоящего времени
ручной сбор урожая по сравнению с механи¬
зированной уборкой имеет много неоспори¬
мых преимуществ, одно из которых — воз¬
можность избежать механических поврежде¬
ний при применении уборочных машин и
механизмов [577]. Еще одно преимущество
ручного сбора — низкая заработная плата в
этих странах и. как правило, небольшая пло¬
щадь плантаций. Кроме того, следует упомя¬
нуть возможность использования неквали¬
фицированной рабочей силы, так как даже
малообразованному человеку под силу опре¬
делить на глаз, достиг ли плод необходимой
зрелости или нет. Плоды, получившие по¬
вреждения при механизированной уборке, в
большинстве случаев пригодны только для
незамедлительной переработки, но не пригод¬
ны ни для поставки на рынок в виде столо¬
вых фруктов, ни для хранения [557,578].Сказанное можно отнести также к погру¬
зочно-разгрузочным работам, транспорту,
инспекции и хранению.Механические повреждения (сдавлива¬
ние, трещины и надрезы) ускоряют порчу
плодов — из-за активизации ферментов из
поврежденных клеток и деятельности мик¬
роорганизмов [577]. Плоды некоторых тро¬
пических фруктов более чувствительны к
механическим повреждениям, чем осталь¬
ные, — так, например, плоды гуавы, практи¬
чески не имеющие оболочки, намного чув-Наиболее подходящая тара для транспорти¬
ровки — воздухопроницаемые решетчатые
ящики из струганной древесины или пласт¬
массы вместимостью 20-25 кг, которые лег¬
ко подвергаются мойке и в которых плоды
практически не повреждаются.После сбора урожая плоды практически
сразу поступают на переработку (при усло¬
вии, что их количество достаточно для рента¬
бельной работы перерабатывающего оборудо¬
вания). Это особенно важно, если условиями
технологического процесса предусматривает¬
ся непрерывный режим работы установок
для концентрирования (наименьшая допус¬
тимая мощность переработки составляет 5 т
фруктов/ч). Некоторые фрукты (например,
гуава), могут храниться при комнатной тем¬
пературе не более 1 -2 сут, а при повышенных
температурах — даже менее суток. Оптималь¬
ная температура хранения составляет около
5 “С — при этой температуре плоды хранятся
до 2 недель без гниения, изменения аромата и
размягчения текстуры, пока на предприятие
236Глава Зне будет доставлено достаточное количество
сырья для загрузки перерабатывающих мощ¬
ностей [6051-На предприятиях, оснащенных современ-ным оборудованием, плоды после доставкисразу же помешают в холодильную камерудля прсдварнтельн.ого охлаждения в целяхпредотвращения сишжеиия их качества и за-медлення созрсваш1я. В результате прсдварн-тельного охлажден1ПЯ снижается интенсив-НОСТЬ ПрОЦеССОВ Д1:ахания, подавляется роствредных микроорпншзмов, а также нредот-вращается избыто1:даря чему может быггь снижен расход энергиина охлаждение хра1ишшщ при последующемхранении плодов.Уровень аккумулирован-ной внутри плодовтеиловой энергии зиачи-т интенсивность выделе¬ния тепла при дых;нии!. Ускоренное нредва-ритсльнос охлаждение осуществляется сле¬дующими способамш:♦ аэрацией — фрукты обдуваются подводи-мымохлажденш>|.м воздухом;♦ кратковременным замачиванием в проточ¬ной ледяной вод♦	комбинированным воздушно-водяным спо¬
собом (мелкодисперсное аэрозольное рас¬
пыление воды комбинируется с охлажде¬
нием подводимым воздухом);♦	понижением давления воздуха до 6.1 мбар;♦	циркуляцией воздуха при комнатной тем¬
пературе.Снижение температуры плодов до темпе¬
ратуры хранения при предварительном ох¬
лаждении должно произойти в течение 24 ч
(при этом температура охлаждающей среды
не должна опускаться ниже 0 "С). Эфектпв-
Н0СТ1» предварительного охлаждения увели¬
чивается, если плоды после его завершения
сразу закладываются на хранение. Все спо¬
собы охлаждения характеризуются величи¬
ной, обозначаемой как «скорость охлажде¬
ния» и означающей время, в течение которого
первоначальная разница температур между
фруктами п охлаждающей средой снижает¬
ся наполовину. Решающее влияние на эту ве¬
личину оказывают используемый способ ох¬
лаждения и начальное значение разницы
температур. Зависимость температуры от
скорости охлаждения носит экспоненциаль¬
ный характер. Если скорость охлаждения
составляет, например, 12 ч, то при темпера¬
туре охлаждающей среды 5 °С плоды за 12 ч
снизят свою температуру с 40 до 22.5 ”С. За
следующие 12 ч их температура снизится до13,75 "С, а по истечении еще 12 ч - до 9,4 X
и т. д. [430].Для крупных сельскохозяйственных и пе¬
рерабатывающих предприятий в качестве
наиболее эффективного способа охлаждения
плодов можно рекомендовать воздушную
аэрацию. Водяное охлаждение хотя и являет¬
ся более эффективным, но может привести к
порче плодов при их последующем нагрева¬
нии. Кроме того, вода может служить источ-ствами, применяемыми для антимикробной
обработки воды (например, хлором), а ваку¬
умный способ характеризуется низкой ско¬
ростью охлаждения. Аярационное охлажде¬
ние протекает в 4 — 10 раз быстрее, чем обыч¬
ное охлаждение при комнатной температуре
[563, 577].Низкотемпературный режим хранения поз¬
воляет согласовать начало переработки пар¬
тии фруктов с конкретной производственной
ситуацией или просто создать запас фрук¬
тов, обеспечивающий рентабельность произ¬
водства. Ранее собранные плоды в подваль¬
ных помещениях или в специальных венти¬
лируемых хранилищах, в которых однако не
обеспечивался необходимый режим хранения
при пониженных температурах, и поэтому в
таких условиях плоды быстро перезревали и
портились. Сегодня ни одна фирма, занима¬
ющаяся переработкой тропических фруктов,
не может обойтись без холодильных камер,
в которых важнейшими параметрами для ре¬
гулирования условий хранения являются
температура и относительная влажность воз¬
духа. Наиболее подходящий температурный
режим для хранения находится в диапазоне
от 10 до 15 ’С. Плоды тропических фруктов
не выдерживают более низких температур,
проявляя особую чувствительность вблизи
некоторого порогового значения. Так называ¬
емые «температурные повреждения » плодов
возникают при температурах, которые лежат
значительно выше точки замерзания мякоти
фруктов (для бананов, ананасов и манго
менее 10 -13 °С). У гуавы, папайи и лимонов
повреждения возникают лишь при 5-7 °С. Их
признаками являются потемнение кожуры п
мякоти, пятна на кожуре, избыточная влаж¬
ность мякоти, изменение вкуса. Оптималь¬
ный температурный режим хранения для та¬
ких фруктов превышает критические (поро¬
говые) значения лишь на несколько градусов.
Ступенчатое снижение температуры во вре¬
мя предварительного охлаждения — очень
эффективный способ, позволяющий умень¬
Производство фруктовых соков237шить вероятность температурных поврежде¬
нии [577,594].Большую роль при храпении тропических
фруктов играет также относительная влаж¬
ность воздуха. Наилучшая относительная
влажность — 85-90%. Более низкие значения
хотя и предотвращают опасность микробио¬
логической порчи, но ведут к потере фрукта¬
ми влаги. Данные потери влаги целесообраз¬
ны, если фрукты предназначены для сушки
или для консервирования [508,509,577].Хранение фруктов в регулируемой газовой
среде (РГС) имеет много преимуществ (это
особенно касается качества и продолжитель¬
ности хранения), но для перерабатывающей
промышленности этот метод очень дорог. Он
основывается на снижении содержания кис¬
лорода и повышении содержания углекисло¬
го газа (рекомендуемые соотношения для ба¬
нанов и киви — 25% 02 и 2-5% С02, для аво¬
кадо, манго, папайи и ананасов — 5 и 10%
соответственно [479,510]. То же относится и
к обработке плодов ионизирующим у-излуче-
нием, что может иметь значение при экспор¬
те, но еще не находит применения в произ¬
водстве соков. Рекомендуемые дозы у-излу¬
чения (при которых достигается необходимая
длительность хранения плодов без ухудше¬
ния их качества) для таких тропических
фруктов, как манго, папайя и бананы, со¬
ставляют 0,2-0,75 кГр*.В некоторых случаях при переработке тро¬
пических фруктов в противоположность рас¬
пространенным представлениям появляется
необходимость в ускорении созревания пло¬
дов, собранных незрелыми. В последние годы
очень хорошо зарекомендовал себя способ
обработки горячей водой. Плоды манго, на¬
пример, погружают в горячую воду темпера¬
турой 55 'С и выдерживают в ней в течение
5 мин. Тем самым снижается вероятность
порчи плодов грибковой инфекцией (ант-
ракнозом), частично удаляется природный
восковой слой на поверхности плодов и ак¬
тивируются ферменты мякоти, ускоряющие
процесс созревания. Этот способ успешно
применяется и для обработки плодов папайи
и гуавы [431,520,536].3.8.1.3.	Консервированиеи стабилизация мутной взвесиПри переработке тропических фруктов боль¬
шое значение придается сохранению их при¬
ятного, интенсивного аромата, цвета и пита¬тельной ценности. Изменение Цвета пюре,
концентрированных соков и нектаров из тро¬
пических фруктов считается одной из гру¬
бейших ошибок, снижающей качество про¬
дукта. Часть природных красящих веществ
(прежде всего каротиноидов.аптоциаиидов и
хлорофилла) в процессе изготовления и хра¬
пения могут изменяться или утрачиваться.
Особенно сильно на эти процессы влияют
кислород и воздействие повышенных темпе¬
ратур. Предотвращение негативных измене¬
ний возможно удалением растворенного кис¬
лорода (деаэрацией), снижением до мини¬
мально допустимого уровня рабочей темпе¬
ратуры при консервировании, асептического
розлива (применять горячий розлив для про¬
дуктов из тропических фруктов категориче¬
ски не рекомендуется) и низкотемпературно¬
го режима хранения [489]. В общем случае
различают две причины изменения цвета про¬
дукта — ферментативное и неферментатив¬
ное потемнение.Ферментативное потемнение вызывают
полифенолоксидазы, содержащиеся во всех
тропических фруктах (в первую очередь, в ко¬
журе). Субстратами для полифенолоксидаз
являются фенольные соединения, также при¬
сутствующие в тропических фруктах. Основ¬
ными способами предотвращения фермента¬
тивного потемнения являются инактивация
ферментов с помощью тепловой обработки,
проводимой, по возможности, сразу после
отжима сока (при переработке плодов гуавы,
манго и папайи — способом теплового уда¬
ра); добавление подавляющих эти реакции
веществ — аскорбиновой кислоты (исполь¬
зование Б02 в настоящее время нежелатель¬
но); повышение активной кислотности среды
до pH < 3 добавлением лимонной кислоты
(при переработке плодов папайи); удаление
кислорода.Горячая обработка плодовой мякоти при
температуре около 90'Свтечение 1 мин,про¬
водимая сразу же после удаления семян и ко¬
журы, позволяет;♦	инактивировать полифенолоксидазы, вы¬
зывающие потемнение продукта;♦	инактивировать пектинэстеразы, негатив¬
но влияющие на стабильность мутной
взвеси;♦	осуществить размягчение клеточной тка¬
ни и, как следствие, повысить выход пюре
на протирочной машине;* Греи - единица поглощенной дозы ионизирующего излучения; 1 Гр - 1 Дж/кг = 10* :>рг/г. Прим.
туи. ред.
Глава 3♦	уменьшить содержание кислорода в мя-♦	уничтожить большинство микроорганиз¬
мов (прежде всего дрожжи и плесневые
грибки), которые не только вызывают пор¬
чу продукта, по и могут оказывать нега¬
тивное влияние на стабильность мутной
взвеси [445].Неферментативное потемнение (так назы¬
ваемая реакция Майяра) представляет собой
взаимодействие аминов с моносахарами, при
котором образуется большое количество со¬
единений, вызывающих появление коричне¬
ватой окраски и изменение вкуса. Эта реак¬
ция сопровождается снижением содержания
аскорбиновой кислоты, что также способству¬
ет появлению коричневатой окраски соков.Большое влияние на реакцию нефермента¬
тивного потемнения оказывает температура
хранения, определяя тем самым продолжи¬
тельность хранения пюре, концентрирован¬
ных соков и нектаров из тропических фрук¬
тов. Реакция Майяра и потери витамина С
можно предотвратить (или снизить их по¬
следствия):♦	охлаждением продуктов при их производ¬
стве и хранении;♦	снижением pH (при переработке плодов
манго и папайи);♦	удалением кислорода.Одной из специфических проблем, возни¬
кающих при изготовлении пюре из тропи¬
ческих фруктов, является удаление газов.
В плодах в пространстве между клетками со¬
держится определенное количество воздуха.
В процессе переработки (особенно при про¬
тирании и гомогенизации) происходит до¬
полнительное насыщение продукта возду¬
хом. Для удаления воздуха используют рабо¬
тающие в непрерывном режиме деаэраторы
[535] (о приципе работы деаэратора — см.
3.5.3).Результаты исследований показывают,
что содержание растворенного в пюре кисло¬
рода при деаэрации изменяется незначитель¬
но. Для получения лучших результатов, пюре
следует предварительно нагреть при высоком
разрежении. Благодаря этому содержание кис¬
лорода удается уменьшить до 1 млн-1. Нагрев
пюре достаточно проводить до температуры
50-55 °С. При этом следует учитывать, чторабочая температура должна быть примерно
на 10° ниже, чем соответствующая данному
разрежению точка кипения (чтобы предот¬
вратить потерю аромата). Требуемый уровень
разрежения должен составлять 250-400 мбар
(абс.). Этому значению соответствует точка
кипения воды, несколько превышающая 65 "С.
При деаэрации примерно 1% сока переводит¬
ся в пар. В первых 20% этого количества со¬
держатся основные ароматобразующие веще¬
ства, которые необходимо подвергнуть кон¬
центрированию, а затем вернуть в продукт.
Технологическое оборудование для улавлива¬
ния и кон центрирования ароматобразуюшнх
веществ требует больших финансовых зат¬
рат, поэтому в целях экономии рекомендует¬
ся уменьшить продолжительность пребыва¬
ния продукта в деаэраторе, сократив его до
менее 1 мин. Производительность деаэратора
следует постоянно контролировать путем за¬
меров уровня растворенного в соке кислорода
с помощью специальных приборов*. Темпе¬
ратура продукта на входе и уровень разреже¬
ния также должны постоянно контролиро¬
ваться [445, 619].Нектары из тропических фруктов пред¬
ставляют собой, как правило, непрозрачные
напитки с большим содержанием мякоти.
Стабильность таких напитков -- решающий
фактор, который принимается во внимание
при оценке качества нектаров на европей¬
ских, японских и американских рынках, но не
на рынках стран, в которых выращиваются
тропические фрукты. Существуют различ¬
ные причины, определяемые видом фруктов.
Неконцентрированные и концентрированные
ананасовые соки не содержат в большинстве
случаев достаточного количества мелкодис¬
персной мутной взвеси и не обладают поэто¬
му оптимальной вязкостью. Этот недостаток,
похоже, изначально и неизбежно характерен
для ананасовых соков и не может быть отне¬
сен к нарушениям их технологии [603]. 13 со¬
ках прямого отжима и концентрированных
соках из плодов манго и гуавы недостаточ¬
ная стабильность связана с крупными час¬
тичками взвеси, которые относительно быс¬
тро образуют осадок. Стабильность взвеси
определяется размером частиц, химическим
составом и вязкостью жидкой фазы сока.
Основной предпосылкой для получения ста¬
бильной взвеси является правильный выбор
сырья, так как с повышением его спелости*	Концентрация растворенного Кислорода в соках или шоре не должна превышать 1 мг/л (мг/кг);
измерение прополите» так называемыми кислородомерами, выпускаемыми я виде отдельного прибо¬
ра или в комбинации с р11-метром и/или измерителем проводимости. — Прим. науч. ред.
Производство фруктовых соковулучшается стабильность мутной взвеси.
Переработка незрелых крахмалосодержашнх
плодов приводит к получению нестабильных
продуктов. Меры по предотвращению окис¬
лительных реакций путем удаления раство¬
ренного кислорода и/или путем добавления
в продукт аскорбиновой кислоты положи¬
тельно сказываются также и на стабильно¬
сти взвеси [552]. Стабильную мутную взвесь
можно получить путем измельчения крупных
частиц с помощью гомогенизации под высо¬
ким давлением и применения коллоидной
дробилки [619]. При этом кажущаяся вяз¬
кость возрастает, и размер частиц взвеси
уменьшается (до 0,5-3 мкм). Чрезмерное из¬
мельчение нежелательно.Самый простой способ уменьшения вязко¬
сти — это ферментативная обработка продук¬
та, для чего существует целый ряд коммерче¬
ских ферментных препаратов, содержащих
пектиназы, гемицеллюлазы, целлюлазы и дру¬
гие специальные ферменты в самых разнооб¬
разных комбинациях и с различным действи¬
ем. Они могут, например, улучшить только те¬
кучие свойства пюре, не меняя других свойств,
или вызвать общее разжижение продукта
вплоть до полного осветления сока. В настоя¬
щее время как для отдельных фруктов, так и
для продуктов их переработки разработаны и
предлагаются на рынке соответствующие фер¬
ментные препараты для целенаправленной
обработки. Изготовленные с применением
ферментативной обработки концентрирован¬
ные соки из тропических фруктов (30—50%
сухих веществ) имеют хорошие вкусовые ка¬
чества и практически неизменный аромат, а
также устойчивость к потемнению 1443].Нектары из тропических фруктов изготав¬
ливаются из пюре, доля которого в конечном
продукте составляет 20-50%, воды, сахара и
лимонной кислоты (или лимонного сока) и,
как правило, содержат около 15% раствори¬
мых сухих вещесг. Значение pH составляет
около 3,5. Вода, используемая для изготовле¬
ния нектаров, не должна содержать тяжелых
металлов и нитратов. Тяжелые металлы, осо¬
бенно железо в концентрации более 0,1 млн 1,
вызывают потемнение нектара, а высокое со¬
держание нитратов (более 5 млн ’) ускоряет
коррозию металлических банок. Наилучшим
видом упаковки для нектаров из тропических
фруктов являются бутылки цветного стекла,
розлив в которые может осуществляться в
асептических условиях. Устаревшие способы
розлива, например, розлив с последующей
пастеризацией в бутылках и банках, а такжегорячий розлив характеризуются высоким
тепловым воздействием, что приводит к не¬
гативным изменениям цвета и аромата про¬
дукта, особенно проявляющиеся во время
хранения. Асептический розлив в упаковку
из комбинированных полимерных материа¬
лов и розлив в пластиковые бутылки (на¬
пример. ПЭТ-бутылки) представляют собой
альтернативу розливу в стеклянную тару.
Пероксид водорода (в концентрации 35%).
используемый для химической стерилизации
оборудования и тары, должен быть полно¬
стью удален (путем продувки горячим воз¬
духом), так как даже незначительные коли¬
чества пероксида вызывает через несколько
недель хранения потеменение нектара.Вид упаковки не оказывает большого вли¬
яния на процесс хранения, в отличие от темпе¬
ратуры хранения, которой должно уделяться
значительно больше внимания. Температура
выше 15 °С сокращает срок годности, уско¬
ряя изменение цвета и аромата, потемнение,
а также потери витамина С. Органолептиче¬
ские свойства нектаров в первую очередь зави¬
сят от общей интенсивности тепловой обра¬
ботки продукта в процессе его производства
и хранения (для пюре и концентрированных
соков/пюре), а также изготовления, розлива
и хранения (для нектаров).Очень важную роль на всех указанных
выше этапах технологического процесса иг¬
рает кислород, в связи с чем рекомендуется
добавлять в продукт аскорбиновую кислоту в
количествах от 100 до 400 млн1. Предпочти¬
тельней вносить аскорбиновую кислоту уже
на стадии приготовления пюре, то есть с са¬
мого начала, а не на конечной стадии приго¬
товления нектаров. Контроль растворенного
кислорода в производстве пюре, концентриро¬
ванных соков и нектаров должен входить в
круг основных задач системы обеспечения ка¬
чества на предприятии. Изменение качества
продукта во время хранения — это результат
предшествующих технологических этапов об¬
щего процесса производства. В этой связи не¬
обходимые меры, обспечиваюшие качество
готовой продукции, следует принимать, начи¬
ная с этапов выбора сырья и его переработки.3.8.2.	Переработка отдельных
видов тропических
фруктов3.8.2.1.	АнанасПлоды ананаса в зависимости от сорта име¬
ют различный размер и могут достигать мае-
240Глава 3сы 3-4 кг. Плод покрыт твердой чешуйчатой
кожурой, напоминающей сосновую шишку, и
имеет желтоватую сочную мякоть приятного
кисло-сладкого вкуса с характерным тонким
ароматом. В перерабатывающей промышлен¬
ный продукт при производстве консервиро¬
ванных ананасов, нарезанных цилиндриче¬
скими кусочками (шайбами) или кубиками.
Поэтому в основном выращиваются те сор¬
та ананасов, которые наиболее пригодны
для консервирования. Самые известные из
них — «Гладкий кайенский» (Smooth Cayen¬
ne), «Красный испанский» (Red Spanish),« Ко¬
ролевский» (Qumi). «Перолера» (Perolera) и
«Пернамбуко» (Pernambuco).Плоды сорта Queen имеют конусообраз¬
ную форму, мелкие, массой 0,5-1,1 кг. Мя¬
коть желтого цвета, сладкая на вкус, мало-
волокнистая. Этот сорт, возделываемый в
Южной Африке и Австралии, особенно при¬
годен для потребления в свежем виде. Сорт
Smooth Cayenne пригоден как для промышлен¬
ной переработки, так и для поставки в каче¬
стве столового фрукта на экспорт. Особенно
широко он распространен на Гавайях. Тайва¬
не и Филиппинах. Плоды этого сорта имеют
цилиндрическую форму, гладкие, массой
примерно 2,2 кг. Мякоть светло-желтого цве¬
та, сочная, маловолокнистая, сладкая с лег¬
кой кислинкой.Качество сока зависит не только от сорта
ананасов, но и от условий их возделывания —
в первую очередь, от климатических факто¬
ров (интенсивность солнечного освещения,
дневные и ночные температуры, естественное
орошение пли полив, сезон сбора урожая),
биохимического состава почвы, устойчиво¬
сти растений к болезням и вредителям, а так¬
же от спелости плодов. Плоды, собранные
летом при высоких температурах и высокой
интенсивности солнечного освещения, со¬
держат больше сахаров (14% обшее содержа¬
ние экстрактивных веществ) и ароматобра-
зующмх веществ и, соответственно, меньше
кислот (примерно 0,5-0,75%). В противопо¬
ложность этому плоды, собранные зимой,
содержат больше кислоты (примерно 1%) и
меньше сахара (9% общее содержание экст¬
рактивных веществ). Климатические усло¬
вия Гавайских островов с теплыми днями и
холодными ночами идеально подходят для
выращивания ананасов, из которых может
быть получен сок с оптимальным качеством.
Выращиваемые па Гавайях ананасы сорта
Cayenne достигают пика качества сока в пер-соотношенпе между сухими веществами и
общей кислотностью (капо) становится рав¬
ным примерно 20. Ананасовые соки с содер¬
жанием кислоты менее 0А% или более 1%
считаются низкокачественными. Наилучшие
значения этого соотношения находятся в ди-сока. обусловленный значительным содер¬
жанием в нем каротнноидов, в большинстве
случаев указывает на высокое содержание
ароматобразующих веществ и сахаров. Саха¬
ра, содержащиеся в ананасовом соке, пред¬
ставлены в большей степени сахарозой, чем
моносахарами — глюкозой и фруктозой (при¬
мерно в соотношении 2:1).Для определения подлинности ананасо¬
вых соков используются различные методы,
основанные на исследовании определенной
взаимосвязи между веществами, входящими
в состав сока. Так, например, наряду с други¬
ми показателями для идентификации под¬
линного ананасового сока может быть ис¬
пользовано соотношение между лимонной и
/.-яблочная кислотами (2 : 1), а также между
фруктозой и глюкозой (1:1) [<164. 517, 549,
593].Ананасовый сокОсновные технологические этапы переработ¬
ки (консервирования) ананасов представле¬
ны в виде диаграммы на рис. 3.104. Ананасы,
консервированные, как правило, в сахарном
сиропе, выпускаются главным образом в виде
долек, кубиков и кусочков, а ананасовый сок
прямого отжима и концентрированный ана¬
насовый сок получают как побочные продук¬
ты этого производства. Для получения сока
используют волокнистую сердцевину пло¬
дов, остатки мякоти, на внутренней поверх¬
ности кожуры, непригодные для консервиро¬
вания кусочки плодов, сок-самотек, а такжевирова'ния.Процесс переработки ананасов начинаст-дов верхних розеток листьев)-11лоды перево
зят на завод и закладывают в бункеры, после
чего их подвергают входному контролю ви¬
зуальной инспекции, удаляют гнилые и по¬
врежденные плоды и чужеродные примеси,
калибруют по размеру. Инспектированные
плоды небольшого размера (менее 9,5 см
в диаметре) направляются на специальные
машины типа «Пайн-О-Мат» (Рте-О-МаГ)
для переработки па сок, а плоды нормально-
Производство фруктовых с[ Мойюа |Ананас.	і		I	Входной контроль качества |Г Инспекция□Г Машины типа I [М
| «Джинака» {йпака) | [п/Мякотьз_1_долькиIМелкие кусочки Сок-самотекРис. 3.104. Технологическая схема переработки ананасов
го размера перерабатываются на машинах
типа «Джимака» (Ginaca, фирма Dole).В машинах Pine-0-Mat плоды предвари¬
тельно разрезаются. Сок извлекается враща¬
ющимся барабаном, отжимом частей плодов
через перфорированную стенку. Сок вытека¬
ет через отверстия в стенке, а частицы кожу¬
ры остаются в камере отжима. Дополнитель¬
ная фильтрация сока осуществляется через
мелкоячеистое сито. Выход сока составляет
более 50%. Сок, получаемый из мелких пло¬
дов, в большинстве случаев содержит боль¬
ше сахара, чем из крупных.В машинах Ginaca плоды ананасов гото¬
вят к консервированию, нарезая их цилиндри¬
ческими кусочками или кубиками. Эта ма¬
шина была сконструирована инженером Генри
Джинака (Henry Ginaca) в 1912 г. Современ¬
ные машины могут перерабатывать 100 пло¬
дов в минуту. Машина Ginaca вырезает ци¬
линдр по всей длине плода, одновременно
удаляя из него сердцевину, отделяет от верх¬
ней и нижней частей плода в поперечном на¬
правлении верхний слой кожуры толщиной1,9	см и 1,3 см соответственно, после чего ци¬
линдры из ананасов нарезаются на специаль¬
ных машинах шайбами одинаковой толщины.
Шайбы нестандартной толщины нарезают¬
ся затем кубиками или кусочками. Отходы
резки целых плодов ананасов на машинах
Ginaka используются для изготовления ана¬
насового сока. Шайбы (кусочки) ананасов
вместе с ананасовым соком или сахарным
сиропом фасуются в жестяные покрытые
пищевым лаком банки, укупориваются и сте¬
рилизуются при температуре 104 "С в тече¬
ние 7-10 мин для повышения температуры
содержимого банок до 90 "С, после чего банки
быстро охлаждаются.Части кожуры с остатками мякоти толщи¬
ной примерно 2,5 см пропускают через специ¬
альную машину — эрадикатор, в которой мя¬
коть отделяется от кожуры и направляется
на переработку на сок. В соке, получаемом
из периферийной мякоти, содержание саха¬
ра больше, чем в цилиндрических шайбах.
Из сердцевины плодов получается высокока¬
чественный сок, который хотя и содержит
меньше сахаров, кислот и ароматобразующих
веществ, но обладает большей полнотой вку¬
са, чем сок, извлеченный из других частей
плода. Собранные съедобные части плодов
измельчаются в молотковой дробилке, затем
мезга отжимается в шнековом прессе илиде-
кантере. На предприятиях, перерабатываю¬
щих ананасы, наряду со шнековыми ripecca-ми и декантерамн применяются и горизон¬
тальные прессы (Вис1гег-НРХ5005/), на кото¬
рых получают сок с максимальным выходом
[499]. Ананасовый сок из мякоти централь¬
ной части плодов имеет более высокое каче¬
ство, чем сок из остатков мякоти кожуры или
получаемый переработкой целых фруктов.
Для повышения выхода сока, уменьшения
его вязкости и облегчения ультрафильтрации
в настоящее время применяют ферментные
препараты, состоящие из пектиназ, гемицел-
люлаз и целлюлаз (они в основном исполь¬
зуются при переработке кожуры с остатками
мякоти). При изготовлении прозрачных ана¬
насовых соков с использованием ультра¬
фильтрации применяется специальная ком¬
бинация ферментных препаратов, состоящая
в основном из галактоманназ, ксиланаз и —
в меньшей степени — из пектиназ.Полученные из разных частей плодов соки
смешиваются в одном сборнике, который од¬
новременно используется и как деаэратор. Де¬
аэрация является очень важной технологиче¬
ской операцией при изготовлении ананасо¬
вых соков, направленной на предотвращение
изменений цвета и аромата сока. Некоторые
предприятия прак тикуют технологию извле¬
чения сока в атмосфере азота, который заказ-
чивают в технологический контур (включая
деаэратор) для предотвращения потерь аро¬
матобразующих веществ и других веществ из
состава сока. Деаэрации подвергается пред¬
варительно нагретый до 60-63 °С сок. Теп¬
лый сок подается в центрифугу для удаления
избытка волокнистых веществ. Центрифу¬
гирование необходимо для получения каче¬
ственного конечного продукта. Крупные во¬
локна нежелательны, в то время как взвешен¬
ные мелкодисперсные частицы придают соку
необходимую полноту вкуса, и тем самым
оказывают существенное влияние на органо¬
лептическое восприятие продукта. Контроль
размера, фракционного состава волокнистых
частиц волокон и их содержания в соке отно¬
сится также к основным задачам системы
обеспечения качества предприятия.В пластинчатом теплообменнике сок на¬
гревается до 95 °С и затем сразу же разлива¬
ется в металлические банки. Банки укупори¬
вают, выдерживают 1 -3 мин при температуре
около 90 "С и затем быстро охлаждают [546].
Соки из тропических фруктов, в том числе
ананасовый, в настоящее время разливают в
упаковку из комбинированных полимерных
материалов, состоящую из нескольких сло¬
ев, основным из которых является слой кар¬
Производство фруктовых соков243тона, усиленный полиэтиленовыми слоями
и слоем алюминиевой фольги. Розлив осу¬
ществляется п асептических условиях после
предварительной пастеризации и охлажде¬
ния, Новые виды упаковки по сравнению с
традиционным розливом в металлические
банки имеют много преимуществ — напри¬
мер, менее интенсивное тепловое воздействие
на сок и, как следствие, более стабильные
цвет и аромат, оптимальные возможности
для траспортировки готового сока, уменьше¬
ние веса-брутто продукции, удобный способ
открывания упаковки и т. д.
Концентрированный ананасовый сок
Технологический процесс изготовления кон¬
центрированного ананасового сока в техни¬
ческом отношении довольно прост, посколь¬
ку содержание твердых веществ в соке неве¬
лико. При концентрировании необходимо
обращать особое внимание на сохранение
тонкого аромата ананасового сока. Поэто¬
му предпочтительнее использовать уста¬
новки для концентрирования,оборудован¬
ные системой для улавливания аромата.
Применяются также установки с коротким
временем выдержки в зоне концентрирова¬
ния. Жидкий концентрат ароматобразуюших
веществ должен храниться отдельно от кон¬
центрированного сока. Ароматобразующне
вещества возвращаются в продукт непосред¬
ственно перед восстановлением сока. Содер¬
жание сухих веществ в концентрированных
ананасовых соках обычно составляет от 60
до 72%.Требуемая длительность хранения кон¬
центрированных анансовых соков обеспе¬
чивается:♦	низким температурным режимом (хране¬
ние при -20 ’С);♦	применением консервантов и температур¬
ным режимом, соответствующим комнат¬
ной температуре;♦	асептическим розливом (например, в упа¬
ковку типа Ьа£-іп-Ьох) и температурным
режимом, соответствующим комнатной
температуре.Концентрированные соки фасуют либо в
покрытые пищевым лаком банки из белой же¬
сти, либо в бочки вместимостью 100-200 л,
изготовленные из покрытой лаком жести или
из стеклопластика (при этом концентрирован¬
ный сок предварительно фасуют в двухслой¬
ные асептические полиэтиленовые мешки).
При хранении в условиях низкотемиератур-ногр режима (при 20 °С) никаких суше
ствеппых изменений качества не наблюдает¬
ся. В настоящее время все чаще концентриро¬
ванные соки тропических фруктов, включая
концентрированный ананасовый сок, фасу¬
ют холодным асептическим розливом в упа¬
ковку типа Ь/щ-т-Ьох. В этом случае процессу
розлива предшествуют пастеризация и охлаж¬
дение. Розлив осуществляют в стерильных
условиях. Это требование относится как не¬
посредственно к зоне розлива, гак и к таре.
Перед розливом оборудование моют, затем де¬
зинфицируют 0,2%-ным раствором перокси¬
да водорода. Остатки пероксида смываются
водой, затем оборудование стерилизуется го¬
рячим паром втечение примерно 30 мин. Асеп¬
тические условия поддерживается встраивае¬
мым стерильным воздушным фильтром, че¬
рез который в зону розлива иод давлением
подается азот.Стабильность мутной взвесиПонятие «стабильной взвеси» как физичес¬
кий измеряемый показатель было введено в
практику оценки качества фруктовых соков
лишь несколько лет назад при исследовании
свойств необработанных и нефильтрованных
яблочных соков. Ананасовые соки отлича¬
ются недостаточной стабильностью мутной
взвеси и поэтому зачастую по сравнению с
другими соками проигрывают при визуаль¬
ной оценке. Ананасовые соки прямого отжи¬
ма и концентрированные ананасовые соки
в большинстве случаев не обладают опти¬
мальной вязкостью и не содержат в доста¬
точном количестве мелких взвешенных час¬
тиц. Спектр коллоидных веществ ананасо¬
вого сока характерным образом отличается
по своему составу от коллоидных соедине¬
ний других соков. Коллоидные вещества ана¬
насового сока не обладают достаточным ста¬
билизирующим действием. Это характерный
недостаток ананасовых соков. Получить ста¬
бильную мутную взвесь в соке можно путем
механического измельчения крупных частиц
с помощью коллоидных дробилок, гомогени¬
заторов высокого давления или добавлением
в сок стабилизаторов — специальных пекти¬
нов в концентрации около 3 г/л [603]. Под¬
робнее стабильность мутной взвеси см. н раз¬
деле 3.8.2.4 «Манго».3.8.2.2.	БананыБананы — наиболее распространенный тро¬
пический фрукт. 11о объему мирового произ¬
водства они занимают третье место, уступая
244Глава 3лишь цитрусовым и винограду (см. табл.
3.19). Бананы, предназначенные на экспорт,
собирают, моют, обрабатывают дезинфекци¬
онными средствами (бисульфитом или ги¬
похлоритом натрия) и транспортируют мор¬
ским путем при температуре не более 15 "С и
относительной влажности воздуха 90-95%.
В пункте назначения они выдерживаются в
хранилище с РТС в атмосфере этилена (0,1%)
при температуре 15-18 °С и довольно высокой
влажности [468, 561, 607). Хотя страны-про¬
изводители бананов страдают от их перепро¬
изводства, будучи не в состоянии реализовать
такие большие объемы на внутреннем рынке
или на экспорт, промышленная переработка
бананов с получением конечного продукта в
виде пюре или напитков еще не получила
широкого распространения (вотличиеот Ев¬
ропы и Северной Америки, где часть импор¬
тируемых бананов поступает на переработ¬
ку). Переработка бананов представляет собой
довольно трудоемкий технологический про¬
цесс, так как:♦	после очистки бананы быстро приобрета¬
ют коричневатую окраску (заметную роль
в этом процессе играют, в частности, по-
лифенолоксидазы), в связи с чем плоды
после очистки сразу же обрабатывают па¬
ром, раствором аскорбиновой, лимонной
кислоты или бисульфитом натрия [465,
588);♦	мякоть бананов имеет относительно высо¬
кую активную кислотность (pH около 5),
что затрудняет возможность использова¬
ния щадящих режимов пастеризации для
обеспечения сохранности потребительских
свойств продукта, и поэтому рекомендует¬
ся понизить pH до 4,1 путем добавления со¬
ответствующего количества лимонной кис¬
лоты [522);♦	ароматобразующие вещества бананов чув¬
ствительны к тепловому воздействию, в
связи с чем высокотемпературную обра¬
ботку рекомендуется проводить в комби¬
нации с асептическим розливом [588], при
этом для достижения оптимального каче¬
ства продукта весь процесс переработки
должен проводиться как можно быстрее.Банановое пюреБанановое пюре производится в нескольких
странах и используется в качестве основы
для изготовления мороженого, сладких су¬
пов, пудингов, смешанных молочных напит¬
ков, фруктовых коктейлей, кондитерских из¬делий и прежде всего детского питания. Кро¬
ме того, банановое пюре получают как проме¬
жуточный продукт при производстве суше¬
ных банановых изделий. Международными
и национальными нормами в некоторых
странах к производству бананового пюре
предъявляются высокие требования, в част¬
ности. требования к микробиологическому
статусу [606].Прежде чем поступить на переработку, ба¬
наны должны достичь полной спелости, ко¬
гда их кожура становится равномерно жел¬
той и легко отделяется от плодовой части.
Содержание растворимых сухих веществ в
плодовой части составляет 22 %, содержание
крахмала — 2%, pH — от 4,8 до 5,0. После
мойки хлорированной водой (5-10 млн“'С1)
бананы вручную очищают от кожуры. Один
обученный работник может очистить за час
100 кг бананов. Средства для механизирован¬
ной (автоматизированной) очистки бананов
да настоящего времени не разработаны.Банановое пюре выпускается главным об¬
разом в следующем ассортименте:♦	асептически упакованное пюре;♦	подкисленное пюре обычной упаковки;♦	замороженное пюре.После очистки бананы погружают в ра¬
створ, содержавши 4% лимонной кислоты и
1% аскорбиновой кислоты. Затем плоды по¬
даются в теплообменник типа термобрек, где
они нагреваются до температуры 93 °С, для
подавления ферментативной активности и
размягчения плодовой части (рис. 3.105).Размягченная плодовая часть пропуска¬
ется через двухступенчатую протирочную
машину, оснащенную ситами с размером от¬
верстий 0,8 и 0,5 мм. Деаэрация производит¬
ся на центробежном даэрагорс при давлении
986 мбар. Для предотвращения окисления
ароматобразующих веществ и изменений
цвета этот технологический этап имеет наи¬
большее значение. Затем продукт проходит
гомогенизацию под давлением 100-300 бар и
сразу же после этого стерилизуется в скребко¬
вом теплообменнике при температуре 100 "С в
течение 40-45 с. Затем банановое пюре фасу¬
ется в покрытые пищевым лаком жестяные
банки, предварительно стерилизованные во¬
дяным паром при 93 “С. Банки закатываются,
выдерживаются в течение 5 мин в горячем со¬
стоянии и затем быстро охлаждаются. Хране¬
ние производится при комнатной температуре.
В случае использования в качестве упаковоч¬
ной тары полиэтиленовых мешков и метал-
[Охлаждение- Г 'ЗамораживаниеI Раствор кислоты/раствор I
| аскорбиновой кислоты |I Раствор бисульфита
| натрияГ *| Обработка паром| Молотковаядробилка |іПротирочная машина,0,8 мм 1I Протирочная машина, 1
! 0,5 мм || Деаэрация |
♦ПластинчатыйтеплообменникI Пластинчатый
| теплообменникІ 1| Горячий розлив| ОхлаждениеОхлаждениеПротирочная машина |1 Кислота/сахар ~|Банановое пюре	Банановое пюре	Банановое пюреРис. 3.105. Технологическая схема переработки бананов
БананыМойка	'гд Очистка от кожуры |~Обработка паромМолотковая дробилкаI Протирочная машина10,5	ммI Сборник с мешалкой
| Кислота/сахарI Пластинчатый
|теплообменник |I Горячий розлив II Розлив* +| УкупоркаI УкупоркаРотационный автоклав. . *| Охлаждение [| Ротационный охладитель 1Банановое пюре Банановое пюреI Добавление лимонной I
кислоты (подкисление)	1—Вакуумныйбланширователь~Е 	| Шнековый прессГорячий розливУкупорка[ ОхлаждениеБанановое пюре
Глава 3дических бочек или бочек из стеклопластика
применяется несколько иная технология: па¬
стеризованное банановое пюре охлаждается
до 10 "С и затем фасуется в соответствую¬
щую тару. Упакованный продукт заморажи¬
вается н морозильной камере при -37 ’С.
Храпение осуществляется при температуре
-10 "С [477].'Для изготовления подкисленного банано¬
вого пюре были разработаны различные спо¬
собы [588]. Очищенные бананы обрабатыва¬
ют паром п течение 6-8 мин до достижения
температуры около 88 °С. При этом происхо¬
дит подавление активности ферментов, пло¬
ды подготавливаются к последующей перера¬
ботке. Бланшированный, достигший доста¬
точной степени размягчения продукт подается
в молотковую дробилку, где он, достигнув
пюреобразной консистенции, протирается
через установленное на выходе дробилки сито
с крупными отверстиями. После этого пюре
пропускают через протирочную машину (раз¬
мер отверстий сига — 0,5 мм). Добавляются
лимонная кислота (около 0,4%), вода (10%)
и сахар (8%); сахар добавляется, чтобы нейт¬
рализовать кислый вкус (содержание сахара
в конечном продукте составляет 30%).Фасовка готового продукта осуществляет¬
ся в покрытые пищевым лаком жестяные бан¬
ки горячим или холодным способом. При го¬
рячем способе пюре нагревается в пластинча¬
том теплообменнике до температуры 100 °С,
затем фасуется в банки. Банки закатывают,
переворачивают вверх дном, выдерживают
5 мнн в горячем состоянии и затем быстро
охлаждают. При холодном способе в банки
фасуется охлажденное пюре, банки укупори¬
вают в вакууме и стерилизуют в ротацион¬
ном автоклаве. Охлаждение банок осуществ¬
ляется в ротационном охладителе. Техноло¬
гия стерилизации в ротационном автоклаве
(spin-cooker) была разработана австралий¬
ской фирмой Commonwealth Science mid Indust¬
rial Research Organization (CSIRO) [5951 и час¬
то используется при изготовлении соков из
тропических фруктов. В основе этой техно¬
логии лежит аксиальное вращение банок в
потоке пара (100 °С) со скоростью 150 об/м ин.
Также посредством вращения, производится
охлаждение банок водой (spin-cooler). Эта
технология Часто применяется для предотв¬
ращения потерь ароматобразующих веществ
и получения продуктов с лучшими органолеп¬
тическими характеристиками (цвет, вкус).
Технология впоследствии была модифициро¬
вана (см. [588]), при этом вместо обработкипаром очищенных бананов предлагалась об¬
работка раствором сернистой кислоты путем
замачивания. Очищенные бананы в течение
трех минут замачивают в 1,25%-ном растворе
бисульфита натрия (N31150;;). затем их вы¬
нимают и оставляют на 5-10 мин для стока
раствора. Остаточная концентрация сернис¬
той кислоты после обработки составляет
около 200 млн-1. Обработка сернистой кис¬
лотой оказывает положительное влияние на
цвет продукта и уменьшает рост микроорга¬
низмов. После обработки плодовую часть
пропускают через дробилку с ситом с отвер¬
стиями 3,2 мм, откуда мякоть сразу же пода¬
ется в пластинчатый теплообменник с ра¬
бочей температурой 93 °С. Здесь она пасте¬
ризуется в течение 1-2 мнн и затем снова
охлаждается в течение 1 мин до 30-35 "С.
После этого мякоть протирают в протироч¬
ной машине с ситом с отверстиями 0,8 мм, на
выходе которой получается гомогенное пюре.
Далее в пюре добавляют лимонную кислоту
для установления pH в интервале от 4,1 до
4,2 (примерно 220 г кислоты/100 кг пюре),
и 200 млн 1 сорбата калия (примерно 220 мл
10%-ного раствора/100 кг пюре). Комбина¬
ция сорбиновой кислоты с остаточной сер¬
нистой кислотой, концентрация которой пос¬
ле ряда технологических операций составля¬
ет 50-100 млн-1, оказывает большое влияние
на подавление роста микроорганизмов и цвет
продукта. При этом негативные изменения
вкуса отсутствуют. Готовое шоре фасуется
в асептических условиях в полиэтиленовые
мешки, помещаемые в жестяные банки вме¬
стимостью 13,5 кг. Хранение осуществляет¬
ся при температуре 5—7 °С или при -18 X.
Эти продукты применяются прежде всего
для изготовления кондитерских изделий и
мороженого.В работе [465] описана технология с со¬
кращенной длительностью бланширования.
Очищенные бананы смешиваются с 0,4% ли¬
монной кислоты и подаются в вакуумный
бланширователь фирмы Р/аиЛег. Аппарат
вращается в вакууме со скоростью С об/мин
при давлении 951 мбар, достигаемом за 55-
60 с. Затем вакуум практически мгновенно
(в течение примерно 30 с) сбрасывается и в
бланширователь подастся водяной пар под
давлением 1,4 бар. Обработка паром длится
примерно 7 мин. При этом происходит не
только подавление активности ферментов, но
и размягчение плодовой мякоти, к тому же
без доступа кислорода. После бланширпна-
теля горячая мякоть (температура 93 °С) но-
Производство фруктовых соков247дастся в предварительно подогретый винто¬
вой пресс, оборудованный ситом и работаю¬
щий под давлением 1,7 бар со скоростью 380
об/мин. Пюре выходит из пресса с темпера¬
турой 85 ‘С и сразу же в асептических усло¬
виях разливается в жестяные банки с запол¬
нением их до самого верха. Банки закатывают
и переворачивают вверх дном.Банановые напиткиБанановые напитки производятся как из
предварительно изготовленного бананового
пюре, так и непосредственно из бананов. Как
указывается в работе [465], банановое пюре,
изготовленное по методу вакуумного блан¬
ширования после винтового пресса, может
быть сразу же разбавлено водой в соотноше¬
нии 1:3с подкислением лимонной кислоты
до pH 4,2-4,3. Затем разбавленное пюре по¬
дается в центрифугу, в него добавляют сахар
до 12-15 % сухих веществ. Смешиванием про¬
дуктов переработки бананов с продуктами из
других тропических и субтропических фрук¬
тов (например, апельсинов, ананасов, пас¬
сифлоры и др.) производятся привлекатель¬
ные напитки (например, смесь из 30% бана¬
нового напитка, 5% сока пассифлоры и 65%
ананасового сока).Банановые напитки разливаются в покры¬
тые пищевым лаком жестяные банки, кото¬
рые затем закатываются в вакууме. Пасте¬
ризация осуществляется преимущественно
в упомянутом выше ротационном автоклаве
(150 об/мин в течение 2 мин), и сразу же пос¬
ле нее производится ротационное охлаждение
в течение 2 мин. В настоящее время банано¬
вые напитки пастеризуют также с. помощью
пластинчатого теплообменника и разливают
в асептических условиях в упаковку из ком¬
бинированных полимерных материалов.Банановый сокИзвлечение сока из бананов ввиду его очень
низкого выхода (16%) весьма проблематич¬
но. Используя пектолитические ферменты,
можно повысить выход продукта до 80% [541,
587,592]. В данной технологии на этапе пред¬
варительной обработки плоды бананов раз¬
резают пополам поперек и в течение 20 мин
обрабатывают водяным паром. Затем их очи¬
щают вручную от кожуры и незамедлительно
подают в дробилку для протирания (размер
отверстий сита — 0,65 мм). Затем мякоть ох¬
лаждают до 45 °С и обрабатывают фермент¬
ным препаратом в концентрации 0,05% при
той же температуре в течение 2 ч. Для такойобработки существует целый ряд необходи¬
мых ферментных препаратов — например,
Uhrazym 1006' (фирмы NOVO), Pektinol D
(фирмы Rôhm\ новое название Л В Enzymes
GmbH — прим. науч. ред.). Затем размягчен¬
ная мякоть подается в центрифугу со скоро¬
стью разделения 2900 об/мин, где в течение
20 мин происходит отжим сока. Выход сока
составляет около 75%, а без обработки фер¬
ментными препаратами — только 5%. В за¬
ключение сок пастеризуют и разливают обыч¬
ным способом.В работе [576] в качестве оптимальных
приведены следующие параметры фермент¬
ной обработки мякоти: 0,42% ферментного
препарата Pektinex Ultra SPL, NOVO при 35 °C
и pH 3,4 в течение 4 ч. В работе [554] реко¬
мендуется комбинация пектиназ и целлюлаз
(Pektinex Ultra SPL и Celluclast) в концентра¬
ции 0,05 и 0,06% соответственно при 45 “С в
течение 2 ч. Влияние амилаз (Ban 240/.) на
выход экстрактивных веществ не было обна¬
ружено. В [515,583] пришли примерно к тем
же результатам, но было рекомендовано до¬
бавление метабисульфита калия (100 мг/л),
поскольку это вещество, если использовать
его в сочетании с кратковременным (1-2 мин)
нагревом мякоти до 80 °С и аскорбиновой кис¬
лотой (470 мг/л), обладает большей эффек¬
тивностью при подавлении потемнения пло¬
дов. Для подавления активности полифено-
локсидаз рекомендуется проводить нагрев до
90"С.3.8.2.3.	ГуаваПлоды гуавы по форме и размеру напомина¬
ют грушу. Плоды дикой гуавы более мелкие,
чем у культурных сортов. Спелые фрукты
отличаются мягкой кожурой и цветом от
светло-зеленого до желтого. Плодовая часть
мягкая, мясистая, со светлыми семенами, но
возделываются также сорта, не содержащие
семян. Для коммерческих целей в настоящее
время возделываются малоссмснные сорта с
крупными мясистыми плодами. Типичными
характеристиками плодов гуавы являются
сильный тропический аромат, приятный
сладкий вкус, относительно высокое содер¬
жание витамина С (100-400 мг/100 г), белый
или светло-розовый цвет мякоти и высокое
содержание пектинов. Содержание сахара
(6%) по сравнению с другими фруктами от¬
носительное низкое. Примечательно, что са¬
хара здесь представлены в основном фрукто¬
зой (60% — фруктоза, 35% — глюкоза и 5% —
сахароза) [589]. Содержание балластных ве-
248тсств относительно высоко — около 5,5%.
Благодаря этим ценным качествам гуава мо¬
жет использоваться в качестве диетического
нишевого продукта.Содержание кислоты, как и pH зависят от
сорта. У сортов с бело-розовой мякотью зна¬
чение pH составляет 3-4, а у сортов с белой
мякотью — 4-5. Сорта с белой мякотью со¬
держат обычно больше сахара, витамина С и
меньше кислоты, чем сорта с розовой мяко¬
тью. Витамин С, как и ароматобразуюпше
вещества содержится в основном в кожуре
[480, 503]. Содержание ароматобразующих
веществ существенно зависит от сорта, сте¬
пени зрелости плодов и области выращива¬
ния. Определяющее значение для аромата
плодов гуавы имеют Сд-произ водные корич¬
ной кислоты (коричный спирт и циннамил-
ацетат) и другие эфиры (3-фенопропилаце-
тат и Р-кариофиллен). В ходе переработки и
хранения соков из гуавы содержание альде¬
гидов и углеводов возрастает, а содержание
эфиров снижается [441,547, 591, 613].Гуава, как и ананас и аннона колючая (гу-
анабана), характеризуется особо мягкой мя¬
котью, которая склонна к быстрому потемне¬
нию (в основном благодаря действию поли-
фенолоксидаз). Полифенолоксидазы гуавы
по сравнению с другими фруктами (напри¬
мер, манго или папайей) термолабильны, и,
кроме того, их активность существенно по¬
давляется сернистой и аскорбиновой кисло¬
ты [449]. Это означает, что потемнения про¬
дуктов переработки гуавы можно избежать
путем использования соответствующих тех¬
нологий.Прогнозы показывают, что масштабы
коммерческого возделывания гуавы и ее про¬
даж на мировом рынке (прежде всего в пере¬
работанном виде) будут возрастать. Гуава не
предъявляет особых требований к условиям
возделывания и отличается высокой урожай¬
ностью, являясь одним из самых дешевых
фруктов. Плоды гуавы отличаются хорошим
вкусом и превосходным ароматом, довольно
высоким содержанием витамина С. Плоды
гуавы могут быть с невысоки и технологиче¬
скими затратами переработаны в соки, некта¬
ры и налитки.Полным ароматом и хорошим соотноше¬
нием между сухими веществами и общей кис¬
лотностью отличаются лишь плоды, вызрев¬
шие на дереве, но они хранятся ограниченное
время и очень быстро нерезревают. Поэтому,
а также из-за тонкой и мягкой кожуры ихтрудно транспортировать. Плоды гуавы сле¬
дует перерабатывать сразу же после сбора у ро¬
жая, так как при 2-7 °С они хранятся не доль¬
ше одной недели [448,605]. В случае необхо¬
димости их транспортировки на дальние
расстояния плоды срывают незадолго до до¬
стижения полной спелости, укладывают в
деревянные ящики и хранят при температуре
8-10 'С И относительной влажности воздуха
85-90%. Для продажи на экспорт более рен¬
табельны продукты переработки — пюре, не¬
ктары, соки из гуавы и, возможно, концент¬
рированные соки, чем фрукты, предназначен¬
ные для потребления в свежем виде.Пюре из гуавыПюре из гуавы — наиболее распространен¬
ный продукт ее переработки и одновременно
промежуточный продукт для изготовления
нектаров и напитков (рис. 3.106). Для перера¬
ботки в пюре годятся только спелые плоды.
Покольку незрелые плоды содержат меньше
сока и ароматобразующих веществ, их реко¬
мендуется сначала выдержать для достиже¬
ния необходимой спелости. Для удаления
порченых, перезревших и поврежденных пло¬
дов зрелые плоды сначала направляют на
инспекционный конвейер. Затем плоды тща¬
тельно моют, так как кожура перерабатыва¬
ется вместе с плодовой частью. Во избежа¬
ние повреждения плодов мойка осуществля¬
ется с помощью вибрационного моечного
оборудования или моечной машины, обору¬
дованной вентилятором.После мойки плоды незамедлительно по¬
даются на переработку. В традиционной тех¬
нологии плоды на короткое время замачива¬
ют в горячей воде или, что предпочтительнее,
подвергают нагреву в теплообменнике типа
термобрек при температуре около 80 °С [494,
534]. Хотя при использовании этого способа
выход продукта из-за размягчения плодовой
части выше, его применение негативно ска¬
зывается на аромате, цвете и содержании в
конечном продукте витамина С.Более эффективной является подготовка
плодов к переработке с помощью молотковых
дробилок и лопаточных протирочных машин
|456]. Плоды твердых сортов гуавы пропус¬
кают через молотковую дробилку и затем —
для удаления семян и твердых включений
мякоти — через двухступенчатую лопаточ¬
ную протирочную машину с ситами с разме¬
ром отверстий 0,8 и 0,5 мм. Плоды мягких
сортов можно измельчать путем резки, не
пользуясь молотковой дробилкой, и затем
I Замораживание |І Термобрек~|"І,	[П_г Ь| ДробилкаI Сборник с мешалкойОхлаждение |-|РозливЗамораживание |ьРис. 3.10б. Технологическая схема переработки гуавы
Плоды гуавы
250Г лава 3направлять непосредственно на двухступен¬
чатую протирочную машину. Такая машина
состоит из расположенного горизонтально
цилиндра, на валу которого укреплены лопа¬
точки,. При вращении цилиндра плодовая
мякоть продавливается лопаточками через
перфорированное цилиндрическое сито, а се¬
мена выбрасываются наружу. Перед подачей
плодов в протирочную машину рекомендует¬
ся их измельчить, так как только в этом слу¬
чае гарантируется равномерное и оптималь¬
ное размягчение плодовой части, что имеет
большое значение для последующей перера¬
ботки.Особое значение при изготовлении гомо¬
генного пюре имеет удаление жестких, твер¬
дых включений в растительной ткани, и,
кроме того, эта операция очень важна для
обеспечения стабильности цвета. Плоды
некоторых сортов гуавы содержат много твер¬
дых включений, состоящих главным образом
из целлюлозы и лигнина. Их размеры варьи¬
руют от 50 до 250 мкм, причем зачастую они
встречаются в виде скоплений [502]. Твердые
включения удаляются протиранием плодо¬
вой части в протирочной машине с резино¬
выми лопаточками и ситом с размером от¬
верстии 0,3-0,4 мм при скорости вращения
600-800 об/мин. Недостатком этого способа
являются большие потери мякоти, в связи с
чем рекомендуется предварительно обрабо¬
тать пюре ферментными препаратами. Это
позволяет снизить его вязкость и ослабить
связь между частичками мякоти для предотв¬
ращения закупоривания отверстий сита. При
этом увеличивается выход продукта и обес¬
печивается стабилизация мутной взвеси в
готовом напитке [443,444]. Южноафриканс¬
кими специалистами был предложен способ
удаления твердых включений путем обработ¬
ки па декантерс [597], но и здесь для облег¬
чения отделения этих клеточных образова¬
ний и повышения выхода сока рекомендует¬
ся предварительная ферментная обработка
плодовой части.После удаления семян и твердых клеток
рекомендуется провести деаэрацию. Эта тех¬
нологическая стадия важна для предотвраще¬
ния (благодаря удалению кислорода) окис¬
лительных процессов, способных вызвать
изменения цвета и аромата готового продук¬
та, а также потери витамина С. В результате
продукт приобретает вязкую, гомогенную
консистенцию без пузырьков воздуха. С по¬
мощью деаэрации предотвращается также
образование иены при розливе. Путем даль-нейшеп переработки гомогенного пюре гуавы
можно изготовить следующие продукты:♦	основы для напитков (путем добавления
сахара, лимонной кислоты и т. д.);♦	нектар (путем добавления воды, сахара,
лимонной кислоты и т. д.);♦	концентрированное пюре (путем фермент¬
ной обработки и концентрирования);♦	осветленный сок (после соответствующей
ферментной обработки и последующей пе¬
реработки).После пастеризации в пластинчатом теп¬
лообменнике или в трубчатом нагревателе
при температуре 90 “С в течение 40-60 с
пюре разливается горячим способом в покры¬
тые нишевым лаком жестяные банки или
предварительно охлаждается и затем раз¬
ливается холодным асептическим способом
в соответствующую тару (полиэтиленовые
мешки н жестяных или пластиковых бочках
вместимостью 100—200 кг). При холодном
розливе сохранение потребительских свойств
продукта осуществляется путем заморажива¬
ния и/или применения консервантов. При го¬
рячем розливе банки закатывают, перевора¬
чивают вверх дном, выдерживают в течение3	мин в горячем состоянии и затем быстро
охлаждают под струей воды. Хранить такие
продукты рекомендуется при температуре ни¬
же 30 "С во избежание изменений цвета и аро¬
мата, а также потерь витамина С [560,575].Пюре, фасованное холодным способом в
большие емкости, хранится, как правило, при
температурах ниже -18 °С. Довольно широко
используется также асептический розлив
пюре по технологии bag-in-box, причем к этом
случае температурный режим и продолжи¬
тельность хранения оказывают большое вли¬
яй ие на качество продукта. После 6 мес хра¬
нения при комнатной температуре содержа¬
ние витамина С снизилось на 30%. Выли
выявлены также существенные изменения
цвета и аромата [473].Микроволновая обработка
Микроволновый нагрев фруктовой мякоти
или концентрированного сока обладает мно¬
гими преимуществами по сравнению с дру¬
гими способами нагрева [478, 514]. В ходе
экспериментов с высоковязкими пюре и кон¬
центрированными соками из тропических
фруктов (гуава, манго, папайя, апельсины)
[429] были установлены следующие харак¬
теристики этой технологии:
Производство фруповы» соков251♦	вязкость продукта не оказывает влияния
на процесс передачи энергии в микровол¬
новом поле;♦	повышение температуры зависит в первую
очередь от силы поля и от коэффициента
температурных потерь в продукте;♦	незначительное время нагрева и глубокое
действие микроволн Определяют опти¬
мальную стабильность цвета и вкуса про¬
дукта;♦	полное подавление активности пектинэс-
тераз и полифенолоксидаз;♦	селективность нагрева, которая имеет осо¬
бое значение, так как вода поглотает мик¬
роволны в большей степени, чем частички
мякоти и в этой связи насыщенные влагой
зоны нагреваются сильнее.Основной недостаток микроволновой об¬
работки, заключающийся в неравномерности
распределения температуры (что среди про¬
чего объясняется неоднородностью химиче¬
ского состава и физической структуры пи¬
щевого щюдукта), в случае соков и пюре бла¬
годаря хорошей теплопроводности (особенно
при их обработке в динамичном тонком слое),
практически не проявляется. Микроволновое
излучение проя вляет эффективность при раз¬
мораживании замороженных плодов и кон¬
центрированных соков.К другим недостаткам микроволновой об¬
работки относятся относительно высокое
энергопотребление и большие затраты на
приобретение нового специального оборудо-Нектар из гуавыНектары из гуавы изготавливают из пюре,
воды, сахара, лимонной кислоты и других
ингредиентов (аскорбиновая кислота, жид¬
кие концентраты ароматобразуюших веществ,
консерванты и т. д.). Доля пюре в готовом
продукте в большинстве случаев превышает
20% [612], а оптимальная с органолептичес¬
кой и экономической точек зрения доля пюре
составляет 25% [494]. Нектары из гуавы, как
правило, имеют 11 -15 % растворимых сухих
веществ и pH около 3.5. Для предотвращения
изменений цвета во время хранения рекомен¬
дуется использовать в рецептуре нектара ас¬
корбиновую кислоту в концентрации 100-
200 млн-1 [559].Для удаления крупных частиц и перед го¬
могенизацией нектара под давлением (100бар) рекомендуется обработка на центрифуге
[612]. Для обеспечения сохранности продук¬
та в течение длительного времени нектар па¬
стеризуют в пластинчатом теплообменнике
при 85-90 °С в течение 40-60 с, а затем раз¬
ливают горячим способом в покрытые пище¬
вым лаком жестяные банки. Банки закаты¬
вают, выдерживают 3 мин в горячем состоя¬
нии и затем быстро охлаждают. Нектары из
гуавы можно также охлаждать сразу после
пастеризации и затем разливать холодным
асептическим способом в упаковки из комби¬
нированных полимерных материалов. В этом
случае тепловая нагрузка на продукт сводит¬
ся к минимуму, в результате чего его качество
значительно повышается. Для минимизации
негативных изменений цвета и аромата хра¬
нение нектаров должно осуществляться, как
и в случае всех других продуктов из гуавы,
при как можно более низких температурах
(менее 15 °С).Концентрированное пюре гуавыПюре гуавы с трудом поддается концент¬
рированию из-за с относительно высокого
содержания пектинов (0,5-1,8%). Поэтому
пюре после удаления семян из плодовой мя¬
коти подвергают обработке пектолитически-
мн ферментами (например, Pectinol ЮМ фир¬
мы Rohm, новое название АВ Enzymes GmbH').
Затем пюре концентрируют в установке с
тангенциальной подачей пара (фирмы Tetra
Pak) до примерно 22,5% сухих веществ. Кон¬
центрирование производится при температу¬
ре около 45 °С и разрежении 46-54 мбар [462].
Концентрированное пюре замораживают и
хранят при -18 ’С.Осветленные соки и концентрированные
соки гуавыСамый простой способ осветления соков —
их обработка пектолитическими ферментами
для полного гидролиза всех пектинов и час¬
тиц взвеси (рис. 3.107). Выход сока при этом
повышается до 75-85%. В Кении была разра¬
ботана технология получения прозрачного
сока и концентрированного сока из гуавы
очень высокого качества |498]. По этой тех¬
нологии плоды сначала замораживают, за¬
тем размораживают и после этого пропуска¬
ют через дробилку. Затем мякоть нагревают
до 45-55 'С и обрабатывают в течение 90 мин
пектолитическими ферментами в концентра¬
ции 400МЛ1Г1.*	В дозировке 0,1% в течение 1 ч. - ПриМ. науч. ред.
252Плоды гуавыМойка	I	ИнспекцияIЗамораживание
I Размораживание (дефростация)ТДробилка1			I Обработка ферментными препаратамиГПресс)Пластинчатый теплообменникГ[ Охлаждение1Фильтрационная установка		Т 	| Розлив	^	|Осветленный сок из гуавыРис. 3.107. Технологическая схема получения соковМякоть отжимают в гидравлическом прес¬
се и для подавления активности ферментов
нагревают в пластинчатом теплообменнике
при 72-74 "С в течение 20 мин. Сок с мутной
взвесью немедленно охлаждают и фильтру¬
ют (выход сока составляет примерно 73%).
Концентрирование сока, начальное содержа¬
ние растворимых сухих веществ в котором
составляет 10%, до примерно 61% осуществ¬
ляют в тонком слое в установке с возможно¬
стью улавливания и возврата летучих аро-
матобразующих веществ. Концентрирование
протекает в вакууме при давлении около 250
мбар, температуре пара 68-70, сока 45 °С. По¬
лученный таким образом продукт содержит
больше витамина С и Меньше фенольных ве¬
ществ (ответственных, в том числе, и за из¬Установка для концентрированияI Розлив
I ЗамораживаниеОсветленный концентрированный сок гуавы
л концентрированных соков гуавыменения цвета). С помощью фильтрования
удастся устранить до 90% этих веществ. Со¬
хранение потребительских свойств кон¬
центрированного сока гуавы обеспечивается
путем замораживания при температуре -18 °С.В работе [493] рекомендуется обрабаты¬
вать пюре в течение 2 ч ферментным препара¬
том Pectinex Ultra SPL (NOVO) в концентра¬
ции 200 млн'1 при 50 “С. Полученный мутный
сок затем направляется на декантер фирмы
Westfalia Separator AG для удаления частиц
взвеси и твердых включений. Затем сок (с 6%
экстрактивных веществ) концентрируется в
установке с тангенциальной подачей пара
(фирмы Tetra Рак Plant EngineeringЛВ, г. Лунд,
Швеция) до 50% сухих веществ. Специалис¬
ты в целях сохранения аромата и цвет про¬
Производство фруктовых соков253дукта рекомендуют концентрировать только
до 23% сухих веществ.В работе [474) описана технология обра¬
ботки пюре в течение 1 ч ферментным препа¬
ратом Ultrazum 1006' (NOVO) в концентра¬
ции 100 млн-1 при 50 “С. После обработки
производится осветление сока ультрафильт¬
рацией (аппарат Romicon. мембрана из тск-
стурированного волокна Polysulfon РМ\00,
предел разделения 100 000 дальтон). Продукт
после ультрафильтратш используется как
обычное пюре из гуавы. В Бразилии освет¬
ленный сок из гуавы получают обработкой
исходного материала в течение 2 ч препара¬
том Clarix-L (фирмы Miles-Brasil) в концент¬
рации 600 млн-' при 45 °С [4551. После пас¬
теризации при 90 °С в течение 5 мин сок
смешивается с 0,25 мл/л осветляющего сред¬
ства Baykisol 30 (Kieselsol фирмы Bayer АС) и
фильтруется.Консервирование высоким гидростатическим
давлениемДавление, необходимое для подавления жиз¬
недеятельности присутствующих в пищевых
продуктах вегетативных форм бактерий при
комнатной температуре и кратком време¬
ни воздействия, составляет около 500 МПа
(1 М Па = 10 бар). С повышением температу¬
ры и уменьшением значения pH эффектив¬
ность действия высокого давления на микро¬
организмы увеличивается. Фруктовый сок,
обработанный высоким давлением, приобре¬
тает более кислый вкус и восстанавливает
первоначальное значение pH после снятия
нагрузки. Благодаря повышению кислотно¬
сти сока процессы жизнедеятельности микро¬
организмов снижаются. Противоположную,
защитную роль для микроорганизмов игра¬
ют полисахариды, сахара и белки. Примене¬
ние давления порядка 300 МПа при 23 °С в
течение 10 мин достаточно, чтобы подавить
активность дрожжей и плесневых грибков.
Фруктовые соки обычно стерилизуют при
давлении 400 М Па и 40 °С. Проблема при ис¬
пользовании данной технологии состоит в
подавлении активности полифенолоксидаз и
пектинэстераз, которые устойчивы к высоко¬
му давлению. Для ингибирования иектинзс-
тераз требуется воздействовать на продукт
давлением около 800 МПа при 45 “С в тече¬
ние 30 мин, а в случае полифенолоксидаз -
900 М Па при 45 "С в течение такого же време¬
ни [475.573].Согласно [614]. для консервирования мя¬
коти гуавы достаточно давления 600 МПа при25 °С в течение 15 мин. Такой продукт по срав¬
нению с пульпой, пастеризованной при высо¬
кой температуре (88-90 "С в течение 24 с)
имеет отличные цвето-вкусовые характерис¬
тики, В связи с остаточной активностью фер¬
ментов пульпа должна храниться при 4 ”С.3.8.2.4. МангоМанго считается самым древним культиви¬
руемым фруктом (его также называют «коро¬
лем» тропических фруктов). По объемам про¬
изводства манго среди всех тропических
фруктов занимает второе место после бана¬
нов (см. табл. 3.19). Из-за большого количе¬
ства культивируемых сортов манго, исчисля¬
емого несколькими сотнями, плоды имеют
большие различия между собой по массе (от
250 г до 2 кг), форме (овальные, грушевидные,
почковидные), цвету кожуры (зеленая, жел¬
тая, оранжево-желтая, оранжево-красная) и
вкусу ароматной сладкой мякоти, который
может быть выражен более пли менее сил ьно.
Мякоть, сочная и в зависимости от сорта в
различной степени волокнистая, составляет
65-75% всего плода и имеет цвет от желтого
до желто-оранжевого. В середине плода —
большая плоская белая косточка. Плоды
очень чувствительны к сдавливанию и легко
портятся. Аромат собранных незрелых фрук¬
тов после их дозревания не так выражен, как
у фруктов, созревших на дереве. Незрелые
плоды можно хранить прн 9 °С и относитель¬
ной влажности воздуха 85-90%. Перед пере¬
работкой их следует закладывают на не¬
сколько дней в хранилище для дозревания
при температуре 24-26 "С [540,5841.Нели прн легком нажатии пальцем на ко¬
журе остается след, плод считается спелым.
Более точными признаками являются содер¬
жание экстрактивных веществ (более 12%),
удельный вес (от 1,01 до 1,02, прн этом плоды
остаются на поверхности в 3%-ном растворе
соли и тонут в воде). Для определения спело¬
сти могут быть использованы также измере¬
ния величины сопротивления давлению (на¬
пример, манометром Магнесса—Тейлора) или
цвета (например, прибором Хантера) [532,
553,584].Содержание сахара в спелых плодах со¬
ставляет 10-12%, причем он представлен в
основном сахарозой. Основная кислота — ли¬
монная (примерно0,8%). Примечательно вы¬
сокое содержание р-каротина (20-50 мг/кг).
Состав ароматобразуюших веществ может
быть различным в зависимости от сорта и об¬
ласти возделывания. Основные группы аро-
254Глава 3матобразующнх веществ — это монотерпено-
вые углеводы (7, Я-оцнмен, мирцеи, а-пинен,
Р-кариофиллен, картриен и лимонен), эфи¬
ры (этилбутаноат) и лактонен [481,527,548[.
Г1 рн изготовлении и хранении соков из манго
аромат претерпевает изменения вследствие
уменьшения концентрации основных арома-
тобразующих компонентов. В аромате появ¬
ляется карамельноя нота, обусловленная об¬
разованием фурандериватов и а-терпинеола,
и образуются новые летучие соединения в
ходе реакций самоокисления жирных кислот
[435,482,564].В целях ускорения процесса созревания и
избежания микробиологической порчи пло¬
ды обрабатывают горячей водой с температу¬
рой 55 "С в течение 5 мин [520]. В условиях
производства этой обработке можно подвер¬
гать и незрелые плоды. Через 2-3 дня после
обработки их перерабатывают. Незрелые пло¬
ды содержат меньше сока и аромата, а пере¬
зрелые имеют неприятный аромат и относи¬
тельно высокое значение pH (в зависимости
от сорта — более 3,5-4,5), что оказывает от¬
рицательное влияние на качество и сроки
хранения продуктов из манго.Переработка плодов манго и хранение по¬
лученных продуктов сопряжены с некоторы¬
ми проблемами. Ручная очистка плодов от ко¬
журы является довольно дорогостоящей тех¬
нологией, аромат плодов сильно выражен, но
одновременно очень чувствителен к нагрева¬
нию и окислению. Продукты из манго склон¬
ны к быстрому потемнению и потому быстро
теряют свою красивую оранжевую окраску.
Все металлические поверхности, имеющие
непосредственный контакте соком или пюре,
должны изготавливаться из нержавеющей
стали или иметь защитное покрытие.Пюре мангоПюре манго — важнейший из продуктов пе¬
реработки, предлагаемых на экспорт. Для пе¬
реработки в пюре в основном идут более де¬
шевые сорта манго, имеющие волокнистую
плодовую мякоть и слегка кисловатый вкус,
что делает их менее пригодными для потреб¬
ления в свежем виде. Плоды проходят инс¬
пекцию, в ходе которой удаляют перезрелые,
поврежденные и порченные плоды, так как
для переработки используют только спелые
плоды. Незрелые плоды направляют на до¬
зревание (рис. 3.108).Плоды тщательно моют в машине с вен¬
тилятором и снова Ийспектируют. Очистка
плодов от кожуры может осуществлятьсяразными способами. Ручной способ очистки
хотя требует много времени и является очень
дорогим, но зато эффективным. Химическая
очистка с применением щелочи менее эффек¬
тивна и может применяться лишь тогда, ког¬
да плоды имеют тонкую кожуру. Незрелые
плоды чистить труднее, чем спелые.Тепловая очистка эффективна и проста в
применении. Традиционный способ основы¬
вается на кратковременном (нримерно5 мин)
замачивании плодов в горячей воде с темпе¬
ратурой около 90 °С. Более предпочтитель¬
ный способ — это обработка плодов на кон¬
вейерной ленте паром в течение 2-3 мин
[458]. Недостатком первого способа являет¬
ся периодичность процесса: воду следует по¬
стоянно менять, при этом перезрелые плоды
и плоды с тонкой кожицей могут лопаться,
вода при этом становится источником ин¬
фекционного заражения.Эксперименты показали, что тепловая об¬
работка плодов перед очисткой оказывает
очень хорошее влияние на присутствующие в
плодах ферменты. Благодаря ей подавляется
активность содержащихся в кожуре плодов
ферментов, прежде всего полифенолоксидаз
и пектинэстераз [519], но при этом происхо¬
дит активация ферментов, содержащихся в
мякоти и вызывающих созревание плодов.
Поэтому незрелые плоды, подлежащие до¬
зреванию, рекомендуется отделять от спелых
плодов только после их тепловой обработки
на конвейере. В результате активации фер¬
ментов, способствующих созреванию (пскти-
наз и целлюлаз) плоды быстрее достигают
полной спелости.Затем плоды подают в протирочную маши¬
ну или в машину для удаления косточек, снаб¬
женную прочными лопатками и цилиндриче¬
ским ситом с отверстиями большого размера.
Плоды при этом измельчаются, а косточки
остаются целыми. Мякоть протирается через
отверстия в си ге наружу, а остатки кожуры и
косточки выгружаются машины.После протирания мякоть подается в труб¬
чатый нагреватель или в шнековый блан-
широватель (типа Thermo-Break или Skrew
Cooker), где она нагревается в течение 1 мин
при 90 *С. Эта операция выполняется не толь¬
ко при переработке плодов манго, но и почти
всех видов тропических фруктов, обладающих
высокой долей мякоти в плодовой части (на¬
пример, гуавы или папайи). Преимущества
этой операции заключаются в том, что:♦	подавляется активность пектинэстераз, не¬
гативно влияющих на стабильност ь мут-
Мешалка-измельчительКожура, косточки —	1 ЦектрифугаРозлив[-—| Сборник с мешалкой. Сахар, вода, кислотаІ IРотационный автоклав| Пластинчатый теплообменникІ І !| Ротационный охладительI | Горячий розлив | | Охлаждение| Охлаждение | | Асептический розлиэ ]Нектар из манго	Нектар из манго	Нектар из мангоРис. 3.108. Технологическая схема переработки манго[ Инспекция| МойкаДозаривание (дозревание)—(	]-*- Незрелые плодышБланширователь/очистка от кожуры || Протирочная машина |~— Кожура, косточки
«-| Протирочная машина |~— Частицы кожуры
| Протирочная машина }-— Волокна| Пластинчатый теплообменник ]Декантер
Установка для
концентрированияСывороткаIКонцентрированный сокI| Сборник с мешалкойКонцентрированный сок м;
256Глава Зііоіі взвеси в конечном продукте [-167], и
нолифснолоксидаз, способствующих его
потемнению [590];♦	полпфенолоксидазы, присутствующие и
плодах манго, имеют оптимум pH при 5,5
и температурный оптимум — при 46 °С,
теряют 50% своей активности при 85 °С в
течение 3 Мин. Среди всех ферментов, со¬
держащихся в плодах манго, иолифено-
локсидаза — самый термостабильный фер¬
мент со значением Т., равным 26 °С, что на¬
много выше, чем у нектинлстеразы (19 °С)
и полигалатуропазы (12 °С). ГІолифеио-
локспдазм большинства фруктов прояв¬
ляют температурную стабильность, харак¬
теризующуюся величиной 2, в интервале
от 8 до 15 °С, и их мгновенная инактива¬
ция (л течение 6 с) осуществляется при
температуре от 90 до 110 °С [446,512,519,
551,590];♦	клеточная ткань за счет частичного преоб¬
разования протопектина в растворимый
пектин размягчается, благодаря чему по¬
вышается выход пюре при протирании;♦	содержание кислорода в мякоти уменьша¬
ется, и за счет этого стабилизируется цвет
и уменьшаются потери витамина С [580];♦	большинство микроорганизмов, которые
не только вызывают порчу продукта, но и
негативно влияют на стабильность взве¬
си, уничтожаются (прежде всего дрожжи♦	мякоть на всех следующих технологиче¬
ских этапах имеет высокую температуру;
как будет показано ниже, это оказывает по¬
ложительное влияние на эффективность
обработки ферментными препаратами и
деаэрацию, а следовательно, способст¬
вует обеспечению стабильности цвета иПри протирании в многоступенчатых про¬
тирочных машинах на ситах с размерами от¬
верстий 1,2, 0,8, 0,6 и 0,4 мм мякоть осво¬
бождается от маленьких частиц кожицы и
волокон. Для удаления всех волокнистых
частиц, получения гомогенного продукта и
в результате — облегчения консервирования
продуктов из манго рекомендуется использо¬
вать сита с размерами отверстий менее 0,5 мм.
Продукты из манго легко портятся, так как
не содержат веществ с антимикробным дей¬
ствием (например, эфирных масел, что свой¬
ственно цитрусовым фруктам) и характери¬
зуются относительно высоким значением pH.
Крупные частицы мякотп обеспечивают длямикроорганизмов определенную защиту и
снижают тем самым эффективность пасте¬
ризации.Выход мангового пюре существенным об¬
разом зависит от толщины кожуры и разме¬
ров косточки, составляя в среднем 70% от
массы плода. Пюре характеризуется следу¬
ющими параметрами: экстрактивные веще¬
ства — около 15%, содержание кислот — от0,5до0,7%,рН — от3,5 до4,5. При переработ¬
ке малокислых сортов для доведения pH до
уровня менее 4,0 рекомендуется добавлять ли¬
монную кислоту.Для обеспечения сохранности продукта и
предотвращения изменений цвета, потерь ви¬
тамина С и коррозии металлической тары
рекомендуется перед пастеризацией удалить
из пюре содержащийся в нем кислород [530|.
Используя деаэрацию, можно снизить содер¬
жание растворенного кислорода до менее
1 млн-1 [580]. Хорошо зарекомендовали себя
вакуумные деаэраторы, в которых обеспечи¬
вается наибольшая поверхность контакта
продукта с разреженной средой [486,535J.Пюре пастеризуют в течение 2 мин в плас¬
тинчатом теплообменнике при 95 "С и охлаж¬
дают различными способами. Можно приме¬
нять горячий розлив в покрытые пищевым
лаком жестяные банки (при этом банки зака¬
тываются под паром, выдерживаются 5 мин
в нагретом состоянии и затем быстро охлаж¬
даются). Фасованное пюре хранится при
температуре от 10 до 15 “С. Более распростра¬
нен другой способ: пюре сразу после пасте¬
ризации охлаждают, фасуют в асептические
полиэтиленовые мешки и помещают в метал¬
лические бочки вместимостью 50-299 кг, бы¬
стро замораживают и хранят при -18 "С.В работе [545] рекомендуется фасовать
пюре в жестяные банки с последующим на¬
греванием их при 100 °С в течение 5 мин до
тех пор, пока температура содержимого не
достигнет 77-79 °С. Добавлением к пюре са¬
харного сиропа получают основы (42-43%
экстрактивных веществ), используемые при
изготовлении соответствующих нектаров,
напитков и кондитерских изделий. Сохран¬
ность этих продуктов обеспечивается обра¬
боткой в пластинчатом теплообменнике при
90-93 °С в течение 2 мин. Горячий продукт
разливается в жестяныебанки, которые зака¬
тываются под паром, выдерживаются 5 мин
в нагретом состоянии и затем быстро охлаж¬
даются. В другой технологии — холодного
асептического розлива — продукт после пас¬
теризации и охлаждения фасуется в полиэти¬
Производство фруктовых соков257леновые мешки, которые помешают в метал¬
лические бочки и быстро замораживается.
Хранение замороженного пюре осуществля¬
ется при - 18 °С [450]. С помощью обработки
неполитическими ферментами из отходов
производства (волкоиистой мякоти) можно
получить сок с выходом 75-80% После по¬
давления активности ферментов путем теп¬
ловой обработки этот сок можно добавлять в
пюре без ухудшения качества продукта или
изменения его химического состава [451].Нектар из мангоМанговый нектар изготавливается из пюре
(20-30%), сахара, лимонной кислоты и дру¬
гих ингредиентов. Содержание сухих веществ
в нектарах из манго обычно составляет около
15%, а pH - около 3,5 [458]. При изготовле¬
нии нектара (рис, 3.108) особое внимание
следует обращать па то, чтобы в воде не со¬
держались примеси тяжелых металлов и нит¬
раты. Металлическая тара, контактирующая
с продуктом, должна быть изготовлена из
нержавеющей стали. Для розлива нектаров
предпочтительнее использовать банки из не¬
ржавеющей стали [530], поскольку они ока¬
зывают положительное влияние на стабиль¬
ность цвета, однако на практике для этих
целей применяют и жестяные банки с нане¬
сенным защитным слоем пищевого лака.
Согласно [458] при использовании лакиро¬
ванных и не лакированных банок для розли¬
ва нектаров из манго различий между ними в
отношении стабильности цвета нет. Нектар
пастеризуют в пластинчатом теплообменни¬
ке при 95 °С в течение 1 мин и разливают в
металлические банки, которые закатывают,
выдерживают в течение 3 мин в горячем состо¬
янии и затем охлаждают. Хорошо зарекомен¬
довала себя технология холодного розлива в
металлические банки с тепловой обработкой
в течение 3 мин в ротационном автоклаве
(Spin Cooker) при 100 °С и скорости вращения
125 об/мин с последующим охлаждением в
ротационном охладителе. Кроме того, в на¬
стоящее время для розлива нектаров из манго
(как и для розлива всех других фруктовых
соков и нектаров) все шире применяется
асептический розлив в упаковку из комбини¬
рованных полимерных материалов.Стабильность взвесиЕсли нектар из манго изготавливают путем
смешивания протертого через сито с малым
размером отверстий пюре с сахаром, водой и
пищевой кислотой без добавления стабили-затороп и без гомогенизации, то частицы взве¬
си в готовом продукте со временем осажда¬
ются (седпментируют). Седиментация счи¬
тается существенным недостатком продук¬
та, поскольку большая часть пигментов и
ароматобразуюшнх соединений локализо¬
ваны именно и частицах взвеси [481]. Мут¬
ная взвесь фруктовых соков состоит из трех
фракций [444,572|:♦	грубодисперсной (с размером частиц не¬
значительно более 1 мм), состоящей из
волокнистых частиц мякоти, твердых рас¬
тительных включений и т. п.; эта фракция
осаждается достаточно быстро, ее компо¬
ненты необходимо измельчать посредством
гомогенизации;♦	тоикоднеперенрй (с размером частиц от
1 до 100 мкм), состоящей из фрагментов
мякоти, агрегированных клеточных обра¬
зований, неповрежденных клеток и фраг¬
ментов клеточных стенок; седиментация
этой фракции в процессе хранения проте¬
кает несколько медленнее; частицы взвеси
состоят из положительно заряженного бел-
ково-уг.певодного комплекса, окруженного
отрицательно заряженной пектиновой обо¬
лочкой; стабильность фракции обеспечива¬
ется отрицательным зарядом частиц взве¬
си, благодаря чему они отталкиваются друг
от друга, и их гидратной оболочкой (водо-
связываюшая способность); оба свойства
обусловлены также наличием пектина в
частицах взвеси;♦	коллоидных частиц размером от 0,001 до0,1 мкм, состоящих в основном из пектино¬
вых соединений, белков и гемицеллюлоз,
которые осаждаются только вследствие
ферментативного гидролиза; благодаря
присутствующим в соках полигалактуро-
назам, частично разрушающим отрица¬
тельно заряженные пектиновые оболочки,
на поверхности частиц возникает поло¬
жительный заряд, обусловленный заря¬
дом белково-углеводных комплексов, час¬
тицы объединяются в агрегаты большего
размера и седпментируют. Полигалактуро-
назы гидролизуют прежде всего содержа¬
щийся во взвеси пектин, практически не
затрагивая при этом растворенный в жид¬
кой фазе продукта пектин, что объясняет¬
ся его более высокой степенью этерифика-
ции. Присутствующие в соках псктинэс-
теразы понижают степень этерификацни
как пектина в мутной взвеси, так и раство¬
ренного пектина за счет гидролиза слож¬
258но-эфириых групп. Отрицательное влия¬
ние на стабильность взвеси оказывает в
первую очередь процесс гидролиза, про¬
текающий в жидкой фазе, поскольку его
результатом является уменьшение водо-
растворимости частиц и повышение ихс низкой степенью этерификацин могут
осаждаться кальцием в виде пектинатов и
нектатов кальция.Для обеспечения стабильности взвеси сле¬
дует инактивировать ферменты. Некоторые
фруктовые соки (например, апельсиновый)
не содержат полигалактуроназ, но зато содер¬
жат активные пектинэстеразы, отличающие¬
ся довольно высокой термостабнлышстью.
Эксперименты с манго показали, что псктин-
эстераза этого фрукта намного стабильнее,
чем полигалактуроназа, и стабильнее, чем
пектинэстераза цитрусовых. Температурный
фактор 2 для манго равен 18,5 ‘С (для апель¬
синов — около 11 °С). Это объясняется, во-
первых, более высоким содержанием в пло¬
дах манго сахара и, во-вторых, свойствами
самих ферментов. В манго содержится не¬
сколько видов пектинэстераз. Чтобы снизить
их активность на 50%, требуется выдержка в
течение 1 мин при 85 °С. В тех же условиях
подавление активности полигалактуроназы
происходит за несколько секунд. Величина 2
для полигалактуроназы составляет 12.2 °С
[519). На практике для подавления активно¬
сти пектинэстеразы в мякоти плодов тро¬
пических фруктов бывает достаточно выдер¬
жки в течение 1 мин при 95 °С. При этой
температуре погибают дрожжи и плесневые
грибы, син тезирующие ряд пектолитических
ферментов [598]. Наличие остаточной ак¬
тивности пектинметилэстераз в конечном
продукте может привести к дестабилизации
взвеси [467].Благодаря частичному разрушению парен¬
хим клеточных стенок под воздействием со¬
ответствующих пектолитических ферментов
(мацерации) связанные клеточные ткани в
процессе изготовления пюре манго разруша¬
ются и переводят суспензию из отдельных
клеток. Благодаря этому обеспечивается из¬
готовление стабильного нектара манго, в тех¬
нологии производства которого могут быть
использованы разнообразные ферментные
препараты. Обработка ферментами осуще¬
ствляется при температуре 40 “С в течение
1 ч, а рабочая дозировка ферментного препа¬
рата составляет около 200 млн-1 [443,488].Гомогенизацией пюре достигаются два эф¬
фекта: снижается размер частиц (до 0,5-3	мкм) и повышается вязкость жидкой фазы
вследствие высвобождения пектина из сре¬
динного слоя клеточной стенки, что объяс¬
няет позитивное влияние гомогенизации на
стабильность взвеси. Для стабилизации
продуктов лучше всего подходят коллоидные
дробилки или гомогенизаторы высокого дав¬
ления, однако чрезмерная гомогенизация мо¬
жет привести к образованию сметанообраз¬
ной консистенции, и поэтому ее следует избе¬
гать [619]. Как известно, вязкость жидкой
фазы фруктового сока и, соответственно,
стабильность взвеси повышается при добав¬
лении 0,1% пектина.Концентрированный сок манго
Так как шоре из плодов манго характеризует¬
ся повышенной вязкостью и чувствительно¬
стью к нагреванию, а также (в первую оче¬
редь) большим содержанием мякоти, изготов¬
ление из него концентрированного продукта
сопряжено с определенными трудностями.
При концентрировании большая часть аро-
матобразующих веществ и некоторая часть
витаминов теряются. Кроме того, при нагре¬
вании возникает посторонний привкус. При
концентрировании происходит повышение
вязкости и, соответственно, уменьшение те¬
кучести продукта, вследствие чего произво¬
дительность установки резко снижается. Кро¬
ме того, волокнистые частицы могут образо¬
вывать отложения на стенках установки для
концентрирования. Более оптимальные ре¬
зультаты при изготовлении концентрирован¬
ных соков манго (см. рис. 3.108) обеспечивает
применение технологии разделения фаз (см.
разел 5.3.3.1). Эта технология включает сле¬
дующие основные операции. Для переработки
выбирают сорта манго с высоким выходом
сока и более выраженным ароматом. Мякоть
пастеризуют при 75 °С в течение 1 мин в пла¬
стинчатом теплообменнике и быстро охлаж¬
дают. Затем мякоть пропускают через центри¬
фугу со скоростью разделения 5000 об/мин,
где происходит ее отделение от жидкой фазы.
Большая часть ароматобразующих веществ
остается в мякоти [481]. Жидкую фазу, со¬
ставляющую около 75% всего объема, кон¬
центрируют примерно до 45% сухих веществ
с помощью выпаривания или заморажива¬
ния. Концентрированную жидкую фазу сме¬
шивают с отделенной от нее мякотью. Полу¬
ченный таким образом концентрированный
сок манго (40% сухих веществ) характеризу-
Производство фруктовых соков259стоя хорошим ароматом, естественностью
цвета. При температуре -12 “С он может хра¬
ниться несколько месяцев (438-440, 483].
Непоередственое концентрированно, без раз¬
деления фаз, возможно лишь в ограниченной
степени (до 30% сухих веществ) [511].3.8.2.5.	ПапайяУ плодов панайн (формой они похожи на
дыню) тонкая, мягкая, светло-зеленая или
желтая кожура и желтая или оранжево-крас¬
ная мякоть, по консистенции напоминаю¬
щую тыкву, с многочисленными мелкими
семенами. Плоды весят от 400 г до 10 кг, но
в большинстве случаев — 1-2 кг. Плодовая
мякоть имеет сладкий вкус, сходный со вку¬
сом дыни, и низкое содержание кислот. Пло¬
ды папайи характеризуются высоким зна¬
чением pH (5,0-5,5), что сказывается на
процессе переработки и консервирования.
Примечательно высокое содержание кароти-
ноидов — 15-60 млн-1 [513], состоящих глав¬
ным образом из ликопина, р-крпптоксанти-
на и (!-каротина (провитамина А). Основные
кислоты — лимонная и яблочная. Содержа¬
ние сахара составляет примерно 15%, причем
сахара представлены главным образом саха¬
розой. Плоды, собранные незрелыми, нико¬
гда не достигают полной спелости, харак¬
теризующейся ярко выраженным ароматом.
Основные ароматобразующие вещества —
это бензилизотиоцианат, линалоол и рядтер-
пеновых углеводородов. Часть из них содер¬
жится в гликозидах в связанном виде и выс¬
вобождается лишь в процессе переработки
под действием присутствующих в плодах
ферментов [491].Чтобы обеспечить возможность транспор¬
тировки плодов, их собирают незадолго до на¬
ступления спелости (из-за свойств кожицы).
Спелые плоды чувствительны к сдавлива¬
нию, быстро (в течение нескольких дней) пе¬
резревают и подвержены заражению грибами
и вредителями. Максимальный срок хране¬
ния при температуре 10-13 °С составляет
около трех недель. При температурах ниже
7 ‘С плоды могут быть повреждены холод¬
ным шоком [594]. В связи с этим плоды па¬
пайи потребляют в основном в свежем виде
непосредственно в регионах возделывания.
В настоящее время их экспортируют лишь
в ограниченных количествах. Производство
пюре и нектаров из папайи представляется
перспективной промышленной возможно¬
стью для ее переработки.Пюре папайиПри переработке плодов папайи в пюре необхо¬
димо учитывать следующие факторы. Кожура
плодов обычно бывает заражена вредителями
и грибами. Содержащийся в кожуре млечный
сок (латекс) не должен смешиваться с соком
плодовой мякоти. Присутствующие в плодах в
довольно большом количестве активные фер¬
менты следует незамедлительно дезактивиро¬
вать (в самом начале проиесса переработки,
а затем и в ходе переработки). Семена с боль¬
шим содержанием жиров, обладающие соб¬
ственным вкусом, следует полностью уда¬
лить, не разрушая их оболочки. Во избежание
изменения цвета продукта все детали обору¬
дования, контактирующие с пульпой, долж¬
ны быть изготовлены из нержавеющей стали.Примечательно наличие в плодах папайи
(особенно в кожуре) активных ферментов
[429]. Прежде всего это пектинэстеразы, но-
лигалактуроназа и иолифенолоксидазы, об¬
ладающие относительно высокой термоста-
бильностью. Для полного подавлении актив¬
ности пектинэстеразы требуется тепловая
обработка в течение 1 мин при температуре
80 "С [525]. В мякоти папайи обнаружено два
вида пектинэстераз: термолабильная и тер¬
мостабильная [529]. Температурный О-фак-
тор для термостабилыюй пектинэстеразы в
мякоти с pH 3,8 равен 16,7,7,2 и 3,7 мин при
75,77 и 80 ’С соответственно.Разработана технология получения пюре
из плодов папайи [459-461]. Технологиче¬
ская схема переработки представлена на рис.
3.109. Плоды замачивают в течение 20 мин в
горячей воде'(50 "С) и затем охлаждают. Бла¬
годаря этому удаляются оставшиеся вредите¬
ли, предотвращается порча плодов при по¬
следующем дозревании и ускоряется сам
процесс дозревания. После замочки в горячен
воде плоды помещают в газовую камеру, где
они обрабатываются этпленднбромпдом, вы¬
зывающим гибель вредителей без поврежде¬
ния кожуры плодов. Затем плоды промывают
хлорированной водой и сортируют. В перера¬
ботке используют только полностью и рав¬
номерно спелые плоды. Незрелые плоды на¬
правляются в бункер для дозревания.Поступившие на переработку плоды па¬
пайи пропускаются через паровой туннель, в
котором они обрабатываются горячим паром
(100 °С) в течение 1-2 мин. Целью паровой
обработки является предотвращение вытека-ция, подавление активпостп ферментов ко-
262Глава ЗОспоппые разл ичия между двумя упомяну¬
тыми выше видами пассифлоры заключают¬
ся в том, что плоды жслтоіі пассифлоры име¬
ют диаметр 5-6 см, массу 60-80 г, содержат
больше кислоты. Желтая пассифлора, харак¬
теризующаяся высокой урожайностью, возде¬
лывается в Бразилии, на Гавайях, в Шри-Лан¬
ке и на островах Фиджи. Плоды пурпурно¬
красной пассифлоры более мелкие (диаметр4-5 см), весят около 35 г, в них содержится
меньше кислоты, а возделываются они глав¬
ным образом в Кении, Австралии, Южной
Африке и Индии. Красная разновидность
ввиду интенсивного фруктового вкуса значи¬
тельно чаще используется для приготовле¬
ния соков, чем желтая [521,561,568].Плоды собирают незрелыми (или каж¬
дое утро собирают с земли опавшие плоды).
Сформировавшийся выраженный аромат
имеют плоды, созревшие на дереве. Спелые
плоды идентифицируются обычно по цвету
кожуры — у спелых плодов красной разно¬
видности она приобретает равномерный тем¬
но-фиолетовой цвет, а у желтой — насыщен¬
ный желтый. Спелые плоды незамедлитель¬
но поступают па переработку пли хранятся в
течение нескольких недель при 6-7 °С и от¬
носительной влажности воздуха 85-90%.
Пассифлору очень редко потребляют в све¬
жем виде из-за высокого содержания кисло¬
ты (3-5%). Основная кислота — лимонная,
но присутствуют яблочная и янтарная. Пас¬
сифлору можно сравнить с лимоном, с связи
с чем сок потребляют обычно разбавленным
и с добавленным сахаром в виде освежающе¬
го напитка. Плоды пассифлоры содержат
примерно 35% сока, причем 50-55% их мас¬
сы приходится на кожуру и 8-14% — на кос¬
точки (601].Примечательно, что пассифлора содержит
большие количества магния (10-17 мг/100 г),
флавоноидов и фенолов. Аромат красных
плодов характеризуется как очень приятный,
цветочно-фруктовый, а аромат желтых пло¬
дов — как экзотически эфирный с резкой но¬
той серы. В красных плодах присутствует
значительно более высокая концентрация
сложных эфиров и р-иононои. Важнейшими
ароматобразующимн веществами являются
(2)-3- гексен и лбу та ноат, гексилбутаноат,
этнлбутаноат, этилгексаноат и этил-(2)-4,7-
окталеноат. Кроме того, присутствуют ряд
терпеиоидов — например, эдулан 1 и II (с за¬
пахом, схожим с запахом розы; характерен
для красной пассифлоры), линалоол и лина-
лоолоксид. Для аромата желтой пассифло¬ры характерны метастиг.ма-5,8(1£)-лиен-4-он
и соединения серы (например, З-мсркаптОгек-
санол и З-(метилтио)-гексанол), хотя эти ве¬
щества встречаются также и в красной пас¬
сифлоре ]466,476,485,492,599].Сок пассифлорыПлоды основательно моют в движущихся
моечных емкостях или в распылительной ус¬
тановке под сильной струей воды, затем инс¬
пектируют. Сок из плодов пассифлоры извле¬
кают различными способами (рис. 3.110).По гавайской технологии плоды нарезают
цилиндрическими кусочками (шайбами) тол¬
щиной 15 мм (для резки используют зазуб¬
ренные, вращающиеся и круглые ножи). Шай¬
бы подаются в центробежную установку для
отжима сока с расположенным под углом
барабаном и перфорированной стенкой. Ку¬
сочки плодов под действием центробежной
силы (175 г) прижимаются к стенке, при этом
сок и косточки выдавливаются через отвер¬
стия наружу, а кусочки кожуры падают вниз
и выгружаются лентой транспортера [601].
В Австралии плоды пропускают между дву¬
мя вращающимися конусами, расположен¬
ными под углом относительно друг друга,
благодаря чему плоды вовлекаются во вра¬
щение и раздавливаются. Кожура плодов ло¬
пается, давая выход мякоти, которую проти¬
рают через сито с размером отверстий 6,3 мм.
Кожура с остатками мякоти не используется
в дальнейших операциях для предотвраще¬
ния загрязнения сока частицами кожуры
[466]. В австралийской провинций Квинс¬
ленд в технологической линии используют
модифицированную машину для удаления
косточек из абрикосов. Плоды подаются в
полусферические карманы, в которых в ниж¬
ней части плода наносятся крестообразные
надрезы. Под давлением поршня, опускаю¬
щегося сверху, мякоть вытесняется из кар¬
мана вместе с косточками через нижнее от¬
верстие.Наилучшая и одновременно самая про¬
стая установка, так называемый «пасси-
пресс-экстрактор», была разработана фир¬
мой Bertuzzi 5.Л. (Италия). Установка рабо¬
тает подобно прессу для отжима сока из
цитрусовых фруктов. Плоды подвергают
прессованию между двумя вращающимися
валками (один из валков имеет резиновое по¬
крытие, а на другом имеются зубцы из нержа¬
веющей стали). Вал с зубцами прижимает
плоды к ситу, таким образом мякоть отделя¬
ется от сока [466].
Плоды пассифлоры	_1—СI Сортировка	■]~Дозревание плодов |]—Незрелые плоды:,	*	1 Модифицированная машина| Машина для резки плодов | I для удаления косточек из абрикосов |Основа для напитков Концентрированный сок	СРис. 110. Технологическая схема переработки пассифлоры (маракуйи)
264Глава 3Смесь сока с косточками пропускается че¬
рез две протирочные машины. В большин¬
стве случаев для этого используют терочные
или щеточные протирочные машины с удар¬
ными лопатками из эластичного материала.
В результате вращения плодовая мякоть вы¬
давливается через перфорированную стенку
цилиндрического корпуса. На первом сите
(размер отверстий 0,84 мм) удаляются кос¬
точки, а на втором сите (размер отверстий 0,51
мм) отделяются раздробленные косточки, во¬
локна и небольшие частицы. Выход сока со¬
ставляет в большинстве случаев 30-35%.Для повышения выхода сока, мезгу обраба¬
тывают пектолнтическими ферментами. Ис¬
следования мякоти плодов пассифлоры под
стереоскопическим микроскопом показали,
что сок сосредоточен в маленьких вакуолях,
расположенных вокруг косточек. Ферменты
разрыхляют стенки вакуолей и облегчают вы¬
ход сока, В данной технологии плоды разреза¬
ют пополам, мякоть отделяют от половинок
с помощью специального устройства и пода¬
ют ее на сито с отверстиями, а затем обраба¬
тывают ферментами в дозировке 0,1% в тече¬
ние 2 ч при 40 "С. В результате получают
вторую фракцию сока, масса которого со¬
ставляет около 10% от массы плода, благода¬
ря чему общий выход сока возрастает до 45%.
Хотя мезга характеризуется низким значени¬
ем pH, это не является препятствием для ус¬
пешного применения ферментов. Сок второй
фракции имеет такой же химический состав
и такие же физические свойства, как и основ-Содержание крахмала в красной пассиф¬
лоре составляет 1,0 3,7%, в желтой — при¬
мерно 0,06% [518]. Зерна крахмала состоят
почти исключительно из амилопектина и со¬
держат всего 1,2% амилозы, поэтому сок пас¬
сифлоры склонен к образованию желеобраз¬
ной консистенции.Для удаления пузырьков воздуха, предот¬
вращения окисления ароматобразуюших ве¬
ществ и потемнения сок подвергают деаэра¬
ции. Затем его разливают в покрытые пище¬
вым лаком жестяные банки, закатывают их в
вакууме или под паром, замораживают и хра¬
нят при температуре -18 °С. Сок можно раз¬
ливать также в 50-200-литровые бочки, за¬
мораживая при указанной температуре. До¬
бавление сахара повышает стабильность
аромата и компенсирует высокое содержание
кислоты (добавление 75 частей сахара на 100
частей сока позволяет изготовить концент¬
рированную основу, при разбавлении кото¬рой водой в пропорции 1 :4 получается заме¬
чательный напиток).Обеспечение сохранности продукта из-за
высокого содержания кислот не представля¬
ет особых проблем. Его можно харннть при
комнатной температуре, правда по истечении
нескольких месяцев наблюдаются изменения
аромата, потемнение и осаждение взвеси.
Поэтому, чтобы подавить активность пскти-
нэстераз и предотвратить потемнение про¬
дукта, рекомендуется проводить высокотем¬
пературную обработку сока нагревом до 93 °С
и с добавлением аскорбиновой кислоты в
концентрации 1000 млн 1 [558].Кроме того, рекомендуется проводить пас
теризацию соков перед замораживанием. По¬
скольку аромат пассифлоры чувствителен к
действию высоких температур, для пастери¬
зации используют установки для сверхкорот¬
кой тепловой обработки, либо соки разлива¬
ют в металлические банки и закатывают их в
вакууме, затем пастеризуют продукт в рота¬
ционном автоклаве. Чтобы свести к миниму¬
му изменения цвета и аромата, фасованный
в банки продукт следует хранить при низких
температурах, поскольку повышенная темпе¬
ратура хранения приводит к кислотному гид¬
ролизу важнейших ароматобразуюших ве¬
ществ [600].Концентрированный сок пассифлорыПоскольку ароматобразующне вещества яв¬
ляются летучими соединениями и чувстви¬
тельны к действию высоких температур, сок
пассифлоры обычно не концентрируют. Если
в этом все же есть необходимость, то процесс
следует проводить за более ко1>откос время и
при низких температурах. Рекомендуется ис¬
пользовать установки, оборудованные улав¬
ливателем ароматобразуюших веществ. Перед
замораживанием добавляют первые 10-15%
концентрированного дистиллята ароматобра-
зующих веществ [466]. При концентрирова¬
нии сока применяют установки с тангенци¬
альной подачей пара 1487]. Присутствие
крахмала не вызывает проблем. Как показы¬
вает опыт, предварительный нагрев сока до
68 °С предпочтительнее, чем подача сока в
установку для концентрирования при ком¬
натной температуре. В большинстве случаев
сок концентрируют до 50% и затем замора¬
живают при температуре -18 "С. Срок хране¬
ния зависит от выбранного температурного
режима и составляет при -18 ‘С 6 мес, при4	°С — 3 мес, а при 20 °С — 1 мес без суще¬
ственного снижения качества продукта 15001.
Производство фруктовых соков265Концентрированный сок может быть по¬
лучен ультрафильтрацией или обратным ос¬
мосом [555, 610]. Проблемы концентрирова¬
ния ультрафильтрацией связаны с закупоркой
нор мембран (так называемый «фоулипг» —
fouling). Благодаря использованию фермент¬
ной обработки (ферментный препарат Ultra-
гут 100 в дозировке 100 млн-1 при 30 °С в тече¬
ние 1 ч), центрифугированию при 9000 об/мин
(центрифуга фирмы Wesfalia Separator AG,
тип 5/1-1-02-235), пастеризации при 75 "С в
течение 40 с и концентрнрованию посредст¬
вом ультрафильтрацин можно изготовить
концентрированный пермеат с 70% сухих
веществ, который смешивают с ретентатом
(20% сухих веществ). Получаемый таким
образом конечный продукт (40% сухих ве¬
ществ) характеризуется высоким качеством.
Ультрафильтрация осуществляется на обо¬
рудовании фирмы PCI с применением мем¬
браны марки PCI ВХ6 UF (предельное зна¬
чение 25 000 дальтон) при давлении от 10 до14	бар (616].Напитки на основе сока пассифлорыВ качестве основы для напитков используют
смесь концентрированного сока пассифлоры
и 70%-ного сахарного сиропа в пропорции
примерно 1 : 2. Из этой основы путем ее раз¬
бавления изготавливают сокосодержащие
напитки, в которых доля сока составляет 20%
[456, 466]. Сок пассифлоры прекрасно под¬
ходит для изготовления 5%-ных (и выше) ос¬
вежающих напитков, но обычно доля сока в
таких напитках превышает 10%. Сок, полу¬
ченный из красной пассифлоры, использу¬
ется преимущественно для купажирования
с яблочным, грушевым и персиковым сока¬
ми, а сок из желтой пассифлоры — для купа¬
жирования с апельсиновым и ананасовым,
а также соками из гуавы и папайи (в соотно¬
шении 82,5 :17,5 или 87,5 : 12,5) (566].3.8.3.	Другие тропические
фрукты3.8.3.1.	АцеролаТропическую вишню ацеролу называют за¬
падно-индийской, антильской, пуэрто-ри¬
канской или барбадосской вишней. Пло¬
ды по форме и размерам похожи на плоды
обычной вишни (примерно 3 см в диаметре,
массой до 10 г, желто-оранжевого или крас¬
ного цвета, с блестящей кожицей). Плоды
легко портятся, поэтому в свежем виде их неэкспортируют. Мякоть отличается тонким
ароматом и приятным фруктовым и доволь¬
но кислым вкусом. В связи с очень высоким
содержанием витамина С ацерола является
очень ценным фруктом (из нее вырабаты¬
вают сок, концентрированный сок или по¬
рошок). В незрелых плодах содержится до4	г/100 г аскорбиновой кислоты, а в спелых
плодах содержание аскорбиновой кислоты
меньше и составляет 1-2,5 г/100 г. По этой
причине к спелым плодам при переработке
обычно добавляют некоторое количество не¬
зрелых плодов. Примерно 20% аскорбиновой
кислоты теряются в процессе тепловой обра¬
ботки [501, 544].Сок ацеролыТехнология получения сока из плодов ацеро¬
лы сравнительно проста и не отличается от
технологии получения сока из других косточ¬
ковых фруктов (например, из вишни). При
переработке следует обратить особое внима¬
ние на сохранение высокого природного со¬
держания ценной аскорбиновой кислоты.
Плоды сортируют, моют и измельчают, не
разрушая при этом косточек (например, с по¬
мощью лопастных валковых дробилок). Сок
получают отжимом с использованием пакет¬
ного пресса или другого соответствующего
прессовочного оборудования. При помощи
предварительного нагрева мезги можно повы¬
сить выход сока и улучшить его качество. Сок
осветляют центрифугированием (например, в
декантере). Затем сок фильтруют с примене¬
нием специальных вспомогательных средств
(в частности кизельгура), облегчающих филь¬
трование. Выход сока составляет примерно
80% от массы плодов. Сок имеет розовый цвет
и от 8 до 11% сухих веществ. Пастеризация
осуществляется в теплообменнике в течение
45 с при 88 °С, причем потери аскорбиновой
кислоты составляют при этом только 2%. Сок
сразу разливают в лакированные или не ла¬
кированные жестяные банки пли стеклянные
бутылки, укупоривают и выдерживают 1 мин
в горячем состоянии, а затем быстро охлажда¬
ют, На стабильность витамина С во время
хранения решающее значение оказывает тем¬
пературный режим. Потери витамина С пос¬
ле 1 года хранения при комнатной температу¬
ре (26-29 °С) составляют от 50 до 80%. тогда
как при температуре хранения 7 “С теряется
только21%. Причиной появления чужеродно
го запаха (запах сена) в соке являются интен¬
сивная тепловая обработка и хранение в теп¬
лом помещении [501,569].
266Концентрированный сок ацеролыКонцентрированный сок ацеролы исполь¬
зуется н качестве природного источника ви¬
тамина С, как основа для приготовления
смешанных фруктовых соков и сырье для из¬
готовления сухого порошка. Концентриро¬
ванные соки ацеролы производятся главным
образом в Пуэрто-Рико для поставок на экс¬
порт. Концентрирование следует проводить
при возможно более низкой температуре,
и для этого предпочтительнее использовать
установку с нисходящим движением жидко¬
сти. Сок ацеролы концентрируют до 60% су¬
хих веществ. Продукт пастеризуют и разли¬
вают в жестяные банки или бочки вместимо¬
стью 50-200 кг. Хранят его при -18 "С во
избежание потерь витамина С. Концентри¬
рованный сок нестабилен, причем изменения
состава отмечаются уже при 0 “С. Потери
витамина С постоянны, цвет продукта также
меняется, становясь все темнее. Хранение при
повышенных температурах приводит к обра¬
зованию углекислого газа в результате реак¬
ции распада аскорбиновой кислоты. Повы¬
шение давления газа приводит в некоторых
случаях к вспучиванию банок (470, 544].3.8.3.2.	Яблоко кешьюЯблоко кешью представляет собой ложный
плод дерева кешью, принадлежащего к тому
же ботаническому семейству, что и манго.
В ботаническом смысле яблоко кешыо — это
плодоножка, к которой прикрепляется хоро¬
шо известный орех кешью. Ножка ореха ке¬
шью разрастается в ложный плод грушевид¬
ной формы, массой в 4-5 раз превосходящий
массу истинного плода (ореха). Деревья ке¬
шью возделываются главным образом из-за
ценных орехов, и поэтому яблоко кешыо сле¬
дует рассматривать как побочный продукт,
который часто не перерабатывают, а просто
выбрасывают, считая отходом основного про¬
изводства [434, 568].Плодовая мякоть яблока кешыо очень соч¬
ная, волокнистая, желто-оранжевого или
красного цвета, с характерным вяжущим вку¬
сом, обусловленным высоким содержанием
дубильных веществ. По причине вяжущего
вкуса яблоко кешью не очень ценится, но в
Бразилии плоды очень популярны и потреб¬
ляются как в свежем, так и в консервирован¬
ном виде. В настоящее время яблоки кешью
также перерабатывают на сок [533]. Содер¬
жание танинов зависит от сорта и условий
возделывания, но в первую очередь — от спе¬
лости (в полностью спелых плодах таниновменьше). Применяя специальные стабилизи¬
рующие средства, содержание танинов мож¬
но существенно снизить. В теплом климате
плоды хранятся не более 1 сут, в связи с чем
их следует перерабатывать как можно скорее.
Сок яблок кешьюПлоды тщательно сортируют. 11ерсзревшие и
испорченные плоды удаляют, поскольку они
отрицательно влияют на вкус и аромат сока.
Затем плоды хорошо моют. Сок получают с.
помощью обычного корзиночного пресса, но
его можно получить в шнековом прессе, отжи¬
мая измельченные плоды (выход сока состав¬
ляет примерно 80%). Затем сок сразу пастери¬
зуют (в течение 2 мин при 90 °С). Благодаря
этому предотвращается ферментативное по¬
темнение. Чтобы улучшить вкус, дубильные
вещества удаляют путем добавления 5%-ного
раствора желатина (дозировка 250-500 г/гл).
Сок фильтруют с применением вспомогатель¬
ных фильтрующих средств.Для осветления сока используют декан-
тер. Для увеличения срока годности к соку
яблок кешью часто добавляют сок лайма. Для
подавления нежелательных биохимических
реакций, вызывающих потемнение продукта,
может быть использован метабисульфит ка¬
лия (в расчете на БОг концентрация состав¬
ляет 100 млн ') |434,533].
Концентрированный сок яблок кешью
В будущем определенные перспективы для
поставок на экспорт могут иметь главным
образом концентрированные соки яблок ке¬
шью. Для их производства могут быть ис¬
пользованы установки для концентриро¬
вания с тангенциальной подачей пара или
пленочные установки, с помощью которых в
течение ко)юткого времени содержание сухих
веществ повышается до 65%. Концентриро¬
ванные соки яблок кешью хранят при темпе¬
ратуре -20” С.3.8.3.3. КивиКиви получили распространение на мировом
рынке лишь в последние годы. Родиной киви
является Китай, поэтому киви называют так¬
же китайским крыжовником. Всемирную из¬
вестность этот фрукт получил благодаря уси¬
лиям новозеландских селекционеров, которые
вывели соответствующие сорта. Под возделы¬
вание киви в Новой Зеландии были отведены
большие площади, но в начале 1990-х гг. они
были значительно сокращены (тем не меиее
в 1997 г. они составляли 10 329 га). Свое на¬
звание этот фрукт получил по имени повозе-
Производство фруктовых соков267ландекой птицы киви. Плоды киви имеют
продолговатую форму и длину 7-10 см и око¬
ло 5 см в диаметре, масса плодов — 75-100 г.
Кожура киви коричневатого цвета, довольно
твердая, с короткими коричневыми ворсинка¬
ми, мякоть — травянисто-зеленого цвета, соч¬
ная, кисло-сладкая, напоминающая дыню и
клубнику. В мякоти содержится много мел¬
ких плоских коричневато-черных съедобных
семян, расположенных лучеобразно вокруг
желто-белой сердцевины.Спелые плоды содержат от 13 до 16% и
2,6% кислот (лимонная, хинная и яблочная).
К основным ароматобразующим веществам
относятся (Е)-2-гексенал, (Е)-2-гексенол,
этилбутаиоат, 1-гексанол и метилбутаноат,
образующиеся под действием липоксидаз и в
результате расщепления жиров [526]. Посто¬
ронний запах, появляющийся в соке киви и
напоминающий запах скошенной увядшей
травы или сена, объясняется переизбытком
(Е)-гекс-З-снала [615]. Плоды хорошо транс¬
портируются и хранятся (в прохладном по¬
мещении — до 8 недель, при 0 ”С и относи¬
тельной влажности 90-95% — 6 мес [490,
556]. Плоды потребляются главным образом
в свежем виде, хотя известны и продукты пе¬
реработки киви: киви, консервированные ку¬
сочками в сахарном сиропе в жестяных бан¬
ках, пюре, соки и концентрированные соки
киви [484,602,608].Пюре кивиПлоды тщательно моют водой с добавлением
5-10 млн'1 хлора, так как их перерабатывают
вместе с кожурой. Если же требуется очистка
плодов от кожуры (при изготовлении консер¬
вированных кусочков киви в сахарном сиропе
в жестяных банках или при изготовлении су¬
шеных киви), то плоды очищают, замачивая в
течение 45-90 с в кипящем 10-15%-ном ра¬
створе ЫаОН. После этого плоды для охлаж¬
дения выдерживают в течение ночи при темпе¬
ратуре 1 'С. Охлажденные плоды измельчают
в молотковой дробилке (скорость вращения
1610 об/мин), оснащенной ситом с размером
отверстий 1,27 см. Холодную (8 °С) массу сра¬
зу протирают в протирочной машине с ситом
с размером отверстий 0,5 мм, где происходит
отделение и удаление семян и кусочков кожу¬
ры. Затем пюре перекачивают через скребко¬
вый теплообменник (90 °С), откуда оно попа¬
дает во второй скребковый теплообменник
для охлаждения до комнатной температуры
(23 "С). Выход пюре составляет примерно
90%. Пюре фасуют в полиэтиленовые мешкии упаковывают в картонные короба, запеча¬
тывают и быстро замораживают. Хранят
пюре при -18° С [602]. Применяется также
асептический розлив.В работе [609] рекомендуется перед розли¬
вом проводить деаэрацию пюре во избежание
потемнения продукта во время хранения, ко¬
торое обусловлено скорее окислением аскор¬
биновой кислоты, чем реакцией Майяра. До¬
бавлением сахара к пюре киви (14,8% сухих
веществ) получают концентрированный про¬
дукт с 40% сухих веществ, который пастери¬
зуют в течение 1 мин в пластинчатом тепло¬
обменнике при температуре 88 "С и затем
охлаждают до 7 °С. Готовый продукт фасуют
в лакированные жестяные банки со свобод¬
ным объемом в верхней части банки или в
полиэтиленовые мешки, после чего концент¬
рированный продукт замораживают в тече¬
ние 3 ч при -37 °С. Температура хранения со¬
ставляет-18'С [484].Нектар из кивиНектары изготавлявают добавлением к пюре
киви воды, сахара и лимонной кислоты. Нек¬
тары из киви обычно содержат 14% сухих ве¬
ществ, 0,5-0,6% кислот, а также имеют pH от3,5	до 3,6. Нектары из киви пастеризуют в те¬
чение 1 мин в пластинчатом теплообменнике
при 88 °С и разливают в лакированные жес¬
тяные банки, которые в течение 7 мин выдер¬
живают в горячем состоянии, а затем быстро
охлаждают [602].Сок кивиИзвестны результаты исследований, посвя¬
щенных получению из плодов киви прозрач¬
ного сока. Для денатурирования белков и по¬
давления активности ферментов плоды блан¬
шируют в кипящей ноле в течение 10 мин,
и затем измельчают в молотковой дробилке.
После добавления вспомогательных средств,
облегчающих прессование (2% волокнистой
целлюлозы), и пектолитических ферментов
(Ultrazim 100G фирмы NOVO) в дозировке
100 млн*1 пюре выдерживают в течение 1 ч
при комнатной температуре и затем отжима¬
ют на пакетном или горизонтальном прессе
фирмы Bucher-GuyегАС. Полупрозрачный сок
в течение 5 мин нагревают в пластинчатом
теплообменнике при 90 °С и затем быстро ох¬
лаждают до 30-40 °С. В сок добавляют 0,5%
кизельгура и фильтруют через слои нелита
толщиной 2-3 мм. Горячий (85 'С) прозрач¬
ный сок разливают в жестяные банки, кото¬
рые закатывают и охлаждают [608].
268Глаза 33.8.3.4.ЛичиРодинойличи (сливы личи) являются юж-ные облас:тн Кита1Я, но в настоящее время этакультураВОЗДСЛ1»шается во многих субтро-пическихстрана:с с теплым летом, высокойстном осаДКОВ П 11ериод плодоношения. Личиуспешно 1культишфуют в Китае, Индии, Юж-ной Афр||ке,а таь;же на Гавайях, в Австралиии Новой Зеландии. Плоды имеют овальнуюформу от3 до Лсм в диаметре и жесткую,тонкую, покрытую пупырышками кожуру ро¬
зового цвета различных оттенков, которая
по мере высыхания плода становится корич¬
невой. Плод содержит одну большую несъе¬
добную косточку, покрытую блестящей ко¬
ричневой скорлупой с высоким содержанием
дубильных веществ. Мякоть прозрачная, бе¬
лого цвета, желеобразная, со сладким, нео¬
бычайно приятным вкусом и превосходным
запахом. Содержание сахаров составляет
примерно 16%, кислот — около 0,5% (основ¬
ная кислота — яблочная, примерно 85%). Цвет
обусловлен антоцианинами, главным образом
цианидин-З-рутинзидом. Цветочный запах
определяют терпеноиды (лимонин, цераниал,
цераниол, цитропеллол и перал), а также2-фен илэтиловый спирт. Аромат плодов на¬
чинает меняться сразу после сбора урожая,
в связи с чем аромат экспортируемых фрук¬
тов, как и продуктов переработки личи (кон¬
сервированные в сахарном сиропе плоды в
жестяных банках, сок и сухие плоды личи —
так называемые «орехи личи») никогда не
сравнится с ароматом свежих фруктов. Пло¬
ды легко транспортируются, но при хране¬
нии в теплом помещении они за 3 дня пере¬
зревают. При температурах от 0 до 5 °С они
могут храниться до 5 недель [505,544,562].
Сок личиПри переработке личи проблему представляет
лишь удаление кожуры, все остальные техно¬
логические операции выполняются, как обыч¬
но, с использованием дробилок, пакетных
прессов, протирочных машин, а при необхо¬
димости в технологическую линию включа¬
ют операции центрифугирования и фильтро¬
вания. Для удаления кожуры плоды замачи¬
вают в течение 3 мин при 90 °С в 20%-ном
растворе №ОН, в результате чего кожура лег¬
ко отделяется от плодовой мякоти (469). За¬
тем ее удаляют механическим способом, а
плоды моют для удаления кусочков кожуры
и остатков щелочи. Оставшиеся частицы ко¬
журы удаляются вручную. Очищенные пло¬ды пропускают через коллоидную дробилку,
а затем через протирочную машину (сито с
размерами отверстий 0.5 мм), где они оконча¬
тельно освобождаются от частичек кожуры и
косточек. Мутный сок подвергается деаэра¬
ции, после чего в течение 15 с пастеризуется
при 95 “С, немедленно разливается и замора¬
живается. Хранят его при -18 ’С.Для получения прозрачного сока из личи
мутный сок осветляют центрифугированием
и фильтрованием. Использование пектолн-
тнческих ферментов для осветления сока не¬
эффективно.3.8.3.5.	Аннона колючая (гуанабана)Аннона колючая пли гуанабана - это наибо¬
лее известный фрукт семейства Аппопасте.
Плоды гуаиабаны массой 1-3 кг по своей ве¬
личине похожи на арбуз, а по форме и внешне¬
му виду — на гигантскую зеленую клубник)'.
Кожура гуаиабаны зеленого цвета, толстая,
очень мягкая, покрытая большим количеством
мясистых колючек, что придает плоду доволь¬
но непривлекательный вид. Мякоть сочная,
желтоватого цвета, волокнистая, создающая
во рту примерно такое же ощущение, как хло¬
пок. Семена твердые, темно-коричневого цве¬
та. Плод отличается превосходным кисло¬
вато-сладким освежающим вкусом и непо¬
вторимым ароматом [527, 538). Содержание
сахаров составляет около 11%, кислот (глав¬
ным образом яблочной) — около 1 %. Аромат-
образующие вещества — это в основном
сложные эфиры, так как терпеноиды присут¬
ствуют лишь в незначительных концентра¬
циях. Из-за отличного вкуса этот фрукт не
только потребляется в странах возделывания
в свежем виде, но и находит применение при
изготовлении освежающих напитков, соков
и сиропов. Спелые плоды — очень мягкие и
требуют осторожного обращения. Храниться
в холодных помещениях они могут лишь 2-
3 сут, легко портятся, их нельзя транспорти¬
ровать, и поэтому вряд ли можно ожидать,
что они будут пользоваться успехом на евро¬
пейском и североамериканском рынках све¬
жих фруктов. Значительно больше шансов
для продажи имеют продукты переработки
гуаиабаны.Мякоть гуаиабаныСпелые плоды тщательно моют в вентиля¬
торной моечной машине с использованием
хлорированной воды. Затем плоды вручную
очищают от кожуры (другие способы очист¬
ки практически не применяются) [4541. Мя-
Производство фруктовых соков269коп. протирают в протирочной матине па
сите с размером отверстий 1,5 мм и резино¬
выми лопаточками, где она освобождается от
косточек. Выход продукта составляет при¬
мерно 60%, хотя содержание мякоти в плодах
превышает 90%. Семена содержат алкалои¬
ды, в связи с чем желательно следить за со¬
блюдением их целостности и за тем, чтобыДля повышения выхода продукта (пример¬
но на 40%) пульпу подвергают обработке при
45 "С ферментным препаратом Pectinex UltraS	PL (фирмы NOVO) в дозировке 75 млн-1 в
течение 2 ч [617]. Затем мякоть пастеризуют
и в горячем виде разливают в нелакирован¬
ные жестяные банки. Если продукт предна¬
значен для транспортировки морским путем,
его можно заморозить (при этом к мякоти ча¬
сто добавляют сахар, повышая содержание
сухих веществ до 60%, и иногда — витамин С
(примерно 1,5 г/кг). Затем мякоть пастеризу¬
ют, охлаждают, замораживают и хранят при
-18 °С [571 ]. Готовый к употреблению напи¬
ток из таких продуктов получают путем 3-4-
кратного разбавления мякоти водой. В целях
повышения качества рекомендуется добавле¬
ние аскорбиновой кислоты.Нектар и напитки из гуанабаны
Нектар из гуанабаны изготавливают по обыч¬
ной технологии. Содержание фруктовой мя¬
коти в нектарах обычно превышает 20%. сухие
вещества — примерно 15%, а значение pH —
3,7 (содержание кислот около 0.4%). В таких
продуктах большое значение имеет их консис¬
тенция, поскольку она оказывает влияние на
вкус и однородность цвета, в связи с чем все
волокнистые частицы должны быть равно¬
мерно суспендированы в мякоти. Изготавли¬
вают купаж и из мякоти гуанабаны с мяко¬
тью и соками из других тропических фруктов
(например, мякоть гуанабаны купажируют с
шорт папайи и 25%-ным сахарным сиропом
в соотношении 20 : 30 : 50 с получением нек¬
тара с 19% сухих веществ и pH 4,1). Продукты
хорошего качества можно изготовить смеши¬
ванием мякоти гуанабаны с соком тамаринда
в соотношении примерно 1:1. Содержание
сухих веществ в готовом продукте составля¬
ет 15%, а pH 3,3-3,6.На Кубе из сока гуанабаны путем смеши¬
вания его с молоком и сахаром готовят осве¬
жающий напиток, называемый «чампола»
(Champola). В Пуэрто-Рико сок разбавляют
водой, получая наииток «карато» (Carato).
Напиток, состоящий из 80% сока сахарноготростника и 20% сока гуанабаны, называют
«гуарапо» (Guarapo) |463|. Продукты из гуа-
набапы пастеризуют как обычно н разлива¬
ют в горячем виде в жестяные банки или стек¬
лянные бутылки. Храпение осуществляется
при низких температурах [452,570].3.8.3.6.	ТамариндНапитки из тамаринда пользовались попу¬
лярностью еще у древних египтян и греков.
Название этого фрукта происходит от араб¬
ского слова Tamrhindi, что означает «сухие фи¬
ники из Индии». В одной только Индии их
выращивалось около 3 млн т ежегодно [433].
Стручки тамаринда имеют изогнутую форму,
8-17 см в длину и 2,5 см в ширину, цвет от
серого до коричневого, внутри стручка скры¬
вается клейкая коричневая мякоть и 5-10 се¬
мян. Мякоть (так называемый тамарпндовый
мусс) обладает характерным сладко-кислым
вкусом, обусловленным содержанием винной
кислоты, и освежающим ароматом, напоми¬
нающим аромат цитрусовых фруктов [523].
Содержание сахаров — около 25%, сахара
представлены в основном глюкозой, фрукто¬
зой и ксилозой в соотношении 1:1:0,5 [5811.
Основные группы летучих ароматобразую-
пшх веществ — монотерпены, производные
фурана и бензальдегида, а также метилпи-
рацин. Цитрусовая нота и несколько жгу¬
чий привкус мякоти тамаринда обусловлены
именно этими веществами |442[. Тамариндо¬
вий мусс в странах возделывания широко
используется как важная составная часть на¬
циональных блюд и приправ (например, он
входит в состав соусов карри и чатни, а так¬
же используется для подкнелепия), но самое
широкое применениеои находит при изготов¬
лении освежающих напитков.Плоды снимают с дерева лишь по достиже¬
нии полной спелости. Спелые плоды сухие,
поэтому мякоть плохо отделяется от кожуры и
семян. Чтобы получить мякоть с сухими ве¬
ществами содержанием 13,2% и хорошим аро¬
матом плоды на 48 ч замачивают в воде (в со¬
отношении 1 : 2) [453]. При промышленном
изготовлении концентрированного сока та¬
маринда плоды разваривают в кипяшей воде,
затем фильтруют и концентрируют в вакууме
до 60% сухих вешеств. Концентрированный
сок в горячем виде разливают в стеклянные
бутылки [433, 543]. Такие концентрирован¬
ные соки содержат около 12% кислот (н рас¬
чете на винную кислоту). Чтобы повысить
выход продукта, в работе [582] предлагается
провести его обработку в течение 2 ч фермент¬
270Г лава 3ными препаратами Peciinex Ultra SPL (в дози¬
ровке 0,025%) и Xylanase фирмы NOVO (в до¬
зировке 0.01% ) при 30 °С, добавляя их к сме¬
си мякоти и воды (в соотношении 1 :10).3.8.3.7.	АрбузыАрбузы в настоящее время занимают первое
место в мире по масштабам возделывания
(табл. 3.19). Их с успехом культивируют во
многих теплых странах, но большая часть
мирового производства осуществляется в Ки¬
тае, '1урции, Иране и странах Средиземномо¬
рья. Арбузы весят от 2 до 10 кг, у них гладкая
толстая кожура от бледно-зеленого до темно¬
зеленого цвета. Мякоть арбуза — красного
цвета, водянистая, со слабым ароматом и
сладким, очень освежающим вкусом — про¬
низана черными семенами. Арбузы удобно
транспортировать, они хорошо хранятся. При15	°С их можно хранить несколько недель,
однако температура хранения из-за холодных
повреждений не должна быть ниже 7 “С. Со¬
держание сахаров составляет 7-10% (основ¬
ные сахара — фруктоза, глюкоза и сахароза),
содержание кислот (главным образом, яблоч¬
ной и лимонной) составляет около 0,2-0,4%.
У арбуза примечательно высокое содержа¬
ние ликопина (35-50 млн-1), являющегося
основным каротиноидом и обусловливаю¬
щего красный цвет мякоти плодов [596], а
также высокое содержание калия (примерно
100 мг/100 г), оказывающего определенное
мочегонные свойства арбузов. Содержание
свободных аминокислот также высоко. Осо¬
бенностью является присутствие цитрулли-
на, непротсиногенной аминокислоты [586].
Еще одна особенность арбузов состоит в том,
что комплекс ароматобразуюших веществ со¬
ставляют алифатические углеводороды (С9-
алкоголен и Сд-альдегиден). Характерными
ароматобразующими веществами являются
(Z, 2)-3,6-нонадиен-1-ол, (Z, 2)-3,6-нонадие-
нал и, наряду с этим, (2)-3-нонен-1-ол и (Z)-З-ноненал [611].Арбузный сок и концентрированный сок
уже давно высоко ценятся на юге России и в
Китае. Арбузный сок концентрируют до 60%
сухих веществ и для улучшения аромата сме¬
шивают с яблочным соком или с лимонной
кислотой. В Корее добавлением сахара к ар¬
бузному соку получают напиток с содержа¬
нием сухих веществ 11-13% [579].В настоящее время арбузный сок и концент¬
рированный сок становятся популярными в
США (особенно в производстве диетических
напитков). Для сохранения слабого ароматаи тонкого вкуса концентрирование сока до
65% сухих веществ в течение 3- 5 мин осуще¬
ствляется в быстродействующих установках
типа TASTE при высокой температуре. Время
концентрирования сока при 99 °С составляет6	с [495]. Для улучшения вкуса и аромата к
арбузному соку иногда добавляют грейпфру-
товый сок. Успешным оказалось и сочетание
ананасового, апелминового и арбузного со¬
ков, смешанных между собой в соотношении
10:10:80 [496, 497].3.8.4. Продукты из отходов
переработки тропических
фруктовРост объемов переработки тропических фрук¬
тов в тропических и субтропических странах
выдвинул на первый план необходимость ре¬
шения проблемы, связанной с утилизацией и
переработкой отходов производства. Исследо¬
вания показали, что путем эффективного ис¬
пользования некоторых видов отходов можно
получить ценные побочные продукты, имею¬
щие большое экономическое значение. Хоро¬
шие примеры эффективного использования
отходов можно найти в области переработки
цитрусовых фруктов. Оптимальное, эконо¬
мичное использование отходов переработки
тропических фруктов необходимо как с точки
зрения поддержания и повышения качества
жизни, обусловленного экологическими усло¬
виями обитания, так и с точки зрения береж¬
ного отношения к природным ресурсам.Утилизация отходов переработки фруктов
в пищевые продукты осуществляется тремя
способами [447]:♦	использованием отходов в качестве осно¬
вы нового пищевого продукта или пище¬
вой добавки (например, масла из косточек
манго, или пектинов, содержащихся в от¬
ходах переработки гуавы);♦	использованием отходов на корм скоту и,
в конечном счете, для получение продук¬
тов животноводства (мяса, молока, яиц);♦	использованием отходов в качестве удоб¬
рений для повышения сельскохозяйствен¬
ного производства растительных пище¬
вых продуктов и кормов.Снижение количества отходов«Использование отходов — хорошо, но пре¬
дотвращение отходов — еще лучше». Именно
так можно выразить лейтмотив новой стра¬
тегии управления отходами. Речь идет о про¬
Производство фруктовых СОКОВ271грамме предотвращения и уменьшения отхо¬
дов, цель которой заключается не только в
том, чтобы уменьшить количество отходов и
сточных вод, а в том, чтобы процессы утили¬
зации отходов и очистки сточных вод сделать
управляемыми, включив их в технологиче¬
скую цепочку основного производства. Такая
программа позволяет минимизировать общие
производственные затраты при одновремен¬
ном получении новых ценных продуктов и
снижении потребления свежей воды, что, в
свою очередь, влечет за собой снижение зат¬
рат на водонодготовку.Утилизация твердых отходов производства
Повторное использование основных отходов
переработки тропических фруктов, к сожале¬
нию, не может осуществляться такими же
способами, что и в случае других пищевых
продуктов. Возможные причины этого при¬
водятся в работе [447]:♦	затраты на приобретение материалов и обо¬
рудования для переработки отходов зачас¬
тую превышают затраты на само производ¬
ство; примером является сушильная уста¬
новка, используемая в производстве грану¬
лированных кормов из кожуры фруктов;♦	количество отходов основного производ¬
ства недостаточно велико, чтобы обеспе¬
чить рентабельность побочного производ-♦	производство некоторых продуктов имеет
выраженный сезонный характер, и произ¬
водители в первую очередь озабочены тем,
чтобы справиться с основным производ¬
ством, в связи с чем они не хотят тратить
время на дополнительную переработку от¬
ходов;♦	твердые отходы имеют довольно низкое
экономическое значен ие;♦	недостаточное информационное обеспече¬
ние производителей о производстве, хра¬
нении и использовании побочных продук¬
тов производства.Основную группу тропических фруктов,
перерабатываемых в мякоть и сок образуют
манго, папайя, гуава, ананас и пассифлоры.
Мякоть и сок, в свою очередь, могут исполь¬
зоваться для изготовления нектаров. Возни¬
кающие при этом отходы составл яют от 30 до
50% массы сырья.АнанасОтходы переработки ананасов, представля¬
ющие собой преимущественно выжимки пос¬ле прессования и сердцевина плодов, исполь¬
зуются в коммерческих целях после сушки в
виде корма для скота. Так называемый «мель¬
ничный сок» находит применение в произ¬
водстве алкогольных напитков и при изго¬
товлении уксуса. Кроме того, ананас является
источником получения бромелииа — протеи-
назы, гидролизующей протеины. Активность
бромелина особенно высока в цилиндриче¬
ской основной части плодов и ниже всего в
сердцевине. Так как но мере созревания пло¬
дов она уменьшается, это означает, что для
получения бромелина лучше использовать
незрелые плоды. Был разработан упрощен¬
ный способ экстрагирования бромелииа из
плодов ананаса [537], который хорошо под¬
ходит для использования в промышленных
условиях.ГуаваПлоды гуавы и отходы, получающиеся при их
переработке, представляют собой богатый ис¬
точник пектина (более 10% от массы сухих
веществ). Физико-химические свойства пек¬
тина из плодов гуавы (степень этерификацни,
желирующая способность) и характеристики
технологического процесса ее переработки (его
проложительность) обусловливают получе¬
ние высококачественного структурообразова-
теля, который подходит для использования в
производстве низкокалорийных мармеладов и
желе с низким содержанием сахара. Исполь¬
зование отходов переработки гуавы для полу¬
чения пектина ограничивается их небольшим
количеством (10-15%), состоящим главным
образом из семян и твердых клеточных вклю¬
чений [618].МангоКосточки плодов манго могут использовать¬
ся на корм скоту. Жиры и обезжиренная мука
из косточек производятся в Индии в больших
масштабах. Жиры могут использоваться в
производстве мыла, и, кроме того, они пред¬
ставляют собой полезное дополнение к маслу
какао при изготовлении шоколада и, следова¬
тельно, могут применяться в кондитерской
промышленности. Еще один продукт из ман¬
го — это пектин, извлеченный из кожуры пло¬
дов. Производство пектинов распространено
в Индии, где их получают из плодов манго,
гуавы и цитрусовых в количестве около 100 т
в год. Из незрелых шести- или десятинедель¬
ных плодов манго делают маринованные
продукты «пикули» (Pickles). Лучше всего для
этого подходят кислые сорта манго. Чатни
272Глава 3(Chutney) — специфический индийский про¬
дукт (разновидность соуса) из плодов манго,
который готовят следующим образом. Берут
незрелые плоды, очищают их от кожуры,
удаляют косточки, нарезают кусочками и
разваривают с добавлением сахара, соли,
пряностей и уксуса до получения густой, ка¬
шеобразной консистенции. В качестве допол¬
нительных ингредиентов могут также ис¬
пользоваться сухофрукты, лук и чеснок.
Чатни из манго бывает двух видов — острый
и сладкий, причем оба вида пользуются по¬
пулярностью [438].ПапайяОтходы переработки папайи используются
во всем мире как основной источник получе¬
ния протеиназы — патина. Папай н благо¬
даря протеолитической активности широко
применяется в пищевой, а также в космети¬
ческой, кожевенной и фармацевтической про-
мышленности. Получают папаин экстра¬
гированием млечного сока плодов папайи.
Незрелые плоды надрезают острым ножом
и собирают выделяющийся латекс. Свежий
латекс сушат (как правило, циркулирующим
потоком воздуха или просто на солнце пос¬
ле добавления 0,1%-ного раствора метаби¬
сульфита калия). Оптимальная температу¬
ра сушки — немногим менее 55 °С. Наилучшее
качество продукта получается при сушке в
вакууме. В пищевой промышленности папа¬
йи применяется для размягчения мяса, кроме
того, этот фермент благодаря своим стабили¬
зирующим свойствам находит применение впивоварении (а также в медицине в составе
препаратов, улучшающих пищеварение). Ко¬
жура плодов папайи является хорошим ис¬
точником пектина, а кожура вместе с се¬
менами папайи используется как корм для
домашней птицы. Семена папайи и мука из
семян хорошо подходят на корм скоту бла¬
годаря высокому содержанию сырых про¬
теинов (40%) и клетчатки (50%), а также
высокому содержанию кальция, магния и
фосфора. На Гавайях семена папайи исполь¬
зуют в качестве одного из компонентов при
промышленном изготовлении салатных при¬
прав [432].Пассифлора (маракуйя)Отходы переработки маракуйи составляют
более 75% массы сырья. Кожура, на которую
приходится более 90% отходов, является хо¬
рошим источником пектина (пектин состав¬
ляет примерно 3% сырой массы или 20% су¬
хой массы кожуры плодов и по сравнению с
пектином цитрусовых фруктов имеет хоро¬
шие желирующие свойства). Из косточек
(около 10% отходов) можно получать высо¬
кокачественное п|юзрачное масло с мягким
вкусом, богатое линолевыми кислотами (со¬
держание 65%). Высушенная кожура богата
углеводами и содержит мало жиров и белков,
в связи с чем может использоваться в каче¬
стве дополнения к корму для молочных ко¬
ров. Сушка кожуры осуществляется легко,
без предварительной обработки известью.
Кроме того, из кожуры маракуйи получают
силосную массу хорошего качества (542].Национальные стандарты ГОСТ Р России
на соки, нектары и сокосодержащие напиткиС датой вступления в силу 1 июля 2004 г.:♦	Изменение № 1 ГОСТ Р 51398-99 «Консервы. Соки, пектары и сокосодержащие напитки.
Термины и определения».С датой вступления в силу 1 января 2005 г.:♦	ГОСТ Р 52182-2003 «Консервы. Соки, нектары и сокосодержащие напитки овощные.
Технические условия».♦	ГОСТ Р 52183-2003 «Консервы. Сок томатный. Технические условия».♦	ГОСТ Р 52184-2003 «Консервы. Соки фруктовые прямого отжима. Технические условия».♦	ГОСТ Р 52185-2003 «Соки фруктовые концентрированные. Технические условия».♦	ГОСТ Р 52186-2003 «Консервы. Соки фруктовые восстановленные. Технические условия».♦	ГОСТ Р 52187-2003 «Консервы. Нектары. Общие технические условия».♦	ГОСТ Р 52188-2003 «Консервы. Напитки сокосодержащие фруктовые. Общие техниче¬
ские условия».
Глава 4ПРОИЗВОДСТВО ОВОЩНЫХ СОКОВК. Отто, |Д. Шульц]4.1.	Общие сведенияОбъем потребления овощных соков в евро¬
пейских странах составляет лишь незначи¬
тельную часть общего потребления фрукто¬
вых и овощных соков. В связи с недостатком
информации дать точную оценку зачастую не
представляется возможным. По оценкам спе¬
циалистов объем потребления овощных со¬
ков на душу населения составляет лишь 5-
12% от аналогичного показателя для фрукто¬
вых соков и сокосодержащих напитков [94].
В середине 1990-х гг. каждый житель Герма¬
нии потреблял в год в среднем 0,8-0,9 л овощ¬
ных соков [85]. Из этого количества ..большая
часть приходится на томатный сок и кок¬
тейли из овощных соков на его основе, за¬
тем идут морковный и другие овощные соки.
Несмотря на низкий уровень потребления,
низкокалорийные овощные соки пользуются
все большим вниманием потребителей, так
как они возбуждают аппетит и регулируют
пищеварение.Все овощные соки отличаются высоким
содержанием питательных веществ — микро¬
элементов, балластных и минеральных ве¬
ществ, витаминов |54,69]. По мере осознания
потребителями необходимости сохранения и
укрепления здоровья, вносящие разнообразие
в ассортимент напитков овощные соки при¬
обретают все большее значение в связи с их
диетическими и терапевтическими свойст-С другой стороны, известно, что некото¬
рые виды овощей обладаютвыраженной спо¬
собностью к накоплению нитратов, и связи с
чем производителями овощей и перерабаты¬
вающей промышленностью предпринимаю! -
ся меры по выполнению требований норма¬
тивных актов по ограничению их остаточного
содержания [19,86]. Это осуществляется пу¬
тем проведения соответствующих агротехни¬
ческих мероприятий, выбора подходящих
сортов, применения удобрений только по меренеобходимости и использования соответст¬
вующих методов уборки урожая. В настоящее
время существуют технологии, позволяющие
добиться снижения уровня содержания нит¬
ратов в овощах к моменту достижения ими
товарной спелости техническими способами.Овощные соки в соответствии с их кон¬
систенцией и структурой можно подразде¬
лить на соки с мякотью и нектары (подобно
фруктовым сокам). В большинстве случаев
овощные соки, изготовленные из одного вида
(сорта) овощей, и овощные нектары выпу¬
скаются с естественной мякотью, и лишь в
исключительных случаях для осветления они
подвергаются фильтрованию или интенсив¬
ному сепарированию (например, в случае све¬
кольного сока или сока кислой капусты),Особое место среди овощных соков за¬
нимают соки, подвергшиеся молоч нокислому
брожению, — с естественной мякотью (то есть
неосветленные) или осветленные фильтра¬
цией. Снижение активной кислотности (pH),
вызываемое процессами брожения, достига¬
ется также добавлением уксуса, органических
кислот и (в некоторых случаях) кислой мо¬
лочной сыворотки или ее жидкого концент¬
рата. Кроме упомянутых видов одноком¬
понентных овощных соков, могут изготавли¬
ваться и смешанные овощные соки, так
называемые «коктейли». Такие продукты го¬
товят на основе томатного сока (доля кото¬
рого составляет 60-70%) с использованием
морковного сока, сока сельдерея, кислой
капусты и других овощных, а иногда и фрук¬
товых соков или их концентрированных про¬
дуктов.Свойства овощных соковОвощные соки в зависимости от содержания
суспендированных частиц могут проявлять
истинно-вязкие, структурно-вязкие или плас¬
тичные свойства, а также занимать промежу¬
точное положение. Так, осветленные до проз¬
рачного состояния овощные соки обладают
274Глава 4истинно-вязкими свойствами, то есть они
являются ньютоновскими жидкостями, а не-
осветленные соки с мякотью теряют свою
истинную вязкость, приобретая при этом в
той или иной степени (в зависимости от
содержания взвеси) структурно-пластичные
свойства [6].Стабильность взвеси у таких соков с мя¬
котью достигается с большим трудом и за¬
висит от содержания в жидкой фазе сус¬
пендированных твердых частиц, а также от
соотношения между количествами мякоти и
жидкой фазы [8]. Нестабильность, выра¬
жающаяся в образовании взвешенных ассо-
циатов растворенных коллоидных частиц,
которые затем более или менее быстро седи-
меитируют, зачастую возникает на стадии
консервирования. Форма диспергированных
частиц, распределение их размеров, гидраг-
ные оболочки на поверхности частиц, приро¬
да и содержание растительных коллоидов —
все это оказывает влияние на стабильность
взвеси [62, 71,93].Ценность овощных соков с точки зрения
физиологии питания заключается в их высо¬
кой насыщенности питательными вещест¬
вами. Овощные соки, как правило, низко¬
калорийны и содержат большое количество
витаминов, минеральных веществ, микро¬
элементов и нерастворимых балластных со¬
единений. Результаты эпидемиологических
исследований показывают, что содержащи¬
еся в овощных соках витамины С, Е и прови¬
тамин А (Р-карогин) проявляют в отношении
клеток человеческого организма защитное
действие, предохраняя их от окислительных
повреждений. Этот защитный эффект осно¬
вывается на способности этих и других ве¬
ществ, обладающих антиокислительными
свойствами (антиоксидантов), блокировать
образование свободных радикалов и связы¬
вать эндогенные, реакционнеспособные кис¬
лородсодержащие соединения. Эксперимен¬
тальные данные свидетельствуют также о
том, что каротиноиды и определенные (так
называемые вторичные) растительные веще¬
ства сдерживают или предупреждают воз¬
никновение онкологических заболеваний и
развитие некоторых видов опухолей [28,75].
Было ноказано, что наряду с вышеназван¬
ными витаминами защитное действие на
сердечно-сосудистую систему человека ока¬
зывают и полифенолы [10]. Вторичные рас¬
тительные вещества могут оказывать на че¬
ловеческий организм как полезное, так и
вредное фармакологическое действие. 11о-скольку количество этих веществ очень ве¬
лико и многие из них еще недостаточно изу¬
чены, каких-либо рекомендаций по употреб¬
лению определенных пищевых продуктов
растительного происхождения дать невоз¬
можно [90].Вместе с тем для обеспечения полноцен¬
ного сбалансированного питания рекомен¬
дуется вводить в рацион достаточное количе¬
ство фруктов и овощей. Овощные соки реко¬
мендуются также в качестве восстанавлива¬
ющего диетического питания для больных и
выздоравливающих. В питании детей до года
и старше особое место занимают такие про¬
дукты, как морковный сок и овощные пюре,4.2. Технология овощных
соковВ настоящее время не существует единой окон¬
чательно разработанной технологии произ¬
водства овощных соков. На предприятиях
применяют разнообразные способы подго¬
товки сырья, извлечения сока и стерилиза¬
ции продукта, а также различное технологи¬
ческое оборудование и рецептуры [15,50,69,
82]. Это становится понятным, если принять
во внимание огромное разнообразие свойств
используемого в производстве овощных со¬
ков сырья (размер, форма, консистенция,зна¬
чение pH и т. д.). В этом отношении отдель¬
ные стадии технологического процесса про¬
изводства овощных соков можно сопоста¬
вить с технологией производства овощных
консервов или аналогичными стадиями про¬
изводства фруктовых соков.На переработку овощи подаются свежими
или охлажденными после мойки и очистки.
Отдельные вилы овощей (например, поми¬
доры и сладкий стручковый перец — пап¬
рика) можно без какой-либо переналадки
перерабатывать на уже описанной линии для
производства нектаров (рис. 3.88), заменив
машину для удаления косточек устройством
для удаления семян. При переработке боль¬
шинства видов овощей (особенно корне- и
клубнеплодов) необходимо предусмотреть
особые способы и устройства для мойки и
очистки. Одновременно с этим применяются
и общепринятые технологии ферментной
обработки мезги (мацерация).Особое внимание следует уделять выбору
соответствующего способа консервирования.
Из-за особой чувствительности овощей к мик¬
робиологической порче, вызываемой анаэроб¬
Производство овощных соковными и гнилостными микроорганизмами, па¬
тогенными спорообразующими бактериями,
на всех стадиях процесса переработки не¬
обходимо строго соблюдать предписанные
санитарно-гигиенические нормы [76).Температурный режим теплового способа
консервирования овощных соков выбирают
в зависимости от кислотности перерабаты¬
ваемого вида овощей. Овощные соки из одно¬
го вида (сорта) овощей, как правило, имеют
значения pH 5-6,5, и потому их следует сте¬
рилизовать. В случае подкисленных или под¬
вергнутых молочнокислому брожению овощ¬
ных соков с pH ниже 4,2 обычно бывает
достаточно пастеризации.Как и при переработке фруктов, из овощей
можно производить и так называемые полу¬
фабрикаты — например, концентрированные
соки и пюре (овощные пасты), что позволяет
(восстанавливая сок из концентрированного
сока добавлением воды до достижения уров¬
ня растворимых сухих веществ исходного
сока) реагировать на запросы рынка вне
зависимости от времени года и сезона сбора
урожая. Овощные пюре готовят из протертых
съедобных частей овощей (целых или очи¬
щенных от кожуры) без отделения сока. Кон¬
центрированные овощные пюре и соки произ¬
водят из исходных продуктов путем теплового
концентрирования с частичным удалением
воды в щадящих условиях.Несмотря на большое разнообразие спосо¬
бов производства, все основные технологиче¬
ские операции по изготовлению овощных со¬
ков, пюре и концентрированных продуктов
можно свести в схему, представленную на
рис. 4.1.4.2.1.	Производство овощных
пюре и соковИсходя из представленных на рис. 4.1 основ¬
ных технологических операций переработки
овощей, можно составить технологическую
схему процесса изготовления овощного пюре
и сока (рис. 4.2).Потребление энергии при переработке 5 т
сырья/ч (ориентировочные значения):♦	электроэнергия/час — 50-70 кВтч;♦	пар/час (9 бар) - 1400-1600 кг.4.2.1.1.	Требования к сырьюНаиболее распространенным видом сырья,
используемым для производства овощных
соков, являются помидоры. За ними по объ¬
ему переработки с большим отставанием сле¬дует морковь, а затем (также с большим от¬
ставанием) — паприка, сельдерей, свекла и
другие виды овощей.Требования к овощному сырью те же, что и
к фруктовому. Для переработки используются
только свежие или охлажденные овощи —
получить высококачественные овощные соки
можно лишь из спелого, здорового, неиспор¬
ченного сырья, а незрелые, испорченные, на¬
чинающие плесневеть плоды подлежат тща¬
тельной выбраковке. Овощи — это живые рас¬
тительные системы. Корне- и клубнеплоды,
а также листовые овощи лучше всего перера¬
батывать осенью сразу после сбора урожая,
так как именно в этот период данные виды ово¬
щей содержат больше всего ценных компо¬
нентов. Отдельные виды овощей после сбора
урожая отличаются друг от друга обменом ве¬
ществ, что влияет на процессы дыхания, соз¬
ревания, старения и испарения. Для закладки
овощей на хранение наряду с простыми спо¬
собами (хранение в бункерах, в буртах на
соломенной подстилке или в вентилируемых
буртах) используются преимущественно ох¬
лаждаемые хранилища или хранилища с ре¬
гулируемой газовой средой (РГС) [12,21 ].Особое внимание следует уделять подбору
сортов, наиболее подходящих для перера¬
ботки, так как даже в одном виде овощей
наблюдаются большие различия в содержа¬
нии красящих веществ, сахаров или в спо¬
собности к накоплению нитратов [14]. Очень
важно, чтобы перерабатываемые овощи были
одной степени зрелости. Что касается того,
какие сорта наиболее пригодны для промыш¬
ленной переработки, то следует отметить, что
для важнейших видов овощей таких сортов
существует очень много, в том числе и мест¬
ных (5,67]. Ниже на примере помидоров (1.у-
соретоп евси/емит) приведены требования к
сортам овощей для промышленной перера¬
ботки [38]:♦	возможность для механизированного сбора
урожая;♦	плоды должны быть свободны от чаше¬
листиков, плодоножек и усиков;♦	плоды должны быть одного размера;♦	содержание экстрактивных веществ 4,5-7,5	%;♦	высокая кислотность, низкое значение pH
(менее 4,2-4,4);♦	высокое содержание витамина С;♦	плоды, предназначенные для консервиро¬
вания, должны легко очищаться и иметь
достаточно плотную мякоть;
Рис. 4.1. Принципиальная технологическая схема линии переработки овощей для изготовления овощного
сока или овощных концентрированных продуктов
Производство овощных соков277і,	и с 1994 г помидоры РІаіг-хаї»® пре;
ігся на американском рынке. Их пліділіереработки -не прнвіі горечіВозделывание овощей
в экологически чистых условияхРастительное сырье для производства осо¬
бых пищевых продуктов выращивается в эко¬
логически чистых условиях* без применения
химических средств ведения сельского хо¬
зяйства. Основные правила экологически
чистого сельского хозяйства и указания но
соответствующей маркировке изделий и пи¬
щевых продуктов изложены и одном из Пред¬
писаний ЕС**, где даются разъяснения так¬
же но необходимым методам контроля и
контролирующим органам (87). Согласно
этому Предписанию, предприятия обязаны
обеснеч!т> пространственное разделение зон
переработки обычных и экологически чистых
продуктов, а также полностью документи¬
ровать весь ход технологического процесса,
начиная с места п условий возделывания
сырья до получения конечного продукта или
полуфабриката (чтобы иметь возможность
документально подтвердить статус экологи¬
чески чистого продукта по требованию конт¬
ролирующего органа).Пищевые продукты новых технологий
В 1997 г. Комиссия ЕС после долгих дискус¬
сий опубликовала Предписание о новых пи¬
щевых продуктах и ингредиентах (88]. Под
этим понятием обычно понимают пищевые
продукты, изготовленные с применением ме¬
тодов генной инженерии, но в действитель¬
ности оно охватывает значительно более ши¬
рокую группу самых различных продуктов.
Генетически модифицированные пищевые
продукты растительного происхождения так¬
же подпадают под это постановление и долж¬
ны в случае их поставок на рынок иметь со¬
ответствующую маркировку (например, по¬
мидоры Наьг-ааи)& и изготовленное из них
пюре). В этих модифицированных помидорах
методами генной инженерии было достиг¬
нуто подавление образования полнгалактуро-
иазы — фермента, вызывающего разрушение
клеточных стенок. Этот сорт был предметом
интенсивных токсикологических исследова-*	Синонимы — «биологическое или органичеч
«органические продукты». — Прим. науч. ред.** Предписание № 2092/91 ЕС от 24.06.1991 г. •*** «Паскалмзамия», консервирование соков иолспелости до сбора урожая, формируя при
этом спои вкусовые и питательные свойства
в полном объеме. Токсикологические сомне¬
ния относились в основном к генному мар¬
керу устойчивости к антибиотикам, введен¬
ному в целях более легкой идентификации и
селекции. С тех нор были разрешены еще три
сорта трансгенных помидоров, и предполага¬
ется, что скоро такое же разрешение получат
дыин, брокколи, сельдерей и морков-) [48].
В отличие от требований к маркировке транс¬
генных растений, фруктов п овощей в насто¬
ящее время действующими нормативами не
предусматривается обязательная маркиров¬
ка продукта, произведенного с использова¬
нием дополнительных ингредиентов (напри¬
мер, ферментных препаратов, изготовленных
культивированием генетически модифици¬
рован пы х м икроорган измов).Следует обратить внимание и на то, что
овощи и фрукты, произведенные вне ЕС.так¬
же подпадают под действие европейского
Предписания о новых пищевых продуктах,
если ранее в странах ЕС они не потреблялись
в значительных объемах [36].Предписание ЕС о новых пищевых про¬
дуктах охватывают также продукты, консер¬
вирование которых проводилось не тепловой
обработкой, а другими способами. К таким
способам относят обработку пищевых про¬
дуктов высоким давлением, электрическим
или магнитным полем, микроволновым из¬
лучением и интенсивными световыми им¬
пульсами в целях их консервирования [65].
Относительно далеко продвинулось приме¬
нение для этих целей технологии консерви¬
рования сверхвысоким давлением, которая
основана па открытиях, сделанных в начале
XX в. 113, 46]. Такое консервирование со¬
ков*** осуществляется под гидростатическим
давлением в 6000 бар, для чего их либо пред¬
варительно разливают в подходящие емко¬
сти, способные выдерживать указанное дав¬
ление, либо пропускают через непрерывно
работающую камеру высокого давления про¬
изводительностью до 4 т/ч. После выхода из
камеры сок подают в стерильный охлажда¬
емый танк холодным асептическим способом
[47]. Растительные клетки и микроорганиз¬
278I - бассейн для мойки; 2- наклонный элеватор; 3- вентиляторная моечная машина (для предварительной
мойки); 4 - инспекционный (сортировочный) конвейер; 5- вентиляторная моечная машина (для основной
мойки); 6 - трубопровод; 7 - машина для удаления семян из помидоров; В, 1в- эксцентриковый винтовой
насос; 9, 14 - щелочная ванна; 10, 15 - наклонный элеватор; 11 - барабанная моечная машина (для
основной мойки); 12 - барабанная моечная машина (для окончательной мойки); 13 - терочная дробилка;16 - машина для паровой очистки овощей под высоким давлением; 17- барабанная моечная машина;мы обладают различной устойчивостью к дей¬
ствию высокого давления — например, неко¬
торые растительные клетки повреждаются,
а деятельность ферментов в зависимости от
величины давления либо полностью подав¬
ляется, либо, наоборот, активируется. По¬
скольку для уничтожения микроорганизмов
иногда необходимы другие величины дав¬
лений, чем для ингибирования активности
ферментов, то перед обработкой высоким
давлением всякий раз требуется соответству¬
ющая настройка оборудования на конкрет¬
ный продукт [53, 83]. Паскализация пред¬
ставляет собой щадящий метод обработки,
гарантирующий полное сохранение органо¬
лептических свойств продукта при опти¬
мальном сохранении его питательной цен¬
ности, однако в настоящее время она при¬
меняется лишь на отдельных предприятиях.4.2.1.2.	Подготовка сырьяи изготовление мезгиПосле сбора урожая овощи должны быть на¬
правлены на переработку как можно скорее,в противном случае они очень быстро под¬
вергаются воздействию гнилостных микро¬
организмов и плесневых грибов-сапрофитов,
способствующих образованию мнкотоксн-
нов, что вызывает ферментативное измене¬
ние и разложение содержащихся в овощах
питательных веществ и других соединений.
Следует учитывать, что в случае механизи¬
рованной уборки урожая засоренность ово¬
щей землей, песком,камнями и другими ино¬
родными телами возрастает, составляя в за¬
висимости от вида овощей до 5% веса партии.
Овощи транспортируют в грузовиках нава¬
лом, в деревянных или пластиковых кон¬
тейнерах на поддонах (паллетах) по 200 кг.
Переработка овощей в пюре или сок осу¬
ществляется в соответствии с изображенной
на рис. 4.2 технологической схемой.Мойка и инспекцияПлодовые овощи (помидоры и паприку) мож¬
но перерабатывать в пюре на технологиче¬
ской линии для переработки фруктов (рис.3.88).
19, 22- трубчатый теплообменник (нагреватель и охладитель); 20- установка для ферментной обработки мезги;
20а-сборник ферментного раствора (суспензии); 21,25, 30,32- винтовой насос; 23-группа протирочных
машин; 24 - сборник; 2В - трубчатый охладитель; 27- пресс (ВисІїег-виусгАв); 28- декантер (\Nestlalia
верагаїог А6)\ 29- сборник; 31 - деаэратор; 33- пластинчатый пастеризатор для быстрого нагревания до
высокой температуры; 34 - большие танки для храненияДостигшие полной спелости помидоры,
убранные механизированным способом или
вручную, подвергают отмочке в бассейнах с
водой (рис. 4.2, 1) емкостью 100-150 т (на¬
пример, в аналогичных изображенным на
рис. 4,3) [77|. После отмочки, по не позднее
чем через 24 ч, плоды по гидравлическим кон¬
вейерам направляют на переработку.Конвейер (рис. 4.2,2) подает помидоры на
машины для предварительной мойки 3, где
они очищаются от прилипшей пыли, земли,
личинок насекомых и остатков пестицидов.
Благодаря встроенному в машину вентиля¬
тору в щадящих условиях достигается хо¬
роший очищающий эффект. По встроенному
в машину конвейеру плоды из ванны с водой
подаются на инспекционный конвейер 4. По
пути они орошаются струями воды для окон¬
чательной мойки и удаления прилипших
кусочков гнили и плесени. Распылительные
головки, через которые подается вода, скон¬
струированы таким образом, что при соот¬
ветствующем давлении происходит мойка
всех открытых участков поверхности плодови удаление прилипшей грязи, яиц и личинок
насекомых. Расход подготовленной произ¬
водственной воды на операции разгрузки,
транспортировки и отмочки составляет при¬
мерно 40 M:i на 1 т помидоров [31].Инспекционный конвейер 4 оснащен ро¬
ликами, так что при прохождении плоды при¬
нудительно поворачиваются, что создает воз¬
можность надежной отбраковки непригодных
для переработки экземпляров. После инспек¬
ционного конвейера помидоры подают во вто¬
рую вентиляторную моечную машину 5; встро¬
енный в машину элеватор подает плоды, омы¬
ваемые струями воды, в трубопровод 6. через
который они попадают в машину для уда¬
ления семян 7. Здесь помидоры сначала круп¬
но измельчаются, а затем протираются через
круглое сито для удаления семяп. Получен¬
ная мезга подается в воронку эксцентрико¬
вого винтового насоса 8 и сразу подвергается
тепловой обработке в трубчатом нагревателе
19. В альтернативном варианте целые плоды
измельчают в вакууме и затем пода ют на теп¬
ловую обработку [38.59].
Хорошо вмзревнн1с красные плоды паприкиподвергаются предварнтельной мойке и инс-пекнни на таких жеусТронствах и машинах3, 4 и 5. Вымытые илюлы через трубопроводеподаются непосредсгвеппо в дробилку 13 (те-рочную дробилку илн дробилку с перфори-ровапнымп дискам!1), где они грубо измель-чаются, протирают!:я на сите для удаленияссмяп, подаются в эксцентриковый винтовой
насос 8 и далее подвергаются тепловой обра¬
ботке в трубчатом нагревателе 19.Подготовка к переработке корне- и клубне¬
плодов (моркови, сельдерея, свеклы) включает
интенсивную сухую очистку от земли, пред¬
варительную и основную мойку, тщательную
инспекцию, очистку от кожуры и измельче¬
ние. Сырье доставляется на перерабатываю¬
щие предприятия, как правило, в ящиках, на
поддонах (паллетах) или в грузовиках. Для
грубом очистки от земли и камней овощи всухом состоянии сначала пропускаю тся через
вибрационные или роликовые сита. Затем(барабанные, щеточные или пневматические
моечные машины), где они подвергаются ин¬
тенсивной мойке (при необходимости с при¬
менением моющих средств) (рис. 4.3), после
чего они проходя т через камнеуловитель (фло¬
тационный цилнидроконический резервуар)
и попадают на инспекционный конвейер 4.
После инспекции овощи еще раз моют (5),
при этом в завершающей фазе проводится
струями воды, распыляемой под высоким дав¬
лением (до 13 бар). Затем тщательно вымы¬
тое сырье через трубопровод 6 подается в ма¬
шину для очистки от кожуры.Очистка от кожурыОчистка от кожуры - важный и необходимый
этап технологического процесса переработки
Производство овощных соков281корне- и клубнеплодов. В зависимости от спо¬
соба очистки различают:♦	химическую очистку:♦	очистку паром;♦	механическую очистку;♦	ферментную очистку.Потери при очистке составляют 5-20%
массы сырья и зависят от применяемого спо¬
соба и состояния сырья (свежести, условий
хранения и т. п.) [49).При химической очистке, называемой так¬
же щелочной, сырье с помощью соответст¬
вующего устройства пропускается (преиму¬
щественно в непрерывном режиме) через ван¬
ну 9 с щелочным раствором (рис. 4.3), в ре¬
зультате чего кожура отслаивается. Приме¬
няемые при этом устройства представляют
собой либо веерообразные колеса, исполнен¬
ные в форме сита, либо лотки с винтовым
механизмом подачи. Щелочная очистка про¬
водится при концентрации щелочного раст¬
вора ЫаОН 0,5- 20%, температуре 70-100 'С
и времени выдержки от 30 с до 5 мин. Условия
очистки выбираются в зависимости от вида
перерабатываемого продукта. Подготовлен¬
ное таким образом сырье с помощью наклон¬
ного элеватора 10 поступает в барабанную
моечную машину 11, где и происходит уда¬
ление отслоившейся набухшей кожуры из-за
трения плодов друг о друга. Затем следует
еще одна мойка в барабанной моечной ма¬
шине 12, где происходит удаление остатков
кожуры и щелочи. В заключение овощи про¬
мывают в ванне с нейтрализующим раство¬
ром (1-2%-ный раствор лимонной кислоты).При очистке паром перерабатываемое сы¬
рье через конвейер, дозатор или весы подается
порциями во вращающийся паровой очисти¬
тель 16, где под давлением 8-9 бар (в зави¬
симости от вида продукта) осуществляется
очистка плодов от кожуры [51]. Этот процесс
проходит в несколько этапов: сначала под
действием пара наружные клеточные слои
размягчаются, после чего под действием
мгновенного сброса избыточного давления
размягченная кожура отделяется от плодов.
Затем сырье подается в барабанную моечную
машину 17, где под струями воды, распыляе¬
мой под высоким давлением, происходит уда¬
ление отслоившейся кожуры. При использо¬
вании этого способа перерабатываемый ма¬
териал подвергается тепловому воздействию.
Таким образом, он одновременно проходит
предварительную тепловую обработку, и этоследует учитывать па дальнейших стадиях
технологического процесса (рис. 4.4). Наряду
с периодической подачей плодов возможна и
непрерывная подача с использованием шне¬
кового устройства вместо парового очисти-Из-за высоких потерь материала механиче¬
ская очистка, при которой очищаемое сырье
обрабатывается вращающимися барабанами
или валками, облицованными шероховатым
материалом (карбокорундом), в производстве
овощных соков не применяется.Очистка от кожуры с помощью ферментов
проводится с применением технических фер¬
ментных препаратов, полученных культи¬
вированием Aspergillus niger или Trichoderma
reset, с пектолитической или целлюлозоли-
тической активностью при температуре от 20
до 30 "С. Продолжительность обработки — до5	ч 127,78].При очистке овощей от кожуры в зави¬
симости от вида продукта иногда могут
наблюдаться значительные потери аромат-
образуюших и других веществ, так как они
неравномерно локализованы внутри плода,
накапливаясь преимущественно в наружных
слоях плодовой ткани [И, 39].
БланшированиеПеред измельчением корнеплоды (особенно
морковь) в целях увеличения выхода сока
подвергаются бланшированию. Для этого
сырье подается в горизонтальную бланширо-
вочную машину, где оно выдерживается в те¬
чение нескольких минут в зависимости от
вида продукта при температуре не менее 60 'С
(как правило, 80-100 "С). Для коррекции зна¬
чения pH к воде, используемой для бланши¬
рования, могут добавляться соли или кис¬
лоты. Этот способ характеризуется мень¬
шими диффузионными потерями сырья по
сравнению с нагреванием мезги [18]. Попут¬
но с бланшированием происходит подавле¬
ние активности растительных ферментов и
микроорганизмов вплоть до их полного унич¬
тожения в зависимости от длительности об¬
работки. Одновременно происходит размяг¬
чение и набухание плодов, содержание воды
в них увеличивается. Бланширование спо¬
собствует значительному (до 15%) увеличе¬
нию выхода сока при отжиме. Количество
поглощаемой плодами воды при мойке и
бланшировании не выходит за установлен¬
ные для овощей допустимые пределы [58].
Для улучшения отделения мякоти помидоры
можно подвергать кратковременному блан-
Заполнение продуктомрешетчатое дноВыгрузка очищенного продукта (фирма Кігетко Ьу)ишронамню так называемым «холодным спо¬
собом» («Соїіі-Вгеик») |38|.Дробление и измельчение
Очищенные от кожуры овощи в зависимости
от п|м>лукта и вида последующей переработки
направляются для грубого и тонкого измель¬
чения в дробилках и измельчителях различ¬
ной конструкции (молотковые, ножевые, те¬
рочные или дробилки с перфорированными
дисками) 1701.я круп-Листовые овощи ( най ри мер, і
чале процесса переработки заі
короткое время в чанах для отдёчную машину с сетчатым барабаном для
предварительной мойки, после чего подают
и следующую моечную машину для основной
мойки. Тщательно вымытый шпинат блан¬
шируют в специальном бланширователс,
орошают водой и барабане, охлаждают и гру-
Производство овощных соков283бо измельчают в дробилке с перфорированн ы -
ми дисками. Затем шпинатная масса посред¬
ством эксцентрикового винтового насоса по¬
дается на дальнейшую переработку (рис. 4.3).Сок спаржи, получаемый из се побегов,
используется при изготовлении смешанных
овощных соков, придавая им особую цен¬
ность. Сырье моют, измельчают с исполь¬
зованием подходящей для Этого дробилки
(например, молотковой), а затем из него из¬
влекают сок прессованием (например, на
горизонтальном прессе фирмы Bucher Guyer
AG). Для получения сока вместо пресса мож¬
но использовать дскантер. Для этого грубо
измельченная масса предварительно подвер¬
гается тепловой обработке, обрабатывается
ферментами и тонко измельчается с помо¬
щью коллоидной дробилки. Волокнистые
части удаляются протиранием через сито с
вращающимися щетками.Клубни топинамбура являются источни¬
ком запасного углевода инулина (fS-2-1 -поли-
фруктозан, содержащий один остаток глю¬
козы в концевом участке молекулы). Сырье
моют, чистят и измельчают, после чего из по¬
лученной мезги экстрагированием или прес¬
сованием получают сок. Растворенный в соке
инулин либо гидролизуют с помощью фер¬
ментов до моносахаров, либо оставляют в
соке в качестве растворимого балластного
вещества. Соотношение между фруктозой и
глюкозой зависит от применяемой техноло¬
гии переработки и может доходить до 5 : I.
Используя установки с нисходящим пото¬
ком, можно в щадящих условиях получить
концентрированный (около 70% сухих ве¬
ществ) сок спаржи. Присутствующий в соке
инулин из-за отсутствия в пищеварительной
системе человека фермента инулнназы пере¬рабатывается микрофлорой кишечника лишь
в незначительном количестве [1,4|.Ревень перерабатывают на сок после мой¬
ки и измельчения резкой. Сок с выходом 60-
75% извлекают прессованием. Щавелевую
кислоту, содержащуюся в соке, осаждают пу¬
тем нагревания с добавлением углекислой
извести, затем следует отделение осадка на
кизельгуровом фильтре [64,84].4.2.1.3.	Тепловая и ферментативная
обработка овощной мезгиОвощную мезгу обычно подвергают тепловой
обработке (высокотемпературному кратко¬
временному нагреву до 110-128 'С). Тепловая
обработка может проводиться как в закрытой
системе (например, в трубчатом нагревателе-
охладителе (рис. 4.2, 19), так и в скребковом
теплообменнике [2]. Скребковый теплооб¬
менник, представленный на рис. 4.5, состоит
из внешнего цилиндрического корпуса-ру-
башки для теплоносителя и цилиндрической
внутренней камеры с вращающимся валом и
укрепленными на его оси скребками. Продукт
прокачивается через внутреннюю камеру, а по¬
ток теплоносителя проходит через рубашку.
В качестве теплоносителя может использо¬
ваться пар, вода, гликоль, аммиак или фреон.Иногда применяют инжекторный способ
нагревания мезги с использованием пара низ¬
кого давления, сопровождающийся, однако,
разбавлением мезги за счет конденсата. Для
улучшения текучести продукта и улучшения
теплообмена в трубчатых теплообменниках
целесообразным представляется разбавление
мезги полученным соком или водой (особен¬
но в случае переработки моркови).Целью тепловой обработки является по¬
давление активности содержащихся в пло¬
284дах нативных ферментов и микроорганизмов
на всех стадиях их развития. Благодаря этому
предотвращается потемнение мезги н ее мик¬
робиологическая порча п процессе дальней¬
шей переработки. Кроме этого, мезга размяг¬
чается, что облегчает операции протирания и
отжима сока. Нели технологией переработки
предусматривается подкисление мезги, то ре¬
комендуется вносить кислоту перед нагрева¬
нием (н этом случае нагревание можно про¬
водить при температуре не более 105 °С) |8].Если предусматривается ферментативная
обработка мезги, то ее следует предваритель¬
но охладить до 40-50 °С. При переработке
некоторых видов овощей, которые не подвер¬
гаются мацерации, мезгу охлаждают до тем¬
пературы, слегка превышающей 100 °С, и про¬
тирают (рис. 4.2, 23, 24). Таким способом в
протирочной машине создают защитное дав¬
ление пара, которое препятствует окислитель¬
ным изменениям мезги за счет ограничения
поступления кислорода.При изготовлении томатных соков особое
внимание следует обратить на подавление
активности пектинэстеразы и иектингалак-
туропазы. При так называемом «горячем спо¬
собе» («Ног-Break») предварительно измель¬
ченные плоды быстро нагреваются до темпе¬
ратуры 90-95 "С. благодаря чему достигается
увеличение выхода сока, повышение его вяз¬
кости и уменьшение склонности к синере-
Знсу. Фирма Rossi & Catelli предложила для
этого способа модернизированный вариант
технологической линии, на которой плоды с
помощью эксцентрикового винтового насоса
пропускаются через дробилку и деаэрируются
в промежуточном сборнике, благодаря чему
удается свести к минимуму влияние кисло¬
рода, Затем деаэрированный продую' подает¬
ся в другой сборник, в котором он тщательносмешивается с уже нагретой мезгой. В резуль¬тате мезги быстро нагревается и, как слсл-ствне, пронсхс|днт подавление активностиферментов, вы:нлваюших гидролиз пектина.[5 заключение олез га пропускается через теп-лообмепппк, in»сле которого часть продуктавозвращается і1 циркуляционный контур, аосновная масс;и выгружается из установки(рис. 4.6).Такой же принцип обработки, но с исполь¬зованием более: низких температур, заложенв основу так называемого «холодного спо-соба» (“Cold-Break»), Под действием болеенизких температур (60-70 “С) продукт пре¬терпевает меньшие изменения качества. Про¬дукт характеризуСтся стабильным цветом иароматом, меньшими потерями витаминов,
но, с другой стороны, вследствие более интен¬
сивного ферментативного преобразования
пектинов снижается его вязкость [38, 59].Прежде чем приступить к ферментатив¬
ной обработке мезги, ее снова охлаждают н
помещают в специальную емкость с мешал¬
кой (рис. 4.2, 20). Раствор ферментных пре¬
паратов в дозировке 0,05-0,1% (20а) подается
через трубопровод для мезги, тщательно с ней
смешивается и выдерживается при 45-50 °С
и pH от 4,0 до 4,5 в течение определенного
времени (не превышающего 1 ч). Поскольку
у многих видов овощей значение pH сущест¬
венно выше, рекомендуется для достижения
оптимума pH провести подкисление путем
добавления в мезгу лимонной кислоты.По окончании ферментативной обработки
мезга с помощью винтового насоса 21 вы¬
гружается нз емкости и для подавления фер-
ментноіі активности п|юпускается через труб¬
чатый нагреватель. Предназначенная для по¬
лучения пюре нагретая примерно до 105'С-
мезга в горячем виде протирается на проти¬
рочной машине 23, 24. Если требуется по¬
лучить продукт с более высокой текучестью,
используют соответствующие ферментные
препараты, вызывающие размягчение кле¬
точных структур без гидролиза пектина, обес¬
печивающего стабильность мутной взвеси.
Получающийся в результате такой обработки
продукт имеет жидкую консистенцию и хоро¬
шо поддается концентрированию. Таким спо¬
собом можно перерабатывать в пюре целые
плоды без их предварительного разделения с
помощью пресса или декантера на сок и вы¬
жимки [73,80].4.2.1.4.	Протирание и извлечение
сока из овощной мезгиПосле инактивации остаточной активности
использованных технических ферментных
препаратов или нативных фермен тов, содер¬
жащихся в самих плодах, еще горячая мезга
через замкнутую систему трубопроводов по¬
дается в группу протирочных машин (рис.4.2,	23). Здесь происходит самоиснарение, и
под давлением образующегося пара без до¬
ступа воздуха мезга протирается через систе¬
му сит с размером отверстий от 1,2 до 0,4 мм.
Полученное таким образом пюре имеет неж¬
ную, бархатистую консистенцию и гладкую,
гомогенную структуру. Благодаря этому оно
хорошо подходит для изготовления овощных
нектаров.
Производство овощных сI - насос для сырья; 2 - дробилка; 3 - деаэратор; 4 - вакуумный насос; 5 - насос для п|
6- сборник для смешивания; 7 -циркуляционный насос; й - трубчатый нагреватель; 9 -
продукта (выгрузка)Еще горячее овошное пюре подается через
закрытую систему трубопроводов з деаэратор
31. При получении овощных соков отжимом
ферментативную обработку мезги обычно не
применяют, а сок получают с использова¬
нием соответствующих прессов 27холодным,
теплым (40-50 °С) или горячим способом.В зависимости от применяемого способа
обработки мезги и оборудования (пресс или
декантер) при прессовании в выжимках оста¬
ется довольно большое количество ценных
веществ [11, 20,41]. Соки, полученные прес¬
сованием, содержат определенное количество
взвеси (например, морковный сок содержит1	-2% взвеси и — в зависимости от сорта мор¬
кови — от 4 до 16 мг каротина в 100 мл). Каро-
тиноиды содержатся в растительных клетках
в так называемых хромопластах, но могут
присутствовать в клетке и в форме кристал¬
лов. Путем добавления в сок 10—20% овощ¬
ного пюре или гомогенизированной мезги,
полученной на коллоидной дробилке, можно
увеличить содержание полезных веществ [42].
Затем гомогенизацией под высоким давлени¬
ем стабилизируют мутную взвесь сока.Вместо прессов для извлечения сока и от¬
деления выжимок можно использовать де¬кантер [7,40,72]. Поскольку декантер может
перерабатывать и тонко измельченную мезгу,
при получении сока достигается более вы¬
сокий выходе повышением содержания экст¬
рактивных веществ, что, например, у морков¬
ных соков проявляется в более интенсивной
окраске. Перед декантированием мезга под¬
вергается ферментативной обработке или из¬
мельчается при 80-85 “С. Путем регулирова¬
ния декантера можно непосредственно на
стадии разделения получать сок с заданной
долей мякоти или взвеси, варьируемой в ши¬
роких пределах.Сок, полученный с помощью декантера
(рис. 4.2,28) или с помощью пресса 29. как и
овощное пюре, деаэрируют 31.Отходы и выжимки, остающиеся при по¬
лучении овощного сока или пюре, собирают,
высушивают, компостируют и используют
как удобрение или на корм скоту [56]. Для
снижения расхода воды на мойку и перера¬
ботку сточные воды используют н замкнутом
цикле, пропуская их через имеющиеся очист¬
ные сооружения.Данные о выходе овощного сока и пюре
представлены в табл. 4.1. Приведенные зна¬
чения зависят от типа продукта и применя-Таблица 4.1. Выход овощных соков и пюре при протирании и прессовании
предварительно обработанной овощной мезгиСырьеПротирание, %Прсссованис/дска!ггировапис, %Овощное пюре ОтходыОвощной сокВыжимки1 2 3 4 5ПомидорыМорковь93-97 3-7
80-95 5-2000-7825-40
286Глава 4Окончание табл. А20-255-10 70-85	30-1510-15 50-80	50-205-1545-50	50-5560-75	25-4040 55	45-6060-85	15-40Паприка	75-80Красная спекла	90-95Сельдерей	85-90Шпинат	85-95Спаржа
РевеньЧерпая редька
Репчатый лукемой технологии, в связи с чем они имеют
исключительно ориентировочное значение.4.2.1.5.	Деаэрация,стерилизация
и закладка на хранение
овощных пюре и соковДеаэрация овощных пюре и соков осуществ¬
ляется в соответствующих установках, что в
сочетании с последующей тепловой обработ¬
кой при консервировании позволяет предот¬
вратить нежелательные окислительные реак¬
ции. Благодаря деаэрации смягчается усло¬
вия теплового перехода при попадании про¬
дукта в нагреватель и, кроме того, при сбросе
давления достигается дополнительный го-
могеиизациониый эффект.Насос (рис. 4.2, 32) перекачивает деаэри¬
рованные продукты из установки 31 в плас¬
тинчатый или трубчатый теплообменник, где
их быстро нагревают до высокой темпера¬
туры для стерилизации 33.В овощных пюре и соках вследствие их
относительно высокого значения pH сущест¬
вуют особые условия, которые благоприятно
влияют на развитие целого ряда микроорга¬
низмов — например, патогенных спорообра¬
зующих микроорганизмов (в частности, Clo¬
stridium botulinum), термофильных бактерий и
плесневых грибов, образующих микотоксины.Для консервирования овощных соков оп¬
тимальным является способ мгновенного на¬
грева до высоких температур (UHT).Необходимый режим стерилизации (вы¬
держка и температура) устанавливаются наоснове так называемого фактора стерилиза¬
ции Fd*. При этом обычно в качестве эталон¬
ной используют температуру 121,1 '0(250 ’F)
и значение Z = 10 °К**. Фактор Fg равен дли¬
тельности стерилизации в минутах, необхо¬
димой для снижения количества микроорга¬
низмов определенного вида (например, Clost¬
ridium botulinum) на требуемую величину, рав¬
ную нескольким порядкам. В современных
установках фактор F0 или его эквивалентное
значение для температуры, отличающейся от121,1	°С, рассчитываются автоматическим
микропроцессорным блоком управления,
контролирующем динамику температурных
изменений***.Для продуктов с pH от 4,5 до 6,0 фактор
стерилизации F0 равен 4. На практике для
уверенности в получении требуемого резуль¬
тата обработку обычно проводят при Fq от 5
до 6, а в случае повышенной микробиоло¬
гической контаминации — до Fq= 10 [44]. При
стерилизации кислых продуктов (томатного
сока или пюре из паприки) ее длительность
может быть уменьшена на соответствующуюВо избежание слишком высоких темпера¬
тур стерилизации и длительности обработки,
что связано с риском ухудшения качества
продукта, рекомендуется корректировать зна¬
чение pH путем подкисления до4,0-4,5. В ре¬
зультате этого стерилизация может быть про¬
ведена при более низких температурах. Уста¬
новки для стерилизации выпускаются в виде
теплообменников с непрямым нагревом про-*	Фактор стерилизации /д называют также стерилизующим эффектом, Р-эффектом или летальностью
в определенном отрезке времени. - Прим. туч. ред." 2 — константа термоустойчивости микроорганизмов к повышению температуры; число градусов
”С “ 5/9 (Т - 32) = ("К - 273). — Прим. науч. ред.	|*** Эквивалентное значение рассчитывается с помощью переводного коэффициента К? =—12|10 2где Т — заданная температура, при этом Рц - V ■ Кр, где V — отрезок времени. — Прим. науч. ред.
75 °СРис. 4.7. Инжекторный стерилизатор с прямым нагревом продукта паром/ - пластинчатый теплообменник; 2- камера инжекции пара; 3- линия подачи тепла; 4- камера выдержки; 5 - гомогенизатор; в - пластинчатый охладители;
7- стерильный резервуар; 8 - линия мойки и дезинфекции; 9 - конденсаторProdukt ein - подача продукта; Dampf - пар; Kühlwasser - охлаждающая вода; zur Abfüllung - на участок розлива; Vakuumpumpe - вакуумный насос
дукта или в и і [ | »;екторых yiггановок.В инжекторных етернлі'заторах спрямымнагревом продукта парс»і (рпс. 4.7)сок пред-вармтельпо нагреваетсядо 75 "С, азатем засчет инжекторной подачи пара еготемпера-тура доводится до 143 *<:. Время выдержкнсока при данной темпер;«туре сост.1ВЛЯСТ 34 с. В вакуумной камередавление с•брасыва-стся, п<1 гпстеипын пар удаляется с помощью
вакуумного насоса I3.32.74j.Не.'III в распоряжении пет высокотемпе¬
ратурных нагревателем типа иНТ/НТЬТ, то
можно использовать способ пшидаллизации.
Полним понимают фракционированную сте¬
рилизацию. проводимую при температурах от
70 до 110 "С. Особенность данного способа
заключается в том. что нагревание предпри¬
нимается дважды — при первом нагреве про¬
исходит уничтожение лишь вегетативных
клеток микроорганизмов, а эндоспоры под
действием высокой температуры активиру¬
ются и развиваются в ходе последующего
выдерживания обрабатываемого материала
при 15-25 “С в течение 24 ч. После этого они
уже представляют собой вегетативные клет¬
ки, которые могут быть уничтожены при по¬
вторной тепловой обработке [89].После стерилизации соки охлаждают до
температуры хранения (4-15 °С) и Заклалы-можности, в атмосфере азота в охлаждаемых
тапках (рис. 4.2, 34). Тапки и используемое
для хранения оборудование и трубопроводы
предварительно стерилизуют паром под дав¬
лением 1.9-2,7 бар и температуре 121-130 °С.ри опредсм1С11ИИ требуемогорасхода пара и11ПСЛЫЮС1и стерилизации <следует учиты-1ТІ. матери;ал, из которого они изготовлены,пн изготовителейтанков, а такжех размеры(рис. 5.6). Еслив течение хра--‘"ИЯ иредіполагается производить частнч-ный отбор продукта при условии соблюдения
стерильности, то тапки должны быть осна¬
щены мешалками, чтобы при отборе продукта
образовавшийся па дне осадок можно было
перемешать с остальным содержимым танка.Возможны также автоматизированный хо-мешках пз многослойного полимерного мате¬
риала вместимостью 200-1000 кг. Исполь¬
зуемая для этого мягкая упаковка предвари¬
тельно стерилизуется ионизирующим излу¬
чением. Загрузочный штуцер фасовочной ка¬
меры, стерилизованной паром или перекисью
водорода, соединяется' с трубопроводом, по
которому стерильный продукт из нагрева-теля через специальное соедипіепиеассптиче-CKIIM спосооомразливается всоответствую-щую упаковку. Замер количс■сгва продуктаосуществляете.я весовым спо<•обом, И по до-стижеинн задаїтого количества процесс роз-лнва прекращуіется, и упаколіка укуиорнва-стся еще в фасіэвочноп камере. Загрузочныйштуцер п унак<1вка извлекаются из фасовоч-ной камеры. Д.1Я хранения М5ігкие упаковкипомешаются ліибо в бочки по200 кг, либо вдеревянные или пластиковыеконтейнеры по1000 кг (в которых осуществляется п транс¬
портировка).Для изготовления готовых продуктов овош-стве полуфабрикатов вне зависимости от се¬
зона, а также закладываться на хранение в
концентрированном виде [571.4.2.2.	Производство
гомогенизированных
овощных продуктов
в виде полуфабрикатовПроизводство гомогенизированных овощ¬
ных продуктов (гомогенатов) несложно и
осуществляется следующим образом. Пред¬
варительная обработка овощей производится
вышеописанными способами. Для размяг¬
чения растительной ткани овощи вначале
разваривают, затем с помощью соответст¬
вующих дробилок измельчают, после чего ли¬
бо тонко измельчают во влажном состоянии,
либо гомогенизируют. Если гомогенизиро¬
ванная масса получается слишком густой, ее
разжижают ферментной обработкой или до¬
бавлением сока (воды). Из описания видно,
что для изготовления гомогенизированных
овощных продуктов необходимо оборудова¬
ние для измельчения, гомогенизации и де¬
аэрации. Одну из таких линий, работающую
в непрерывном режиме (рис. 4.8), предлагает
фирма Ргута (г. Рейфельден, Швейцария).
Па этой линии можно изготавливать широ¬
кий ассортимент гомогенизированных про¬
дуктов, детское питание, насты и другие схо¬
жие продукты.4.2.3.	Производство овощных
соков молочнокислого
броженияНаряду с растущей популярностью соков из
моркови, свеклы, сельдерея и кислой капус¬
ты молочнокислого брожения как продуктов
для непосредственного употребления, они ча¬
Производство овощных сРис. 4.8. Технологическая линия фирмы Fryma для изготовления фруктовых и овощных
гомогенизированных продуктов (Fryma Maschinen AG):1 - дробилка с перфорированными дисками; 2, 6- винтовой насос с входной воронкой; 3 - сборники
с мешалкой для мезги; 4 - винтовой насос; 5 -дисковая корундовая дробилка; 7 - деаэраторсто используются и для вкусовой гармони¬
зации овощных коктейлей.В настоящее время для изготовления таких
соков применяют две основные технологии;
ферментацию мезги и ферментацию овощного
пюре или сока. Технологии отличаются друг
от друга механизмом ферментации; естест¬
венное брожение (например, при квашении
капусты), или искусственное брожение с при¬
менением чистых культур (лактофермента¬
ция, без теплового подавления активности
первичной микрофлоры) [9,17,61]. Более рас¬
пространен способ, при котором сбражива¬
емый продукт (мезгу, пюре или сок) сначала
подвергают тепловой обработке, а затем в него
вносят закваску.4.2.3.1.	Естественное брожениеЕстественное молочнокислое брожение пока¬
зано ниже на примере изготовления сока из
квашеной капусты.Для переработки используют зрелые твер¬
дые кочаны белокочанной капусты с возмож¬
но более тонкими ребрами. После доставки
капусты на предприятие переработку следует
проводить как можно скорее, хотя иногда ис¬
пользуют и капусту, заложенную на хра¬
нение. Кочаны очищают с помощью специ¬
альных машин от внешних отставших лис¬
тьев, удаляют кочерыжки и шинкуют полос¬
ками толщиной 2-4 мм. Нашинкованную
капусту смешивают с солью (1,5-2%) и по
возможности плотно укладывают в бродиль¬
ные емкости, выполненные из кислотоустой¬
чивого материала. Емкости плотно закрыва¬
ют заполненными водой полиэтиленовыми
мешками, предотвращающими доступ воз¬
духа и создающими необходимое; давление350 кг/м2. Важно обеспечить удаление воз¬
духа из промежутков между слоями капусты,
что достигается предварительным многократ¬
ным прессованием, при котором выделяется
сок, вытесняющий пузырьки воздуха. Быст¬
рое выделение клеточного сока из тканей на¬
шинкованной капусты происходит за счет
осмотических явлений, обусловленных дейст¬
вием поваренной соли.На первом этапе спонтанно протекающего
молочнокислого брожения в результате сбра¬
живающей деятельности дрожжей и гетеро-
ферментативных молочнокислых бактерии
образуется большое количество углекислого
газа. При этом создается анаэробная среда,
препятствующая размножению нежелатель¬
ных возбудителей брожения (дрожжей) и плес¬
невых грибов и способствующая сохранению
в квашеной капусте витамина С. Молочно¬
кислое брожение наступает при 16-20 °С в
течение 3 сут с начала процесса переработки
и в зависимости от температуры капусты за¬
вершается по истечении 3-6 недель. Отсут¬
ствие кислорода означает начало второго эта¬
па брожения, в течение которого в результате
деятельности гомоферментативных молоч¬
нокислых бактерий образуются кислоты. Со¬
держание молочной кислоты повышается до1,5-2%, формируется аромат, обусловленный
органическими кислотами (уксусной, нро-
пионовой и муравьиной), образуются спир¬
ты и биогенные амины.После сбраживания всех сахаров капусты
из чанов откачивают рассол, а капусту отжи¬
мают под прессом. Отпрессованный сок и
рассол смешивают, осветляют при помощи
сепаратора, удаляют воздух и газы, пастери¬
зуют при 85 °С и холодным асептическим спо¬
290Глава 4собом закладывают па хранение в крупные
танки. Используя ферментную обработку мез¬
ги кислой капусты, выход сока можно увели¬
чить и получить более интенсивный аромат.
Выбирая ту или иную модель нагревателя,
особое внимание следует обращать на мате¬
риал, из которого он изготовлен, так как су¬
ществует риск коррозии из-за высокого со¬
держания в продукте соли.4.2.3.2.	ЛактоферментацияСпособ лактоферментации, основанный на
применении определенных чистых культур
микроорганизмов, называемых заквасками,
создает возможность для быстрого и контро¬
лируемого брожения мезги, овощных пюре
и соков [22, 33, 50, 60]. Для этого в охлаж¬
денную овощную мезгу или овощной сок вно¬
сится закваска микроорганизмов, образую¬
щих молочную кислоту. Лучше всего для этого
подходят штаммы вида Lactobacillus (L. plan-
tarum, L. xylosus, L. farciminis) или Leuconostoc
(Leuconostoc mesenteroides) и Pediococcus [61].
Лактоферментация осуществляется следую¬
щим образом.После тщательной мойки, инспекции и
при необходимости очистки перерабатыва¬
емые овощи (морковь, свекла, сельдерей, бе¬
локочанная капуста и т. д.) измельчаются,
полученная мезга нагревается в трубчатом на¬
гревателе до 105 °С, затем охлаждается в охла¬
дителе до 25-35 “С. В мезгу вносят закваску
(как правило, в количестве 106-107микроор-
ганизмов на 1 мл сбраживаемого сырья). Про¬
цесс ферментации при 30 'С занимает при¬
мерно сутки. Вносимую закваску иногда го¬
товят непосредственно на предприятии, но
обычно ее покупают готовой в виде сублими¬
рованного сухого концентрата [17]. С окон¬
чанием брожения pH и продукте достигает
значения от 3,9 до 4,4. Мезгу прессуют. Выбо¬
ром штамма микроорганизмов можно влиять
на уровень кислотности, аромат и содержание
в продукте изомеров молочной кислоты. В хо¬
де ферментации различные молочнокислые
бактерии образуют либо исключительно L-
изомер молочной кислоты, либо D-изомер,
либо оба изомера в равных количествах. Не¬
которые виды Lactobacillus в процессе фер¬
ментации изменяют соотношение между эти¬
ми изомерами. Обычно на начальном этапеобразуется t-изомер, а в конце брожения до¬
минирует D-изомер [7.9]. Некоторые штаммы
(L.curvatus и L.sake) синтезируют фермент
рацемазу, который преобразует изомер мо¬
лочной кислоты в D-изомср. L. bavaricus (раз¬
новидность L. sake) не синтезирует рацемазу,
и потому продуктом брожеиия является толь¬
ко I-молочная кислота [35]*.Современные способы переработки ово¬
щей основываются на использовании в ка¬
честве исходного сырья не овощной мезги, как
прежде, а овощного сока или пюре, что имеет
определенные преимущества в отношении
протекания брожения и качества конечного
продукта. При изготовлении ферментирован¬
ного овощного сока или пюре молочнокис¬
лого брожения обработку мацерируюшими
ферментами можно проводить одновременно
с ферментацией [82, 92]. Непрерывный про¬
цесс молочнокислого брожения можно осу¬
ществлять в реакторах с иммобилизирован¬
ными микроорганизмами или в мембранных
реакторах [55,81 ],Сок, получаемый из сброженной мезги,
при необходимости отдельно центрифугиру¬
ют, деаэрируют, пастеризуют и затем холод¬
ным асептическим способом закладывают в
крупные танки на хранение. По этой техно¬
логии можно изготавливать не только овощ¬
ные соки с пикантным, пряным вкусом, но
и полученные молочнокислым брожением
овощные пюре без соли или других пряностей
и потому пригодные для диетического пи¬
тания.4.2.4.	Снижение содержания
нитратовПоскольку некоторые виды овощей наряду с
высокой питательной ценностью характери¬
зуются и нежелательно большим содержанием
нитратов, в последние годы разрабатывается
много технологий (наряду с соответствую¬
щими агротехническими мерами) для сни¬
жения содержания нитратов химическим, фи¬
зическим или микробиологическим спосо¬
бом. Хотя содержание в овощах нитратов и
нитритов не выходит за установленные нор¬
мы максимального ежедневного потребления
(5 мг/кг — для нитратов; 0,1 мг/кг — для ни¬
тритов), но в случае потребления больших
количеств овощей и овощных продуктов ука-•	О значении изомеров молочной кислоты п физиологии питания см. кгину Колеснова А. Ю.,
Володиной Е. М., Альперовича Е. Д. Ферментативный анализ изомеров молочной кислоты в молочных
продуктах и сырье // Пищевая промышленность. — 1997. №3. - С. 32-34. Прим. пауч. ред.
Производство овощных соковзаниые нормы могут быть превышены. По¬
скольку грудные и маленькие дети особенно
чувствительно реагируют на нитриты (мет-
гемоглобинемия), законодательно установ¬
лены особо строгие нормы для продуктов
детского питания [67, 86]. Различные спо¬
собы снижения содержания нитратов можно
найти в патентной литературе.Снижает содержание нитратов в первую
очередь бланширование в поде — происходя¬
щая при этом частичная диффузия компо¬
нентов распространяется и на нитраты f 18].
Фирма ßioita предлагает способ селектив¬
ного удаления нитратов, основанный на ани¬
онном обмене [26]. Фирма Henkel предло¬
жила в 1984 г. способ снижения содержания
нитратов с помощью ультрафильтрации [24].
В работе [37] представлен обзор, посвящен¬
ный денитрификации микробиологическими
способами. Имеются различные публикации
и на тему снижения содержания нитратов
в овощных соках в лабораторном масштабе
[29,43,52,63]. Основное значение всегда при¬
дается выбору необходимых штаммов микро¬
организмов. Способность к денитрификацни
широко распространена среди бактерий. В за¬
висимости от рода и вида бактерий в ана¬
эробных условиях нейтральной или слабо¬
щелочной среды нитраты претерпевают ряд
последовательных превращений: нитрат -»
нитрит —► окись азота —> двуокись азота,
превращаясь на последнем этапе в элемен¬
тарный газообразный азот в соответствии со
следующим уравнением химической реакции
диссимиляции:2NO3 + 10[Н] + 2Н* -»• N2 + 6Н20.Ассимиляция требует высоких концент¬
раций кислорода И протекает с расходом
сахаров или органических кислот. В связи
с изменением органолептических свойств и
компонентного состава пищевого продукта
применение подобных производящих био¬
массу микробиологических систем в произ¬
водстве пищевых продуктов исключено.Вследствие расхода ионов водорода в про¬
цессе диссимиляции происходит смещение
pH среды в область щелочных значений. Вне¬
сение микроорганизмов в сбраживаемый про¬
дукт производится либо непосредственным
путем в виде закваски (например, Paracoccus
denitrificans), либо их используют после иммо¬
билизации в мембранном реакторе или в каль-циево-альгинатных гелях. Микроорганизмы
в процессе анаэробного ]юста потребляют нич¬
тожно малые количества входящих в состав
овощей веществ и почти полностью - содер¬
жащиеся в них нитраты. В 1991 г. фирма Eden
Waren впервые выпустила на рынок свеколь¬
ный сок. изготовленный по запатентованной
технологии [25]. В соответствии с этой тех¬
нологией в сок порциями вносятся бактерии,
вызывающие преобразование нитратов. В ка¬
честве закваски используется полученная из
штамма промежуточная бактериальная куль¬
тура. Если депнтрификация проводится при
высокой концентрации бактерий, то реакции
превращения веществ происходят независи¬
мо от роста бактерий. Ферменты диссимиля-
цнонного преобразования нитратов при ис¬
пользовании Paracoccus denitrificans индуци¬
руются в анаэробных условиях в присутст¬
вии нитратов. К некоторым важным харак¬
теристикам штамма Paracoccus denitrificans
относятся:♦	грамотрицательные аэробные палочки и
кокки;♦	неподвижность:♦	наличие анаэробного роста в отсутствие
кислорода и в присутствии нитратов, ни¬
тритов и окиси азота;♦	аутотрофность относительно водорода и
окиси углерода;♦	гетеротрофность при высоком содержа¬
нии органических источников углерода;♦	оптимальная температура роста 25-30 “С;♦	оптимальное для денитрификацни значе¬
ние pH от 7 до 8,5, а температуры от 30
до 40 "С;♦	скорость денитрификацни от 2,3 до 5,7 х
х 10’1 мг/мнн • г.Для получения технической закваски ис¬
ходная культура вносится в свекольный сок,
помещенный в емкость объемом 30-50 м3.
При оптимальных условиях процесс дени-
трификаци и за кп нч и вае гся через 8-1G ч. И рп
этом из 50 000 л сока с содержанием нитратов2	г/л высвобождается около 18 м3 азота. По¬
сле этого к случае удачного выбора штамма в
соке остаются лишь следы нитратов. Нит¬
риты также более не обнаруживаются. Чтобы
исключить возможность образования ннтро-
зимипа, к исходному соку перед денптри-
фнкацней добавляется аскорбиновая кисло¬
292та в количестве 200-1250 мг/л. После завер¬
шения реакции содержимое емкости про¬
пускается через сепаратор отделения осадка
и клеточной массы. В целях улучшения орга¬
нолептических свойств готового продукта,
а также для обеспечения щадящих условий
консервирования обработанный сок смеши¬вается либо с кислым соком, либо с опреде¬
ленным количеством молочной сыворотки,
либо он подвергается консервированию (по¬
сле лактоферментации). Описанная техно¬
логия может применяться для обработки всех
нитратосодержащих овощных соков и пюре
[69].
Глава 5ТЕХНОЛОГИИ КОНСЕРВИРОВАНИЯ
ПОЛУФАБРИКАТОВ И ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ5.1.	Консервирование
фруктовых и овощных
соковЙ. Вайс [J. Weiss)Все способы сохранения пищевых продуктов
(консервирование) представляют собой ком¬
плексные технологические процессы, целью
которых является увеличение срока годно¬
сти. В соответствии с нормативными акта¬
ми для консервирования фруктовых и овощ¬
ных соков разрешается применять только те
способы, которые:а)	основаны на кратковременном или дли¬
тельном изменении энтальпии (теплосо¬
держания) — пастеризация, стерилизация,
замораживание;б)	меняют состав продукта путем удаления
из него воды — концентрирование, сушка;в)	предусматривают обработку продукта за¬
щитными инертными газами (способ Бё-
хи).Методы, основанные на использовании
нетеплового (0- и у-излучения) или тепло¬
вого излучений (инфракрасное излучение),
в производстве фруктовых соков до настоя¬
щего времени не применяются.Одной из новых разработок является спо¬
соб консервирования с помощью высокого
гидростатического давления (иаскализация).5.1.1.	Пастеризация5.1.1.1.	Общие сведенияПастеризация соков является классическим
способом консервирования, известным еще
с XIX в. - в 1869 г. Томас Б. Уэлч (Thomas В.
Welch) в США консервировал этим способом
виноградный сок в промышленном масштабе.Пастеризация соков (тепловое консерви¬
рование, проводимое при температуре менее
100 °С) преследует две цели, которые оченьтрудно отделить друг от друга: уничтожение
микроорганизмов, вызывающих порчу про¬
дукта (см. главу 9). и инактивпрование фер¬
ментов — в первую очередь фенолазного ком¬
плекса (см. раздел 2.1.8). При этом тепловая
обработка должна проводиться в узком ин¬
тервале температур. Это обусловливается
тем, что, с одной стороны, необходимо до¬
стичь указанные цели, а с другой, — при тем¬
пературе выше 90 °С усиливаются нежела¬
тельные химические реакции взаимодейст¬
вия аминокислот и редуцирующих сахаров,
что ведет к существенному снижению каче¬
ства продукта.Степень инактивирования как микроорга¬
низмов, так и ферментов зависит от величи¬
ны тепловой нагрузки, превышающей опре¬
деленную минимальную температуру (более
60 °С). Оба процесса с достаточной точно¬
стью могут быть описаны с помощью зако¬
нов химической кинетики (реакции первого
порядка). Инактивпрование ферментов осу¬
ществить значительно труднее, чем подавле¬
ние микроорганизмов, и поэтому продукты,
содержащие плодовую мякоть, из-за высокой
ферментативной активности (к тому же со¬
провождающейся и более высокой микробио¬
логической обсеменен иостью) должны под¬
вергаться более интенсивной тепловой об¬
работке. Так как степень инактивирования и
интенсивность тепловой обработки связаны
между собой логарифмической зависимо¬
стью, то для расчета параметров процесса
пастеризации большое значение имеют на¬
чальный уровеньобсеменсиности и активно¬
сти ферментов.Благодаря низкому pH фруктовые соки
представляют собой селективную среду, ис¬
ключающую рост патогенных микроорганиз¬
мов. Поэтому причиной порч и фруктовых со¬
ков могут быть только дрожжи, кисломолоч¬
ные бактерии и плесневые грибы (см. раз¬
дел 9.1).
294Процесс уничтожения микроорганизмов
можно приблизительно описать как реакцию
первого порядка. Это означает, что время, за
которое достигается снижение числа микро¬
организмов до определенного уровня, зависит
от их исходного числа (в единицу времени
при заданной температуре уничтожается один
и тот же процент микроорганизмов) и от тем¬
пературы (чем выше температура, тем меньше
время, за которое уничтожается определенное
количество микроорганизмов). Расчет про¬
цесса пастеризации проводится по аналогии
с расчетом стерилизации с использованием
величин D и Z. Величина D (длительность
воздействия температуры) — это время (в мин
или с), которое необходимо для уничтожения
90% вегетативных форм микроорганизмов
или спор определенного вида микроорганиз¬
мов при постоянной температуре в определен¬
ном субстрате. Под параметром Zпонимается
температура, на которую следует нагреть па¬
стеризуемый продукт, чтобы уменьшить вре¬
мя уничтожения микроорганизмов на 90%.В отношении процесса пастеризации в на¬
стоящее время не существует эталонной тем¬
пературы. так что сопоставление рекомен¬
дуемых температурных режимов связано с
определенными трудностями. Так, в качестве
эталонных предлагаются температуры 71,1 и91,1	°С, поскольку они на отличаются от эта-
лоннойтемпературыстерилизации(121,1 °С ~
= 250,0 'F) на кратное 10 число градусов,
а таблицы летальности, используемые при
расчете параметров стерилизации, примени¬
мы и к процессу пастеризации. Чаше всего,
однако, эталонная температура принимается
равной 80,0 “С [212].В качестве критерия эффективности теп¬
ловой обработки можно использовать пасте¬
ризационную единицу (ПЕ, PU— Pasteuriza¬
tion unit). Под этой единицей понимают эф¬
фект пастеризации, полученный при 80 °С в
течение 1 мин. По аналогии с методикой рас¬
чета величины F0 при стерилизации, в ко¬
торой ее значение определяется сложением
летальных доз, величина пастеризации опре¬
деляется сложением Г1Е. Поскольку для мик¬
роорганизмов, вызывающих порчу фрукто¬
вых соков, параметр Z изменяется в пределах
от 5 до 7( 10), то зная вид и число микроорга¬
низмов до пастеризации, можно рассчитать
необходимую интенсивность тепловой обра¬
ботки.В заключение, однако, следует отметить,
что как микроорганизмы рода Byssochlamus
sp., так и термоацидофильные микроорганиз¬мы рода Alicyclobacillus sp. (см. раздел 9.5.2)
обладают значительно большей устойчиво¬
стью к тепловому воздействию. Так, напри¬
мер, у Byssochlamus при 90 ”С, параметр D =
- 720 с, а у Alicyclobacillus sp. при той же тем¬
пературе параметр D = 900-1380 с [ 11 ].Приводимые в литературе данные о необ¬
ходимых значениях времени и температуры
пастеризации колеблются внутри довольно
широких границ, так как они зависят еще и
от вида консервируемого продукта (сок пря¬
мого отжима или восстановленный сок).
В качестве исходных можно использовать
данные, приведенные на рис. 5.1 [152]. Зави¬
симость температуры от времени тепловой
обработки (выдержки) приведена на рис. 5.2
[152]. Согласно общему принципу, высокие
температуры и короткая выдержка приводят
к значительно меньшим негативным измене¬
ниям качества продукта, чем эквивалентные
в смысле достижения консервирующего эф¬
фекта низкие температуры и более продол¬
жительное время обработки.Как показано в [81 ], для обеспечения мик¬
робиологической стабильности восстанов¬
ленных соков требуется менее интенсивная
тепловая обработка, чем для соков, получен¬
ных обычным образом. Это важно прежде
всего с точки зрения энергосбережения, так
как снижение температуры пастеризации на
10 "С при использовании обычного пасте¬
ризационного оборудования дает экономию
энергии на 10%.5.1.1.2.	Способы пастеризации5.1.1.2.1.	Пастеризация в коническом
аппарате (колоколе)Аппарат состоит из двух соединенных с по¬
мощью резьбового соединения алюминиевых
конусов (колоколов), между которыми име¬
ется узкий промежуток. Непастеризованный
сок иод небольшим избыточным давлением
(0,2—0,3 бар) поступает в кольцеобразный
канал в нижней части колокола н равномер¬
но распределяется по всей окружности. Сок
протекает по аппарату снизу вверх, при этом
благодаря специальным мерам, способству¬
ющим образованию турбулентного потока,
скорость нагревания сильно увеличивается.
Скорость прохождения может регулировать¬
ся подводящим краном и рассчитывается та¬
ким образом, чтобы сок на выходе из аппара¬
та имел температуру 72-75 "С. Нагрев осу¬
ществляется путем помещения колокола ь
горячую воду или (в случае высокопроиз-
Выдержка, сРис. 5.1. Условия пастеризации некоторых фруктовых соков. По [152|Выдержка, сРис. 5.2. Зависимость температуры от времени пастеризации. По [152]водительных аппаратов с производительно- кладыиается на хранение горячим, то в зави¬
стью до 300 л/ч) помещением колокола в симости от материала и объема емкости для
емкость, обогреваемую паром. Так как сок за- хранения, а также от перепада температур
Глава 5для охлаждения сока до комнатной темпера¬
туры, требуются часы, а и некоторых случа¬
ях — несколько суток, что существенно ухуд¬
шает его качество. Это обстоятельно п до¬
вольно малая производительность аппарата
приводят к тому, что пастеризационные ко¬
локола применяются для консервирования
соков только на небольших предприятиях.5.1.1.2.2.	Кратковременный нагрев
до высокой температурыВысокотем иературная кратковременная пас¬
теризация, ВКП*, заключается в нагревании
продукта до необходимой температуры в те¬
чение очень короткого времени, выдержива¬
нии при этой температуре короткое время и
охлаждении противотоком. Данный способ
реализуется в настоящее время в основномпутем применения пластинчатых теплооб¬
менников (рис. 5.3).Пластинчатые теплообменникиВ пластинчатых теплообменниках теплооб¬
мен осуществляется между двумя средами, раз¬
деленными стенкой. Увеличивая или умень¬
шая число пластин, можно в определенных
пределах настроить теплообменник на усло¬
вия производства.Поверхность теплообмена (теплопередачи)
состоит из определенного числа профилиро¬
ванных пластин из хромоникелевой или хро-
моникслевомолибденовой листовой стали.
Для работы с особо агрессивными средами
используются пластины с титановым по¬
крытием, обладающие повышенной устойчи¬
востью к коррозии [ 191). Пластины соедине-Рис. 5.3. Пластинчатый теплообменник (Е ЯйЛег)*	Применяются также другие обозначения — быстрое нагревание до высокой температуры, мгновен¬
ное нагревание, мгновенная пастеризация; международные сокращения — К2Е, НТИТ, 1Л1Т - Прим.
пауч. ред.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов297ны в один блок между корпусной и верхнем
плитами с помощью зажимных винтов пли
центрального шпинделя. Профиль пластин
должен обеспечивать равномерное распреде¬
ление напитка по всей их ширине, а также
равную скорость потока и интенсивность
тепловой нагрузки во всех зонах. Кроме того,
во всех эксплуатационных режимах должна
обеспечиваться турбулентность потока.В качестве материала для уплотнительных
прокладок используются этияеннропилено-
вый, акрплнитрилбутадиеновмй или сили¬
коновый каучук (или фторкаучук). В отли¬
чие от аппаратов старых моделей уплотни¬
тельные прокладки не нужно приклеивать,
поскольку пазы выполнены сужающимися
кверху, что позволяет удерживать в них про¬
кладку за счет внутренних напряжений мате¬
риала. Такая конструкция не только дает вы¬
игрыш во времени при замене прокладки, но
и устраняет проблемы, связанные с обеспече¬
нием герметичности теплообменника при по¬
вышенной температуре. Основные факторы,
определяющие жесткость пластин, — это их
профиль (глубина штамповки и рисунок),
а также толщина и материал. При различ¬
ных давлениях в зонах теплообменника осо¬
бое значение имеет жесткость, что обеспечи¬
вает минимальную деформацию при макси¬
мальной площади пластин.Отдельные теплообменные пластины в со¬
четании с уплотнительными прокладками из
эластичной резины образуют герметичный
канал, ширина которого определяется уплот¬
нением (3-6 мм), а вид — профилем плас.-Для пастеризации соков с мякотью не сле¬
дует применять теплообменники, пластины
которых имеют опорные точки, так как в этом
случае на них будут задерживаться волокна,
что может привести к закупориванию кана¬
ла. Для пастеризации подобных продуктовприменяют пластины со свободным потоком
без внутренних опор [33].Направление потока обычно выбирают та¬
ким образом, чтобы обе жидкости продукт
и теплоноситель — протекали навстречу друг
другу (рис. 5.4). Глубина каналов у опреде¬
ленных профилей пластин варьирует доволь¬
но существенно, благодаря чему достигается
интенсивная турбулентность потока и. как
следствие, высокий коэффициент теплопере¬
дачи. Турбулентность н высокая скорость по¬
тока противодействуют осаждению содержа¬
щихся в потоке частиц мути.Пространства между пластинами попере¬
менно омываются жидкостями; в зависимо¬
сти от расположения отверстий и угловых
уплотнителей эти пространства могут быть
подключены параллельно или последова¬
тельно. Возможности различных соединений
касаются обоих потоков. Условия прохожде¬
ния потока, зависящие от вязкости жидких
сред, профиля пластин и расположения вход¬
ных и выходных отверстий, обусловливают
потери давления. В случае параллельного
соединения пластин потери давления мень¬
ше, чем при последовательном соединении.Площадь поверхности теплообмена мож¬
но рассчитать по следующей формуле:А=-ср&Ті Л - илота;и. поверхности теплообмена (м;!т — поток(кг/ч);С - удельная теплоемкость (кДжкг-К1):р - ПЛОТНОеть (г/см3);АТ- • иереиа.л температур;1т - средний логарифмический перепалк -кояффіициент теплопроводности(кДж/м2 ч-К);/к — поправочный коэффициент, зависящий
пт продукта.Рис. 5.4. Пластинчатый теплообменник {АР\/0еи1зсЬ1апбвтЬН):I - подача холодной жидкости; 2 - выход горячей жидкости; 3 - подача горячей жидкости;
холодной жидкости; 5- пластина теплообменника
298Глава 5С помощью поправочного коэффициента
/к учитывается внутренняя теплопроводность
материала, зависящая от конкретного продук¬
та, и изменение вязкости материала в зависи¬
мости от температуры.НагревТепло в пластинчатый теплообменник посту¬
пает с теплоносителем — паром или горячей
водой. Нагрев может осуществляться различ-1.	Нагрев горячей водойПри этом способе между горячим теплоноси¬
телем и соком создается перепад температур,
равный примерно 5 °С. Если в ходе производ¬
ства возникают задержки, то даже при мак¬
симально возможном перегреве не происхо¬
дит серьезного ухудшения качества сока.а)	Горячая вода из котла низкого давления.
С помощью циркуляционного насоса горячая
вода из парового котла низкого давления по¬
дается в зону нагрева пластинчатого тепло¬
обменника и перекачивается из него обратно
в котел. Забор воды осуществляется пример¬
но на 150 мм ниже минимального уровня.
Для обеспечения бесперебойной работы обо¬
рудования необходимо, чтобы расход горячей
воды в 2-5 раз превышал расход сока. За счет
возвращения в котел охлажденной воды тем¬
пература воды в котле поддерживается на по¬
стоянном уровне. Для обеспечения эффек¬
тивной регулировки важно, чтобы давление в
отводящем трубопроводе было выше, чем в
подводящем.б)	Горячая вода, полученная с помощью ин¬
жектора. Температуру циркулирующей воды
повышают в нагревателе насыщенным па¬
ром (4-5 бар), который полается с помощью
инжектора. Перед пуском агрегат через кла¬
пан заполняется холодной водой; циркуля¬
ция воды осуществляется с помощью цент¬
робежного насоса. Так как объем горячей воды
из-за конденсации пара постоянно увели¬
чивается, избыточное количество жидкости
непрерывно отводится через регулирующий
клапан. Замер температуры осуществляется
в теплообменнике со стороны продукта, а в
циркуляционном контуре горячей воды уста¬
новлен ограничитель температуры; регулиро¬
вание производится с помощью терморегуля¬
тора и клапана регулировки давления пара.в)	Горячая вода, полученная в противоточ-
ном теплообменнике. Противоточный тепло¬
обменник выпускают в виде пластинчатой
или трубчатой конструкции. Трубчатый теп¬
лообменник состоит из цилиндрического кор¬пуса, в котором расположена секция труб. Пар
под давлением около 3 бар полается в секцию
труб через ручной запорный клапан, грязеу¬
ловитель и регулирующий клапан, конденси¬
руется и отдает свое тепло жидкости, проте¬
кающей снаружи противотоком.Горячая вода после зоны нагрева пластин¬
чатого теплообменника поступает в сборник
горячей воды, предназначенный для вырав¬
нивания тепловых изменений объема воды.Противоточные трубчатые теплообменни¬
ки обычно выпускают в виде горизонтальной
конструкции. При плохой конденсации про¬
изводительность теплообменника значитель¬
но снижается, так как трубы частично покры¬
ваются конденсатом.г)	Горячая вода, полученная в средней зоне
пластинчатого теплообменника. Получение
горячей воды возможно также в пластин¬
чатом теплообменнике. Для этого в аппара¬
те (чаше всего за корпусной плитой) уста¬
навливают дополнительный пакет пластин,
в котором с помощью пара получается горя¬
чая вода.2.	Нагревание разреженным паромВ зоне нагрева пластинчатого теплообменни¬
ка с помощью вакуумного насоса создается
вакуум; при этом одновременно откачивается
образующийся там конденсат. Через паровой
клапан в зону нагрева подводится пар, давле¬
ние которого падает до вакуума, созданного в
зоне нагрева. Для предотвращения возмож¬
ного перегрева пар охлаждается подачей кон¬
денсата из вакуумного насоса. Температура
обычно регулируется таким образом, чтобы
она была выше требуемой температуры на¬
гревания сока примерно на 3 ”С (можно до¬
биваться и меньшего перепада температур).
Вакуумный насос может также использовать¬
ся для получения разрежения, необходимого
для управления работой регулирующего кла¬
пана давления пара или переключающего кла¬
пана продукта.Регулирующие устройства
Для поддержания необходимого температур¬
ного режима в настоящее время широко при¬
меняются регулирующие устройства, требую¬
щие для своей работы вспомогательной энер¬
гии. Регулирующее устройство состоит из
регулятора температуры теплоносителя, тср-
мометра-самописца с падающей дужкой и пе¬
реключателя потока продукта. Клапаны при¬
водятся в действие пневматически или осна¬
щены электроприводом в виде сервомотора
или электромагнитного механизма.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов299Рис. 5.5. Технологическая схема обработки напитка в пластинчатом теплообменнике:I - зона регенерации; 2 - зона нагрева; 3 - зона выдержки; 4 - зона охлаждения (холодная вода); 5 -
охлаждения (ледяная вода); В - насос для сока; 7- сборник; 8 - возвратный клапан для продуктаТехнологическая схемаКак видно из рис. 5.5, насос откачивает под¬
лежащий пастеризации сок из сборника и
подает его в зону регенерации 1 аппарата. В
этой зоне холодный напиток движется про¬
тивотоком к горячему, уже пастеризованному
соку и за счет этого подвергается предвари¬
тельному регенеративному нагреву. В следу¬
ющей зоне нагрева 2 температура предвари¬
тельно нагретого сока повышается до требуе¬
мого уровня (в зависимости от продукта — до
82-90 °С). В этой зоне продукт также движет¬
ся противотоком к горячему теплоносителю.
Если датчик температуры фиксирует, что
температура сока, выходящего из зоны нагре¬
ва, ниже заданной, то автоматически откры¬
вается возвратный клапан 8, сок возвращает¬
ся в установленный на входе сборник и еще
раз пастеризуется в пластинчатом теплооб¬
меннике. По достижении температурой задан¬
ного значения сок поступает в зону выдерж¬
ки 3- Эта зона может быть выполнена в виде
специальной секции пластинчатого теплооб¬
менника или в виде отдельной секции труб.
Длительность выдержки в зависимости от ви¬
да продукта составляет 15-150 с. 11осле этого
температуру сока снижают в зоне регенера¬
ции 1 и затем окончательно охлаждают до
20 “С в зоне охлаждения 4. Если требуется
более низкая температура сока, то предусмат¬
ривают еще одну зона охлаждения 5, в кото¬
рой в качестве хладагента используется ледя¬
ная вода или смесь диэтнленгликоля с водой.
Рекуперация тепла в пластинчатых теплооб¬
менниках доходит до 95%. Количество охлаж¬
дающей воды в 3-5 раз превышает количе¬ство продукта. При увеличении степени ре¬
куперации тепла расход охлаждающей воды
уменьшается.Закладка соков на хранение после ВКП
Чтобы исключить возможность повторного
инфицирования пастеризованных соков, все
без исключения поверхности, соприкасаю¬
щиеся с пастеризованным соком (пластин¬
чатый теплообменник, трубопроводы, танки
для хранения, арматура и т. д.), должны быть
стерилизованы. При этом оборудование под¬
вергают общей основательной механической
очистке с последующим контролем. Особен¬
нотщательно контролируют уплотнения вин¬
товых соединений и клапанов.АрматураДля танков более предпочтительны не резь¬
бовые, а фланцевые штуцеры, так как первые
быстрее изнашиваются. Диаметр штуцеров
должен обеспечивать постоянную скорость
потока жидкости. Хорошо зарекомендовали
себя резьбовые соединения и прямоточный
поршневой клапан с тефлоновыми нроклад-Чтобы обеспечить бесперебойную работу
оборудования, для оснащения танков обяза¬
тельно следует предусмотреть штуцер для
слива продукта, снускной штуцер и соедине¬
ние с арматурой ВКП.Паровой и обеспложивающий фильтры
Пар и воздух пропускают через мембранный
фильтр. Пар фильтруют для удаления час¬
тиц оксида железа, а воздух — для его обес¬
пложивания. Подача пара и воздуха осуществ¬
ляется через штуцер для слива продукта 118].
300Глава 5Стерилизация танкаПеред началам стерилизации танка все кла¬
паны должны быть частично открыты из тех
же соображении, что и в случае воздушного
фильтра. Трубу подачи пара (для этой цели
необходимо использовать только специаль¬
ные шланги для пара или жесткие трубо¬
проводы из нержавеющей стали) подклю¬
чают к соединительным элементам арматуры
ІЗКП. Паропровод прокладывают от штуце¬
ра для слива продукта до выхода воздушного
фильтра.Затем пускают пар. Подача пара к фильт¬
ру дросселируется таким образом, чтобы на
входе фильтра возникала паровая завеса тол¬
щиной 25-35 см. Конденсат из танка выте¬
кает через спускной штуцер. Чтобы предот¬
вратить сильное образование в хранилищепарового тумана (так как вытекает не только
конденсат, но вместе с ним выходит и неко¬
торое количество пара), к спускному штуце¬
ру присоединяют короткий шланг, опушен¬
ный в емкость с холодной водой. После того
как температура конденсата достигнет 95 °С,
обработку продолжают еще 10-20 мин. На
графике (рис. 5.6) приведены расход пара и
продолжительность обработки для танков
различного объема.По окончании обработки включается ком¬
прессор, и воздушный шланг подсоединяется
ко входу фильтра, из которого все еще выхо¬
дит пар. Затем в танк нагнетается холодный
стерильный воздух до тех пор, пока избыточ¬
ное давление в нем не достигнет 0,3-0,5 бар.
На многих предприятиях вместо сжатого воз¬
духа используют азот. При поддерживанииРис. 5.6. Расход пара и продолжительность обработки при паровой стерилизации ганков (комнатная
температура 15 ’С, давление пара 1,5 бар)
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов301небольшого избыточног о давления подвод па¬
ра постепенно уменьшается и, наконец, пре¬
кращается. Танк продувают стерильным хо¬
лодным воздухом или инертным газом до
полного вытеснення пара.Для выравнивания во время хранения теп¬
ловых изменений объема продукта самая вы¬
сокая точка танка соединяется с выравнива¬
телем давления. Если прежде для выравни¬
вания давления использовали заполненные
дезинфицирующим раствором бродильные
фильтры, то в настоящее время для этой цели
применяют мембранные фильтровальные па¬
троны или кольцевые выравнивающие тру¬
бопроводы. Независимо от типа оборудова¬
ния, применяемого для выравнивания дав¬
ления, оно должно быть соответствующим
образом подвергнуто стерилизации.Стерильный, пустой и находящийся под
невысоким избыточным давлением танк че¬
рез 1 -2 дня после стерилизации должен быть
проверен на герметичность. Если испытание
прошло успешно, можно начинать закладку
продукта на хранение.Стерилизация теплообменника
и трубопровода для подачи сока
Так как сок закладывают на хранение чаще
всего с температурой менее 20 "С, зоны реге¬
нерации и охлаждения пластинчатого тепло¬
обменника (как и трубопроводы, ведущие от
теплообменника к танку) необходимо стери¬
лизовать.Пластинчатый теплообменник стерилизу¬
ют горячей водой с температурой 95 °С, кото¬
рая с помощью насоса подается из сборника
на вход теплообменника и циркулирует во
всех зонах в течение не менее 30 мин. Соеди¬
нительный трубопровод между теплообмен¬
ником и танком обрабатывают паром в тече¬
ние 30 мин. Чтобы после паровой обработки
нестерильный воздух не попал и трубопро¬
вод, последний подсоединяют к спускному
штуцеру, и клапан немного приоткрывают,
благодаря чему в трубопровод поступает воз¬
дух, находящийся в танке под небольшим из¬
быточным давлением, В отличие от танка,
стерилизацию теплообменника и трубопро¬
вода для подачи сока следует проводить не¬
посредственно перед применением.Закладка сока на хранение
После стерилизации пластинчатого тепло¬
обменника и трубопровода для подачи сока
пастеризатор переключают на рабочий ре¬*	CIP, Cleaning In Place безра.чборная мойка. -жим. Как только сок вытеснит воду и начнет
выходить из трехходового крана, кран пере¬
ключается, и сок через спускной штуцер начи¬
нает поступать в танк. В конце включается
зона охлаждения пластинчатого тсплообмен-Для предотвращения переполнения танка
перед пастеризатором устанавливается уст¬
ройство контроля объема. Можно также из¬
мерять объем сока с помощью специального
счетчика, установленного в трубопроводе, по
которому сок подается в танк, или с помо¬
щью емкостных измерителей уровня.Во время заполнения танка клапан на шту¬
цере измерителя уровня частично приоткры¬
вается, чтобы обеспечить возможность выхо¬
да воздуха, но давление в танке при этом дол¬
жно поддерживаться постоянным (1,3 бар).Мойка пластинчатых теплообменников
обычно производится по технологии С1Р*\
расход моющих средств при этом должен не
менее, чем в 1,5 раза превышать количество
пастеризованного продукта. При мойке до¬
стигается высокая турбулентность потока,
обеспечивающая полное удаление всех отло-5.1.1.2.3.	Консервирование после или
во время розливаПри использовании хранившихся соков (при
подготовке к розливу, восстановлении, роз¬
ливе и т. п.) продукты могут быть повторно
инфицированы; они не обладают микробио¬
логической стабильностью и потому должны
быть подвергнуты повторному консервирова¬
нию. В отличие от первого консервирования
(при закладке на хранение), при котором ин¬
тенсивность тепловой обрабо тки рассчитыва¬
ется так, чтобы инактивировать не только
микроорганизмы, вызывающие норчу продук¬
та, но и ферменты, при повторном консерви¬
ровании подавляется только вторичная обсе-
меиенность, в связи с чем требуется значитель¬
но меньший расход тепла. В соответствии с
нормативными актами большинства стран
повторное консервирование допускается про¬
водить. как и первое консервирование, исклю¬
чительно физическими способами. Основные
способы повторного консервирования — оро-
сителышя пастеризация, горячий розлив и ло-
лодный стерильный розлив.Оросительная пастеризация
Если соки или напитки разливают в бутыл¬
ки ирн комнатной температуре, бутылки уку-
Прим. науч. ред.
302Глава 5поривают и затем пастеризуют, то во время
пастеризации в зависимости от различных
параметров (например, от температуры роз¬
лива и пастеризации) происходит тепловое
увеличение объема продукта. Чтобы компен¬
сировать это увеличение, в бутылках остав¬
ляют свободный воздушный объем (около2,5-3,5% об.), но несмотря на это, во время
пастеризации в бутылках возникает значи¬
тельное внутреннее давление. В работе [210]
было показано, что при пастеризации давле¬
ние воздуха, возникающее в воздушном про¬
странстве бутылки емкостью 1 л, укупорен¬
ной кронен-пробкой (температура розлива
10 °С, температура пастеризации 70 "С, сво¬
бодное воздушное пространство при запол¬
нении бутылки 3,0 % об.), составляет 6,1 бар.
Еще более высокий уровень давления возду¬
ха был установлен у соков, сатурированных
углекислотой. Как правило, бутылки выдер¬
живают это избыточное давление, но все-таки
(прежде всего при использовании новых бу¬
тылок) следует учитывать определенный про¬
цент боя при пастеризации (менее 1%). Хотя
бутылки выдерживают возникающее внутрен¬
нее давление, чтобы не нарушить герметич¬
ность укупорки, максимальное давление не
должно превышать 8 бар.Нагрев содержимого бутылок осуществ¬
ляется неравномерно. Центральная тепло¬
вая точка, то есть точка, которая при нагрева¬
нии имеет наименьшую, а при охлаждении
иаивысшую температуру, находится на оси
бутылки на высоте 10-25 мм от ее дна. Для
контроля температуры этот факт имеет боль¬
шое значение. Скорость нагрева зависит не
только от геометрии бутылки и толщины
стекла, но и от формы бутылки, поскольку
содержимое бутылки с широкой горловиной
нагревается медленнее, чем у бутылки с уз¬
ким горлышком.Оросительные пастеризаторы бывают не¬
прерывного или периодического действия.Оросительные пастеризаторы
периодического действия(камерная
оросительная установка)Пастеризационная установка включает в себя
камеру, в которую закатывают транспортную
тележку с бутылками. Наполненные бутыл¬
ки нагреваются, пастеризируются и охлаж¬
даются за один заход. Вода нагревается в на¬
ходящемся под тележкой сборнике прямой
инжскцией пара или непрямым способом и
перекачивается циркуляционным насосом в
перфорированную емкость, расположеннойнад тележкой. Вода орошает бутылки, нагре¬
вает их и содержимое до требуемой темпера¬
туры и снова стекает в резервуар под тележ¬
кой. По достижении заданной температуры
пастеризации (около 75 °С) подача тепла
уменьшается и по истечении времени выдер¬
жки прекращается. Затем бутылки медленно
охлаждаются холодной водой.В зависимости от значения pH сока, вида
и числа микроорганизмов, размера и матери¬
ала тары (стекло, белая жесть и т. д.) темпе¬
ратура и длительность тепловой обработки
изменяются.Использование воды с очень высокой кар¬
бонатной жесткостью зачастую приводит к
появлению накипи, которая откладывается
на поверхности бутылок в виде серого нале¬
та. С учетом этого рекомендуется применять
соответствующим образом умягченную воду
или добавлять в воду смягчающие средства.Производительность камерных ороситель¬
ных установок ограничена, и при больших
объемах производства соков используют обо¬
рудование непрерывного действия.
Оросительные пастеризаторы непрерывного
действия (туннельный пастеризатор)При непрерывном режиме работы наполнен¬
ные и укупоренные бутылки проходят через
длинный (2,0...5.5 х 3.5...30.0 м) туннель из ли¬
стовой нержавеющей стали. Туннельные пас¬
теризаторы Выпускаются одно- или двухуров¬
невыми с производительностью до 100 000
бутылок/ч. При прохождении через туннель
бутылки в отдельных зонах орошаются во¬
дой с возрастающей, а затем со снижающей¬
ся температурой. Так как при использовании
стеклянных бутылок высокий перепад тем¬
ператур значительно увеличивает опасность
их боя, максимальная разность температур
не должна превышать 25 °С. Наблюдения по¬
казали, что при нагревании бутылки менее
подвержены температурному бою, чем при ох¬
лаждении.Вода нагревается непрямым способом с
помощью теплообменников с секциями труб
или (реже) с помощью непосредственной ин-
жекцни пара.Сборники с водой одинаковой температу¬
ры соединены между собой, что обеспечивает
лучшую теплопередачу. При большом числе
зон разность температур уменьшается, в свя¬
зи с чем снижается и процент боя бутылок,и,	кроме того, увеличивается коэффициент
использования тепла — рекуперация тепла
(рис. 5,7). В современных пастеризаторах ко¬
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов303Перегрев Пастеризация Охлаждение и рекуперация теплаРис. 5.7. Тепловой и водный баланс двухуровневого туннельного пастеризатора (КНв, г. Дортмунд,ФРГ):Н\ - зона нагрева / (рекуперация с зоной охлаждения СзУ, Н} - зона нагрева ^(рекуперация с зоной охлаждения
Су; Н3 зона нагрева 3 (рекуперация с зоной охлаждения С|); 5 - зона перегрева; Р- зона пастеризацииэффициент использования тепла достигает
60%. Температура волы в отдельных зонах
регулируется автоматически, при этом боль¬
шое значение придается высокой точности
регулирования.Раздельные водяные контуры позволяют
осуществлять эффективную рекуперацию теп¬
ла. но из-за определенного боя бутылок сок по¬
падает в воду, которая становится отличной
питательной средой для микроорганизмов.
Некоторые виды микроорганизмов в этих иде¬
альных для себя условиях (наличие пита¬
тельной среды, температура, аэрация) могут
скачкообразно размножаться и. образуя ко¬
лонии, затруднять или вообще препятство¬
вать равномерной подаче воды на бутылки.
Предотвратить развитие микроорганизмов
можно заменой воды или применением бак¬
терицидных средств.Движение бутылок через туннельный пас¬
теризатор осуществляется с помощью плас¬
тинчатого конвейера из нержавеющей стали.Бутылки чаще всего орошают горячим (хо¬
лодным) теплоносителем (водой), подавае¬
мого через распылительные головки. Распы¬
ление воды через укрепленные на крышке
пастеризатора перфорированные листы в на¬
стоящее время почти не применяется. Распы¬
лительные головки более предпочтительны,1 реж«более равномерное распыление и в двухуров¬
невых пастеризаторах позволяют осуществ¬
лять орошение на обоих уровнях. Установка
сеток исключает возможность засорения голо¬
вок и выходных устройств мелкими осколка¬
ми стекла или другими инородными телами.Для оптимального использования площа¬
ди скорость движения ленты входных кон¬
вейеров различна, что позволяет разместить
бутылки в пастеризаторе с максимальной
плотностью. Длительность пастеризации в
зависимости от различных параметров со¬
ставляет 50-70 мин. На выходе из установки
предусмотрено душевое устройство, которое
304		препятствует образованию парового тумана
п орошает бутылки чистой водой.Горячий розливПри горячем розливе (см. раздел 7.6) сок на¬
гревают в пластинчатом теплообменнике до
требуемой температуры (75-95 °С в зависи¬
мости от pH) и затем разливают в горячем»НДС иCoiпредварптел1гретые буты.’
и бо.'ншгреваитрубчатых теплообмег
бутылки из-за тепловых напряжений более
подвержены к бою, чем холодные, то их транс¬
портирование от бутылкомоечной машины к
машине для розлива должно осуществлять¬
ся как можно более плавно, без толчков и со¬
ударений. Кроме того, следует иметь в виду,
что длинный конвейер приводит к заметному
охлаждению бутылок, так что его длину реко¬
мендуется сокращать.Уровень наполнения выбирается так, что¬
бы обеспечить номинальный объем. Наряду
с уменьшением объема, зависящим от темпе¬
ратуры розлива (табл. 5.1), следует напол¬
нять бутылки не полностью. При этом рас¬
стояние от уровня продукта в бутылке до
верхнего края горлышка должно быть не ме¬
нее 15 мм, чтобы предотвратить выплескива¬
ние сока через край наполненной до номи¬
нального объема бутылки при ее транспор¬
тировке от машины для розлива к укупо¬
рочному автомату. Свободный объем зависит
от формы бутылки (для литровой бутылки с
узким горлом — 2,65 мл, с широким горлом —
24.0 мл). Кроме того, некоторые особо вязкие
продукты, которые не подвергались деаэра-Глава 5пни, могут содержать значительное количе¬
ство растворенных газов.Для сохранения качества продукта и умень¬
шения потребления энергии наполненные II
укупоренные бутылки охлаждают в непре¬
рывном пастеризаторе (рис. 5.7) до темпера¬
туры менее 30 °С. Время охлаждения при этом
существенно зависит от вязкости сока — у
вязких продуктов плохая теплопроводность.
Если пастеризатор, в котором осуществля¬
ется охлаждение, соединен с пластинчатым
теплообменником, то, как и в случае с. ороси¬
тельным пастеризатором, может быть полу¬
чена степень рекуперации тепла до 60%.В зависимости от необходимого количе¬
ства теплоты тепловая выдержка в охладите¬
ле может осуществляться в пассивном (без
орошения холодной водой) или активном ре¬
жимах (с орошением горячей водой, нагретой
до 55-95 °С). Охладитель может быть ис¬
пользован также и для охлаждения соков
в асептической картонной упаковке, причем
соки в этой упаковке и соки в стеклянной таре
могут охлаждаться одновременно, поскольку
различия между коэффициентами теплопро¬
водности упаковочных материалов компен¬
сируются различной толщиной стенок [21Д],
Холодный стерильный розлив
При холодном стерильном розливе сок пас¬
теризируется в пластинчатом теплообмен ни¬
ке. охлаждается (до температуры менее 20 ‘С)
и в асептических условиях фасуется в сте¬
рильную тару. В настоящее время для холод¬
ного стерильного розлива используется по¬
чти исключительно мягкая упаковка (см.
раздел 7.6.1.2.3).Таблица 5.1. Объем наполнения бутылок соком при различных температурах розлива. По [10]эминальный 	Полный объемобъем, л	20 *С, мл	80 X, мл0.10	100	102,90(1,20	200	205,800,25	250	257,250,33	33(1	339,570,50	500	514,500,70	700	720,301029.00
1543,502058.003087.004116.005145.002,003.004.005.0010001500200030004000500090 X, мл103.50
207.00
258.75
341.55517.50724.501035.00
1552,502070.003105.004140.005175.00104.00208.00
260,00
343,20520.00728.001040.001560.002080.003120.004160.005200.00
Технологии хонсервироззния полуфабрикатов и готовы» продуктовЭтот способ очень выгоден как сточки зре¬
ния качества продукта (оптимальная тепло¬
вая нагрузка, возможность розлива в вакуу¬
ме), так п по энергозатратам (степень рекупе¬
рации тепла — 85-90%). п в настоящее время
он находит все большое применение (по срав¬
нению с оросительной пастеризацией и горя¬
чим розливом).5.1.2.	Пастеризация
микроволновым
излучениемЭнергия передается продукту кондуктивным
и конвекционным нагревом. Микроволны
(ультракороткие электромагнитные волны
диапазона 300 кГц-300 ГГи) обладают про¬
никающей способностью в материалах, сла¬
бо проводящих электрический ток. В зависи¬
мости от вида материала, в той или иной
степени они поглощаются, что, в свою оче¬
редь, под действием различных факторов
приводит к выделению тепловой энергии.
Причиной нагрева является поляризация мо¬
лекулярных диполей и ионная проводимость.
Поляризуемые молекулы или постоянные
диполи (например, вода) ориентируются в
электрическом поле, поэтому изменение на¬
правлений поля микроволн заставляет эти
молекулы осциллировать, что и приводит к
выделению тепла [203). Определяющее зна¬
чение для нагрева с помощью дипольной по¬
ляризации имеют технические параметры
установки и свойства продукта (к последним
относятся диэлектрическая проницаемость и
коэффициент потерь). Произведение этих ве
личин называют коэффициентом нагрева. Для
воды в жидком состоянии коэффициент на¬
грева зависит от температуры, а лед почти не
поглощает энергии и выделяет мало тепла.
При изменении агрегатного состояния ве¬
щества с твердого на жидкое коэффициент
нагрева скачкообразно возрастает до макси¬
мальной величины и затем с увеличением
температуры снова уменьшается. Это обус¬
лавливает увеличение времени нагревания
при более высокой температуре.В общем случае все продукты переработки
фруктов благодаря высокому природному со¬
держанию воды пригодны для диэлектриче¬
ского нагрева с помощью микроволнового
излучения (так как микроволны использу¬
ются и в средствах связи, для пастеризации
применяют излучение определенной частоты,
в частности 2,45 ГГц). Глубина проникнове¬
ния микроволн частотой 2,45 ГГц тем боль¬ше, чем меньше поглощающая способностьВ СИТА микроволновая пастеризация при¬
обрела популярность прежде всего при кон¬
сервировании цитрусовых соков. Ее преиму¬
ществами являются тепловая обработка сока
без нагрева теплоперсдающих поверхностей,
удобство контроля и регулировки температу¬
ры, высокая скорость нагрева и охлаждения,
а также малая эмиссия тепла в окружающую
среду. К недостаткам можно отнести опас¬
ность локального перегрева и относительно
низкий КПД [150]Исследования показали [ 228], что по срав¬
нению с обычным тепловым нагревом мик¬
роволновая пастеризация более эффективна
для инактивирования псктннмстилэстсразы
апельсинового сока, что указывает на нали¬
чие дополнительного (не теплового) действия
на активность фермента (см. раздел 3.7.9.3).В отличие от микроволнового нагрева оми¬
ческий нагрев достигается применением пе¬
ременного тока низкой частоты (50-60 Гц),
и поэтому глубина проникновения практи¬
чески не ограничена. Степень нагрева зави¬
сит здесь от градиента электропроводности в
объеме и от продолжительности нахождения
продукта в зоне нагрева (108,153].5.1.3.	Способ БёхиНазванный по имени швейцарского ученого
Адольфа Бёхи ВоЫ, 1884-1925), этот
способ основывается на том, что отфильтро¬
ванные соки, содержащие незначительное
число микроорганизмов, при сатурировании
углекислым газом (не менее 14,6 г СО^ на 1 л
сока) и последующем хранении при темпера¬
туре ниже 10 'С становятся микробиологи¬
чески стабильными.Растворимость углекислого газа в соке не¬
много хуже, чем в воде, и зависит от темпе¬
ратуры. Сатурация до 14,6 г СОг/л (па прак¬
тике —15 г/л) в промышленных условиях до¬
стигается только под давлением.Контролируя температуру и давление, мож¬
но судить о степени насыщения сока угле¬
кислым газом. При достижении насыщения
давление углекислого газа в соке равно дав¬
лению газа над поверхностью сока (равновес¬
ное давление насыщения), которое зависит
от степени заполнения танка. Эта зависи¬
мость, опубликованная в [68], представлепа
в табл. 5.2.Перед закладкой на хранение соков, обес¬
пложенных способом Бёхи, в стерильные тан¬
306Глава 5Таблица 5.2. Зависимость равновесного давления насыщения от температуры и степени
заполнения танха предварительно сатурированным соком. По [68]ПусгойСтепеньзаполнения тнка соке«ПоляТемператур«, -С00,10.20,3 0,40,50,60,70,80,90,99Избыточное давление, бар07,537,066,676,28 5,935,645,365,154,904,704,5517,567,116.746,37 6,085,805,545,325,104,904,7527,597,176,826,49 6,225,965,735,505,305,104,9437,627.236,916,62 6,366,135,905,695,505,315,1447,657,307,016,75 6£16,306,085,875,705,515,3557,687,367,116,88 6,666,476,276,075,915,735,5767,707,427,196,98 6,796,616,436,266,115,945,7977,737,497,287,10 6,936,776,626,456,336,176,0287,767,557,377,22 7,086,946,806,656,536,386,2697,797,627,477,34 7,237,096,986,856,746,616,50107,827,697,567,45 7,377,257,157,056,946,856,76117,877,757,657,56 7,497,397,327,247,167,087,01127,877,807,737,67 7,617,557,507,437,387,327,27137,907,867,827,78 7,747,707,667,627,597,557,52147,937,917,907,88 7,877,857,847,837,817,797,78157,957,957,977,97 7,097,998,008,018,028,038,04167,978,008,048,06 8,108,148,178,208,248,298,34178,008,068,128,18 8,248,308,368.428,488,558,61188,038,108,198,28 8,378.458,548,638,738,838,90198,068,158,268,37 8,508,618,728,848,969,109,21208,098,208,338,47 8,628.768,909,039,209,379,51218.128,258,388,56 8,748,919,099,279,459,579,84228,148,308,468,66 8,869,069,279,489,719,9610,16238.178,358,538,76 8,989,229,459,719,9710,2710,52248.208,408,608,85 9,109,389.659,9310,2310,5710,89258,238,448,688.94 9,239,539,8410,1510,4910,8911,28ки (см. раздел 6.2) из них удаляют воздух. Для
этого ганки полностью заполняют водой, ко¬
торая затем вытесняется углекислым газом,
содержащим как можно меньше кислорода
(менее 0,3 % об.). Огромное значение имеет
чистота углекислого газа, так как даже не¬
большое количество загрязнений может при¬
вести к негативным изменениям органолеп¬
тических свойств. Углекислый газ закачи¬
вают до достижения давления, измеряемого
манометром, указанного для соответствую¬
щей температуры в табл. 5.2 в столбце «пус¬
той». Для предотвращения замораживания
редуцирующего клапана рекомендуется ком¬
пенсировать энергию испарения СОг подве¬дением необходимого количества тепла (теп¬
лая вола, электронагрев). Категорически зап¬
рещено нагревать баллоны с газом, так как
при этом может быть достигнута область
критических температур и вместе с ней — об¬
ласть критических давлений. Вместо угле¬
кислого газа можно использовать сухой лед.После заполнения танка углекислым га¬
зом начинается закладка сока на хранение.
При этом углекислый газ из танка перека¬
чивается через напорный шланг в сатуратор,
к которому также с помощью циркуляцион¬
ного насоса или центрифуги подается от¬
фильтрованный и обеспложенный сок. В са¬
тураторе сок под соответствующим давлени¬
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовем насыщается углекислым газом и перека¬
чивается в напорную емкость через коротки»
напорный шланг.Температура хранения соков не должна
превышать 10 °С, так как в противном случае
существует риск микробиологического зара¬
жения (в первую очередь молочнокислыми
бактериями). В результате происходит обра¬
зование в соке молочной кислоты и других
продуктов обмена веществ (диацетила, аие-
тоина). Хотя для обеспечения качества жела¬
тельно хранить соки при более низкой темпе¬
ратуре (например, +2 "С), по экономическим
причинам такой температурный режим ис¬
пользуется не очень часто.Основной эффект, достигаемый сатура¬
цией сока углекислым газом, — это удаление
микроорганизмов, но не инактивирование
ферментов. В этой связи были разработаны
технологии, в которых перед закладкой на хра¬
нение соки после обработки способом Бёхи
подвергаются высокотемпературному крат¬
ковременному нагреву в целях ииактивиро-
ваиия ферментов.Для консервирования фруктовых соков
способ Бёхи не нашел широкого применения
в связи с проблемами обеспечения качества
продукции и рентабельности производства.5.1.4.	Консервирование
высоким
гидростатическим
давлениемЭксперименты по консервированию молока
с помощью высокого гидростатическог о дав¬
ления проводились в США еше в 1899 г.. но
лишь в 1980-х гг. к этой идее вновь вернулись,
н в 1990 г. на японском рынке впервые появи¬
лись конфитюры (из яблок, киви, земляни¬
ки), консервированные технологией с при¬
менением высокого гидростатического дав¬
ления*.Консервирующий эффект достигается по¬
сле выдержки продукта в течение нескольких
минут под давлением (0,5-6) х 103 бар при
температуре 30-55 “С. Дрожжи и плесневые
грибы очень чувствительны к этому способу
консервирования (см. раздел 9.5.3). Аскоспо-
ры Ву$$осМатт пажа после обработки в тече¬
ние 15 мин под давлением 7 х 103 бар при тем¬
пературе 60 °С подавляются последующей
обработкой в течение 30 мин при температуре80 "С. Это означает, что аскосиоры даже теп¬
лоустойчивых микроорганизмов могут быть
инактивированы комбинированным приме¬
нением высокого давления и тепловой обра¬
ботки [229, 230).Для консервирования под высоким давле¬
нием выпускается различное оборудование
(например, автоклавы большого объема), при
этом продукт может быть обработан в проме¬
жуточных емкостях или в той упаковке, в ко¬
торой ои будет поставлен в розничную торго¬
вую сеть. Следует учитывать, что в зависи¬
мости от величины применяемого давления
объем жидкости уменьшается (например, при
1000 бар и 50 °С — на 3,7%; при 4000 бар и
50 ’С-на 11,1 %) [134].5.1.5.	Консервирование
холодомСнижением энтальпии продуктов переработ¬
ки фруктов и овощем в зависимости от раз¬
личных факторов (температурыхранения, об-
семеиенности, активности ферментов и т. д.)
можно достичь консервирующего эффекта с
определенностью длительностью (сроком год¬
ности).Консервирование охлаждением. Продукты с
очень низким числом микроорганизмов (преж¬
де всего осветленные соки) могут храниться
при температуре около 0 "С втечение несколь¬
ких недель без микробиологической порчи.Консервирование замораживанием. В зави¬
симости от температуры хранения (обычно
от -18 до -28 "С) и степени инактивирован ия
ферментов продукты переработки фруктов и
овощей в замороженном состоянии могут хра¬
ниться без заметного ухудшения качества и
течение 5-12 мес. Для более длител ьного хра¬
нения применяют еще более низкие темпера¬
туры замораживания и хранения.Продукты могут подвергаться глубокому
замораживанию в упакованном виде с ис¬
пользованием пластинчатых или воздушных
морозильных установок или жидкостных
ванн, однако из-за низкой средней линейной
скорости замораживания эти способы игра¬
ют лишь второстепенную роль. Применяется
также переработка соков или концентриро¬
ванных соков в ледяную «кашу» посредством
их замораживания (примерно до -2,5 °С и,
соответственно, до -6,5 'С) в скребковых мо¬
розильных установках. Ледяная «каша» фа-*	В литературе иногда для этого способа используется сокращение НИР (Иіції Ііугігп.чіагіс Ргетмге).
Глава 5суется при требуемой температуре и помеща¬
ется для глубокого замораживания до требуе¬
мом температуры н воздушные морозильные
установки. Фруктовые концентрированные
соки легко замораживаются таким спосо¬
бом при 20 °С, но для соков прямого отжн-замерзающая иода препятствует прохожде¬
нию продукта через скребковую морозильную
установку.5.1.6.	Консервирование
химическим способомКонсервирование фруктовых и овощных со¬
ков. предназначенных для непосредственного
потребления, химическим способом (с приме¬
нением консервантов) в большинстве стран
запрещено (см. разделы 1.2.2 и 9.5.1 ). В неко¬
торых странах разрешен к применению ряд
химических средств для консервирования не¬
которых продуктов-полуфабрикатов (напри¬
мер, соков, используемых для изготовления
ликеров, сиропов, лимонадов н т. п.). По¬
скольку отдельные консерванты (например,
солн сорбиповои и бензойной кислот) ока¬
зывают различное по эффективности воздей¬
ствие на разные группы микроорганизмов,
целесообразно применять их в комбинации
друге другом. .Эффективность консервантов
возрастает с уменьшением значения pH, так
как в первую очередь консервирующим дей¬
ствием обладает неднссоцинрованная часть
консерванта, а с увеличением в продукте кон¬
центрации ионов водорода (со снижением
pH) диссоциация уменьшается.5.2. Производствоконцентрированных
соков и жидких
концентратов
ароматобразующих
веществУ. Шобингер5.2.1.	Производство
концентрированных соковВо фруктовых и овощных соках содержится
большое количество воды (обычно 80-85%).
Несмотря на тщательное выполнение техно¬
логических требовании к производству фрук¬
товые и овощные соки при хранении неиз¬бежно (быстрее или медленнее) теряют свои
типичный аромат. Изменению аромата спо¬
собствуют также и летучие соединения, обра¬
зующиеся в ходе химических реакции между
веществами состава сока. Долю раствори¬
мых сухих веществ соков, первоначально со¬
ставляющую от 5 до 20%, с помощью кон¬
центрирования можно увеличить до 60-75%,
вследствие чего активность воды а„, умень¬
шается до 0,73-0,94, а полученный концент¬
рированный продукт приобретает повышен¬
ную химическую и микробиологическую ста¬
бильность (151. 187, 255]. Одновременно в
6-7 раз снижается потребность в емкостях
д.чя транспортировки и хранения.Технология концентрирования фруктовых
соков тепловым удалением воды была разра¬
ботана в 1920 г. Получаемые при этом про¬
дукты хотя и были стабильными при хране¬
нии, но обнаруживали весьма существенные
химические и органолептические изменения.
Из-за длительной обработки при повышен¬
ной температуре в значительной мере терял¬
ся фруктовый характер продуктов, и концен¬
трированные соки зачастую приобретали так
называемый «вареный» привкус. В ходе вто¬
рой мировой войны и после ее окончания тех¬
нологии концентрирования были усовершен¬
ствованы за счет сокращения длительности
ко н центр ирова) I и я.После разработки в 1940-х гг. американ¬
скими учеными способа извлечения из яблоч¬
ного и других соков ароматобразующих ве¬
ществ, при котором они могли быть полу¬
чены вне процесса концентрирования [135,
137], перед производителями открылись но¬
вые возможности для существенного улуч¬
шения качества концентрированных соков.
По этой причине производство концентри¬
рованных соков в 1940-е гг. испытало зна¬
чительный подъем.Так называемые «соки полного концентри¬
рования» с содержанием сухих веществ 60-
74% первоначально производились из излиш¬
ков сырья для создания резервов на случай
неурожайных сезонов. В настоящее время по¬
добные продукты в виде осветленных кон¬
центрированных соков используются преж¬
де всего в оптовой торговле. С конца 1950-х гг.
промышленностью производятся так назы¬
ваемые «полу кон центрирован н ые» соки с со-
держанием сухих веществ 40-55%, в боль¬
шинстве своем содержащие мутную взвесь
(для промежуточного хранения на перераба¬
тывающих предприятиях), благодаря этому
появилась возможность на 25% сократить
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовплощади хранилищ, более рационально орга¬
низовать переработку осенью, сохранить или
даже улучшить качество конечного продук¬
та. Вследствие небольшого концентрирова¬
ния (в 3-4 раза) стойкость продукта при хра¬
нении существенно уменьшается, в связи с
чем для консервирования продукта наряду
с его незамедлительным охлаждением после
концентрирования необходимо принимать
специальные меры - стерилизацию при за¬
кладке нахранение, хранение при низкихтем¬
пературах (О "С и ниже) или хранение спосо¬
бом Бёхи (см. раздел 5.1.3). Такие концентри¬
рованные соки являются отличным сырьем
для производства практически любых гото¬
вых продуктов.Из осветленных и отфильтрованных соков
в большинстве случаев получаются прозрач¬
ные или содержащие небольшое количество
взвеси концентрированные продукты.В виноградных соках перед концентрирова¬
нием необходимо уменьшить содержание из¬
быточной винной кислоты (чтобы избежать
выпадения кристаллов винного камня). Сни¬
жение концентрации винной кислоты вызы¬
вают длительным охлаждением соков до тем¬
пературы около О ‘С или путем химической
нейтрализации (251). Для предотвращения
потерь калия при производстве полуконцеи-
грнрованного виноградного сока рекоменду¬
ется провести предварительную нейтрализа¬
цию сока с помощью карбоната кальция для
снижения концентрации винной кислоты до
1,5-2.5 г/л (при этом из предосторожности
лучше ориентироваться на более низкое зна¬
чение — 1,5 г/л) [182]. Для уменьшения кон¬
центрации винной кислоты на 1 г/л в 100 л
виноградного сока следует добавить (56 г чис¬
того карбоната кальция. Согласно [109], ста¬
бильность концентрированного нейтрализо¬
ванного виноградного сока к образованию
винного камня может быть рассчитана исхо¬
дя из доли остаточного калия, обшей кис¬
лотности сока и требуемой степени концен¬
трирования. Снижение содержания калия с
помощью ионообменных технологий [2391
или электродиализом [ 149,261 ] вызывает за¬
метные изменения химического состава сока,
и поэтому в целях обеспечения сохранения
исходного физико-химического состава сока
от применения подобных способов следует
отказаться. Так как более интенсивная нейт¬
рализация по вышеуказанным соображени¬ям нежелательна, а, кроме того, высокая сте¬
пень концентрирования (65% сухих веществ
и выше) может привести кобразованию кри¬
сталлической глюкозы 12], то из виноградно¬
го сока, как правило, изготавливают нолу-
концентрированные соки с 45-48% сухих
веществ 1251J.Цитрусовые соки в связи с высоким содер¬
жанием мякоти не концентрируют выше 65%
сухих веществ [247). Хранение таких продук¬
тов по соображениям качества осуществляет¬
ся преимущественно при температуре -18 °С
или ниже. При обработке цитрусовых соков
внутри установки для концентрирования мо¬
гут образовываться отложения флавонондио-
го гликознда — геспередпна, которые в[)емя от
времени необходимо удалять [ 192,247 ]Для предотвращения коаіуляцнн белка при
нагревании овощшхсоков оноши необходимо
предварительно бланшировать [ 155). Концен¬
трированные овощные соки из-за высокого
содержания в них коллоидных веществ содер¬
жат, как правило, довольно большое количе¬
ство мутной взвеси.Расчеты при концентрировании соков
Из некониентрированного сока прямого отжи¬
ма (Л) необходимо удалить часть воды (Б),
при этом получается определенное количество
концентрированного сока (В) (табл. 5.3).
Получается следующая зависимость:Л = Б + В, где
А — количество продукта, кг;
сок прямого отжима с начальным
содержанием сухих веществ СВБ - количество В - количество концепт-
удаленной воды, рированиого сока, кг,кг (вторичный пар) с конечным содержанием
сухих веществ СВвКоличество удаляемой воды равно:Б = А - В,Критерием степени концентрирования яв¬
ляется коэффициент концентрирования:
е = Л/В,Который можно рассчитать, исходя из со¬
держания сухих веществ в концентрирован¬
ном соке (С.Вц) и в исходном некопцентрпро-
ванном соке (СВд):е = СВв/СВЛ.•	На практике содержание растворимых сухих веществ, измеренное рефрактометрическим методом,
выражают п градусах Брнкса ÇBrix). — Прим. науч. ред.
Глава 5Таблица 5.3. Применение формул для расчета процесса концентрированияДано	Найти	ФормулаКоличество продукта, подлежащего концентрированию, А БВ Б = А :< (е - 1)/еВ "Ах 1/е
Количество удаляемой поды, Б	АВ А - Б :< е/(с - 1)В - Б х 1/(е - 1)Количество концентрированного продукта, В	АБ А » В ;< еВ =• В х (с - 1)Определение содержания растворимых
сухих веществ на практике осуществляется
чаще всего рефрактометрическим методом
измерения индекса преломления среды с по¬
следующим определением сухих веществ по
таблицам для растворов сахарозы*. Значе¬
ние ‘Brixсоответствует количеству растворен¬
ных сухих веществ, выраженное в %масс.
или г/100 г продукта.5.2.1.1.	Способы концентрированияСреди способов физического удаления воды
из жидких пищевых продуктов различают
концентрирование и дегидратацию или суш¬
ку. Концентрированием можно снизить со¬
держание остаточной воды до 20-25%, суш¬
кой — до 10% и ниже (в сухих концентриро¬
ванных соках, как правило, 1-3%). Подробнеео	процессах концентрирования см. [9, 65, 78,
85,118,151,154,169,213,226,231,232,236].Воду можно удалить следующими основ¬
ными способами:♦	сублимацией (сушка замораживанием);♦	кристаллизацией (концентрированиеза¬
мораживанием);♦	диффузией (обратный осмос);♦	испарением (тепловое концентрирование,
сушка).Два первых способа (сушка и концентри¬
рование замораживанием) основаны на уда¬
лении воды при температуре ниже точки за¬
мерзания, что позволяет получить продукты
с наилучшим качеством. Первые разработки
технологий обратного осмоса позволяют про¬
водить концентрирование при невысоких тем¬
пературах (15-25 °С). С точки зрения энерго¬
затрат обратный осмос является значительно
более выгодным способом концентрирования.Наиболее рентабельным и чаще всего при¬
меняемым в настоящее время способом кон¬
центрирования жидких пищевых продуктов
(особенно фруктовых и овощных соков) яв¬
ляется удаление воды испарением в вакууме.Необходимое для различных способов кон¬
центрирования энергопотребление и соответ¬
ствующие относительные затраты представ¬
лены в табл. 5.4. Расчет энергозатрат при
атом производится на основе относите л ь-ного коэффициента Я, учитывающего стои¬
мость 1 кВт-ч энергии в зависимости от вида
используемого топлива (уголь, мазут или
электричество). Используя соответствующее
значение /? для конкретного региона и опреде-
ленного предприятия, по табл. 5.4 можно оп¬
ределить фактические относительные энер¬
гозатраты.Концентрирование замораживанием вод¬
ных растворов от 10% масс, до 50% масс,
(включительно).Из табл. 5.4 видно, что обратный осмос от¬
личается минимальным энергопотреблением
и, следовательно, самыми низкими энерго¬
затратами. Благодаря дополнительным сту¬
пеням или применению механического или
теплового сжатия при концентрировании
можно существенно снизить энергозатраты.
При концентрировании замораживанием на
многоступенчатой противоточной установке
(рис. 5.11) с увеличением ее производитель¬
ности можно настолько повысить рентабель¬
ность, что данный способ будет сравним с
другими способами концентрирования, осо¬
бенно с учетом того, что стоимость электро¬
энергии меньше, чем стоимость угля и мазута.Для осветленных фруктовых соков, ста¬
бильных в отношении пектинов, различны¬
ми способами концентрирования достигают¬
ся следующие степени концентрирования (по
содержанию сухих веществ):♦	тонкопленочная установка для концентри¬
рования испарением 75-85%;♦	центрифуга для концентрирования испа¬
рением 70-80%;♦	пластинчатая установка для концентриро¬
вания испарением 65-75%;♦	тонкопленочная установка для концентри¬
рования испарением в ниспадающем по¬
токе 65-75%;♦	концентрирование замораживанием 45-
55%;♦	обратный осмос. 50-60%.Цель любого способа концентрирования
состоит в удалении воды без существенного
изменения химических, питательных, фи¬
зиологических и органолептических свойств
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовТаблица 5.4. Фактическое энергопотребление и относительные энергозатраты для различных
способов концентрирования. По [245]Сиособ концентрированияФактическое потреб¬
ление энергии на тон¬
ну удаленной водыкВт-ч/ткг пара/тЯ =100Я =200Я =300Я =401Испарение1 ступень:411001,141,121,111,11с тепловым сжатием*45000,590.570,560,56с механическим сжатием46-0,460.250,150,122 ступени:65500,610,580,570,57с тепловым сжатием63600,420,390,380,38с механическим сжатием38-0,380,190,130,103 ступени:63800,460,420,140,40с тепловым сжатием82700,350,310,390,38с механическим сжатием290,290,150,100,074 ступени82900,370330,320,315 ступеней102300.330,280260,266 ступеней122000,320,260,240,237 ступеней141700,310,240,220,21Концен трирование замораживанием (Г,,30 ‘С)одноступенчатая установка ЧЛЗЗ**249-2,491,250,830,62чегырехступенчатая установка ЮЗ103-1,030,520,340,26одноступенчатая установка И^бО***149-1,490,750,500,37чегырехступенчатая установка V/ 6069-0,690,350,230,17Обратный осмос10-50-0,1-0.50,05-0,250,03-0,170,02-0,1Я - стоимость 1 т пара / ст
От. энергозатраты - стон»имость 1 кВт-чсть электроэнергии и пара н1 т удаленной воды / стоимость 1 т пара*	Пароструйное сжатие вторичного пара.** Установка СІС-1УЗЗ: производительность одноступенчатой установки 250 к
ступенчатой 4800 кг/ч.*** Установка СТС-ІИЗО: производительность одноступенчатой установки — 1000
ступенчатой 16 000 кг/ч.продуктов В этой связи следует учитывать,
что группы веществ из состава фруктовых и
овощных соков при концентрировании ведут
себя по-разному. Так, мутная взвесь (части¬
цы клеточных тканей) и вещества с высоким
молекулярным весом, образующие коллоид¬
ные растворы (например, пектины, азотосо-
держашие и дубильные вещества) оказывают
отрицательное влияние на процесс концент¬
рирования. Именно эти вещества в первую
очередь ответственны за образование отложе¬
ний внутри установок для концентрирования.
Возникающее при этом уменьшение теплопе¬
редачи (рис. 5.8) приводит к тепловому распа¬
ду из-за локального перегрева. При концент¬
рировании замораживанием и обратном осмо¬се эти вешества оказывают негативное влия¬
ние из-за своей способности к образованию
ассоциатов. В концентрированных продуктах
этн вещества ответственны за изменения те¬
кучих свойств согласно закону 11 ьютона, н ре¬
зультате чего из-за высокой вязкос ти продук¬
та или гелеобразования возникают трудности
при обработке и транспортировке.Содержащиеся в концентрированном соке
сахара улучшают микробиологическую ста¬
бильность продукта благодаря увеличению
осмотического давления, но одновременно
они являются причиной возникновении реак¬
ций неферментативного потемнения и кара-
мелизации. Вследствие сильного увеличения
осмотического давлення содержание сахаров
Рис. 5.8. Уменьшение теплопередачи при тепловом концентрировании осветленного (Л) и неосвещенно¬
го (В) виноградного сока (по [162])при концентрировании обратным осмосом
является ограничивающим фактором (см.
ниже).Кислоты или их соли (например, тартра-
ты) при концентрировании могут выпасть в
осадок и вызвать засорение труб установки
для концентрирования.Витамины, ферменты, фенольные крася¬
щие и дубильные вещества чувствительны к
действию тепла и легко подвергаются час¬
тичному окислению. Эти вещества проявля¬
ют двойственный характер — с одной сторо¬
ны, они положительно влияют на качество
продукта, а с другой, — обладают и отрица¬
тельным, дестабилизирующим действием.
Благодаря высокой температуре при концен¬
трировании создается возможность ниакти-
внрованпя нежелательных ферментов и од¬
новременно происходит удаление значитель¬
ной части растворенного кислорода, но одно¬
временно снижается содержание красящих
веществ и витаминов. При низкотемператур¬
ных способах обработки (низкотемператур¬
ное испарение, обратный осмос, концентри¬
рованно замораживанием) лучше сохраняют¬
ся такие пенные компоненты, как витамины,
красящие вещества и др.. но при этом в кон¬центрированном продукте возрастает содер¬
жание активного кислорода, и, что еще более
важно, возникает опасность неконтролируе¬
мого повышения активности ферментов.Летучие соединения, определяющие аро¬
мат сока, при тепловом концентрировании
должны извлекаться из сока на отдельном
этапе технологического процесса (в отличие
от низкотемпературных способов концентри¬
рования). При концентрировании заморажи¬
ванием летучие соединения сохраняются в
продукте — так, например, при концентриро¬
вании обратным осмосом в конечном продук¬
те остается примерно 80% летучих веществ.
Известно, что применяемое в настоящее вре¬
мя на практике раздельное хранение концен¬
трированных соков и жидких концентратов
ароматобразующих веществ при температуре
около 0 °С дает в конечном итоге более высо¬
кое качество восстановленного сока, чем их
хранение в виде смеси [28,57, 115J.5.2.1.1.1.	Тепловое концентрированиеБольшую часть фруктовых и овощных со¬
ков концентрируют в настоящее время теп¬
ловым способом. Концентрирование соков,
содержащих ароматобразуюшие вещества,
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов313можно осуществлять двумя различными спо¬
собами.1.	Концентрирование без извлечения аромат -
образующих веществ. Конечный продукт —
нолукоцентрированный сок с содержанием
сухих веществ получают смешиванием кон¬
центрированного сока с 60 65% сухих ве¬
ществ со свежим соком до достижения об¬
щего содержания сухих веществ в 40-45%
(технология «восстановления концентриро¬
ванного сока», cur-back, применяемая в про¬
изводстве цитрусовых соков). Хранение го¬
тового продукта осуществляется при темпе¬
ратуре около -18 °С.2.	Концентрирование с извлечением аромат-
образующих веществ. Даже при соблюдении
оптимальных условий теплового концентри¬
рования (например, низкая температура испа¬
рения или краткая длительность обработки)
конечный продукт отличается по качеству от
первоначального сока. Иногда это объясня¬
ется тепловым распадом чувствительных к
нагреванию соединений или неполным из¬
влечением ароматобразующихвеществ. Кро¬
ме того, следует учитывать, что даже при низ¬
ких температурах имеют место многочислен¬
ные химические и биохимические реакции.
Из-за деятельности микроорганизмов в ин¬
тервале температур от 5 до 60 °С происходит
ухудшение качества продукта. При темпера¬
турах 30-50 ‘С высокую активность прояв¬
ляют многочисленные ферменты (полифенол-
оксидазы, пероксидазы, аскорбиноксндазы,
липазы, гликозидазы и др.), вследствие чего
свойства сока могут в течение нескольких
минут измениться в худшую сторону. С уче¬
том этого при низкотемпературном концент¬
рировании (15-35 "С) необходимо провести
предварительную инактивацию ферментов
с помощью высокотемпературного кратко¬
временного нагрева, что означает выдержку
обрабатываемого материала в течение не¬
скольких секунд при температуре 85-95 "С,
благодаря чему весь процесс теплового кон¬
центрирования можно провести практически
в стерильных условиях.Летучие ароматобразующие вещества при
концентрировании практически почти пол¬
ностью теряются. Чтобы избежать ухудше¬
ния качества сока, связанного с потерей аро¬
матобразующих веществ, в настоящее время
перед процессом концентрирования или в
ходе него из соков удаляют аромат, а затем
концентрируют их в 4-6 раз. Полученный
вторичный пар, содержащий ароматобразу-кшше вещества, с дистилляцией противото¬
ком концентрируют в 100 200 раз с получени¬
ем жидкого концентрата (дистиллята) аро¬
матобразующих веществ, который хранят от¬
дельно от концентрированного сока.Для предотвращения излишней вязкости
или желирования в процессе концентрирова¬
ния или после него фруктовые соки (прежде
всего в производстве так называем ых «полно¬
стью концентрированных соков») перед кон¬
центрированием, как правило, подвергают об¬
работке пектолитическими ферментами, ста¬
билизируют и осветляют путем отделения
мутной взвеси на центрифуге или фильтро¬
ванием. В настоящее время по экономическим
соображениям производство концентриро¬
ванных соков во время осенней кампании
большей частью осуществляется только из
подвергнутых ферментной обработке, цент¬
рифугированных, нестабилизированных и
неосветленных соков. Качество такого кон¬
центрированного сока-сырца можно улуч¬
шить позднее в несезонное время перед прода¬
жей или дальнейшей переработкой. При ра¬
боте с такими концентрированными соками,
содержащими большое количество взвеси,
путем дополнительной обработки можно по¬
лучить более светлые концентрированные
соки но сравнению с заложенными на хране¬
ние осветленными продуктами [46]. При этом,
как показывает опыт, д<х;таточно их разбав¬
ления примерно до 30% сухих веществ, при¬
чем вторичное удаление воды путем концент¬
рирования составляет примерно четверть от
первоначального.Негативное воздействие тепловой обра¬
ботки на качество фруктовых соков и концен¬
трированных соков проявляется в появлении
коричневатого цвета, что обусловлено про¬
межуточным образованием в присутствии
сахаров и кислот гидроксиметилфурфурала
( ГМ Ф) и его участием в следующих реакциях
с образованием продуктов конденсации тем¬
но-коричневого цвета [242]. ГМФ образуется
также и при ненадлежащем проведении горя¬
чего розлива, а также после продолжительно¬
го хранения сока при температурах выше 25 “С
[263], в связи с чем содержание ГМФ зачас¬
тую используют в качестве критерия оценки
качества неконцентрированных и концент¬
рированных соков. Содержание ГМФ более5	мг/л (в соках) или более 10 мг/л (в концен¬
трированных соках) указывает на слишком
интенсивную тепловую обработку [97]. В ра¬
боте [129] было доказано, что зависимость
скорости реакции образования ГМФ от тем-
иературы та же, что и при инверсии сахаров.
Поскольку ГМФ является всего лишь одним
звеном в цепной реакции, то значение его
концентрации не пригодно для исключитель¬
ного использования в целях оценки качества
продукта [128).Для оценки процессов концентрирования
с точки зрения возможных химических реак¬
ции преобразований веществ в концентриро¬
ванных соках в работе [128] было предложе¬
но принять в качестве стандартной реакции
процесс инверсии сахарозы. Константа ско¬
рости химической реакции инверсии сахаро¬
зы зависит от температуры и значения pH.
На основан и и этого можно не только опреде¬
лить продолжительность обработки, но и вы¬
работать простой метод оценки теплопереда¬
чи в установках для концентрирования.В работе [45) было предложено использо¬
вать для оценки возможных последствий сни¬
жения качества яблочного сока при тепловой
обработке флюоресцентный индекс, который
определяется экспресс-методом, ктому же пу¬
тем измерения в потоке (on-line). Этот метод
может заменить требующий больших затрат
времени метод определения ГМФ. Подробные
сведения о влиянии тепловых процессов на
качество продукта приводятся в [101,236].В работе [6] отмечены три причины появ¬
ления негативных изменений органолепти¬
ческих свойств (появление так называемых
«дефектов аромата», toff-flavor») в производ¬
стве соков, а также при их концентрировании
и хранении:♦	тепловая нагрузка в процессе производства
и хранения (реакция Майяра, распад ами¬
нокислот, образование пирролидонкарбо-
нонои кислоты, р-винилгуаяколя, а-терпи-
пеола);♦	начинающееся окиснете жиров (повыше¬
ние перокепдного, карбонильного, тиобар-
битурового кислотных чисел, вызываю¬
щих появление «картонного» привкуса
(COF- дефект, 4 Card-board-Off-Flavor»);♦	микробиологический рост (вызывающий
«сливочно-масляный» привкус в цитрусо¬
вых соках), образование диацетила.
Белковые соединения, встречающиеся в
больших количествах прежде всего в овощ¬
ных соках, в результате реакций сахаров с
аминокислотами или белками (реакция Май¬
яра) могут привести к неферментативному
потемнению концентрированных продуктов
[30, 257]. Об изменении состава при произ¬
водстве, переработке, хранении и транспор¬
тировке концентрированных соков подробнее
см. [63].5.2.1.1.2.	Концентрирование
замораживаниемПри концентрировании замораживанием
фруктовые и овощные соки охлаждают до
температуры ниже 0 °С, и содержащаяся в
них вода замерзает, образуя кристаллы чис¬
того льда. После отделения кристаллов льда
остается концентрированный сок.Одноступенчатый процесс концентриро¬
вания (рис. 5.9) при непрерывном способе ра¬
боты протекает следующим образом: предва¬
рительное охлаждение — кристаллизация —
разделение фаз — непрерывное отделение кон¬
центрированного сока.Общее энергопотребление Р(кДж/с) про¬
цесса включает в себя энерги ю, потребляемую
холодильным агрегатом, и энергию, необхо¬
димую для других технологических операций
(смешивания, удаления льда и перекачки на¬
сосами):РьбиГ Ршпяшш«.«РИМ + %у|*1ани1шк •
Количество теплоты, подлежащее отводу,
складывается из теплоты кристаллизации,
теплоты охлаждения, потерь па теплопровод¬
ность и части механической энергии приво¬
дов, преобразуемой в тепло. С точки зрения
потребления энергии перепад температур меж¬
ду конденсирующим и испаряющим хладаген¬
тами должен быть как можно меньше. Те.ч--	Концентрированный сок
Рис. 5.9. Схема одноступенчатого процесса концентрирования замораживанием. По [245]
К - холодильный агрегат, кристаллизатор, в - сепаратор
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов315пературный перепад может быть уменьшен,
если кристаллизация проводится каскадным
способом, а скрытая теплота ледяных крис¬
таллов используется для конденсации хлад¬
агента. Каскадный способ позволяет отвес¬
ти бблыиую часть теплоты кристаллизации
при температурах выше температуры плав¬
ления конечного концентрированного про¬
дукта.Многоступенчатое концентрирование за¬
мораживанием осуществляется либо по прин¬
ципу прямотока (рис. 5.10), либо в противото¬
ке (рис.. 5.11). В многоступенчатой установке
скорость роста кристаллов, которая с увели¬
чением степени концентрирования сильно
снижается, значительно выше, чем в одно¬
ступенчатой установке.При многоступенчатом прямоточном кон¬
центрировании удаление льда производитсяна каждой ступени, а остающийся концент¬
рированный продукт полается на следующую
ступень кристаллизации. При зтом тепло
должно отводиться на каждой ступени (на¬
пример, на трех), и в этом случае кристаллы
льда образуются на трех концентрирующих
ступенях и отделяются также на трех ступе-При многоступенчатом противоточном
концентрировании степень концентрирова¬
ния на каждой ступени повышается, так как
за счет возвращения концентрированного про¬
дукта в конденсированный лед температура
понижается. Поскольку вся масса льда отде¬
ляется при минимально)') концентрации су¬
хих веществ, достигается более высокая ско¬
рость разделения. Кроме того, образующиеся
кристаллы льда могут расти в лучших ус¬
ловиях, благодаря чему их размер увеличива-Рис. 5.10. Многоступенчатое прямоточное концентрирование. По [245]Рис. 5.11. Многоступенчатое противоточное концентрирование. По [245)
Глава 5стся, что приводит к более высокой скорости
их удаления. В результате время обработки
уменьшается, и можно использовать обору¬
дование меньших размеров.С точки зрения энергопотребления концен¬
трирование замораживанием представляет
собой очень экономичный способ, так как для
замораживания 1 кг воды требуется всего
лишь 334 кДж, тогда как для испарения 1 кг
воды необходимо 2257 кДж. Так как при не¬
прямом замораживании осуществляется двой¬
ной теплообмен (от замораживаемого водного
раствора к испаряющему хладагенту и от кон¬
денсирующего хладагента к таящему льду),
общая тепловая мощность должна быть в два
раза выше, чем при тепловом концентрирова¬
нии с механической компрессией. При пере¬
паде температур между конденсатором и ис¬
парителем в 20 ’С энергопотребление состав¬
ляет, согласно [236], около 18 кВт ч на 1 т
удаленной воды. Как при использовании ме¬
ханической компрессии при тепловом кон¬
центрировании, так и при использовании
морозильных установок при концентрирова¬
нии замораживанием потребление энергии
примерно пропорционально ДТ/Т, и поэтому
при одинаковой тепловой мощности для теп¬
лопередачи в одном теплообменнике потреб¬
ление энергии при концентрировании замо¬
раживанием примерно в 2,5 раза выше, чем
при выпаривании с механической компрес¬
сией [236].Общие затраты на удаление воды замора¬
живанием в экспериментальной работе [234]
были по меньшей мере вдвое выше, чем при
тепловом концентрировании. По этой причи¬
не концентрирование замораживанием при¬
менялось ранее только для обработки особо
чувствительных к тепловому воздействию
продуктов с тонким ароматом (например,
апельсинового сока), а для продуктов, отли¬
чающихся меньшей чувствительностью (на¬
пример, яблочных соков), этот способ по срав¬
нению с тепловым способом изготовления
полуконцентрированных соков с точки зре¬
ния качества продукции менее предпочтите¬
лен [55]. Разработанные п последнее время
многоступенчатые установки для концентри¬
рования замораживанием с высокой произ¬
водительностью почти сравнялись в экономи¬
ческом плане с другими способами концент¬
рирования относительно количества удаляе¬
мой воды [245] (см. также табл. 5.4).При концентрировании фруктовых и овощ¬
ных соков замораживанием ароматобразую-
щие вещества, обладающие относительнонизкой температурой замерзания, остаются в
основном в концентрированном соке. По этой
причине концентрирование замораживанием
может также использоваться для получения
жидких концентратов ароматобразующнх ве¬
ществ. Результаты этого способа заметно
лучше, чем при дистилляции в противоточ-Степень концентрирования пропорцио¬
нальна температуре замерзания (рнс. 5.12).
Так, например, содержание сухих веществ в
исходном яблочном соке составляет 11%, а
при температуре замерзания -5,8 'С - уже
около 40%. причем 81,5% воды можно выде¬
лить из сока в виде кристаллов льда [233].Максимальная степень концентрирова¬
ния замораживанием фруктовых и овощных
соков составляет 15-48% и ограничивается
вязкостью концентрируемого продукта при
температуре замораживания.Для одноступенчатых установок предель¬
ное значение вязкости находится в диапазоне
50-100 мПа-с, а для многоступенчатых в
диапазоне 100-200 мПа-с. Для снижения вяз¬
кости соки перед концентрированием подвер¬
гают обработке пектолитическими фермент¬
ными препаратами, В качестве альтернатив¬
ной технологии мякоть перед процессом вы¬
мораживания можно отделить с помощью
декантера и затем снова смешать с готовым
концентрированным соком. С недавних пор
применяют концентрирование отделенной
мякоти в дополнительной ступени, после
чего ее возвращают в полученный концент¬
рированный сок. При другом способе содер¬
жащий мякоть сок осветляют с помощью
ультрафильтрации, концентрируют замора¬
живанием и затем снова смешивают с отде¬
ленной ранее мякотью [244]. Таким способом
можно получить, например, концентрирован¬
ный апельсиновый сок с 55-60% сухих ве¬
ществ и 8% мякоти. В качестве щадящего
комбинированного способа концентрирова¬
ния может использоваться концентрирова¬
ние замораживанием, а затем сублимацион¬
ная или распылительная сушка.Более подробное описание различных спо¬
собов концентрирования замораживанием
приведено в [35, 48,144, 233, 234]. Если ра¬
нее растворы замораживали на морозильных
вальцах [192], то в настоящее время широко
используют скребковые морозильные уста¬
новки непрерывного действия (так называе¬
мые морозильные кристаллизаторы). Крис¬
таллы льда отделяют с помощью гидравли¬
ческих поршневых насосов, центрифуг или
Технологии консервирования пояуфабрикаи готовы» продуктовРастворимые сухие вещества, % масс.Рис. 5.12. Зависимость температуры замораживания от концентрации растворимых сухих веществ
яблочного сока и растворов различных сахаров. По [233]моечных колонн. На рис. 5.13 схематически
представлен способ Гренко (Сгепсо), при ис¬
пользовании которого в скребковой моро¬
зильной установке из концентрируемого ра¬створа непрерывно образуются мелкие так
называемые субкритичсские кристаллы льда
размером в несколько мкм. По окончании это¬
го процесса смесь льда и раствора незамедли-Рис. 5.13. Схема концентрирования замораживанием по способу Гренко (бгепсо В.У.):I - скребковая морозильная установка; 2- кристаллизационная емкость; 3- циркуляционный
4 - подающий насос; 5- моечная колонна; 6 - расширительная емкость
Гпава 5тельио подастся в изотермический реактор,
гдесубкритпческие кристаллы при непрерыв¬
ном перемешивании плавятся, образуя боль¬
шие кристаллы (размером 0,2-0,4 мм), прак¬
тически свободные от примесей. Когда раст¬
вор достигнет требуемой степени концентра¬
ции, смесь концентрированного продукта и
льда выводят из реактора и сепарируют в мо¬
ечной колонне — смесь подается в нижнюю
часть колонны, кристаллы льда в виде ком¬
пактной массы выдавливаются к поверхно¬
сти и наверху колонны расплавляются. Часть
талой воды возвращается обратно и моет при
этом выталкиваемые наверх кристаллы льда.
Выходящая из верхней части колонны талая
вода является практически чистой (примеси
составляют обычно менее 10 млн-1). Осво¬
божденный ото льда концентрированный
продукт выходит из нижней части колонны.
Производительность сепарирования в моеч¬
ной колонне зависит от ее диаметра, вязко¬
сти продукта и среднего размера кристаллов
льда — чем ниже степень концентрирования
продукта, тем производительней работает
данная установка.5.2.1.1.3.	Мембранноеконцентрирование
Наряду с такими классическими способами,
как тепловое концентрирование, центрифуги¬
рование и фильтрование, в последнее время в
производстве пищевых продуктов начинают
находить все более широкое применение мем¬
бранные технологии, основные из которых
приведены в табл. 5.5.Мембранные технологии впервые стали
применяться в диализных установках. Прин¬
ципом или движущей силой диализа являет¬
ся градиент концентраций на мембране, по¬
этому обмен диффундирующих через полу¬
проницаемую мембрану компонентов раство¬
ра происходит медленно. С помощью этого
способа можно отделять иизкомолекулярные
соединения от высокомолекулярных.Электродиализ — это процесс разделения
веществ, при котором заряженные частицы
(например, ионы солей) удаляются из раство¬
ра с помощью ионообменной мембраны под
действием разности потенциалов (рис. 5.14).Благодаря чередующемуся расположению
мембран ионы аккумулируются в концентра¬
ционных отсеках и покидают диализные ячей¬
ки. В результате этого раствор при прохожде¬
нии через электродиализный пакет обессоли¬
вается (пример — стабилизация вина, см.
выше в разделе 5.2.1), либо, наоборот, обога¬
щается солями, в то время как незаряженные
растворенные вещества остаются нейтраль¬
ными.Ультрафильтрация — процесс разделения
веществ, при котором высокомолекулярные
соединения (например, крахмал, пектины,
белки и т. п.) удаляются из раствора и под дей¬
ствием давления концентрируются, проходя
через полупроницаемые мембраны с диффе¬
ренцированными размерами пор, позволяю¬
щими разделять вещества с молекулярной
массой от 500 до 1 ООО ООО. Подобные мембра¬
ны кроме воды проницаемы также для ионов
и небольших молекул, например, сахаров,
кислот, ароматобразующих веществ, поли¬
фенолов, аминокислот и т, п. Фракцию жид¬
кого продукта, прошедшую через мембрану,
называют пермеатом, а задержанную фрак¬
цию ретентатом.Коэффициент концентрирования равен от¬
ношению исходного объема раствора к объе¬
му ретентата. Давление ультрафильтрации
составляет от 1 до 10 бар, но поскольку нет
необходимости в превышении осмотическо¬
го давления, чаще всего бывает достаточно
давления в 1-4 бар.Обратный осмос (также называемый ги¬
перфильтрацией) представляет собой, как и
ультрафильтрация, способ фильтрования под
давлением через полупроницаемую мембрану,
но мембрана в данном случае не содержитТехнология	Приицип	Тип мембраны	Механизм разделенияУлкграфильтрацня Гидростатическое	Асимметричная	Эффект сита на молекулярномдавление (макс. 10 бар)	пористая мембрана	уровнеОбратный осмос Гидростатическое	Асимметричная	Коэффициент разделения и(пшерфильтрация) давление (макс. 100	полупроницаемая	диффузии на полимернойбар)	мембрана	матрицеЭлсктродиализ Электрический потен-	Ионообменная	Заряд ионовцикл	мембранаДиализ	Разность концентраций	Пористая мембрана	Коэффициент диффузии и норах
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов319А	ОбеднениеРис. 5.14. Элекгродиализ при различном расположении ионообменных мембран. По [239]:
А - схема процесса ионного обеднения продукта; В - схема процесса ионного обогащенияпор, а состоит из асимметричной пористой
структуры, разделяющий слой которой обра¬
зован гомогенным полимером [249]. По при¬
чине более плотной мембранной структуры
для достижения рентабельной производи¬
тельности при обратном осмосе необходимо
применить рабочее давление от 10 до 100 бар.Основное различие между осмосом и об¬
ратным осмосом представлено на рис. 5.15.
Если две жидкости с разной концентрацией
растворенных в них веществ (например, вода
н фруктовый сок) отделены друг от друга по¬
лупроницаемой мембраной, то вода диффун¬
дирует в сок и разбавляет его до тех пор, пока
не установится равновесие. Возникающая
при этом разность уровней жидкостей соот¬
ветствует осмотическому давлени ю. Для про¬
цесса, обратного обычному осмосу, со сторо¬
ны более высокой концентрации (то есть во
фруктовом соке) следует приложить давле¬
ние, превышающее осмотическое давление
системы, и тогда растворитель (вода) будет
диффундировать из фруктового сока через
полупроницаемую мембрану в другую часть
системы, благодаря чему фруктовый сок ста¬
нет более концентрированным. Обратныйосмос позволяет отделить низкомолекуляр¬
ные соединения (большей частью это соли
или такие органические соединения, как саха¬
ра, кислоты, полифенолы и т. д.) от раство¬
рителя (чаще всего воды). Пропускная спо¬
собность мембраны для воды Г\ определяется
следующим образом:Я-К, (Р-Дя),
где К| — константа, зависящая от типа мембра-
Р — давление фильтрования, бар;В зависимости от цели разделения разли¬
чают концентрирование растворов и фракци¬
онирование смесей. Наряду со щадящим ха¬
рактером обработки, обусловленным работой
при низких температурах, основное преиму¬
щество этого способа состоит в небольших
энергозатратах, поскольку по сравнению с
другими (тепловыми) способами концент¬
рирования разделение веществ на мембране
осуществляется без фазовых превращений.
Энергопотребление для получения 1 т пер-
меата при ультрафильтрацин составляет
320Глава 5Осмотическое давлениеМембрана 'Рис. 5.15. Принцип осмоса и обратного осмоса. По [193]—"IптЛІтттКонцентриромеат)- ваниыисок
(ретентат)4-20 кВт-ч, а при использовании обратного
осмоса — 10-50 кВт ч [236].Как обратный осмос, так и ультрафильт-
рация отличаются от микрофильтрации и
традиционного фильтрования размерами ча¬
стиц отделяемого вещества (более подробнооб	этом см, раздел 3.5).Мембраны изготавливают из ацетата цел¬
люлозы и ее производных — полиамидов и
полисульфонов. Теплостойкие керамические
мембраны изготавливают из углерода с ак¬
тивным слоем из оксида циркония. Такие не¬
органические мембраны можно стерилизо¬
вать паром.Условия эксплуатации и конструктивное
исполнение устройств, основанных на ис¬
пользовании обратного осмоса, ультра- и мик¬
рофильтрации, во многом схожи (рис. 5.16).Мембраны собирают и компонуют в так на¬
зываемые модули. Модуль состоит из мемб¬
раны, конструктивно выполненной таким
образом, что проходящий поток жидкости
движется пол давлением вдоль мембраны.
Создаваемая высокопроизводительным на¬
сосом турбулентность потока жидкости
вдоль поверхности мембраны предотвращает
засорение ее пор. Существующие на данный
момент разработки основаны на использова¬
нии следующих четырех различных типов
модулей: пластинчатого, трубчатого, капил¬
лярного и рулонного.Пластинчатые модули обычно выпускают
круглой или прямоугольной формы; их рабо¬
та основана на принципе фильтрующих сло¬
ев (рис. 5.17). Так как расстояние между мем¬
бранами может быть очень незначитель¬Рис. 5.16. Схема мембранной установки для микро-, ультра- и гиперфилы рации. Установка полунепре¬
рывного действия при непрерывной подаче сока:I - подача сока; 2 - предварительный фильтр; 3- сборник; А - насос; 5- мембранный модуль;6 - фильтрат (пермеат); 7 - концентрированный продукт (ретентат); в - циркуляционный контур
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов321ным, такие модули представляют собой ком¬
пактную конструкцию, не требующую боль¬
шого объема. Их удельная поверхность со¬
ставляет от 100 до 400 м2 на 1 м-1 объема 1181].В трубчатых модулях мембраны находят¬
ся на внутренней стенке прочной пористой
трубы из синтетических материалов диамет¬
ром порядка 25 мм (рис. 5.18). Эти модули
получили наибольшее распространение, так
как в них обеспечивается оптимальный по¬
ток жидкости вдоль мембраны, а также ее
мойка. Недостатком является большой зани¬
маемый объем, так как удельная поверхность
составляет только 80 м2/м3 [181].Капиллярные модули или модули из полых
волокон состоят из большого количества труб¬
чатых мембран с очень малым внутренним
диаметром (0,5—2 мм), которые заключены в
трубчатую оболочку (рис. 5.19). Преимуще¬
ством таких модулей является большая пло¬
щадь мембран при небольшом занимаемом
ими объеме (1000 м2/м')- Содержащие взвеси
жидкости из-за опасности закупоривания порперед обработкой в капиллярном модуле необ¬
ходимо пропустить через сито или сепаратор.В рулонных (спиральных) модулях со скру¬
ченными в спираль мембранами между дву¬
мя слоями, склеенными с трех сторон, проло¬
жен пористый материал. Открытая сторона
соединяется с выпускной трубой, а сдвоен¬
ная мембрана вместе с крупноячеистым опор¬
ным слоем окружает эту трубу. Весь мемб¬
ранный узел заключен в цилиндрический
корпус (рис. 5.20). Ретентат протекает через
модуль в продольном направлении. Преиму¬
ществами этой системы являются большая
поверхность мембраны на единицу объема
(900 м2/м3), малое объемное заполнение и
благоприятный режим потока, однако дан¬
ный мембранный модуль мало пригоден для
мутных продуктов [264 ].Использование обратного осмоса
в производстве фруктовых соковО	применении обратного осмоса для концен¬
трирования фруктовых соков впервые сооб¬Рис. 5.18. Трубчатый модуль.
По (264)Мембрана Опорная трубао А /Концентрированныйпродукт
322Глава 5Рис. 5.19. Капиллярный модуль или модуль из полых волоконПерфорированный трубчатый коллекторНаправление потока
Слой для отвода пермеатаОболочкаРис. 5.20. Спиральный модуль конструкции фирмы АЬсогМембрана
Поток пермеата
МембранаОпорный слойщалось в 1968 г. [133] Другие работы были
опубликованы в 1970-х гг. [127,161,175,193].Во второй половине 1980-х гг. обратный ос¬
мос применялся для концентрирования фрук¬
товых и овощных соков еще в очень скром¬
ных масштабах. С одной стороны, применяе¬
мые первоначально мембраны из ацетата
целлюлозы обладали слишком малой селек¬
тивностью по отношению к низкомолекуляр¬
ным ароматобразующим веществам и неко¬
торым органическим соединениям, и дости¬
гаемая степень концентрирования из эконо¬
мических соображений ограничивалась 25%
сухих веществ. При более высокой степени
концентрирования происходило быстрое уве¬
личение вязкости, сопровождавшееся увели¬
чением давления, что в свою очередь суще¬
ственно снижало производительность мемб¬
ранной установки [156].Позднее фирма (г. Наксков, Дания)
разработала компактные мембраны высоко¬
го удерживания типа ИЯ (называемые также
композитными) со значительно более высо¬кой разделяющей способностью по отноше¬
нию к ароматобразующим веществам, орга¬
ническим кислотам и сахарам. Так, в работе
[208] было показано, что при концентрирова¬
нии яблочного сока с помощью ЯД-мембран
до 20% сухих веществ при 20 °С и рабочем
давлении 40 бар почти 88% ароматобразую-
щих веществ остается в концентрированном
продукте. При концентрировании томатного
сока с помощью обратного осмоса ароматоб-
разующие соединения, типичные для свеже¬
го сока, также сохраняются лучше, чем при
тепловом концентрировании [177].Так как за быстрое снижение производи¬
тельности мембраны в части разделения ве¬
ществ в первую очередь ответственны колло¬
идные вещества (пектины, белки и т. п.), всег¬
да присутствующие во фруктовых и овощных
соках, то соки сначала осветляют с помощью
ультрафильтрации и затем предварительно
концентрируют обратным осмосом до 20--
22% сухих веществ [3,198]. Предварительно
концентрированные соки подвергают затем
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов323окончательному тепловому концентрирова¬
нию. Это позволяет получить существенную
экономию энергии по сравнению с приме¬
нением только теплового концентрирования
[47, 184 J.Другим мембранным процессом удаления
воды из фруктовых и овошных соков при низ¬
ких температурах является концентрирование
с помощью прямого осмоса. Эта технология
впервые описана применительно к щадяще¬
му концентрированию виноградных соков с
повышением содержания растворимых сухих
веществ с 16 до 60% [176]. При концентриро¬
вании с помощью прямого осмоса сок и ра¬
створ осмотического реагента смешиваются
на противоположной стороне полупроницае¬
мой мембраны. Вода через мембрану диф¬
фундирует из сока в раствор осмотического
реагента, в качестве которого при концентри¬
ровании соков обычно используют 74%-иын
раствор фруктозы и глюкозы (декстрозы)
[12]. Этот раствор обеспечивает высокое ос¬
мотическое давление (примерно 270 бар), тре¬
буемое для удаления воды из сока. Удаленная
раствором осмотического реагента вода отде¬
ляется непрерывным тепловым испарением,
из-за чего концентрирование с помощью
прямого осмоса с энергетической точки зре¬
ния становится более затратным. Другим
недостатком этого способа является незна¬
чительная производительность по воде —0.8-4 л/м2 ч, по зато этим способом можно
концентрировать соки с мякотыо и соки, со¬
держащие мутную взвесь.В конце 1980-х гг. фирма SeparaSystems
LP(r. Лсйклэид, штат Флорида), совместное
предприятие FMС Corporation и фирма Du¬
Pont разработала новый способ (известный
как «свежая нота», Fresh-Note), с. помощью ко¬
торого цитрусовые и другие фруктовые соки
можно очень экономично концентрироватьдо высокого содержания растворимых су¬
хих веществ с помощью ультрафильтрации и
обратного осмоса [72, 104]. Так, например,
апельсиновый сок сначала с помощью ульт¬
рафильтрации разделяется на 95% прозрач¬
ного сока и 5% мякоти (рис, 5.21) Прозрач¬
ный сок в модуле обратного осмоса концент¬
рируется при 10 “С до примерно 55% сухих
веществ. Пастеризованная отдельно концен¬
трированная мякоть смешивается с прозрач¬
ным концентрированным соком, вследствие
чего содержание растворимых сухих веществ
в конечном продукте становится равным 42-
45%. Так как при использовании этого спосо¬
ба ароматобразующне вещества остаются в
прозрачном соке и тепловой обработке под¬
вергается мякоть с содержащимися в ней
микроорганизмами и ферментами, качество
конечного продукта получается чрезвычайно
высоким и приближается к качеству свежего
апельсинового сока. Технология концентри¬
рования Fresh-Note в 3 -4 раза дороже обыч¬
ного теплового концентрирования на уста¬
новках типа TASTE, по на 15-20% дешевле
концентрирования замораживанием с более
низким качеством конечного продукта. Сок.
полученный этим щадящим способом, со¬
ставляет конкуренцию свежему апельсино¬
вому соку с определен нмми экономическим и
преимуществами, особенно проявляющими¬
ся при длительном хранении и транспорти¬
ровке.Повышения степени концентрирования со¬
ков с помощью мембранных процессов можно
достичь комбинированием модулей с полыми
волокнами с разной удерживающей способ¬
ностью [73]. Комбинация мембран с высокой
удерживающей способностью в первой сту¬
пени и с мсныией — во второй позволяет кон¬
центрировать фруктовые соки до 60% сухих
веществ (рис. 5.22). При этом необходимаяАпельсиновый сок\\\Жидкая фаза 95%\I Мякоть 5%ПастеризацияРис. 5.21. Схема концентрирования апельсинового сока технологией Fresh-Note:
l/F - улырафильтрация; RO - обратный осмос
» 	*Мякоть	Концентрированный сок 60%Рис. 5.22. Принципиальная схема концентрирования фруктового сока с помощью модуля обратного
осмоса с мембранами высокой удерживающей способностью (НА-мембранами) и с низкой
удерживающей способностью (А/Я-мембранами). По [73]:ОР- улырафилырация; /?0 - обратный осмосдля достижения такого концентрирования об¬
щая площадь мембран составляет 700 м2 при
давлении 100 бар или 580 м2 — при давлении
140 бар. Теоретическое энергопотребление со¬
ставляет 20 кДж/л. Если сравнить эти дан¬
ные с техническими параметрами процесса
концентрирования до 20% сухих веществ на
обычной установке обратного осмоса, то для
описанного выше концентрирования до 60%
при давлении 140 бар необходимы в два раза
большая площадь мембран и в три раза боль¬
шие энергозатраты.В общем случае инвестиционные затраты
при использовании технологии обратного ос¬
моса составляют около трети, а эксплуатаци¬
онные — зачастую только одну пятую часть
от соответствующих затрат при тепловом кон¬
центрировании [ 122J. Другой важной обла¬
стью применения обратного осмоса в произ¬
водстве напитков является его использование
для подготовки воды, используемой при изго¬
товлении восстановленных соков [125, 148],
и для обработки сточных вод [123, 125, 174,
249).5.2.1.1.4.	Сушка фруктовых и овощных
соковПутем удаления воды из фруктовых и овощ¬
ных соков до ее остаточного содержания в 3-
4% можно получить порошкообразный про¬
дукт. Сухие порошкообразные фруктовые и
овощные соки изготавливаются из соков и
пюре или их концентрированных продуктов.
Ряд сухих продуктов н последние годы по¬
явился на рынке. Благодаря очень низкому
содержанию воды эти продукты претерпе¬
вают гораздо меньшие химические и микро¬
биологические изменения, чем фруктовые иовощные соки или их концентрированные
продукты, и поэтому не требуют охлаждения
при хранении. Их недостатком, однако, зача¬
стую является большой насыпной вес по¬
рошкообразных продуктов. Если влажность
сухих продуктов превысит критическое зна¬
чение, может произойти быстрая фермента¬
тивная или химическая порча. Для таких
продуктов необходима специальная упаков¬
ка, часто с добавкой сушильного агента. Мас¬
са для транспортировки подобных продуктов
уменьшается примерно в пять раз.Наибольшая трудность при сушке фрук¬
товых соков связана с высоким содержанием
фруктозы, которая в большинстве техноло¬
гий сушки требует добавления таких вспомо¬
гательных сушильных средств, как глюкоза,
мальтодекстрины и т. п. Получаемые продук¬
ты обладают крайне высокой гигроскопич¬
ностью, что является существенным недо¬
статком. Добавление вспомогательных су¬
шильных средств в количестве, которое иног¬
да может составлять более 100% содержания
экстрактивных веществ фруктового сока, су¬
щественно снижает вкусовые качества гото¬
вого продукта. Потери аромата во время суш¬
ки до определенной степени могут быть ском-
пенсированы добавлением высококонцент¬
рированных ароматобразующих веществ. По
этим причинам, а также вследствие термочув¬
ствительности и термонластичности были
разработаны специальные технологии сушки
фруктовых и овощных соков. Обзоры о техно¬
логиях сушки фруктовых соков см. в [112,
167], подробные сведения о различных спосо¬
бах сушки фруктовых и овощных соков мож¬
но найти в работе [243], а в [237] приведен
обзор патентных документов в этой области.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовы» продуктовВажнейшие способы сушки фруктовых и
овощных соков кратко освещаются ниже.Сублимационная сушка (лиофилизация)Сублимационная сушка — дегидратация глу-
бокозамороженного сока — является наибо¬
лее щадящим способом сушки. Лед при по¬
ниженном давлении переходит непосредст¬
венно в пар, минуя фазу жидкого агрегатного
состояния. Сублимация происходит ниже
тройной точки диа!раммы состояния воды
при давлении менее 1,0 мбар (рис. 5.23). Для
лучшего сохранения ароматобразующих ве¬
ществ соки предварительно концентрируют,
обеспечивая тем самым преимущество щадя¬
щей обработки, а затем при постоянном пере¬
мешивании медленно охлаждают до темпе¬
ратуры замораживания, после чего как мож¬
но быстрее доводят до температуры от -30 до
-45 °С, получая при этом гомогенный про¬дукте поверхностью повышенной прочности
и проницаемости. Этим способом, например,
можно сублимировать апельсиновый сок с
содержанием сухих веществ до 50% [186].
Из фруктовых соков с интенсивным собст¬
венным ароматом и вкусом (апельсинового,
грейпфрутового и черносмородинового) по¬
лучаются сублимированные продукты более
приемлемого качества, чем, например, из ви¬
ноградного или, тем более, из яблочного сока
с их тонким нежным ароматом. В общем слу¬
чае при сублимационной сушке фруктовых
соков также необходимо считаться с потеря¬
ми ароматобра.чующих веществ 1111 ].Промышленная сублимационная сушка
осуществляется в крупногабаритных вакуум¬
ных камерах периодического действия или на
оборудовании непрерывного действия 1130,
213]. Несмотря на хорошее качество конечно¬
го продукта, объемы производства сублима¬Температура, °С
326Глава 5ционных соков из-за их высокой стоимости
невелики [243].В течение последних лет для непрерывной
сублимационной сушки применяется ваку¬
умная ленточная сублимационная сушилка.
Ленточная сублимационная сушилка (рис.5.24)	работает при постоянном разрежении в
интервале давлений отО,5 доЗ мбар. Продукт,
подлежащий сублимированию, при понижен¬
ном давлении замораживается на ленте. На
этой стадии происходит пенообразование, и
потери воды достигают до 20%. Целенаправ¬
ленным дозированием тепла продукт высуши¬
вается до т|>ебуемой остаточной влажности
и одновременно охлаждается. Длительность
сушки при этом вдвое меньше, чем при обыч¬
ной сушке замораживанием (при примерно
одинаковом качестве конечного продукта).Относительно новым применением лен¬
точной сублимационной сушилки фирмы
Bucher-Guyer AG является адсорбция вторич¬
ного пара на молекулярном сите. При этом
пары продукта с высокой селективностью
разделяются в цеолитных реакторах (рис.5.25).	Цеолит абсорбирует только молекулы
воды, а летучие ароматобразуюшие веще¬
ства остаются в продукте или реадсорбиру-
ются в наиболее холодном месте, то есть в
самом продукте. Потери ароматобразующих
веществ при этом значительно меньше, чем
при обычной сушке замораживанием с ис¬
пользованием ледяных конденсаторов, в ко¬
торых ароматобразуюшие вещества в виде не-
конденсированных газов откачиваются черезвакуумную систему. Цеолитовые реакторы
(чаще всего используется три реактора —
один работает, второй находится в фазе вы¬
грузки, а третий — в фазе регенерации) по¬
требляют очень мало энергии — благодаря
рекуперации тепла энергопотребление намно¬
го меньше, чем при классической сушке за¬
мораживанием.Вакуумная пеносушкаВ настоящее время после многочисленных
публикаций американских авторов [96, 243]
вакуумная пеносушка (/оат-таї іігуіп)’) во
многих странах используется для промыш¬
ленного производства сухих фруктовых и
овощных соков. Пеносушка осуществляется
при очень низком давлении (5-10 мбар), от¬
носительно низких температурах (40—60 "С)
и продолжается 1,5-4 ч. Соки в щадящих ус¬
ловиях предварительно концентрируют до
возможно более высокого содержания су¬
хих веществ, которое для томатной пасты
или сока составляет около 40%, а для апель¬
синового сока — 60-65%. При периодическом
режиме переработки в больших вакуумных
камерах концентрированный продукт (при не¬
обходимости — вместе со вспомогательными
сушильными средствами) наносится тонким
слоем (1-3 мм) на листы из нержавеющей
стали или алюминиевых сплавов, которые
помещают между расположенными один над
другим нагревательными элементами ваку¬
умной сушилки. Температура и степень раз¬
режения регулируются таким образом, чтобыРис. 5.24. Схема вакуумной ленточной сублимационной сушилки У8Г-60 с поверхностью сушки 60 мг
(ТегоРат втЬН):1 - питатель; 2 - дозирующие насосы; 3 - конденсат вторичного пара; 4 - дробилка для продукта;
5- разгрузочный шлюзовой затвор; В - вакуума-агрегат; Н,-Н3 - зоны нагрева; К - зона охлаждения
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовРис. 5.25. Принципиальная схема сублимационной линии с цеолитовыми реакторами и вакуумной
ленточной сублимационной сушилкой {Висіїег-виуег Ав):I - вакуумная ленточная сублимационная сушилка; 2- цеолитоаые реакторы (8- рабочий режим,Е - выгрузка, Я- регенерация); 3- вакуумный насос; 4-тепловая система «сушилка + рекуператор»;
5- тепловая система регенерации реакторовматериал благодаря сильному начальному
испарению перешел в стадию интенсивно¬
го пенообразования, а затем затвердевающая
масса подвергается окончательной сушке.
Полученный пористый продукт, сильно уве¬
личившийся в объеме и находящийся в виде
пленки на листах, снимают ножами, измель¬
чают и герметично упаковывают. Из сооб¬
ражений качества периодическим способом
нельзя сушить продукты до остаточного со¬
держания воды менее 3% [93].В установках вакуумной пеносушки не¬
прерывного действия один или несколько
замкнутых конвейеров движутся по двум ро¬
ликам в цилиндрическом корпусе (рис. 5.24).
Подвергнутый предварительному концентри¬
рованию продукт с помощью специального
поворотного погрузчика непрерывно и равно¬
мерно укладывается на ленту и проходит че¬
рез зоны нагрева и охлаждения.Обработка в сушилке продолжается в за¬
висимости от содержания сухих веществ в
течение 20-60 мин, остаточная влажность
составляет 0,5-3,0%. Способом вакуумной
пеносушки получают высококачественные
быстрорастворимые сухие соки, которые по
качеству (растворимость, цвет, содержание
активных веществ, вкус и т. д.) зачастуюсравнимы с продуктами, полученными мето¬
дом сублимационной сушки.Инвестиционные затраты при вакуумной
пеносушке ниже, чем при сублимационной, а
эксплуатационные — меньше в 2-3 раза. Ва¬
куумные ленточные сушилки рекомендуется
использовать для получения продуктов, ко¬
торые трудно высушить распылительной
сушкой. При этом можно повысить как каче¬
ство, так и выход продукта. Сравнительные
данные о затратах на разные способы сушки
приведены в табл. 5.6.Вакуумная ленточная сушилка подобной
конструкции производится фирмой ВисЬег-
СиуетАС (СН-8166, г. Нидервенинген). Про¬
должительность сушки в этом аппарате,
включая фазу охлаждения, составляет в за¬
висимости от продукта 30-90 мин, а рабочее
разрежение — 2-20 мбар. Как правило, оста¬
точное содержание воды составляет 1-3%.
В отличие от распылительных сушилок, в
которых используется от 50 до 70% носителя
(например, мальтодекстрина). для вакуум¬
ных ленточных сушилок вспомогательные
технологические средства обычно не требу¬
ются. Конечный продукт отличается высо¬
ким качеством, аналогичным качеству про¬
дукта сублимационной сушки.
328Глава 5Таблица 5.6. Сравнение затрат для различных способов сушки (по данным фирмы ТегоРат втЬИ)Распылительная сушка	1	1Сублимационная сушка	З	3♦	подачу	кг/ч 5000 5000 5000♦	неходкое содержание сухих веществ	% 11 11	11
Концентрирование:♦	извлечение ароматобра:іуюіііих веіцсспі (15%-нос концепт- кг/ч 750 750 750
риронание)♦	ііроіі:ш(>дитслііНость концентрирования♦	степень концен трировапия (по сухим пеніестпам)♦	производительность концентрирования (но количеству
концентрированного продукта)Сушка;♦	производительность концентрирования3150 345031501100Пар:') порошку♦	концентрирование (3-х ступе.
Электроэнергия200011503150Пеносушка в тонком слоеЭтот способ был разработан специально для
сушки фруктовых соков в Western Regional La-
boratory, США [243[. Важнейшей технологи¬
ческой операцией при этом способе является
вспенивание сока. Подлежащий сушке кон¬
центрированный сок с добавленным стаби¬
лизатором пены (например, растворимый бе¬
лок, глицеринмоностеарат, метил целлюлоза,
камеди И Т. II.) н течение нескольких секунд
взбивается в миксере в атмосфере инертного
газа до получения устойчивой пены. Количе¬
ство стабилизатора, как правило, составляет
в расчете на сухое вещество около 1% . Пена
непрерывно наносится через узкую щель тон¬
ким слоем на перфорированные листы из не¬
ржавеющей стали. Снизу через узкую щель
подается инертный газ (или воздух через от¬
верстия в ленте), благодаря чему в слое вяз¬
кой пены в местах отверстий образуются кра¬
теры (рис. 5.26). Затем продукт проходит не¬
сколько зон нагрева с различными темпера¬
турами и относительной влажностью, подо¬
бранными таким образом, чтобы па выходе
из сушилки он имел температуру 55 °С и ос¬
таточное содержание воды около 2%. Таким
способом достигаются-очень хорошие резуль¬
таты (особенно при сушке продуктов перера¬ботки цитрусовых и помидоров). По затра¬
там этот способ сравним с распылительной
сушкой [214), но он до сих пор не получил
широкого распространения.Сушка на вальцахИз-за интенсивного теплового воздействия
и недостаточной растворимости конечного
продукта сушка на вальцах не пригодна для
концентрированных соков [243]. Этот способ
используется для сушки концентрированных
соков с высоким содержанием мякоти, а так¬
же томатного пюре [243] или яблочного мус¬
са [62]. О новых разработках в этой области
см. [246].Сушка в движущемся тонком слоеСущность этого способа 1241, 216], состо
ит в следующем. Концентрированный со
70% сухих веществ с добавленной к нему
харозой или крахмальной патокой высуши¬
вается в вакууме в тонкослойном аппарате
до остаточного содержания воды около 2%.
В горячий концентрированный сок, выходя¬
щий из аппарата в пластичном состоянии,
добавляют отделенные ранее концентриро¬
ванные примерно в 1000 раз ароматобразук
щие вещества, после чего продукт пропуск;
ют через охлаждающие вальцы, высушива
Рис. 5.26. Схема сушки в тонком слое пены. По [113]ют и измельчают. Преимущество этого спо¬
соба состоит в непрерывности процесса и
значительном сохранении ароматобразую-
щих веществ, а недостатками являются от¬
носительно высокая температура концентри¬
рования и необходимость добавления вспо¬
могательных сушильных средств, которые
отрицательно влияют на качество сока. В свя¬
зи с этим данный способ не получил широко¬
го распространения.Распылительная сушкаПри распылительной сушке происходит на¬
липание сухих соков или фруктовых гомоге-
натов на стенки сушильной башни, обуслов¬
ленное в первую очередь высоким содержа¬
нием в этих продуктах фруктозы (54, 167,
243]. Благодаря добавлению большого коли¬
чества вспомогательных сушильных средств
(крахмальной патоки или мальтоаекстрина),
количество которых иногда составляют бо¬
лее половины сухих веществ сока, или ис¬
пользованию дополнительного дорогого обо¬
рудования (например, устройств охлаждения
наружных стенок камеры холодным возду¬
хом, воздушной камеры или пневматической
системы окончательной сушки и охлаждения
порошкообразного продукта), технические
трудности этого способа сушки полностью
или частично преодолены [27, 126]. Однако
при распылительной сушке соков приходит¬
ся считаться со значительными потерями кра¬
сящих и ароматобразующих веществ 1225].На рис. 5.27 приведена схема модифици¬
рованной распылительной сушилки фирмы
Niro A/S (г. Шоборг, Дания) для производства
сухого порошкообразного томатного продук¬
та из концентрированного томатного пюре ссодержанием сухих веществ 30%. Эта уста¬
новка позволяет в процессе непрерывной ра¬
боты осуществлять точное регулирование
температуры стенок камеры (38-50 "С). Су¬
хой продукт через коническое днище сушиль¬
ной камеры с помощью конвейера выгру¬
жается в кондиционируемое помещение для
упаковки. Сухой порошкообразный томат¬
ный продукт с остаточным содержанием во¬
ды 3,5% упаковывается в воздухо- и влагоне¬
проницаемую тару.При распылительной сушке апельсино¬
вых (дробленых) гомогенатов наилучшие ре¬
зультаты получаются при температурах от
100 до 110 ”С [252]. Благодаря высокому со¬
держанию целлюлозы и пектинов овощные
соки и фруктовые шоре при распылительной
сушке показывают, как правило, лучшие ре¬
зультаты, чем фруктовые соки. Несмотря на
то что тепловую нагрузку, действующую на
продукт при распылительной сушке, можно
поддерживать на низком уровне, многие ве¬
щества из состава соков претерпевают нега¬
тивные изменения. Из высушенных распыле¬
нием сухих фруктовых соков зачастую нельзя
изготовить напитки высокого качества [54J.Одним из вариантов распылительной суш¬
ки, который в начале 60-х гг. привлек к себе
большое внимание, является способ Бирса
(Birs) [112, 167]. В отличие от обычной рас¬
пылительной сушки воздух здесь не нагре¬
вают, а предварительно высушивают. Высу¬
шенный воздух при применяемых невысоких
температурах (не более 30 °С) имеет очень
низкое давление насыщения, и подлежащие
сушке частицы приходят в соприкосновение
с очень большим количеством воздуха, Тех¬
нически это осуществлялось в сушильной
Глава SРис. 5.27. Модифицированная распылительная сушилка для производства сухогопорошкообразного продукта из концентрированного томатного пюре (NiroA/S, г. Шоборг.
Дания):19-сборник для томатной пасты: 20 - сборник для воды: 21 - трехходовой кран; 22 - подающий насос;
23- распылительный диск; 24 - воздушное охлаждение внешней стенки; 25-29- подача воздуха
(фильтрование, нагрев, дозирование); 30 - сушильная камера; 31 — выход воздуха; 32- вентилятор
холодного воздуха; 33- сепаратор (циклон): 34 -вентилятор отработанного воздуха; 35- вытяжная труба;
36 -• конвейер с кондиционированием воздуха; 37 - кондиционируемое помещение для упаковки:38 - кондиционер; 39 - сито; 40 - фасовочные весы для сухого порошкообразного продукта;41 - помещение для упаковки в атмосфере инертного газаВыгрузка
продукта
на упаковкубашне высотой 70 м. Данный способ, однако,
по экономическим причинам на практике ни
разу не применялся. Dпоследствии он был
технически доработан фирмой Spreda AG (в
настоящее время — отделение фирмы Obipek¬
tin AG, г. Бишофсцслль, Швейцария), и под
названием «способ холодной сушки Spreda»
применяется при температуре высушенного
воздуха от 50 до 60 “С,В начале 60-х гг. проводились лаборатор¬
ные эксперименты но сушке концентриро¬
ванных фруктовых соков [58] с использо¬
ванием переменного тока высокой частоты
(5-27 МГн). При этом теплота парообразо¬
вания в вакууме (35-65 мбар) диэлектри¬
ческим путем передавалась непосредственно
воде, содержащейся в концентрированном
фруктовом соке. Это позволяло избежать пе¬
регрева от теплопередающпх стенок и добить¬
ся равномерного нагрева продукта. Продол¬
жительность сушки при этом очень невелика
и составляет 7-20 мин. Дальнейшей разра¬
боткой в этой области стали вакуумные лен¬
точные сушилки непрерывного действия
фирмы Les Micro-Ondes-Industrielles (г. Эпон,Франция), в которых передача необходимой
для сушки энергии осуществляется микро¬
волнами (2450 М Гц) [131]. Температура про¬
дукта во время сушки составляет не более
40 °С, а ее продолжительность в зависимо¬
сти от продукта — 20-60 мин. Промышленная
сушка фруктовых и овощных соков этим спо¬
собом в копие 70-х гг. была реализована фир¬
мой Pampryl S.A. (г. Нюи-Сан-Жорж, Фран¬
ция) [7]. В 1987 г. выпуск оборудования был
приостановлен из-за отсутствия спроса.5.2.1.2.	Теоретические основытеплового концентрированияСущность процесса теплового концентриро¬
вания соков состоит в уменьшении в продук¬
те содержания воды путем ее испарения. Это
происходит благодаря полному или частич¬
ному преобразованию жидкой фазы сока в
пар при нагревании до температуры кипения.
Необходимую для нагревания энергию обыч¬
но получают за счет конденсации пара. По¬
скольку большинство соков чувствительны
к высоким температурам, то тепловое концен¬
трирование обычно осуществляется иртг по¬
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов331ниженном давлении (в вакууме), благодаря
чему температура кипения жидкой фазы по¬
нижается, и она испаряется при более низкой
температуре. Сведения о температуре испаре¬
ния воды, о требующемся для этого давлении
пара, удельному объему пара, теплосодержа¬
нию воды и теплоты испарения приведены в
табл. 5.7. Удельный объем пара при уменьше¬
нии давления и температуры возрастает. Осо¬
бенно большое увеличение наблюдается при
низком абсолютном давлении, что необходи¬
мо учитывать при выборе размеров конденса¬
торов (в противном случае может иметь место
слишком высокий расход пара или сильное
падение давления).Количество тепла, требуемое для испаре¬
ния 1 кг нагретой до точки кипения жидко¬
сти, называется теплотой испарения или теп¬
лотой парообразования. Чем выше абсолют¬
ное давление и температура кипения раст¬
вора, тем меньше теплота парообразования
(табл. 5.7). Количество тепла, необходимое
для конденсации 1 кг пара, называется теп¬
лотой конденсации. При одном и том же дав¬
лении теплота конденсации равна теплоте
парообразования.В случае чистых растворов (например,
этилового спирта) кипящая жидкость имеет
ту же температуру, что и пар, так что испаре¬Таблица 5.7. Свойства водяного пара. Параметры воды и пара при насыщении
в зависимости от температуры. По [147]Темпера- Абсолютное Удельный	Удельный	Теплосодер- Теплосодержа- Теплота-	-	жание ние насыщен-тура, давление, ооъем жидко-	объем пара,	испарения,*'С СТИ, V г. Д—Укг у", м3/кг	-Д*-'“'00,006111,0002206,3-0,042501,62501.6100,012271,0003106,441.992519,92477,9200,023371,001757,8483,862538,22454,3300,042411,004332,93125,662556,42430,7400,073751,007819.55167,452574,42406,9500,123351,012112,05209,262592,22382,9600,203131,01717,679251,092609,72358,6700,31161,02285,046292,972626,92334,0800,47361,02923,409334,922643,82308,8900,70111,03612,361376,942660,12283.21001,01331,04371,673419,062676,02256,91101,43271,05191,210461,322691,32230,01201,98541,06060,8915503,722706.02202,21302,70131,07000,6681546,312719,92173,61403,6141,08010,5085589,102733,12144,01504,7601,09080,3924632,152745,42113,21606,1811,10220.3068675,472756,72081,3ние происходит при постоянном температу¬
ре. Фруктовые и овощные соки, однако, не
являются чистыми растворами. Фруктовые
соки ведут себя при испарении примерно так
же, как водные растворы сахара, а это означа¬
ет, что с ростом концентрации увеличивается
вязкость (рис. 5.28) и, следовательно, темпе¬
ратура кипения (табл. 5.8). Данные о вязко-Таблица 5.8. Температура кипения водных
растворов сахарозы в зависимости
от ее содержания. По [240]10	100,1	60	103,020	100,3	70	105,530	100.6	75	107,140	101.0	80	109.450	101,8	90	119,6сти разных фруктовых неконцентрирован¬
ных и концентрированных соков приведены
в [86-90J и 1146).Системы концентрированияОбщая схема систем концентрирования обыч¬
но включает теплообменник, который обес¬
печивает необходимую для нагрева и испаре¬’ Энтальпия.
ния продукта тепловую энергию, сепаратор
или отделитель для разделения пара и жид¬
кости, конденсатор для удаления образующе¬
гося пара н оборудование для создания разре¬
жения (если система работает при понижен¬
ном давлении). Сепаратор обычно представ¬
ляет собой циклон, в котором под действием
центробежной силы происходит разделение
пара и концентрированного сока. Конденса¬
торы бывают инжекторного и поверхностно¬
го типа. Водяной пар, образующийся при до¬
стижении температуры кипения, называется
вторичным паром. Выгрузка конденсата в
большинстве случаев производится насоса¬
ми. Отвод конденсата осуществляется с по¬
мощью барометрической спускной трубы по-
лубпрометрического конденсатора (рис. 5.29)или насоса. Для отсасывания некоиденсиру-
юшихея газов используют вакуумные насо¬
сы (например, циркуляционный жидкостный
или пароструйный). За исключением низко¬
температурных установок для концентриро¬
вания, работающих в так называемом охлаж¬
дающем цикле с хладагентами (например,
аммиаком), для фруктовых и овощных со¬
ков обычно применяют установки с паровым
нагревом. Коэффициент теплопередачи при
этом определяется потоком жидкости над гре¬
ющей поверхностью.Понятие теплопередачиЧтобы передать тепловую энергию от одной
точки к другой, необходим перепад темпе¬
ратур. Передача тепла возможна с помощью
Рис. 5.29. Схема отвода конденсата вторичного пара через барометрическую спускную трубу или
полубарометрический конденсатор {Ма-ШаЦтеплопроводности, тепловым потоком или
излучением. Эти понятия теплотехники, ис¬
пользуемые в технологии переработки фрук¬
тов и овощей, подробно изложены в работах
[74, 110]; кроме того, можно рекомендовать
обзорные работы [117,248].Теплопроводность (копдукция) — это рас¬
пространение тепла внутри материала. По
закону Ныотона за единицу времени через
стенку проходит количество тепла, прямо
пропорциональное разности температур и
плошади поверхности и обратно пропорцио¬
нальное толщине стенки:(2* “ ~ Туп)-Здесь 0* — количество тепла, кДж/ч, кото¬
рое проходит перпендикулярно через поверх¬
ность площадью А, м2 и толщиной 5, мм.
(7ц/| - Тт) — это разность температур между
поверхностями стенки. Коэффициент тепло¬
проводности X, Вт/К-м зависит от материала
стенки (табл. 5.9).Тепловой поток (конвекция) — это передача
тепла внутри одной жидкости, вызванная ес¬
тественным или принудительным потоком.Процесс теплопередачи от жидкости к стенке
описывается уравнениемQ' = a.A(T-Tw),
где <2* - количество тепла, кДж/ч;
а - коэффициент теплопередачи,
Вт/К-мг;А — поверхность нагрева, м2;(Т -Ту/) - разность температур жидкости Т
и поверхности стенки Tw.Из табл. 5.10 видно, что при капельной
конденсации коэффициент теплоотдачи вы¬
ше, чем при тонкопленочной. Большинство
типов установок для концентрирования ос¬
нованы на использовании тонкопленочной
конденсации, вызываемой низким поверхно¬
стным натяжением конденсата, из-за чего на
стенке возникает тонкая пленка жидкости,
и коэффициент теплоотдачи а уменьшается.
В отличие от этого центробежные установки
(например, фирмы Tetra Alvap) создают вы¬
сокое поверхностное натяжение, и при этом
происходит капельная конденсация, вслед¬
ствие чего большая часть теплоотдающей по¬
верхности остается свободной и коэффици¬
ент теплоотдачи а увеличивается.>в приТвердые материалы	СплавыАлюминий 99%	208	СилуминМедь	372	Хромоникелевая стальЖелезо 99,12%	71	Хромистая сталь 5% СгУглеродистая сталь 37-52 Сталь \'2А	Жидкости (20 *С) Газы (20 *С)162 Вода	0,593 Аммиак 0,02210-15 Этанол	0,186 Воздух 0,02620-37 Метанол 0,292
15 Глицерин 0,285
Глава 5Таблица 5.10. Коэффициент теплоотдачи а
(Вт/К-м2) для некоторых сред
(по данным АНа-1.ауа1).1	Вт/(К-мг) = 3,6кДж/(мг-часК)Среда Вид теплоотдачиВоздух Естественный ноток
Принудительный1.2-5811,6-290ИспарениеТонконленочп;конденсацияКапельная1744-52 321
5813-25 25425 579-11 6700По мере испарения растет вязкость про¬
дукта, а вместе с ней — и толщина пленки
жидкости, при этом расход продукта и коэф¬
фициент теплоотдачи а уменьшаются. Реоло¬
гические свойства, которые необходимо учи¬
тывать при концентрировании фруктовых и
овощных соков (особенно с мякотью), описа¬
ны в работах [15, 79, 189, 190, 226]. Кроме
того, следует обратить внимание на отдель¬
ные аспекты, приведенные в разделе 5.3.2.Тепловое излучение — это количество теп¬
ла. передаваемое окружающему воздуху в еди¬
ницу В»емен и за счет йпяпздиуипийииа с иим
(,ниже мы им пренеорегаем>.В ходе тепловою концентрирования одно¬
временно действуют все виды теплопереда
чи. В установке для концентрирования тепло
передастся продукту, подлежащему концент¬
рированию, от греющего агента через разде¬
ляющую стенку. В качестве греющего агента
обычно используют пар, который, конденси¬
руясь на разделительной стенке, выделяет
тепло, передаваемое продукту. Процесс теп¬
лопередачи при тепловом концентрировании
можно разделить на три фазы: теплопере¬
дача/пар; теплопроводность/разделительная
стенка; теплопередача/продукт (рис. 5.30).Процесс теплопередачи описывается сле¬
дующими уравнениями.Теплопередача пар/стенкай*-а ГА(Т,-Тт).Теплопроводность через стенку£Г-|Л[41-ВД.Теплопередача стенка/продукт0*-а,А(Тт-Тт).П 1)еоГ>г>а;1\’я эти вы па же 11 и» нп*нп пп то-_
‘чйть уравнение*для Ъощего процесса тепло¬
передачи:С- 1- *1 Ъ А(Т,-Тг)-<Х| 0-2 \В упрошенном виде это уравнение выгля¬
дит следующим образом:(2* - к • Л (Г, - Т2) или (Г*-к-А- АТ,где к - коэффициент теплопередачи,
учитывающий псе три фазы
общего процесса теплопередачи,Вт/Кмг.Коэффициент теплопередачи рассчитыва¬
ется по следующей формуле:
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов335їлинереда1
важнейшим фактор;15 "С
1 кг
ùpék-1.10;0,57;0.41;0,32;0,26.;оэф-іратеК - коэффициент теплопроводности мате¬
риала стопки, Вт/К-м.В промышленных установках для концен¬
трирования желательно обеспечить тепловой
поток максимальной плотности, что позво¬
ляет снизить затраты на оборудование и по¬
требность в производственных площадях. Из
уравнения для удельного теплового потокаследует, что величина (/ прямо пропорцио¬
нальна коэффициенту теплопередачи Ь и раз¬
ности температур АТ потоков по обеим сто¬
ронам разделительной стенки. Чем больше
значения этих двух множителей, тем эффек¬
тивнее тенлсшсрсда—	тишіш- шили
о ван ного сока к по- Итак,зависит теплопередача при тепловом концен¬
трировании, относятся:♦	разность температур греющего агента и
продукта, Д Г;♦	вид теплопередачи от пара к стенке (тон¬
копленочная или капельная конденсация);♦	вид теплопередачи от стенки к продукту
(поверхностное натяжение между стенкой
и продуктом);♦	вязкость продукта, толщина погранично¬
го слоя и скорость потока;♦	состояние греющей поверхности (образо¬
вание отложений).Экономия тепловой энергииКоэффициент полезного действия (КПД)
простого испарения во время кипения при
атмосферном давлении очень мал. Тепловое
концентрирование при пониженном давле¬
нии не оказывает заметного влияния на по¬
требление тепла в ходе технологического про-есса.Повысить КПД процесса можно, исполь¬
зуя выходящий из первой установки вторич¬
ный пар в качестве источника тепла для вто¬
рой установки, содержимое которой находит¬
ся под меньшим давлением. Из-за перепада
давления между первой и второй установ¬
ками различаются и температуры кипения в
них одной и той же жидкости. Если разность
температур между отдельными аппаратами
позволяет с учетом имеющейся поверхности
теплообмена обеспечить достаточный тепло-вой поток, то появляется возможность по¬
следовательного включення нескольких уста¬
новок (ступеней). Для каждой ступени, как
правило, требуется разность температур в 10—25 °С. Таким образом, получакутмногоступен¬
чатую установку для концентрирования с гак
называемым многократным эффектом, по¬
зволяющим осуществить возврат ббльшей
части теплоты испарения. При этом грею¬
щий пар требуется только для первой ступе¬
ни, а концентрирование вторичного пара в
конденсаторе происходит только на послед¬
ней ступени, что значительно снижает расход
охлаждающей воды по сравнению с односту¬
пенчатым аппаратом (см. ниже табл. 5.13).Дополнительную экономию при тепловом
концентрировании дают использование для
предварительного нагрева сока конденсата
греющего и вторичного пара, возврат конден-
I текнцего пара в паровой котел, переда-
1	ча тепла от концеSi.iJïïa?nie(/«rrOA3KJi"H'/itïiU3il(30
вторичного пара для предварительного і
ва сока, предназначенного для концент
вания.Потребление греющего пара уменьп
прямо пропорционально увеличению
ступеней. Так, например, для пятистуг
того аппарата можно получить теоре
скнй расчет потребления пара: 1:1/!
: 1/4 :1/5 (без учета потерь тепла). На
тике, однако, наблюдаются отклонен
этого теоретического соотношения. В Зі
мости от числа ступеней при концентр»
нии сока с 12 до 71 % сухих веществ в Tf
той установке при температуре на входе
эффективный расход пара (кг пара н;
испаряемой воды) поданным фирмы 11
tin AG, г. Цюрих равен:♦	для одноступенчатого аппарата♦	для двухступенчатого аппарата♦	для трехступенчатого аппарата♦	для четырехступенчатого аппарата♦	для пятиступенчатого аппарата
В первой ступени температура киїсока и давление греющего пара больше,
последующих ступенях, но содержание
веществ и вязкость ниже, в связи с чем
фициент теплопередачи в первом апп
самый высокий и постепенно спнжас
увеличением числа ступеней. Чтобы <
пенсировать снижение коэффициента т
передачи, сок и нар многократно перед;
противотоком. Таким образом, сок с j
336Глава 5мллышм значением сухих веществ и темпе¬
ратуры контактирует е греющим паром наи¬
меньшего даиления (рис. 5.31 и 5.32).К недостаткам многоступенчатых устано¬
вок следует отнести незначительную раз¬
ность температур АТ греющей и выпарнойРис. 5.31. Схема прямоточной трехступенчатой
установки. Продукт проходит установку
при уменьшении разности давлений и
температур в направлении,соответ¬
ствующем последовательности
расположения ступеней [6ЕА Медале/
втЬН)камер в отдельных ступенях, в связи с чем не¬
обходимы большие поверхности теплообмена.
Соответственно, для установок с увеличен¬
ным числом ступеней значительно возраста¬
ют инвестиционные затраты. Так как с уве¬
личением ступеней возрастает и продолжи¬
тельность концентрирования, качество тер-
мочувствительн ых соков может существен но
ухудшиться. Зависимость между количест¬
вом ступеней установки, общими затратами
и затратами на наро- и волопотребление при¬
ведены на рис. 5.33.Дополнительные возможности для эконо¬
мии энергии дает разработанная в последние
годы комбинированная установка, в которой
осуществляется как извлечение ароматобра-
зующих веществ, так и концентрирование
соков. В комбинированной установке из сока
на промежуточной стадии общего технологи¬
ческого процесса производства осветленных
концентрированных сокон при температуре
около 50 "С извлекают ароматобразующие
вещества, затем он подвергается промежуточ¬
ному (так называемому «горячему») осветле¬
нию, и через 2 3ч — концентрированию. По¬
требление пара при использовании комби¬
нированного способа лишь ненамного выше,
чем при концентрировании в обычной много¬
ступенчатой установке. Эффективные значе¬
ния расхода пара (кг пара на 1 кг испаряемойРис. 5.32. Схема противоточной трехступенчатой
установки. Продукт проходит
установку в направлении, обратном
последовательности расположения
ступеней, поэтому при повышающемся
давлении и температуре кипения
между отдельными ступенями
подключается нагреватель
[вЕА МедапдвтЬН)Рис. 5.33. Зависимость между количествомступеней (/-б), общими затратами /,
затратами на пар 2, охлаждающую
воду 3, инвестиционными и эксплуата¬
ционными затратами (на 1 кг испаряе¬
мой воды 4). По [225]Количество ступеней установки
для концентрирования, п
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовводы) для комбинированной установки при
горячем осветлении (при температуре па вхо¬
ди 15 °С и на выходе 50 °С, поданным фирмы
Ь'трекст ЛС, г. Цюрих) составляют:
Комбинированная установка:
трехступенчатая 0,44;
четырехступенчатая 0,35;
пятиступенчатая 0,28.Если сравнить использовавшуюся ранее
линию, состоявшую из одноступенчатой ус¬
тановки для извлечения ароматобразующнх
веществ и включенной последовательно трех¬
ступенчатой установки для концентрирова¬
ния с комбинированной трехступенчатой ус¬
тановкой, то при использовании последней
при переработке 1 млн л сока достигается
экономия в 140 т пара [196].Еще меньшие затраты энергии и расхода
охлаждающей воды требуются при низкотем¬
пературном концентрировании (10-35 °С) с
использованием холодильной установки, в
которой обычно в качестве греющего и охлаж¬
дающего агента применяется аммиак. Ком¬
прессор холодильной установки приводится
в действие электромотором или двигателем
внутреннего сгорания. Так, например, расход
энергии и охлаждающей воды в двухступен¬
чатой низкотемпературной установке состав¬
ляет только 0,75 кВт и, соответственно, 2,5 кг
воды на 1 кг испаряемой воды.Для сравнительного анализа различных
систем затраты тепловой и электрической
энергии следует пересчитать на одну едини¬
цу измерения (кДж) с помощью следующих
соотношений:1 кВт - 3600 кДж (860 ккал);1 кг пара (например, при 120 "С) -
- 2704 кДж.Другой возможностью энергосбережения
является сжатие получаемого вторичного па¬
ра для его использования в качестве греюще¬
го агента в той же установке. Сжатие вто¬
ричного пара можно осуществить тепловым
способом с помощью пароструйного ком¬
прессора или механическим способом посред¬
ством поршневых, центробежных или турбо¬
компрессоров, а также высокоскоростных
вентиляторов. Так, например, в пароструй¬
ном компрессоре давление вторичного пара
преобразуется в кинетическую энергию, кото¬
рая используется для всасывания пара, сме¬
шиваемого с греющим паром. Смесь сжима¬ется в греющей камере установки (рис. 5.34).
Пароструйный компрессор работает так же,
как и тепловой насос, при атом в обшем слу¬
чае на 1 кг пара всасывается примерно 1 кг
вторичного пара (это означает, что удельный
коэффициент использования энергии состав¬
ляет примерно 50%). Кроме значительной эко¬
номии пара (примерно эквивалентной под¬
ключению одной дополнительной ступени)
благодаря использованию вторичного пара в
качестве греющего в многоступенчатой уста-Рис. 5.34. Схема пароструйного компрессора
для вторичного пара (6£4 Шдапс!
втЬН):I - распылительное сопло; 2 - диффузор;
т\ - расход греющего пара; т0 - расход
вторичного пара; т - расход смеси
греющего и вторичного пара; А - продукт;
В- вторичный пар; 8, - остаточный
вторичный пар; С - концентрированный
продует; О - греющий пар; £- конденсат
греющего пара
Глава 5мешке существенно меньше расход охлаждаю¬
щей воды, так как конденсации подвергается
лишь небольшая часть вторичного пара (см.
ниже табл. 5.13).Принцип работы трехступенчатой уста¬
новки с тепловым компрессором вторичного
пара изображен на рис. 5.35, где т — расход
греющего пара. Пароструйный компрессор
всасывает такое же количество вторичного
пара. Таким образом, в первой ступени выпа¬
ривается 2т кг воды/ч. Из них т кг/ч посту¬
пает в компрессор вторичного пара, и т кг/ч
вторичного пара - во вторую ступень. Во вто¬
рой н третьей ступенях испаряется по т кг
воды/ч. Подвод т кг/ч греющего пара испа¬
ряет Ат кг воды /ч. Теоретически расход пара
составляет 0,25, а практически — 0,3 кг пара
на 1 кг испаряемой воды, что соответствует
примерно 810 кДж/кг. В конденсатор уходит
1 т кг/ч вторичного пара.Минимальный расход пара для шести-
стуненчатой установки с тепловым сжатием
вторичного пара в настоящее время состав¬
ляет 10 кг испаряемой воды на 1 кг греющего
пара, а для семиступенчатой — даже 11 кг/кг
[64|, что составляет 270 и 246 кДж/кг соот¬
ветственно.Увеличение стоимости энергоносителей,
применяемых в производстве пищевых про¬
дуктов, привело к распространению в послед¬
ние годы способа механического сжатия вто¬
ричного пара [70]. О применении механиче¬
ского сжатия вторичного пара при концент¬
рировании соков см. [60,258).При сжатии вторичного пара в пароструй¬
ном компрессоре можно использовать лишь
часть вторичного пара для нагрева. При ме¬
ханическом сжатии вторичного пара он ис¬
пользуется полностью. При этом пар и ох¬лаждающая вода расходуются в очень не¬
больших количествах (для выравнивания
теплового баланса и запуска установки для
концентрирования), а это означает, что аппа¬
рат практически обогревает себя сам. Приво¬
дом компрессора может быть электромотор,
двигатель внутреннего сгорания или паровая
турбина. В [64] приводятся следующие ори¬
ентировочные данные об энергопотреблении
одноступенчатого центробежного компрес¬
сора в одно-, двух- или трехступенчатой ус¬
тановке с нисходящим потоком жидкости
(в кВт-ч на 1 т испаряемой волы, в скобках —
кДж/кг):♦	одноступенчатая 33(119);♦	двухкорпусная	16.5(60);♦	трехкорпусная	11 (40).Принципиальная схема трехступенчатойустановки с механическим компрессором вто¬
ричного пара приведена на рис. 5.36. Из нее
следует, что перепад температур между от¬
дельными ступенями незначителен. Всасы¬
ваемый из последней ступени вторичный пар
нагревается с помощью механического ком¬
прессора с 60 до 106 “С и после подач и конден¬
сата охлаждается до температуры насыщен¬
ного пара (69 °С). Благодаря этому механи¬
ческий компрессор преодолевает очень не¬
большой перепад температур (в 9 °С). Кроме
того, необходимая для конденсации энергия
используется не в одной, а в трех ступенях,
что способствует меньшему расходу меха¬
нической энергии на 1 кг испаряемой воды.
В работе [100] исследовалось энергопотреб¬
лениетрехступенчатой установки производи¬
тельностью 10 т воды/ч с тепловым и меха¬
ническим сжатием вторичного пара. Трехсту¬
пенчатая установка с пароструйным ком¬ПродуктКонцентрированный продукт♦ Конденсат5.35. Схема трехступенчатой установки с пароструйным компрессором вторичного пара. По [100]
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов339прессором потребляет в обшей сложности
на 1 кг испаряемой воды 736 кДж тепловой
и 18 кДж электрической энергии (по сравне¬
нию с 23 кДж тепловой и 59 кДж электричес¬
кой энергии в случае механического сжатия
вторичного пара).Механический компрессор вторичного па¬
ра целесообразно использовать для нагрева
установки в тех случаях, когда увеличение
температуры кипения продукта не слишком
велико. В зависимости от вида сока при кон¬
центрировании до 60% увеличении темпера¬
туры кипения составляет примерно 4-9 'С
[60]. В результате концентрированный сок
кипит не при температуре насыщенного во¬
дяного пара, соответствующей данному дав¬
лению, а при температуре, которая выше на
указанную величину. Для осуществления ис¬
парения рабочий интервал температур, та¬
ким образом, уменьшается. В этой связи ска¬
чок температуры, создаваемый компрессором,
должен быть увеличен, а это приводит к зна¬
чительному росту энергозатрат. Проблема ре¬
шается окончательным концентрированием
при значительно увеличенной температуре
кипения в специальном аппарате без механи¬
ческого сжатия вторичного пара.Из-за небольшой разности температур ме¬
жду ступенями установки с механическим
сжатием вторичного пара требуется увели¬
чить площадь поверхности нагрева, что в
свою очередь повышает инвестиционные за¬траты. Рентабельность многоступенчатой ус¬
тановки с тепловым или механическим сжа¬
тием в значительной мере зависит от дли¬
тельности ее эксплуатации в течение года.
Согласно экономическим расчетам [60], сум¬
мы капиталовложений и затрат на энергопот¬
ребление обеих систем примерно одинаковы,
если они эксплуатируются 1500 ч в течение
года. Одноступенчатые установки с механи¬
ческим сжатием вторичного пара при экс¬
плуатации в год до 2000 ч требуют меньше
затрат, чем соответствующие двух- и трехсту¬
пенчатые [60]. Вместе с тем еще нет полной
ясности относительно того, какое влияние на
качество термочувствительных соков оказы¬
вает кратковременный перегрев вторичного
пара, содержащего ароматобразующие веще¬
ства, при концентрировании в комбинирован¬
ных установках с применением механическо¬
го сжатия вторичного пара.Экономичность трех различных концеп¬
ций установок для концентрирования яблоч¬
ного сока до 72% сухих веществ сравнивалась
в работе [8]. Перед концентрированием после
предварительного извлечения из мутного со¬
ка ароматобразующих веществ проводилось
промежуточное горячее осветление. Издан¬
ных, представленных в табл. 5.11, следует,
что способ получения жидкого концентрата
ароматобразующих веществ в отдельной ус¬
тановке с числом ступеней менее трех с точки
зрения энергозатрат очень неэкономичен. ТоРис. 5.36. Схема трехступенчатой установки с мйханическим сжатием вторичного пара. По [1001
340Глава 5Таблица 5.11. Эксплуатационные характеристики и затраты для трех концепций установок
для концентрирования яблонного сока от 11 до 72% сухих веществ
при одновременном извлечении из сока ароматобразующих веществ.
Подача сока 10 350 кг/ч при температуре 15 "С. По [8]. Стоимость энергии
дополнена данными фирмы вЕА-Медам!Произво- Расход Удель-дитель- грею-	иыйкость щсго	расходиспаре- пара,	пара,ния, кг/ч кг/ч	кг/кг1180	0,591910	0,28Вариант 1Дпухстуиснчатая установка
с извлечением ароматобразующихТрехсгуисичатая установка
с тепловым сжатием вторичногоВсего
Вариант 2с извлечением ароматобразующих
веществ и прямым нагревом
Вариант 3Трехсгуисичатая установка
с извлечением ароматобразующихВСЩССТВ, ВЫСО КОэффС КТ1ЦП1Ы мконденсатором и механическим
сжатием вторичного параНаиболее оптимальные результаты пока¬
зывает разработанная фирмой ОНА \Viegand
СтЬН (г. Карлеруе, ФРГ) новая трехступен¬
чатая установка для концентрирования и из¬
влечения ароматобразующих веществ с ин¬
тегрированным высокоэффективным кон¬
денсатором и механическим сжатием вторич¬
ного пара (вариант 3), которая уже при 940 ч
эксплуатации в год имеет более высокую рен¬
табельность капиталовложений и энергоза¬
трат, чем варианты 1,2 или любой другой спо¬
соб концентрирования (табл. 5.11).5.2.1.2.1.	Конструкции установок
для концентрирования
В работе [117] установки для концентриро¬
вания в зависимости от конструктивных осо¬
бенностей разделены наследующие группы:I.	Трубчатые установки с естественной или
пршудителыюй циркуляцией:а)	с вертикально неположенной секцией труб
и восходящей пленкой жидкости;б)	с вертикально расположенной секцией труб
и нисходящей пленкой жидкости;’асход Расход Стоимость-	охлаждаю- энергии для
щей воды испарения
10Р1 ии, при 25 X, 1000 кг воды,
КРТ Ч м3/ч е (евро)1 ч	2,340,45 Насосы - 40;
компрессорыпара — 140;в)	с наклонно расположенной секцией труб;г)	с горизонтально расположенной секциейтруб.И. Пластинчатые установки.III.	Стационарные цилиндрические уста¬
новки с подвижным слоем, тонкослойные ус¬
тановки аппараты.IV.	Стационарные установки с конической
поверхностью, установки с расширяющимся
потоком (Ехрагиііщ-/Іот-Еі:аротіог).V.	Ротационные у шамовки с конической по¬
верхностью, центробежные установки.Современные установки для производства
концентрированных фруктовых соков рас¬
смотрены в обзорах [ 169,211.226,235,259).I.	Трубчатые установки
Для концентрирования фруктовых соков пер¬
воначально использовались трубчатые уста¬
новки, название которых связано с наличием
секции труб, расположенных, как правило,
в камере нагревгі вертикально. Испаряемая
жидкость протекает по трубам, а пар, прохо¬
дящий в межтрубном пространстве, конден¬
сируется на их наружной поверхности, пере¬
давая тепло жидкости.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов341Классическая конструкция короткотруб-
ной установки с естественно» циркуляцией
схематично представлена на рис. 5.37. Уста¬
новка представляет собой одноступенчатый
вакуумный испаритель периодического дей¬
ствия или циркуляционный аппарат с экс¬
центрически расположенной спускной тру¬
бой. Продолжительность концентрирования
в циркуляционном аппарате составляет 20 и
более мин, в связи с чем такие аппараты мо¬
гут применяться только для концентриро¬
вания продуктов, нечувствительных к дей¬
ствию высоких температур.На рис. 5.38 изображена схема трубчатой
установки с принудительной циркуляцией,
применяемой главным образом для концент¬
рирования очень вязких фруктовых или овощ¬
ных соков со склонностью к образованиюРис. 5.37. Циркуляционный аппарат с эксцентри¬
чески расположенной спускной трубой
((3 еЬг'ивег 5и1?ег Дб)А - отделитель; В - испаритель;ванного сока; с - циркулирующий сок;
б- вторичный пар; е греющий пар;I - конденсат; д - испарительные трубыосадков, пены или накипи. Поэтому принци¬
пу работает, например, одноступенчатая ус¬
тановка с нисходящим потоком типа DFF,
выпускаемая фирмой Rossi & Catelli (г. Пар¬
ма, Италия). Ее недостатком является высо¬
кое энергопотребление циркуляционного на¬
соса и относительно большая длительность
процесса.На базе одноступенчатых вакуумных н
циркуляционных установок с большой про¬
должительностью обработки продукта были
разработаны установки непрерывного дейст¬
вия, в которых удалось добиться существен¬
ного сокращения длительности концентриро¬
вания при одновременном улучшении каче¬
ства. Разработав около (50 лет назад аппарат
с поднимающимся слоем (рис. 5.3!)«), Кест-
нер (Kestmi) нашел техническое решение для
проведения концентрирования в рамках од¬
ной операции со значительно сокращенной
продолжительностью обработки. В таких ап¬
паратах можно концентрировать и трудноте¬
кучие, и сильно пенящиеся растворы. Около
40 лет тому назад широкое применение на¬
шла установка с нисходящим слоем жидко¬
сти (рис. 5.39А) с меньшей длительностьюПодача продуктаtРис. 5.38. Трубчатая установка с принудительной
циркуляцией (Alfa-Laval)
обработки — от 30 до 60 с для одной ступени.
Этот тип аппарата, в котором испаряемая
жидкость равномерно распределяется по тру¬
бам и иод действием силы тяжести течет
сверху вниз в виде тонкой пленки, может ра¬
ботать при относительно низкой разности
температур (до 4 °С) между греюшим агентом
н продуктом, благодаря чему достигается вы¬
сокая экономичность. Установки с нисходя¬
щим потоком жидкости могут применяться
при давлениях пара до 40 мбар и вязкости до
1000 мПас [254]. Подобные установки осо¬
бенно подходят для концентрирования таких
продуктов, для которых стоимость процесса
имеет существенное значение.II.	Пластинчатые установкиДругой возможностью для непрерывного кон¬
центрирования в щадящих условиях тонкого
слоя продукта являются пластинчатые уста¬
новки (выпускаются фирмами APVplc., г. Кро¬
ули, Великобритания, Tetra Рак, г. Лунд, Шве-
ция и API Schmidt-Breiten, г. Бреттен, ФРГ).
Появившиеся на рынке в 1957 г. установки
фирмы APV работают по принципу восхо¬
дящего и нисходящего потока жидкости (рис.5.40). Такая компоновка полезна в тех случа¬
ях, когда необходима большая поверхность
испарения при малых размерах установки.
Производительность установки повышается
при подключении дополнительных пластин.Рис. 5.40Схема установки с восходящим
и нисходящим потоками
(ДРУ ріс)
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов343Корпус установки состоит из стянутого ра¬
мой пакета пластин (аналогично пластин¬
чатому пастеризатору). Исходный сок под¬
нимается в первой камере, протекает через
греющую камеру, поступает во вторую каме¬
ру и течет в ней вниз. Все камеры с восходя¬
щими потоками соединены с подачей ис¬
ходного сока. Под камерами с нисходящим
потоком расположен коллектор, через кото¬
рый из установки выходят концентрирован¬
ный сок и вторичный пар. Они разделяются
в расположенном горизонтально или вер¬
тикально центробежном сепараторе. Та же
фирма предлагает модификацию пластинча¬
той установки, работающей по принципу рас¬
пыленного слоя (см. ниже рис.. 5.47).Пластинчатая установка Sigmastar, разра¬
ботанная фирмой API Schmidt-Breiten, ис¬
пользует принцип восходящего потока жид¬
кости и благодаря лучшему отделению про¬
дукта и меньшим потерям давления позволя¬
ет концентрировать даже фруктовые пюре до
конечной вязкости 500 мПа-с [51. 106]. В ос¬
нове работы кассетной установки Alvap ЕС
фирмы Tetra Pak (1984 г.) лежит аналогичный
принцип (см. ниже рис. 5.66).III.	Тонкопленочные установки
с вращающимися лопастями
Для случаев, когда из-за термочувствитель¬
ности продукта концентрирование должно
проходить при весьма низком давлении (до
1 мбар) а вязкости жидкости свыше 10000
.villa-с. была разработана тонкопленочная
установка с вращающимися лопастями (рис.
5.41). Равномерную тонкую пленку жидкости
получают с помощью встроенного ротора,
который наносит продукт на поверхность на¬
грева. По технологическим соображениям эти
аппараты работают при большой разности
температур — от 40 до 80 'С. Наряду с из¬
вестными уже более 50 лег вертикальными
и горизонтальными тонкопленочными уста¬
новками системы «Litzen* фирмы Buss-SMS
(для нишевой промышленности поставля¬
ются фирмой ТегоРат), в настоящее время
предлагаются аналогичные установки, раз¬
работанные другими фирмами (Bertuzzi, Carl
Canzler и др.). Тонкопленочные установки
применяют прежде всего там, где предъявля¬
ются высокие требования к качеству продук¬
та. который обладает свойствам и. существен¬
но затрудняющими его переработ ку (высокой
вязкостью, склонностью к образованию на¬
кипи. повышенным содержанием волокон и
т. п.) Преимущества таких установок лрояв-ляются с увеличением степени концентриро¬
вания, в связи с чем они часто применяются нили с установками с нисходящим потоком
жидкости, служащими для предварительно¬
го концентрирования. С учетом постоянно
растущих требований к техническому осна¬
щению производства пищевых продуктов,
фирма ТегоРат предлагает тонкопленочный
аппарат, оснащенный системами СІР и сте¬
рилизации.IV.	Установка с расширяющимся потокомВ разработанной в 1948 г. фирмой і'треШп АС
(г. Цюрих) горизонтальной установке ис¬
пользуется принцип расширяющегося или ра-Рис. 5.41Тонкопленочная установка с вращающимися
лопастями системы «£ша» (ТегоРат втЬН):I - подача продукта: 2 - выход концентрированного
продукта; 3 - выход вторичного пара, 4 - вход пара;5 выход конденсата; 6 - ротор; 7 - греющая рубашка;8 - отделитель: 9 - подшипник/плавающее уплоінитело-
ное кольцо; 10 - привод ротора; II- нижний подшипник
ротора
344днального потока. Вместо конической нагре¬
вающей поверхности в ней используется сек¬
ция горизонтальных труб. Продукт по мере
повышения степени концентрирования про¬
ходит по трубам с увеличивающимся диамет¬
ром (рис. 5.42). Подобные горизонтальные
аппараты в настоящее время выпускают для
эксплуатации в условиях особой планиров¬
ки производственных помещений.V.	Центробежные установки
Разработанная в начале 1960-х гг. фирмой
Mfa-Laual(г. Тумба, Швеция) центробежная
установка для теплового концентрирования,
выпускаемая в настоящее время под маркой
Tetra Alvap СТ, позволяет уменьшить время
нагревало 1 с или даже долей секунды. Испа¬
рение происходит на вращающихся кониче¬
ских тарелках,обогреваемых паром (рис. 5.43).
Концентрируемая жидкость подается через
трубу а сверху и с помощью сопла распыля¬
ется по нижней части тарелок, где под дейст¬
вием центробежной силы (более 200 г) она
мгновенно распределяется тонким слоем тол¬
щиной не более 0,1 мм по всей поверхности
нагрева. Жидкость проходит поверхность на¬
грева за доли секунды. Образующийся на
каждом коническом элементе концентриро¬
ванный продукт собирается на внешней стен¬
ке барабана и но трубе b отводится наверх.Греющий нар d поступает снизу в паровую
камеру через полый поршень, окружающую
узел тарелок, и оттуда — к внутренней сторо¬
не конуса. Образующиеся капли конденсата
сбрасываются с поверхности нагрева, благо¬
даря чему она освобождается от слоев воды,
затрудняющих теплообмен. В результате ко¬
эффициент теплопроводности k может дости¬
гать 8140 Вт/К м2. Эта установка работает с
продуктами вязкостью до 20 000 м Па с и раз¬
ностью температур до 70 °С. С помощью та¬
кого компактного устройства можно концен¬
трировать фруктовые и овощные соки при
минимальной тепловой нагрузке в одной опе¬
рации до высокого содержания сухих веществ
(до 85%). По экономическим соображениямустановка Те1.т АЬар СТ используется также
в качестве конечного концентратора. Так как
затраты на элемент греющей поверхности в
этой установке очень высокие, его целесо¬
образно использовать прежде всего для кон¬
центрирования высококачественных специ¬
альных продуктов — например, сока из пас¬
сифлоры (маракуйи), для которых затраты
на концентрирование не играют решающей
роли.VI.	Низкотемпературные установкиРабота этих установок основана на принци¬
пе двухконтурного испарения, который озна¬
чает чередующееся испарение и конденси¬
рование двух жидкостей в двух раздельных
контурах (см. схему на рис. 5.44). В двух¬
контурном испарении вместо водяного пара
в качестве греющего агента применяется хла¬
дагент (например, аммиак). Аммиак конден¬
сируется в камере нагрева 1, отдавая при этом
свое тепло. В жидком состоянии он подается
в конденсатор 4 и приобретает здесь теплоту
конденсации вторичного пара (при этом ам¬
миак испаряется). Компрессор 5 с механиче-Рис. 5.42. Горизонтальная установка с расширяю¬
щимся потоком (иЫрекИпАв)Рис. 5.43. Поперечный разрез центробежной
установки Tetra Alvap СТ
[Tetra Рак):а - подача продукта; b - выход концентри¬
рованного продукта; с - выход вторичного
пара к конденсатору; d- вход греющего
пара; е - выход конденсата греющего пара
Концентрированный сокРис. 5.44. Схема низкотемпературной установки:1 - испаритель/сок; 2 - сепаратор/концентрированный продукт; 3 - насос/декомпрессор; л - «оиденса-
торуаммиачный испаритель; 5 - компрессор; S - сепаратор/аммиак; 7 - насос/концентрированный сок;
в - вакуумный насос; 9 - насос для конденсата/вода + ароматобразующие веществаеким приводом сжимает пары аммиака, уве¬
личивая его давление до давления и камере
нагрева установка.Подобные низкотемпературные установки
фирм Mojonnier Bros., Buflovak/Blaw Knox,
Kelly и Gulf Machinery Co. использовались в
середине 1940-х гг. во Флориде преимуще¬
ственно для концентрирования цитрусовых
соков [347]. В Европе разработаны две уста¬
новки, работающие на принципе низкотем¬
пературного концентрировання, французских
фирм Laguilharre и Kestner, а также итальян¬
ский аппарат Sebava и словенский NTI фир¬
мыJedinstvo (г. Загреб), но в настоящее время
они применяются довольно редко. Низко¬
температурные установки применяют преж¬
де всего для концентрирования чувствитель¬
ных к действию высоких температур соков —
ягодных, вишневых и цитрусовых.Хотя температура испарения лежит в ин¬
тервале от 10 до 32 °С и тем самым оказывает
щадящее действие на качество продукта, про¬
должительное время обработки (20 мин и бо¬
лее) по химическим и микробиологическим
соображениям зачастую считается недостат¬
ком. В работе [227], напротив, было дока¬
зано, что концентрирование земляничного
(клубничного) сока в низкотемпературной
установке не оказывает негативного влияния
на качество конечного продукта. По сравне¬
нию с концентрированием при высокой тем¬
пературе и соответственно с меньшей про¬
должительностью качество сока было даже
лучше. Хотя низкотемпературная установка
требует высоких инвестиционных затрат,
по энергозатратам и расходу охлаждающей
воды она экономичней установок, обогревае¬
мых паром.5.2.1.2.2.	Примеры отдельных установок
для концентрирования соков
Установка для концентрирования
с мгновенным нагревом Gumaco
(выпарной аппарат TASTE)В производстве цитрусовых соков применяв¬
шиеся ранее в США низкотемпературные ус¬
тановки в начале 60-х гг. стали вытесняться
установкой типа TASTE с мгновенным нагре¬
вом и малой длительностью концентрирова¬
ния фирмы Gulf Machinery Со. Фирма Gulf
после поглощения ее фирмой Gencor Industries
Inc (г. Орландо) продолжала работать под
названием Gumaco, USA, Inc. (г. Тампа, штат
Флорида). Установки типа TASTF. произво¬
дятся также фирмой FMС (г. Лэйклэнд, штат
Флорида). В настоящее время эти установки
нашли столь широкое применение во Фло¬
риде, что на них приходится более 90% мощ¬
ностей по концентрированию соков обшей
производительностью 1600 т/ч [44]. Уста¬
новки типа TASTE широко распространены
также в Бразилии на предприятиях но произ¬
водству цитрусовых соков.Установки 7/1577; вертикальной конструк¬
ции Основаны на принципе нисходящего по¬
тока жидкости, имеют длину труб от 3 до 18 м
с диаметром 22—46 мм. Большинство уста¬
новок выполнено в виде многоступенчатых
(4-7) секций, соединенных друге другом по
принципу прямотока. Продукт перемешается
в установке в течение одной операции с высо¬
кой скоростью — 20-100 м/с. Последняя сек¬
ция часто состоит 1-4 ступеней. Производи¬
тельность концентрирования составляет от
2,5 до ЗС т/ч. Температура коїшеитрировапня
в первой ступени незначительно ниже 100 "С,
34ВГлава 5г 35-38 'С. Общая
продолжительность пребывания сока и уста-
новке составляет 6-8 мин. После выхода из
последней ступени концентрированный сок с
помощью пароструйной охладительной уста¬
новки быстро охлаждается до 10 "С, в резуль¬
тате чего степень концентрирования дополни¬
тельно увеличивается на 1-3 %. Апельсино¬
вый сок обычно концентрируют до 00-65%
сухих веществ, а другие фруктовые соки — до
72%. Процессом концентрирования па такой
установке можно управлять с помощью совре¬
менных микропроцессорных систем [38.44].Технической особенностью установок Си-
тасо являются камеры предварительного на¬
грева поступающего сока, работа которых
основана на использовании вторичного пара
из испарительных камер. Шестиступенчатая
установка Gumaco, включающая восемь ис¬
парительных камер, схематически изобра¬
жена на рис. 5.45. Эта установка применяет¬
ся для концентрирования водного экстракта
апельсиновой мякоти с увеличением степени
концентрирования с 5 до 60% сухих веществ.
Установка с нисходящим
потоком жидкости Wiegand
Для небольших мощностей (примерно до
2000 кг испаряемой воды/ч) наилучшим ре¬шением является установка фирмы \Viegand
с нисходящим потоком жидкости и с тепло¬
вым сжатием вторичного пара. Расход пара
при применении этой установки составляет
около 35% от количества испаряемой поды,
а инвестиционные затраты относительно не¬
велики. При более высокой производительно¬
сти и достаточно продолжительной ежегод¬
ной эксплуатации применяются установки с
нисходящим потоком жидкости и 3-6 ступе¬
нями. Инвестиционные затраты при этом уве¬
личиваются, но расход греющего пара и ох¬
лаждающей воды значительно уменьшается
(например, расход греющего пара 4-ступенча¬
той установки с тепловым сжатием вторич¬
ного пара составляет около 20% от количества
испаряемой воды)- При производительности
выпаривания 8200 кг/ч потребление элект¬
роэнергии составляет 35 кВт-ч, а расход ох¬
лаждающей воды с температурой 15 °С —
30 м'1/ч. Для комбинированного концентри¬
рования и извлечения ароматобразующих ве¬
ществ используются 3-6-ступснчатые уста¬
новки с нисходящим потоком жидкости и
производительностью испарения воды от 2,5
до 6,0 т/ч и выше. 5-Ступенчатая установка с
извлечением ароматобразующих веществ из
сока имеет удельный расход пара в 0,25 кг на1	кг испаряемой воды. Для производитель-Рис. 5.45, Шестиступенчатая установка для концентрирования Gumaco [I-VI) с испарительными к;(1-8) и камерами предварительного нагрева (с У-1 до V-7) производительностью 900i
испаряемой воде). По [38]:9- расширительный охладитель; 10- барометрический конденсатор
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов347ностп 21,2 т/ч потребление электроэнергии
составляет 60 кВт ч, а расход охлаждающей
воды (15 X) - 85 м-Уч.На рис. 5.46 приведена схема комбиниро¬
ванной 5-ступенчатой установки Wiegand с
нисходящим потоком жидкости, применяе¬
мой для концентрирования фруктовых соков.
Мутный или неосветленный сок предвари¬
тельно нагревается в трубчатом теплообмен¬
нике (или в теплообменнике со спиральны¬
ми трубами), обогреваемом вторичным паром
из поверхностного конденсатора и из ступе¬
ней испарения 5, 4,3, 2, 1. Затем осуществ¬
ляется предварительное концентрирование
в 1-й и 2-й ступенях примерно до 18-24%
сухих веществ. Мутный полуконцентриро-
ванный сок охлаждается в пластинчатых
теплообменниках до примерно 45-50 "С в
противотоке к осветленному концентриро¬
ванному соку (поступающему из секции ос¬
ветления) и охлаждающей воде, а затем пода¬
ется на осветление.Содержащий ароматобразующие вещест¬
ва вторичный пар подается из секции предва¬
рительного концентрирования в секцию для
извлечения ароматобразующих веществ. За¬
тем осветленный сок из сборника через плас¬
тинчатые теплообменники поступает в 3-ю
ступень. В пластинчатом теплообменнике
концентрированный сок благодаря встречно¬
му потоку полуконцентрировапного мутного
сока сначала подогревается до температуры
кипения 3-й ступени, а затем концентрирует¬
ся в ступенях 3,4 и 5. После этого температу¬
ра горячего концентрированного сока пони¬
жается до 10-15 °С охлаждающей и ледяной
водой в пластинчатом теплообменнике.
Пластинчатая установка
с распыляемым слоем
Появившаяся в 1974 г. пластинчатая установ¬
ка с распыляемым слоем (фирмы APVpic.,
г. Кроули, Великобритания), отличается от
уже известных пластинчатых аппаратов с
восходящим или распыляемым слоем (рис.5.40)	более высокой производительностью
при значительно меньшей продолжительно¬
сти теплового контакта. Новая модель имеет
вертикальную компоновку и состоит из двух
частей (рис. 5.47). При последовательном со¬
единении частей реализуется двухступенча¬
тый процесс концентрирования в одном ис¬
парителе без повторной циркуляции продук¬
та. Как правило, концентрирование осуще¬
ствляется в параллельном режиме, причем
благодаря существенному увеличению повер¬
хности пластин и отверстий для впуска гре-юшего и выпуска отработанного пара по
сравнению с более ранними установками с
восходящим и нисходящим потокам и жидко¬
сти достигается 40%-ный прирост произво-В случае двухступенчатого процесса (рис.
5.47, а) продукт подается в левую часть 1 ус¬
тановки и проходит через половину пласти¬
ны для продукта 2, которая нагревается с по¬
мощью паровой пластины 3. Полуконцент-
рпрованный сок и пар после этого поступают
в сепаратор 4 (рис. 5.47, Ь), где сок отделяется
и насосом 5 перекачивается в правую часть 6
пластины для продукта. Полученный кон¬
центрированный сок попадает в сборник 7.
откуда откачивается насосом 8. Пар из обеих
половин пластины через сепаратор 4 посту¬
пает в конденсатор.Коэффициент теплопередачи к пластинча¬
того аппарата с распыляемым слоем в общем
случае равен или превышает коэффициент
пластинчатых аппаратов с восходящим и
нисходящим потоком жидкости, но в любом
случае он значительно выше, чем у трубча¬
тых установок с нисходящим потоком. Пла¬
стинчатый аппарат с распыляемым слоем
дает прекрасные результаты при концент¬
рировании цитрусовых, яблочных, груше¬
вых, ананасовых, ягодных и других соков.
Для извлечения ценных ароматобразующих
веществ из этих соков пластинчатый аппа¬
рат включают в линию с простой установкой
для получения ароматобразующих веществ
(фирмы APV), работа которой основана на
принципе частичной конденсации (см. нижеДля окончательного концентрирования
соков или концентрирования сильно вязких
жидкостей после многоступенчатого плас¬
тинчатого аппарата иногда используют ус¬
тановку APV-Paravap. Установка может при¬
меняться или как обычный, или как аппарат
с пониженным давлением (Paraflash). В пос¬
леднем случае благодаря действию дроссель¬
ного клапана, расположенного между тепло¬
обменником и сепаратором, внутри тепло¬
обменника возникает противодавление, что
предотвращает закипание жидкости до ее по¬
ступления в сепаратор. Установка Раги flash
используется прежде всего для работы с жид¬
костями, содержащие вещества, склонные к
осаждению или кристаллизации.Пластинчатый аппарат, действие кото¬
рого основано на принципе нисходящего по¬
тока жидкости, предлагает фирма Tetra Рак
(г. Лунд, Швеция). Речь идет о кассетном
mmЖидкий концентрат
ароматобразуюїдих
веществ1BVZIfrcL-dw/4H\Конденсат Полуконценгри- Осветленный С
греющего рованный сок, полуконцентри-
пара подаваемый рованный сок
на промежуточ¬
ную обработку•fl.-“
I	п	:| кС С Подача Концентрирован-
мутного НЫЙ сок,
сока подаваемый
к охладителюРис. 5.46. Пятиступенчатая установка с нисходящим потоком жидкости для концентрирования яблочного и грушевого соков (G£A Wiegand GmbH):1-5-ступени концентрирования с нисходящим потоком хидкосги 1-5; 6 - поверхностный конденсатор; 7-І I - трубчатый предварительный нагреватель;12 - трубчатый нагреватель; 13 - сборник мутного сока; 14 - сборник полуконцентрированного осветленного сока; 15 - пластинчатый теплообменник;16-пластинчатый охладитель; 17-секция для извлечения ароматобраэуюших веществ (DIFFAR); 18- промежуточный сборник конденсата вторичного пара;
W- охлаждающая вода (башенный охладитель); С- конденсат вторичного пара; EW- ледяная вода; £- деаэрация
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовы» продутое349СепараторРис. 5.47. Схема пластинчатой установки с распыляемым слоем APV{APVplc.)\I подача сока; 2 пластина для продукта; 3 - паровая пластина; 4 - подача вторичною
продукта из первой ступени к сепаратору; 5 и 6 - подача продукта из сепаратора во вторук
7- сборник концентрированного сока; 8- насос для концентрированного сокааппарате Alvap АС, применяемом прежде всего
для концентрирования таких чувствительных
к действию высокой температуры продуктов,
как земляничный (клубничный) сок или яб¬
лочный сок прямого отжима с мякотью.
Центробежная установка Tetra Alvap СТ
Наряду с экспериментальной установкой
CT-ÏB производительностью по воде 50 кг/ч
фирма Tetra Рак разработала три промышлен¬
ных модели. которые при температуре 50 °С
(Д7' -= 60 °С) имеют производительность от
800 до 4800 кг/ч. Расход пара составляет
1.1 кг на 1 кг испаряемой воды. Коэффициент
теплопередачи к при концентрировании яб¬
лочного сока с 12 до 71% сухих веществ в од¬
ноступенчатой установке равен 5500 Вт/К-м“.
Конструкция установки Tetra Ahap типа СТ9
приведена на рис. 5.48. Греющая поверхность
этого аппарата - 7,1 м2, производительность
по воде 2400 кг/ч, расход охлаждающей
воды при полной нагрузке - 90 м3/ч, а по¬
требление электроэнергии - 20,6 кВт-ч. Кон¬
центрируемый сок А во избежание засора
распределительных сопел проходит через
два фильтра грубой очистки. Один из двух
поплавковых клапанов сборника поддержи¬
вает постоянный уровень жидкости, в то вре¬
мя как второй служит предохранительным
устройством он автоматически включает
подачу воды В в сборник, когда прекращает¬
ся поступление сока, тем самым нредотвра-
іцая образование нагара на стенках аппарата.Экономичность центробежного аппарата
СТ можно повысить, если вторичный пар
из центробежного испарителя использовать
в качестве греющего пара в первой ступени
пластинчатой установки ТеГга Alvap АС. С по¬
мощью комбинации центробежного аппара¬
та СТ с 1- или 2-ступенчатой пластинчатой
установкой Tetra Alvap АС и качестве предва¬
рительной ступени можно снизить расход
пара до 50%.Вакуумная ротационная установка
со спиральной трубойЕще одним типом установки, действие кото¬
рой также основано на принципе подвижной
поверхности нагрева, является вакуумная ро¬
тационная установка со спиральной трубой
(рис. 5.49), получившая известность благо¬
даря работам американских исследователей
|36]. Она успешно применяется для концент¬
рирования фруктовых желейных продуктов
и томатной насты до содержания сухих ве¬
ществ 50%. Установка непрерывного дейст-вия, работающая но і•ому же принципу, нри-меняется дли окончателыюго концептриро-ван ия томатной пасты1 холодным (CM-Break)или горячим (Ilot-Break) оінх'обами 11201.Благодаря врашен:ню обогреваемой паромспиральной трубы {зіи совика) такой аппаратобеспечивает отличиую теплопередачу (чтоважно прежде всего д.тя таких вязких продук-тов, как фруктовые иовопшые пюре) II ВОЗ¬можпоеть достижени:ІЇ высокой степени кон-
350Глава 5Рис. 5.48. Установка Tetra АЫартта СТ 9 (Tetra Рак):А - подача сока; В - подача воды; С - концентрированный сок; 0 - греющий пар; Е - трубопроводы дни
мойки. F - охлаждающая вода/ двойной фильтр; 2- сборник-питатель с двумя поплавковыми клапанами; 3 питающий насос;4 - центробежный испаритель; 5 - охладитель пониженною давления; 6 - пароструйный компрессор
вторичного пара; 7-пластинчатый конденсатор с водяным охлаждением; 8 - насос для концентрирован¬
ного сока; 9 - циклон; 10 - насос для конденсат; II- вакуумный насос; 12-пульт управления;13 - клапан регулировки подачи пара; 14 - выход конденсатацентри рокам ия без ухудшения свойств про¬
дукта [15|. По сравнению с тонкопленочны¬
ми установками с помощью вакуумной ро-
тациопноіі установки со спиральной трубой
при концентрировании томатных соков и
пюре можно достичь значительно лучшей
теплопередачи [15.105). Для концентрирова¬
ния структурно-пластичных продуктов мо¬жет использоваться разработанный в США
фирмой Ос /.«м/скребковый теплообменник
с дополнительным испарителем СопгЬепп-
Сопьар (фирм ы Теїга Рак).Установка ІІпірекГіп-ПазИ
Установка включает преимущественно верти¬
кально расположенную секцию труб. Еще в
1940-х тт. сотрудники фирмы ипірекгіп при¬Подача охлаждающей водыРис. 5.49. Поперечный разрез вакуумной ротационной установки со спиральной трубой. По (116]
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов351шли к выводу, что фруктовые соки лучше кон¬
центрировать в первой камере при более высо¬
ких температурах (до 100 "С), обеспечивая тем
самым непродолжительность их пребывания
в следующих ступенях. Установки для кон¬
центрирования и извлечения ароматобра¬
зующих веществ фирмы І'пірекш выпуска¬
ются для различной производительности —
от опытных установок до установок произво¬
дительностью 50 ООО кг/ч. Для концентри¬
рования большинства фруктовых соков фир¬
ма ІІпірекіт разработала так называемую
комбинированную установку для концент¬
рирования и извлечения ароматобразуюших
веществ, которая позволяет осуществлять
концентрирование соков с одновременным
улавливанием вторичного пара, содержащего
ароматобразующие вещества. Ее применяют
для предварительного отделения ароматобра¬
зуюших веществ и последующего концентри¬
рования сока (например, в производстве со¬
ков из красных ягод, а также осветленного
или неосветленного концентрированного яб¬
лочного сока). Первая камера установки ра¬
ботает, как правило, при атмосферном давле¬
нии или при слабом разрежении, а следую¬
щие — при возрастающем разрежении.Технология концентрирования с примене¬
нием установки схематично представлена на
рис. 5.50. После предварительного нагрева
сок концентрируют в камерах II и 1. Оконча¬
тельное концентрирование осуществляется в
обеих камерах ІII и VI. Благодаря такой схе¬
ме процесс отделения ароматобразующих ве¬
ществ проходит при щадящей температуре
(около 75 *С). Для извлечения ароматобразу¬
ющих веществ испаряется примерно 20-30%
сока. Вторичный пар и конденсат с аромат-
образующими веществами после 1-й и 2-й
ступеней (камеры II и III) концентрируют¬
ся в ректификационной колонне с противо-
точной дистилляцией. Охладитель, в кото¬
ром в качестве хладагента используется
гликоль, препятствует потерям легколету¬
чих ароматобразующих веществ. После 4-й
ступени концентрированный сок охлаждает¬
ся до 2-5 °С в двухступенчатом компактном
охладителе фирмы ипірект.іп. В 1-й ступени
охлаждение осуществляется водой, а во 2- й -
гликолем.Новейшей разработкой фирмы ІІпірекііп в
области комбинированного оборудования яв¬
ляется универсальная установка для концен¬
трирования и извлечения ароматобразующих
веществ, с помощью которой можно концен-трнровать как фруктовые соки, гак и фрукто¬
вые и овощные пюре (см. ниже рис. 5.67).5.2.1.3.	Технические и экономические
аспекты производства
концентрированных соковВыбор подходящей для конкретного предпри¬
ятия установки для концентрирования тре¬
бует знаний различных типов оборудования11	свойств продуктов. При этом необходимо
учитывать следующие аспекты:♦	производительность концентрирования (но
воде, кг/ч):♦	степень концентрирования (содержание су¬
хих веществ в %);♦	чувствительность продукта кдсйствню вы¬
сокой температуры (температура, длитель¬
ность концентрирования);♦	получение летучих ароматобразующих ве¬
ществ;♦	реологические свойства (вязкость, способ¬
ность к образованию нагара);♦	микробиологические аспекты, легкость мой¬
ки оборудования;♦	простота контроля работы оборудования:♦	занимаемая площадь, учет имеющихся про¬
изводственных возможностей;♦	инвестиционные и эксплуатационные за¬
траты на единицу производительности и
греющей поверхности, затраты на элект¬
роэнергию И расход пара.В зависимости от специфических свойств
продукта и приведенных в табл. 5.12 значе¬
ний технологических параметров (продолжи¬
тельность обработки и предельные значения
вязкости) можно в первом приближении оп¬
ределить типы аппаратов, пригодных для
концентрирования тех или иных продуктов.
При возможности выбора между нескольки¬
ми типами установок наряду с таким важ¬
ным аспектом, как достижение оптимально¬
го качества продукта, следует учитывать и
чисто экономические факторы.Расчет окупаемости довольно высоких
инвестиционных затрат, производимый для
оценки снижения эксплуатационных затрат
(например, расхода пара), должен учитывать
стоимость оборудование, его размеры, режим
эксплуатации (непрерывный или сезонный),
а также долю затрат на концентрирование в
себестоимости продукта.Эксплуатационные затраты определяют¬
ся в первую очередь расходом пара, электро¬
энергии и охлаждающей воды. Возможности
ХладагентСок с мутной Полуконцент- Сок с мутной взвесью Конденсатвзвесью рированный	после извлечения вторичного параосветленный	ароматобразующихсок	веществКонцентрированныйсокАроматобрззующие
вещества, степень
концентрирования -
200Рис. 5.50. Комбинированная установка для концентрирования и извлечения ароматобразующих веществ фирмы ипірекііп:I	- испаритель I; 2- испаритель 11:3- испаритель III; 4 - испаритель IV; 5, 6,7,8- сепараторы; 9 - смесительный конденсатор; !0 - колонна;II	- извлечение ароматобразующих вещесгв; 12 - охлаждение концентрированного сока
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовдля снижения удельного расхода пара и ох¬
лаждающей воды в многоступенчатых уста¬
новках с тепловым сжатием вторичного пара
представлены в табл. 5.13.Расход охлаждающей волы определяется
прежде всего коэффициентом полезного дей¬
ствия конденсатора, температурой конденса¬
ции в последней ступени концентрирования
и температурой охлаждающей йоды. Расход
охлаждающей воды с хорошим приближени¬
ем можно рассчитать последующей формуле
[931:С Ос-К)где V — расход охлаждающей поды, кг/ч;С — расход иторичпого пара, поступайте-»^7 — теплосодержание поступающего в кон¬
денсатор вторичного пара, кДж/кг;I,, — теплосодержание конденсата, кДж/кг;«1 —температура выходящей из копдснса-(Ь —температура подаваемой в конденсатор
охлаждающей поды, °С.Из-за растущего дефицита воды и повы¬
шения производительности установок для
концентрирования охлажден не зачастую уже
не может более обеспечиваться :«1 счет арте¬
зианской или речной воды. В таких случаях
обычно используют охлаждающие башни.
Вода из такой башни обычно подается в по¬
верхностный или смесительный конденса¬
тор, там нагревается и возвращается обратно
в башню для охлаждения. Количество испа¬
ряющейся при этом воды должно быть вос¬
полнено в циркуляционном контуре.Потребление электроэнергии определяется
прежде всего мощностью насосов для пере¬
качки продукта, конденсата, охлаждающей
воды и получения вакуума. Установки с при¬
нудительной циркуляцией или вращающи¬
мися узлами потребляют больше электро¬
энергии.Другие критерии выбора оборудования для
концентрирования, а также рентабельного
режима его эксплуатации подробно рассмот¬
рены в 18,25,165,231,235].Таблица 5.12. Длительность концентрирования продукта и предельные значения вязкости дляотдельных установок. По [117]УстановкаКоличествоДлительностьПредельнаядля концентрированияступенейконцентрирования вязкость, м11а-сВакуумная1От одного донескольких часовПленочная, рециркуляционная130 мин-1ч100Пленочная, непрерывного действия1Около 1 мин100С нисходящим движением жидкости, непрерыв¬1Около 1 мин200ного действияС нисходящим движением жидкости, непрерыв¬5Около 4 мин200ного действияПластинчатая, непрерывного действия3Около 4 мин300-400С расширяющимся потоком, непрерывного21-2 мин.300-400действияТонкопленочная, непрерывного действия120-30 с20 000Центробежная, непрерывного действия11-10 с20 000Таблица 5.13. Расход пара и охлаждающей воды в многоступенчатых установках [93]Количество ступеней12 34Расход пара от испаренного количества, %:
без сжатия вторичиого пара
с сжатием вторичиого пара
Расход охлаждающей воды испаренной водь
без сжатии вторичного пара
с сжатием вторичного пара
3545.2.2.	Производство жидких
концентратов
ароматобразующих
веществ5.2.211. Значение ароматаАромат — один важнейших специфичных
признаков, отличающий друг от друга много¬
численные фруктовые и овощные соки. Из-
за своей высокой химической активности и
сложного состава ароматобразующие веще¬
ства реагируют на малейшие изменения ка¬
чества исходного сырья и любые ошибки в
технологин переработки, и поэтому аромат
имеет решающее значение в оценке качества
продуктов*.Аромат имеет большое физиологическое
значение для человека, возбуждая аппетит и
способствуя пищеварению**. Именно благо¬
даря аромату завоевывается признание по¬
требителей, и производители пищевых про¬
дуктов натурального происхождения делают
все возможное для сохранения в конечном
продукте переработки природного аромата
в неизменном виде. Ароматы фруктовых и
овощных соков не менее важны, чем сбалан¬
сированное содержание сахара, органических
кислот и других веществ, обладающих вкусо¬
выми свойствами.Различают специфические и неспецифиче-
ские для сорта ароматобразующие вещества.
Первая группа объединяет типичные соеди¬
нения, свойственные определенным видам
фруктов и овощей или даже определенному
их сорту, а вторая — вещества, отсутствие ко¬
торых можно определить органолептическим
способом, но которые не характерны для со¬
ответствующих фруктов или овощей. Со¬
гласно [53], растительные ароматобразу¬
ющие вещества разделяются на первичные,
содержащиеся в неповрежденных клеточных
структурах в неизменном, исходном виде, и
вторичные, или технологически обусловлен¬
ные ароматобразующие вещества.Во фруктовых и овощных соках ароматоб¬
разующие вещества содержатся в очень не¬
значительных количествах (в концентраци¬
ях млн4 или млрд-1). Так, например, в 1 л
яблочного сока содержится 50-100 мгарома-
тобразующих веществ [114]. Специфические
для данного вида ароматобразующие веще¬ства образуются в ходе взаимодействия мно¬
гих соединений. С помощью усовершенство¬
ванного в последние годы в части точности и
достоверности метода газо-жидкостной хро¬
матографии во фруктовых и овощных арома¬
тах можно обнаружить несколько тысяч раз¬
личных ароматобразующих соединений, по
значение некоторых из них для общей орга¬
нолептической оценки аромата до сих пор
изучено недостаточно. О влиянии ряда ос¬
новных ароматобразующих веществ на ор¬
ганолептические свойства апельсиновых и
яблочных соков сообщается в [56]. Состав
ароматобразующих веществ в зависимости
от сорта яблок исследовался в [21]. Подроб¬
ные данные о составе, образовании и измене¬
ниях ароматобразующих веществ, содержа¬
щихся во фруктах и овощах, приведены в
разделах 2.1.7 и 2.2.2.2.5.2.2.2.	Сохранениеароматобразующих веществВ технологической схеме производства кон¬
центрированного сока, предусматривающей
отдельное извлечение ароматобразующих ве¬
ществ и хранение жидкого концентрата аро¬
мата отдельно от концентрированного сока,
обеспечивается сохранение ароматобразую¬
щих веществ в течение достаточно длитель¬
ного периода времени. В жидком дистилляте
ароматобразующие вещества защищены от
сильных изменений и взаимодействия с хи¬
мическими соединениями состава сока, одна¬
ко жидкий концентрат не может сохраняться
в неизменном виде сколь угодно продолжи¬
тельное время. Действие светового излуче¬
ния, кислорода и ионов тяжелых металлов в
следовых количествах могут вызвать изме¬
нения химического состава. В [75] было ус¬
тановлено, что двухлетнее хранение концент¬
рированных яблочных ароматов при темпе¬
ратуре -34 ’С дает лучший результат, чем при
-18, -12, -6 и -1 °С. Как правило, жидкие
концентраты ароматобразующих веществ в
настоящее время хранят при температуре не¬
многим выше О ”С.Для извлечения ароматобразующих ве¬
ществ и их качественного состава важную
роль играет правильно выбранный срок сбо¬
ра урожая. Недозрелые или перезрелые фрук¬
ты и овощи характеризуются одностороннимО понятии «ароматобразующие вещества» см. раздел 1.2.З.6. — Прим. науч. ред.** Согласно определению, «аромат, например, фруктов, овощей и продуктов их переработки — это
органолептическое восприятие, определяемое сочетанием обонятельных и вкусовых ощущении, воз¬
никающих в ротовой и носовой полости при употреблении продукта». — Прим. науч. ред.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовили негармоничным ароматом. Важно п бе¬
зупречное качество сырья — согласно (115].
содержание 1 г этанола в 1 л яблочного сока
указывает на переработку яблок, содержав¬
ших более 10% гнилых плодов.Сразу же после измельчения фруктов и
овощей начинается ряд биохимических про¬
цессов, которые, с одной стороны, необходи¬
мы для образования ценных ароматобразую-
ишх вешеств, а с другой, являются нежела¬
тельными из-за возникновения в результате
жизнедея тельности дрожжей и бактерии про¬
дуктов обмена веществ (этанола, уксусной
кислоты, ацетона, диацетила и др.). Одно¬
временно при этом происходят различные
ферментативные процессы окисления и гид¬
ролиза, которые могут отрицательно влиять
на качество сока. В яблочной мезге после
восьмичасовой выдержки при комнатной тем¬
пературе обнаруживается всего лишь 10-25%
от первоначального содержания С-6-альдеги-
дов и сложных эфиров уксусной кислоты, в
то время как содержание некоторых сложных
эфиров масляной кислоты сначала уменьша¬
ется, а через несколько часов снова возраста¬
ет и достигает тех же значений (или даже
выше), что и до выдержки.В общем случае рекомендуется извлекать
сок как можно скорее. Ароматобразующие ве¬
щества после прессования и перед любой об¬
работкой (пастеризацией, ферментной обра¬
боткой, осветлением, фильтрованием и т. д.)
рекомендуется извлекать из сока, так как пе¬
речисленные технологические операции мо¬
гут привести к потерям от 7 до 15% [194].
В этой связи перед концентрированием из сока
удаляют только грубые частицы мутной взве¬
си. После этого сок поступает в установку для
извлечения ароматобразующих веществ, пос¬
ле отделения которых осуществляются даль¬
нейшие технологические операции.Согласно результатам исследований, по¬
священных получению яблочных соков с вы¬
соким качеством аромата, в процессе пере¬
работки яблок в соке остается только около
20% ароматобразующих вешеств и 38% — в
мякоти. Потери при измельчении составля-
ют31%, прн нагревании — 11%. Более поляр-
ныеароматобразующие вещества (например,
сложные эфиры с короткой молекулярной
цепочкой или сложные эфиры с одной гидро¬
ксильной группой) в основном растворяют¬
ся в жидкой фазе, в то время как с проявлени¬
ем липофилыгых свойств доля остающихся
в выжимках ароматобразующих вешеств рас-Использование столовых фруктов, обла¬
дающих более интенсивным ароматом (но н
более дорогих, чем обычное сырье) способно
улучшить качество аромата, если имеющиеся
производственные возможности позволяют
перенести высококачественные ароматобразу-
ющие вещества исходного сырья в конечный
продукт (сок). Этому способствует ускорен¬
ное измельчение фруктов, прессование мезгп
с быстрым извлеченном сока, а также инак-
тнвпрование ферментов фруктов путем крат¬
ковременного нагрева с быстрым охлаждени¬
ем в герметичной системе, предотвращающей
потери аромата. Возможность изготовления
фруктовых соков с высоким содержанием
ароматобразующих веществ путем обработ¬
ки плодовой мезги пол давлением в среде уг¬
лекислого газа перед извлечением сока опи¬
сана в разделе 3.4.3.4.5.2.2.3.	Технология извлеченияароматобразующих веществБольшинство способов извлечения арома¬
тобразующих веществ основано на их отде¬
лении из исходного сырья (сока, плодов, вы¬
жимок) и последующем концентрировании с
помощью адсорбции, экстрагирования или
дистилляции. Адсорбция ароматобразующих
вешеств с использованием активированного
угля, алюминиевого порошка, силикагеля
или молекулярных сит не нашла широкого
промышленного применения, и использует¬
ся в основном в лабораторном масштабе.
Опубликованные в последние годы резуль¬
таты работ по использованию неполярных
полистирольных смол для адсорбции аро¬
матобразующих веществ фруктовых соков
перколяционным способом в колонке и по¬
следующей экстракции этанолом |4S), 50) не
привели к практическому внедрению этой
технологии.Для концентрирования вторичного пара,
содержащего ароматобразующие вещества,
на протяжении уже нескольких лет пред¬
лагается в качестве перспективного способа
технология перваиорации [13|, принцип ко¬
торой состоит в следующем. Содержащий
ароматобразующие вещества раствор пропус¬
кается в установке через селективную мемб¬
рану. В части установки, в которой находит¬
ся пермеат, создается разрежение. Содержа¬
щий ароматобразующие вещества пермеат
испаряется, и полученные ароматобразую¬
щие вещества конденсируются. В промыш¬
ленной практике эта технология до сих пор
не нашла применения.
356В отличие от перваиорацнониой техноло¬
гии, предлагаемые фирмой Flavouiterh (г. Ре-
дииг, Англия) ректификационные колонны с
ротационными тарельчатыми конусами (см.
ниже рис. 5.54) открывают интересные перс¬
пективы для извлечения ароматобразующих
веществ п щадящих условиях из соков и пло¬
довой мякотн.Технические возможности концен трирова¬
ния растворов ароматобразующих веществ
замораживанием были описаны выше в раз¬
деле 5.2.1.1.2. Общие сведения о технологии
извлечения ароматобразующих веществ при¬
ведены в работах |9, 20, 25,32.52,59.84, 118.
151, 179, 199, 22G. 265]. Патентная литерату¬
ра в этой области до 1971 г. освещается в ра¬
боте [1711.5.2.2.3.1.	ЭкстрагированиеИзвлечение н концентрирование ароматобра¬
зующих веществ может проводиться при низ¬
ких температурах с использованием раство¬
рителей и сжиженных газов [205]. Экстра¬
гент отделяют от ароматобразующих веществ
дистилляцией. В США запатентован спо¬
соб, которым можно извлечь ароматобразую-
щне вещества из соков и измельченных фрук¬
тов с помощью сжиженного углекислого газа
при комнатной или более низкой температу¬
ре с их концентрированием но отношению к
исходному состоянию в 100 ООО раз [206].
Жидкий СОг, находящийся в критической
фазе (7]. - 31,5 "С. и Р, = 73,5 бар), в определен¬
ном интервале давления и температуры про¬
являет свойства растворителя, позволяюще¬
го отделять при относительно низких тем¬
пературах и труднолетучие вещества [26]. В
работе |34| сообщается о способе экстраги¬
ронация ароматобразующих веществ из ко¬
журы яблок или яблочных выжимокуглекис-лым газом под высоким давлением. В работе
[178] проводилось экстрагирование аромат-
образующих веществ из кожуры пассифло¬
ры углекислым газом в сверхкритическом со¬
стоянии. Недостаток этих способов заключа¬
ется втом, что требует применения высоких
давлений — от 60-70 бар и выше.Польский способ 1172,173] (патент 1969-
1970 гг.) основан на применении дихлорднф-
торметапа (CCljF^), известного также под
названием фреон 12 [941. Давление при этом
способе составляет лишь около 6 бар. Про¬
цесс осуществляется при комнатной темпера¬
туре. Получающийся при перегонке жидкий
дистиллят, содержащий ароматобразующие
вещества (концентрирование в 100-200 раз),
экстрагируют фреоном 12 и дополнительно
концентрируют до 100 000 раз. Возможно и
непосредственное экстрагирование аромат¬
образующих веществ из фруктов и овощей
[95]. Такие жидкие продукты ароматобразу¬
ющих веществ с высокой степенью коннент-
рировання используются преимущественно
для изготовления порошкообразных продук¬
тов [204]. Следует отметить, что описанные
способы не получили широкого распростра¬
нения.5.2.2.3.2.	ДистилляцияПод дистилляцией или перегонкой понима¬
ют разделение жидких смесей растворенных
веществ в зависимости от их температур ки¬
пения или разделение летучих веществ жид¬
кой смеси от труднолетуч их.Ароматобразующие вещества могут извле¬
каться нз фруктовых соков или путем испа¬
рения, или перегонкой паром в тарельчатой
ректификационной колонне. Названные тех¬
нологические возможности схематично изоб¬
ражены на рис. 5.51, на котором также пока-Рис. 5.51Способы извлечения ароматобразующих
веществ. По [29]:a)	традиционный способ извлечения
ароматобразующих веществ испарением;b)	извлечение ароматобразующих веществ
паровой перегонкой в разделяющей колоннеароматобразующих веществ; В - вторичный
пар; А - жидкий концентрат ароматобразу¬
ющих веществ: L - лютернаи.вода;G - неконденсирующиеся газы; О - подвод
пара; К- охлаждающая водаjÆ:fl
Технологии консервирования полуфабрикатов л готовых продуктовзано, каким образом обычная установка по
извлечению ароматобразующих веществ ис¬
парением может быть перестроена в установ¬
ку с перегонкой паром.В обычной установке для извлечения аро-
матобразуюншх веществ последние путем
нсиарення отделяются от остальных соеди¬
нений состава сока и подвергаются непре¬
рывной протнвоточной дистилляции в рек¬
тификационной колонне (рис. 5.51, а). Необ¬
ходимое для этого количество испаряемого
сока составляет в зависимости от вида фрук¬
тов от 10 до 50%.При паровой перегонке (разделении) сок
подается в тарельчатую ректификационную
колонну, где в противотоке со вторичным па¬
ром он проходит несколько ступеней непре¬
рывной паровой дистилляции (рис. 5.51, Ь).
Полученные в виде водного дистиллята аро-
матобразующие вещества затем концентри¬
руют ректификацией (см. приводимую ниже
схему).Свежий сокЧастичноеиспарениеВодяной пар +ароматобразующиевеществаСок после
извлечения аромат-
образующих
веществРеетификацияТЖидкий концентрат
аромат образующих	I	(концентрированиев 100-200 раз)Ранее в большинстве случаев извлечение
ароматобразующих веществ проводилось в
отдельной установке перед концентрировани¬
ем сока, но в последнее время извлечение аро¬
матобразующих веществ и концентрирование
сока осуществляют преимущественно в ком¬
бинации друг с другом.Принцип действия установки для извле¬
чения ароматобразующих веществ представ¬лен па рис. 5.52. Холодный свежий сок на¬
гревается в пластинчатом теплообменнике
в противотоке соком, получаемым после из¬
влечения ароматобразующих веществ, а в гре¬
ющей части доводится до температуры кипе¬
ния. Для концентрирования используются
разнообразные установки: с нисходящим по¬
током жидкости, пластинчатые, трубчатые
горизонтальные, ротационные или центро¬
бежные. Важно короткое время выдержки
сока в установке для концентрирования, ко¬
торое должно составлять несколько секунд
или доли секунды. 11аряду с использованием
непрямых способов теплопередачи сок мож¬
но нагревать хорошо очищенным острым па¬
ром прямой инжекцпей. При этом процесс
теплопередачи протекает наиболее эффек¬
тивно, но одновременно необходимо прини¬
мать во внимание разбавление сока конден¬
сатом, что является недостатком.
Концентрирование ароматобразующих
веществ в ректификационных колоннах
Обогащение дистиллированных ароматоб¬
разующих веществ осуществляется в ректи¬
фикационных колоннах. Для создания как
можно большей поверхности контакта меж¬
ду паром, насыщенным ароматобразуюшими
веществами, и циркулирующим конденсатом
используются насадочные и тарельчатые рек¬
тификационные колонны. На практике доволь¬
но часто применяются насадочные ректифи¬
кационные колонны, наполненные кольцами
Рашига. В отличие от насадочных колонн
внутренний объем тарельчатых колонн раз¬
делен горизонтальными тарелками. Прин¬
цип работы тарельчатых ректификационных
колони состоит в том, что на каждой тарелке
поддерживается определенный уровень жид¬
кости, через которую по каплям просачива¬
ется пар. Циркуляция осуществляется через
напорные трубы, ведущие к лежащим ниже
тарелкам. Выпускаются ректификационные
колонны с ситчатыми тарелками, оснащен¬
ные перфорированным пластинчатым осно¬
ванием, на которых с помощью давления
поднимающегося вверх пара поддерживает¬
ся низкий уровень жидкости. Также выпу¬
скаются колонны с колпачковыми тарелками,
которые снабжены прорезями для хорошего
распределения потока пара в пузырьки наи¬
меньшего размера. Расчетное теоретическое
количество тарелок является критерием эф¬
фективности. Оно примерно соответствует
количеству простых фаз дистилляции без
обменных тарелок, которые требуются для
Рис. 5.52. Принципиальная схема установки для извлечения ароматобразующих веществ. По [59]:I - насос для свежего сока; 2 - пластинчатый аппарат; 3 - испаритель; 4 - сепаратор; 5 - насос для
сока; 6 - ректификационная колонна; 7 - греющий змеевик; 8 - выход (потерной воды; 9 - конденсатор;
10 - разделительная емкость; 11 - циркуляция; 12 - охладитель жидкого концентрата ароматобразую-
щих веществ; 13 - вымывная колонна для неконденсирующихся газов; 14 - охлажденная вода для мойки;
15 - неконденсирующиеся газы; 16 - жидкий концентрат ароматобразующих веществдостижения такого же разделительного эф¬
фекта [185].Содержащий ароматобразующие вещест¬
ва пар входит в ректификационную колонну
при температуре 70-100 °С (в зависимости от
степени сжатия). При этом установлено, что
перегоняемые «месте с водяным паром аро-
матобразуютие вещества даже при повы¬
шенных температурах менее чувствительны
к нагреву, чем если бы они нагревались при
той же температуре в составе сока. Пар с аро-
матобразующими веществами обычно пода¬
ют н нижнюю часть колонны. Часть колон¬
ны выше места подачи пара называется зоной
концентрирования, так как в поднимающем¬
ся паре увеличивается концентрация легко-
летучих соединений. Часть колонны ниже
питающего патрубка называют зоной пере¬
гонки. так как в этой части отгоняются легко-
кнпящне соединения.Ректификация пара, содержащего аромат¬
образуюшие вещества, в основном состоит
в концентрировании его ароматобразующих
компонентов. Поднимающийся снизу пар до¬
водит находящуюся вверху жидкость до ки¬
пения. Каждый отдельный процесс нспа-рения/конденсашш концентрирует легколе¬
тучие компоненты в паре, а труднолетучие -
в жидкости. При достижении равновесного
состояния пары легколетучнх компонентой
поднимаются вверх, а менее летучие опуска¬
ются вниз. Воспроизводимость режима рабо¬
ты возможна только при постоянной загрузке
колонны и наличии определенных условий
рециркуляции. Это обеспечивается полной
конденсацией паров в верхней части колон¬
ны и механическим разделением на рецирку¬
ляцию и дистиллят.В начале процесса весь поднимающийся
вверх пар с концентрированными ароматоб-
разующими веществами при полной рецирку¬
ляции возвращается в колонну. При дости¬
жении стабильного режима работы возврат па
рециркуляцию устанавливается таким обра¬
зом, чтобы из 100-200 л подаваемого в уста¬
новку свежего сока получалось 12 л охлаж¬
денного жидкого концентрата ароматобразу¬
ющих веществ (степень концентрирования
100-200 раз). Из нижней части ректифика¬
ционной колонны выходит лютерная вода,
содержащая минимальное количество аромат-
образующих веществ или свободная от них.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов359Улетучивающиеся одновременно с паром не-
конденсирующнеся газы могут захватывать
с собой ароматобразующие вещества, в связи
с чем эту газовую фракцию лучше выводить
через вымывную колонну с охлаждающей
водой или охлажденным конденсатом аромат-
образующих веществ. Более летучие аромат¬
образующие вещества могут в определенном
количестве удерживаться водой затвора ва¬
куумного насоса 1260].Низкие температуры кипения для обеспе¬
чения щадящего режима дистилляции мож¬
но достичь с помощью вакуума. Обеспечение
работы ректификационной установки под
вакуумом требует, однако, более высоких ин¬
вестиционных и эксплуатационных затрат.
С одной стороны, чтобы обеспечить ту же
пропускную способность, вакуумная колон¬
на должна иметь большие размеры, а с дру¬
гой — требуются дорогостоящие конструкции
для обеспечения ее герметичности. В зависи¬
мости от уровня разрежения для сжижения
паров ароматобразующих веществ могут по¬
требоваться дополнительные конденсаторы.5.2.2.4.	Технические аспекты
извлеченияароматобразующих веществ
из фруктовых соковСогласно [231], наиболее эффективным
способом извлечения ароматобразующих ве¬
ществ является дистилляция паром. Для рас¬
чета энергопотребления при традиционном
извлечении ароматобразующих веществ ис¬
парением и паровой отгонкой в тарельча¬
той ректификационной колонне применя¬
ются специальные формулы, учитывающие
зависимость от относительной летучести а,,
отгоняемых ароматобразующих компонентов
пара. Результаты расчетов показывают, что
для испарения требуется примерно на треть
больше энергии, чем для отгонки. Точные
расчеты расхода пара и охлаждающей воды
для извлечения ароматобразующих веществ
и концентрирования яблочных соков различ¬
ными способами приведены в [29] (табл.
5.14),Выход ароматобразующих вешеств из раз¬
личных фруктовых соков всегда зависит отТаблица 5.14. Расчет расхода пара и охлаждающей воды при извлечении
ароматобразующих веществ из яблочного сока. По [29]Условия: 1 т сока (12% сухих веществ); 1 кг вторичного пара испаряет 1 кг иолы, концентрирование
сока происходит при соотношении 0.253 кг/кг пара; температура охлаждающей иолы t - 30 "С;
90%-ный выход ароматобразующих веществ обычно требует 16%-ного испарения сока, а при паровой
отгонке легких фракций — 3%-ного. При расчете учитываются предварительный нагрев сока (с помо¬
щью рекуперации тепла), испарение, нагреваемый отстойник, потери и количестве 5% и не учитывает¬
ся расход электроэнергии.Установка	Обычное Паровая Раз-исларснис, кг отгонка, кг ность, %Обычная установка для извлечения ароматобразующих
веществ, одноступенчатая:расход пара	274,3	109,8 60охлаждающая вода	4566	1777	G1Обычная установка для извлечения ароматобразующих
веществ, двухступенчатая:расход пара	195,1	109,8 44охлаждающая вода	2985	1777 41Одноступенчатое извлечение ароматобразующих вешеств
с концентрированием сока до 72 % сухих веществ:расход пара	447,2	313,0 30Двухступенчатое обычное извлечение ароматобразующих
веществ с одноступенчатой отгонкой с концентрированием
сока до 72 % сухих веществ:расход пара	368,0	313,0 15Комбинированная установка с извлечением ароматобразую¬
щих веществ и концентрированием сока (72 % сухих
веществ) обычным способом со встроенной отгонкой:расход пара	290,8	243,8 16
360степени концентрирования. Чем выше доля
труднолетучих ароматобразуюшнх веществ,
тем выше должна быть доля испаряемого
сока. I К'Ооходимая для некоторых фруктовых
соков степень испарения н получаемый при
этом выход ароматобразуюшнх веществ пред¬
ставлены на рис. 5.53, из которого следует,
что для получения аромата с приемлемым
выходом (особенно из ягодных соков н соков
113 косточковых фруктов) требуется довольно
высокая степень испарения, на практике бы¬
вающая еще выше [226]. Из-за высокой доли
трудно летучих фракций выход йроматобра-
зуннцнх веществ существенно уменьшается.
Это объясняется тем, что не все ароматобра-
зующне вещества поднимаются в верхнюю
часть ректификационной колонны, а остают¬
ся в ее нижней и средней частях, так что отде¬
ление данных фракций ароматобразуюшнх
веществ в насадочпых ректификационных
колоннах практически невозможно. В работе
|2С0| рекомендуется поэтому применять кол-торых труднолетуч не ароматобразуюшие ве¬
щества могут отводиться из разных частей
колонны.При извлечении ароматобразуюшнх ве¬
ществ из соков семечковых фруктов, которые
не очень чувствительны к действию высоких
температур и содержат в основном легко ле¬
тучие ароматобразуюшие вещества, доволь¬
но хорошо зарекомендовали себя работающие
при нормальном давлении установки с после¬
довательно подключенными насадочными
ректификационными колоннами. Для чувст¬Глава 5вительных к действию высоких температур
фруктовых соков (например, ягодных соков
и соков из косточковых фруктов), извлечение
ароматобразуюшнх веществ предпочтитель¬
нее проводить под вакуумом 1217]. При пере¬
работке различных видов фруктов и особен¬
но при производстве соков с природными
красящими веществами ректификационные
колонны, как правило, оснащают сетчатыми
или колпачковыми тарелками.Нще одной возможностью является извле¬
чение ароматобразуюшнх веществ во время
концентрирования, проводимого в вакууме,
с последующей обработкой содержащего аро-
матобразующпе компоненты конденсата вто¬
ричного пара в установке для извлечения
ароматобразуюшнх веществ при нормальном
давлении [16С|. По такому незначительно
модифицированному принципу в настоящее
время работают промышленные так называ¬
емые комбинированные установки для кон¬
центрирования и извлечения ароматобразу-
гоших веществ (рис. 5.50 и 5.56). Подобные
установки экономически значительно более
выгодны (по инвестиционным н эксплуа¬
тационным затратам), чем отдельные ра¬
ботающие при пониженном давлении аппа¬
раты для извлечения ароматобразуюшнх
веществ аналогичной производительности.
Обычно ректификация ароматсодержащего
конденсата вторичного пара осуществляется
в комбинированных установках под ваку¬
умом, однако несмотря на подключаемую по¬
следовательно вымывную колонну, при таком
режиме работы необходимо считаться с вы¬Рис. 5.53. Зависимость выхода ароматобразующих веществ от степени испарения сока. По [8]:I - яблочный сок; 2- сливовый сок: 3- грушевый, виноградный и черносмородиновый соки; 4 - вишневый, айвовый и
персиковый соки; 5- малиновый, ежевичный и земляничный (клубничный) соки
Технологии консервирования полуфабрикатов и гоювых продух говсоки ми потерями легко летучих ароматобра¬
зующих соединений.В 1966 г. в США для щадящего получения
жидких концентратов ароматобразующих ве¬
ществ из цитрусовых и других термочувстви¬
тельных соков была разработана так называ¬
емая технология WURVAC(Western Utilization
Research Vacuum Aroma Column) [221. Фрукто¬
вый сок концентрируется в вакууме при низ¬
кой температуре (около 38 "С), при этом вто¬
ричный пар проходит через находящуюся под
вакуумом ректификационную колонну с сет¬
чатыми тарелками и полностью конденсиру¬
ется в двух конденсаторах (при 18 и О "С).
Навстречу стекающему обратно ei сетчатые
тарелки конденсату, кипящему в вакууме при
температуре 38 'С, движутся неконденсиру-
юшнеся газы (например, азот), которые за¬
хватывают ароматобразующие вещества (эф¬
фект разделения). Эти ректифицированные
в вакууме ароматобразующие субстанции
при нормальном давлении растворяются в
охлажденной до 2 "С. рабочей жидкости (воде
или спирте) в жидкостном циркуляционном
насосе. Инертный газ после снятия давления
очищается в вымывной колонне и возвраща¬
ется в ректификационную колонну. Этот спо¬
соб исследовался в лабораторных масштабах
с конструктивными изменениями установки
и описан в работах [23, 24,158]. Технологией
WURVAC можно получить высококачествен¬
ные жидкие концентраты ароматобразующих
веществ со 1000-кратной и выше степенью
концентрирования [24 J, но в промышленных
масштабах данная технология ло настояще¬
го времени не применялась.Детальное исследование динамики процес¬
сов извлечения ароматобразующих веществ 12
фруктовых соков, проведенного в вакууме, по¬
зволило разделить комплексы ароматобразу¬
ющих соединений на четыре группы [226]:1.	Ароматобразующие вещества яблочных
соков, отличающиеся очень высокой лету¬
честью, которые поддаются разделению
при пониженном давлении уже при степе¬
ни испарения 15%.2.	Ароматобразующие вещества фруктовых
соков, легко- и срсднелетучие, которые
можно разделить при пониженном давле¬
нии практически полностью (90-95%) при
степени испарения 50% — например, аро¬
матобразующие вещества сливового, ви¬
ноградного, черносмородинового, груше¬
вого и вишневого соков.3- Труднолетуч nt! ароматобразующие веще¬
ства фруктовых соков, которые можно раз¬
делить при пониженном давлении при сте¬
пени испарения 50% примерно на 75-82%
(в основном легколетучие ароматобразую¬
щие компоненты); при этом труднолетучис
компоненты испаряются примерно на 50%.
К этой группе относятся ароматобразую¬
щие вещества абрикосового, персикового
и айвового соков.4. Очень труднолетучие, азеотропные аро¬
матобразующие вещества фруктовых со¬
ков, которые можно разделить при пони¬
женном давлении при степени испарения
50% только примерно на 60-70%; при этом
отдельные особо труднолетучпе соедине¬
ния этой группы испаряются лишь при¬
мерно на 20% (например, кетоны малино¬
вого сока), а некоторые (со средней летуче¬
стью) — на 70%. К этой группе относятся
ароматобразующие вещества малинового,
ежевичного и земляничного (клубничного)Особую технологическую проблему пред¬
ставляет полное извлечение ароматобразу¬
ющих соединений, точка кипения которых
лежит выше 100 °С и которые обладают огра¬
ниченной растворимостью в воде [185]. Для
извлечения метилантранилата (соединения,
входящего в аромат сока из винограда сорта
Concord (Изабелла) и имеющего высокую
температуру кипения с успехом применяется
отгонка водяным паром [142].В публикации [39] впервые было сообще¬
но о возможности концентрирования аромат-
образующих веществ в колонне с вращающи¬
мися тарелками. Речь идет о ректификацион¬
ной колонне с вращающимися коническими
насадками. Результаты поздних исследова¬
ний показывают, что колонны с вращающи¬
мися тарелками могут применяться не толь¬
ко для быстрого и щадящего извлечения аро¬
матобразующих веществ из фруктовых со¬
ков, но и для десульфитаиии виноградных и
плодовых вин, в том числе для снижения в
них содержания этанола [40,132,202]. Прин¬
цип действия колонны с вращающимися та
релками при извлечении ароматобразующих
веществ из осветленных соков или соков с
мякотью более подробно описан в разделе 5 3.
Установка по извлечению ароматобразующих
веществ фирмы Flavnurtech Ltd. с интегриро¬
ванной колонной с вращающимися тарелка¬
ми схематично представлена иа рис. 5.54.
Рис, 5.54. Схема установки по извлечению ароматобразующих веществ с интегрированной колонной
с вращающимися тарелками\F1avourtech (еигоре) Це/.):А - подача продукта; В- пары ароматобразующих веществ; С- неконденсирующиеся газы; О- выход
продукта; Є - выход жидкого концентрата ароматобразующих веществI - сборник; 2 - питающий насос; 3 - теплообменник; 4 - нагреватель продукта; 5 - рециркуляционный
нагреватель; 6- колонна с вращающимися тарелками; 7- насос для готового продукта; 8- рециркуляци¬
онный насос; 9-охладитель для газов; 10- циклон для конденсата; 11- насос для конденсата; 12-
газовый компрессор; 13 - жидкостный охладитель; 14 - циклон для конденсата; 15 - нагреватель газа;
16 - вакуумный насос системы; 17 - вакуумный вихревой насосСтепень испарения, достигаемая в этой ус¬
тановке, значительно меньше, нем для обыч¬
ной одноступенчатой установки для извлече¬
ния ароматобразующих веществ (табл. 5.15).
Благодаря этому в системе с колонной с вра¬
щающимися тарелками отпадает необходи¬
мость в дополнительном концентрировании
ароматобразующих веществ. При необходи¬
мости полученный конденсатароматобразу-
юшнх веществ может быть подвергнут даль¬
нейшему концентрированик) в колонне с
вращающимися тарелками. По сравнению
с обычным оборудованием для извлечения
ароматобразующих вешеств эта система
характеризуется минимальными потерями.
В иен можно извлекать ароматобразующнеТаблица 5.15. Требуемая степень испарения (%)
для получения 90%-ного выхода
ароматобразующих веществ
(по данным Лауоиг{ес/) ДМ.)ФруктовыйАпельсиновШмюгрздіОбыКолонна
с вращающими¬
ся тарелками2.0-3,03.0-4,05.0-6.0вещества из соков с высокой вязкостью или
фруктового пюре. Небольшая рабочая тем¬
пература (30-60 'С) обеспечивает получе¬
ние высококачественных жидких концентра¬
тов ароматобразующих веществ с очень незна¬
чительными тепловыми дефектами. Кроме
того, эта система даст возможность значи¬
тельной экономии энергии.Промышленному получению ароматобра-
зуюших веществ из цитрусовых соков посвя¬
щены работы (107, 119, 256). Цитрусовые
соки кроме растворенных в них природных
ароматобразующих веществ содержат значи¬
тельное количество эфирных масел, которые
частично попадают в сок из кожуры во время
прессования и частично выделяются в сок
из отдельных масляных клеток, находящих¬
ся в эпдокарпе. При конденсации вторично¬
го пара всегда образуются две фракции; так
называемая водная фракция (или фаза аро-
матобразуюших веществ) и нерастворимая
в воле масляная фракция, которые без про¬
блем разделяются в одном сепараторе (рис,
5.57). Водную фракцию обычно получают в
виде дистиллята 100-150-кратной концент¬
рации и используют в первую очередь для
восстановления аромата в соках, изготовляе¬
мых из концентрированных соков. В комп¬
лексе ароматобразующих веществ водной
фракции доля терпеновых углеводородов
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов363очень невелика — она состоит в основном
из летучих альдегидов, сложных эфиров и
спиртов. Очень ценным компонентом, спо¬
собствующим формированию общего арома¬
та апельсинов, является масляная фракция,
которая по своим ароматическим свойствам
находится между чистым эфирным маслом,
выделяемым из кожуры цитрусовых, и вод¬
ной фракцией ароматобразующих веществ.В конце 1970-х гг. фирмой АРУр/сбыл раз¬
работан способ частичной конденсации, ко¬
торый первоначально использовался для цит¬
русовых соков, но показал довольно хорошие
результаты и для других фруктовых соков —
яблочного, грушевого и ягодных [82]. Суть
этого метода состоит в том, что вторичный
пар, содержащий ароматобразующие веще¬
ства, при соответствующей температуре кон¬
денсируется в первом конденсаторе только
частично. При этом сначала происходит кон¬
денсация воды. За счет этого ароматобра¬
зующие вещества, конденсируемые в после¬
дующих ступенях при более низкой темпе¬
ратуре (рис. 5.57), концентрируются. Пре¬
имущество способа частичной конденсации
состоит в том, что отпадает необходимость в
использовании относительно дорогой ректи¬
фикационной колонны, а расход пара и воды
снижаются примерно на 16% в сравнении с
обычной технологией извлечения ароматоб-
разуюших веществ на ректификационных
колоннах [82]. Полученные способом час¬
тичной конденсации жидкие концентраты
ароматобразующих веществ имеют к тому же
более высокий выход, чем при концентриро¬
вании с помощью дистилляции (табл. 5.16).
Степень концентрирования также выше и,
например, для ароматобразующих веществ
яблочных и грушевых соков достигает 300,
а для апельсинового сока — 650 раз. По ана¬
логичному принципу работает спроектиро¬
ванная фирмой ОЕА Шец/тйустановка для из¬
влечения ароматобразующих веществ О/ГОШ
(01//и$ютиМеп1 йШе ЛготагеШ/ИгаИоп —
диффузионная ректификация ароматобразу¬
ющих веществ), схема которой представлена
выше на рис. 5.46.Комплексы ароматобразующих веществ
фруктовых соков являются природными сме¬
сями легко- итруднолетучих соединений, ко¬
торые отличаются друг от друга своими тер¬
модинамическими свойствами. Для разделе¬
ния ароматобразующих вешеств с помощью
ректификации огромное значение имеет отно¬
сительная летучесть комплекса ароматобра¬
зующих веществ фруктовых соков в сравне-Таблица 5.16. Общий выход ароматобразующих
веществ (в млн"’) в технологиях
частичной конденсации
и концентрирования с помощью
дистилляции (в пересчет на продукт
с 150-кратной концентрацией
ароматобразующих веществ). По [82]Ароматобразующие	—	вещества из сокол частичной дистил-
кондемсации ляцииЯблочного	2814 и 2871 1815Грушевого	1710 и 1800 1272Малинового	1110 908нии с водой — так называемая «аффективная
относительная летучесть» (а,,ц). Эта величи¬
на зависит от степени испарения сока и пред¬
ставляет собой важный критерий для описа¬
ния разделения комплекса ароматобразую¬
щих веществ, а также для эффективного
разделения отдельных ароматобразующих
соединений ректификацией. Эффективную
относительную летучесть комплекса аромат¬
образующих веществ фруктовых соков мож¬
но, согласно [226], вычислить следующим
образом:log GAR/x
“«//	w •где Лс/j — эффективная летучесть комплекса
ароматобразующих веществ;
GAR/x— удержание комплекса ароматобра¬
зующих веществ в соке при
степени испарения дг;Wx - содержание воды в соке при
степени испарения т,IV0 — содержание поды в соке при
степени испарения, равной 0
(соответствует начальному
содержанию воды в соке).Из этого уравнения следует, что удержа¬
ние комплекса ароматобразующих веществ в
соке (GAR) обратно пропорционально эффек¬
тивной относительной летучести этого ком¬
плекса.Эффективная относительная летучесть
комплексов ароматобразующих веществ для12	различных фруктовых соков, а также эф¬
фективная относительная летучесть этанола,
содержащегося в этих же фруктовых соках,
приводятся в табл. 5,17, из которой следует,
что степень испарения сока снижается с рос¬
том летучести комплекса ароматобразующих
веществ, а это означает, что фруктовые соки
с меньшей эффективной летучестью для из-
364Глава 5Таблица 5.17. Эффективная летучесть комплексов ароматобразующих веществ и этанола
для некоторых видов фруктовых соков. По [226]Наименование сЯблочныйСливовыйВиноградныйЧерносмородиновыйЧеремуховыйАбрикосовыйАйвовыйПерсиковыйМалиновыйЕжевичныйЗемляничный (клубниспспь испарения, %. (а,//)-
фскшнная относительная Л1
эффективная относительна)3,853,323,24> комплекса ароматобразующих веществ,
летучесть этанола.влечения из них ароматобразующих веществ
требуют более высокой степени испарения.
Эксплуатационные затраты на извлечение
ароматобразующих веществ для данных со¬
ков обратно пропорциональны эффективной
относительной летучести. Эффективная от¬
носительная летучесть комплекса ароматоб¬
разующих веществ и этанола, содержаще¬
гося во фруктовых соках, используется не
только для расчетов ректификационных ко¬
лонн, но и для оптимизации процесса извле¬
чения ароматобразующих веществ из фрук¬
товых соков.5.2.2.5.	Оборудование для извлечения
ароматобразующих веществУстановки для извлечения ароматобразую¬
щих веществ в зависимости от перерабаты¬
ваемого сока работают при атмосферном или
пониженном давлении. Использование одно¬
ступенчатых установок из-за их энергопо¬
требления рентабельно только при относи¬
тельно невысоком расходе сока (до 5000 л/ч)
и невысокой степени испарения (10—15%) (8].
Для извлечения ароматобразующих веществ
из ягодных и цитрусовых соков в связи с вы¬
сокой степенью испарения и особенностями
динамики разделения летучих ароматобразу¬
ющих веществ но экономическим и техно¬
логическим соображениям целесообразно ис¬
пользовать многоступенчатые установки.На рис. 5.55 приведена схема двухступен¬
чатой установки для извлечения ароматобра-
зующих вешеств с колпачковой ректифика¬
ционной колонной. Сок после предваритель¬ного нагревания концентрируется в течение
одной операции, откачивается из установки
насосом 11 ив зависимости от способа пере¬
работки сока охлаждается сразу же или на¬
правляется горячим на дальнейшую обработ¬
ку. Полученный в первой ступени вторичный
пар, содержащий ароматобразующие веще¬
ства, подается в нижнюю часть ректифика¬
ционной колонны 3 и затем обогащается и
концентрируется путем дистилляции. Вы¬
ходящий в верхней части колонны 3 пар с
высоким содержанием ароматобразующих
вешеств используется как греющий агент для
второй ступени 2, где он конденсируется и
отдает теплоту для испарения полуконцент-
рированного фруктового сока. Содержащий
ароматобразующие вещества пар из этой сту¬
пени конденсируется в поверхностном кон¬
денсаторе 4. Ароматический конденсат из вто¬
рой ступени выпаривания и из поверхност
ного конденсатора 4 подается в ректифи¬
кационную колонну 3, из которой он после
передачи ароматобразующих веществ потоку
движущегося навстречу вторичного пара вы¬
ходит в виде лютерной воды. В зависимости
от сока жидкие фракции комплекса аромат¬
образующих вешеств отгоняются на разных
уровнях колпачковой ректификационной ко¬
лонны 3, смешиваются и охлаждаются в ох¬
ладителе 8 для концентрата ароматобразую¬
щих вешеств примерно до 10 “С или ниже.
Газонаровая смесь с легколетучими аромат-
образующими веществами всей установки
сначала подвергается непрямому охлажде¬
нию, а затем интенсивно вымывается холод-
центрированного сока ароі/атобразующих
сока	веществРис. 5.55. Деухсіупенчаїая установка для извлечения ароматобразующих веществ с колпачковой ректификационной колонной {СЕА Кіедат] втЬН):I - испаоитель с нисходящим потоком жидкости I -й ступени; 2 - испаритель с нисходящим потоком жидкости 2-й ступени; 3 - ректификационная колонна
с колпачковыми тарелками: 4 - поверхностный конденсатор; 5 - охладитель для лолуконцентрированного сока; 6 - жидкостно-струйный вакуумный насос
(получение вакуума и интенсивная промывка газов); 7- хоподильный агрегат, в - охладитель для жидкого концентрата ароматобразующих веществ;9-11 - насосы для перекачки сока; 12-насос для конденсата, содержащего ароматобраэующие вещесіва; 13-сборникдля свежею сока; 14- насос для
ледяной воды; 15- насос для промывной жидкости; 16- насос для жидкого концентрат ароматобразующих веществ; 17- насос для конденсата, содержащего
ароматобразующие вещества
Глава 5ным концентратом ароматобразующнх ве¬
ществ в жидкостно-струнном вакуумном на¬
сосе 6. После этого неконденсирующиеСя газы
выпускаются в атмосферу.Комбинированная установка, схема кото¬
рой приведена на рис. 5.56, воплощает и себе
интересную энергосберегающую концепцию,
разработанную фирмой итреШп. В этой ус¬
тановке ароматобразующие вещества извле¬
каются в предварительном испарителе, со¬
вмещенном с колонной для отгонки легко
летучих фракций водяным паром, а затем
концентрируются в главном испарителе. Для
извлечения ароматобразующнх веществ и
предварительного концентрирования яблоч¬
ного сока с 10 до 20 % сухих веществ, содер¬
жащего частицы мутной взвеси, при мощно¬
сти 20 ООО л испаряемой воды/ч установка
расходует 1300 кг пара и 320 кВт-ч электро¬
энергии.На рис. 5.57 приведена схема разработан¬
ной во второй половине 1970-х гг. фирмой
АРУ р!с (г. Кроули, Великобритания) уста¬новки для извлечения ароматобразующнх ве¬
ществ с частичной конденсацией. Содержа¬
щий ароматобразующие вещества вторичный
пар, выходящий из первой ступени, отделя¬
ется в сепараторе 1 и подвергается частичной
конденсации в конденсаторе 2. Доля конден¬
сированной воды составляет обычно 75-90%.
Управление осуществляется с помощью точ¬
ного регулирования расхода охлаждающей
воды в конденсаторе 2, благодаря чему можно
задать концентрацию ароматобразующнх ве¬
ществ и поддерживать их потери (с уходя¬
щим конденсатом) на минимальном уров¬
не. Оставшийся неконденсированным обога¬
щенный ароматобразующими веществами
пар полностью конденсируется в следующем
конденсаторе 3, использующем в качестве
хладагента воду, охлажденную льдом, или
гликоль с температурой 1 “С. После этого
конденсат подается в вымывной конденсатор,
где неконденсируюшнеся газы промываются
охлажденным концентратом ароматобразую-
щих веществ. Под охладителем жидкого аро¬извлечения аромат- вторичного образующих веществ (степень
образующих веществ пара концентрирования 200 раз). Комбинированная установка для концентрирования и извлечения ароматобразующнх веществ с
механическим сжатием вторичного пара (ЧшрекИп):1 - предварительный испаритель: 2 - первый сепаратор; 3 - колонна для отгонки легко летучих фракций
водяным паром; 4 - колонна; 5 - предварительный нагреватель/конденсатор; £ - извлечение ароматобра-
зующих веществ; 7- поверхностный конденсатор; 8 - предварительный нагреватель; 9 - главный
испаритель; 10 - второй сепаратор; 11 - механический компрессор вторичного пара; 12- пластинчатый
теплообменник
Рис. 5.57. Установка для извлечения ароматобразующих веществ с частичной конденсацией APV [APVpIc):
I - сепаратор; 2 - конденсатор с водяным охлаждением; 3 - пластинчатый теплообменник полной
конденсации, охлаждаемый гликолем с температурой 1 'С; 4 - вымывной конденсатор; 5 - насос
для конденсата; 6- пластинчатый теплообменник, охлаждаемый гликолем; 7 - сепаратор для разделения
водной и масляной фракций цитрусовых ароматобразующих веществматического концентрата 6 изображен сепа¬
ратор 7, в котором могут быть разделены
водная и масляная фракции ароматов цитру¬
совых соков.Фирма Tetra Pak Plant Engineering АВ
(г. Лунд, Швеция) поставляет на рынок три
разновидности установок для извлечения
ароматобразующих веществ, которые можно
использовать в комбинации со всеми выпар¬
ными установками Tetra Alvap.1.	Система Tetra Alvap PLЭта установка для извлечения ароматобразу¬
ющих веществ включает в себя три герметич¬
ных пластинчатых модуля, каждый из кото¬
рых состоит из одного пластинчатого испа¬
рителя и одного пластинчатого охладителя
(рис. 5.58). В первой ступени 3 из сока при
нормальном давлении отделяются аромат-
образующие вещества, а получающийся при
этом конденсат вторичного пара с ароматоб-
разующими веществами концентрируется в
обеих подключенных последовательно ступе¬
нях 4. При концентрировании соков, не тре¬
бующих для извлечения ароматобразующих
компонентов высокой степени испарения
(например, яблочного), от второй ступени
можно отказаться. Установка Tetra Alvap PL
может быть включена в линию перед уста¬
новкой для концентрирования соков или же
встроена в нее.2.	Система Tetra Alvap CD
Вэ-ся в ректификационной колонне, снабженной
высокопроизводительными насадками. Так
как обычно рабочая температура ректифика¬
ционной колонны составляет около 60 °С, то
затрачиваемая на нагревание энергия состав¬
ляет незначительную часть общих энергозат¬
рат. В качестве греющего агента использу¬
ется вторичный пар из последней ступени
испарителя.3.	Система Tetra Alvap CS
Эта установка первоначально была разрабо¬
тана для извлечения чувствительных аромат¬
образующих веществ соков из пассифлоры
(маракуйи) комбинированной технологией
с использованием центробежного аппарата
Tetra Alvap СТ. Концентрирование конденса¬
та осуществляется в насадочной ректифика¬
ционной колонне.Разработанная фирмой Vogelbusch GmbH
(г. Вена, Австрия) установка для получения
ароматобразующих веществ (рис. 5.59) по¬
зволяет при невысокой степени испарения
полностью извлечь ароматобразующис веще¬
ства в высокой концентрации (при необходи¬
мости). Так, при концентрировании в этой
установке яблочного сока степень испарения
составляет только 3% от общего объема сока
при степени концентрирования ароматобра¬
зующих веществ от 200 до 1000 раз. Необхо¬
димое количество предварительно нагретого
сока прямого отжима подается в дистиллятор,
в котором некоторая его часть (в зависимости
от вида фруктов) испаряется. Затем сок пода¬
ется в прямоточный испаритель, в котором
368Глава 5Сок без ароматобразующих веществ
Рис. 5.58. Установка для извлечения ароматобразующих веществ системы TelraAlvap РЦТеІга Рак):1 - компенсационная емкость; 2- пластинчатый теплообменник; 3 - пластинчатый модуль PAR-22;
4 - пластинчатый модуль Р4Я-0І; 5- спиральный охладитель; О - nap; W- охлаждающая вода;
EW- ледяная вода; АН - конденсат; NG- неконденсирующиеся газыВакуумный насос (в особых случаях)003 - пластинчатый нагреватель; 004 - трубчатый нагреватель; 005 - дистиллятор; 007/008 - прямоточ¬
ный испаритель; 010 - колонна; 011 - конденсатор; 012 - охладитель для неконденсирующихся газов;
013 - воздушный фильтр (вымывная колонна)
Технопогии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов369выделяется содержащий ароматобразуюшие
вещества мар, направляемый далее в дистил¬
лятор. После этого сок охлаждается, а затем
закладывается на хранение.Вторичный пар, выходящий из верхней ча¬
сти дистиллятора и содержащий аромат¬
образуюшие вещества, пройдя систему про¬
межуточной конденсации, вместе с образо¬
вавшимся при этом конденсатом попадает в
колонну, в которой осуществляется концен¬
трирование комплекса ароматобразующих
веществ до необходимой степени. После ох¬
лаждения жидкий концентрат выводится из
системы. Ароматобразующис вещества, за¬
хваченные неконденсирующимися газами,
вымываются в колонне для неконденсирую-
щихся газов.5.2.3.	Десульфитация
фруктовых соковВ южных странах до настоящего времени при¬
меняется сульфитация свежих соков, особен¬
но виноградных. Это простой, надежный и
экономичный химический способ консерви¬
рования. Необходимое для консервирования
соков количество сернистой кислоты состав¬
ляет, в зависимости от кислотности сока,
от 1000 до 2000 мг 50г/л. Сульфитирован-
ный фруктовый сок биологически полностью
инертен, а его ферментативная активность
практически равна нулю. Благодаря этому в
значительной мере можно сохранить перво¬
начальный внешний вид и свежесть продук¬
та. Как известно, такие соки после десулими¬
тации характеризуются большим содержани¬
ем сульфата калия, образуемого ири окисле¬
нии сернистой кислоты кислородом воздуха
во время хранения. По этой причини в целях
сохранения природных свойств соков, харак¬
терных для вида фруктов, из которых они по¬
лучены, от этого способа консервирования
следует отказаться. Важным критерием эф¬
фективности десульфитации является оста¬
точное содержание общего диоксида серы, ко¬
торое в соответствии со стандартами ОиПех
АНтемапиз для фруктовых соков не должно
превышать 10 мг/кг*. Согласно Своду правил
А1],\ фруктовые соки не должны содержатьсернистой кислоты, н лишь для виноградных
соков допускается содержание до 10 мг SO^/л.
В Швейцарии для яблочных, грушевых, ви¬
ноградных и ананасовых соков сделано ис¬
ключение относительно применения сульфи¬
тации (до 50 мг/л п расчете на общий диоксид
серы), что отражено в национальном Предпи¬
сании о нишевых добавках от30,01.1998 г.Во избежание негативных изменений или
потерь ценных ароматобразующих веществ
апельсинового сока при его яесульфитацни
рекомендуется провести предварительное из¬
влечение аромата 25%-ным испарением [159).
Получаемые при десульфитацнн аро.матоб-
разуюшне вещества возвращают в сок.Десульфитация может проводиться или в
многоступенчатой установке одновременное
концентрированием сока, или в специальной
десорбшгонной колонне (рис. 5.60). Десуль-
фитациоиную колонну иногда включают в
технологическую линию перед первой сту¬
пенью установки для концентрирования. По
описанному в работе 1160] способу десульфи¬
тации содержание диоксида серы в апельси¬
новом соке после трехстуненчатого кратко¬
временного испарения может быть уменьшено
с 1700 до 20 млн-'.При десульфнтации в десорбционной ко¬
лонне благодаря действию тепла и увеличен¬
ной поверхности теплообмена сернистая кис¬
лота испаряется и удаляется противотоком из
колонны газом-носителем или паром, а затем
нейтрализуется [ 164,262]. 11оследппй способ
применяется прежде всего в виноделии для
изготовления из су л ьф и т и ро ua 11 и о го вино¬
градного сока резервного сусла, используе¬
мого в качестве природного источника фрук¬
товых сахаров 1163]. 11ри этом в соке практи¬
чески не наблюдается повышения содержа¬
ния сухих веществ. Определенные проблемы
при десульфнтации красных виноградных
соков, которые затрудняют полное удаление
S02, объясняются взаимодействием между
антоцнанамн и S02 [138J.Благодаря нагреву равновесие между сво¬
бодной и связанной сернистой кислотой сдви¬
гается в сторону свободной кислоты. Эта теп¬
ловая диссоциация зависит в основном от
температуры, времени выдержки и pl I продук-ры, включай методы анализа и отбора проб, утвержденной 26-й сессией Комиссии Curlcx Mimmilarius
30.06-07.07.2003 г., применение сернистой кислоты в качестве технологического среди на разреше¬
но только для виноградного сока. При этом его остаточная концентрация к расчете па общий диоксид
серы не должна превышать 10 мг/л. Применение сульфитов п качестве антиоксидантов допускаетсяна обнцпй диоксид серы. — Прим. туч. peb.
Сульфитированный
виноградный сокДесульфитированный Конденсат
концентрированный сок вторичного параРис. 5.60. Комбинированная установка для концентрирования и десульфитации (ШірекЧп):I - центробежный насос; 2 - пластинчатый теплообменник для предварительного нагрева/охлаждения
концентрированного сока; 3 - колонна; 4 - испаритель I; 5 - испаритель II; 6 - испаритель III;7- трубопровод от вода газов; 8- поверхностный конденсатор; 9- насос для выгрузки концентрированно-а - конденсат вторичного пара, содержащий Ь- отвод воздуха, содержащего ЭО?та. С помощью кратковременного предвари¬
тельного нагрева до 105-130’С и последую¬
щего охлаждения до 100 "С можно достичь
эффективной десульфитации, снизив содер¬
жание БО^до 15-50 мг/л [160,163,164).Установки для десульфитации соков вы¬
пускаются различными фирмами, которые
производят и оборудование для извлечения
ароматобразующих веществ. Установки для
десульфитации производства фирм Unipektin
AG (г. Цюрих) и GEA-Wiegand GmbH (г. Карл-
сруе, ФРГ) основаны лишь на тепловом эф¬
фекте испарения диоксида серы, а в десуль-
фитационных колоннах фирмы Stassburger
GmbH & Co. KG (г. Вестхофен, ФРГ) для уда¬
ления SO2 в дополнение к испарению исполь¬
зуется противоток инертного газа.В изображенной на рис. 5.60 схеме комби¬
нированной установки для концентрирова¬
ния и десульфитации производства фирмы
Unipektin AG сульфитированный фруктовой
сок подается центробежным насосом 1 сна¬
чала в установленный на входе пластинча¬
тый теплообменник 2 для предварительногонагрева до температуры более 100 °С. В ко¬
лонией для отгонки водяным паром легко ле¬
тучих фракций, которая оснащена раздели¬
тельными тарелками, из сока удаляется БО^.
Содержание во вторичном паре в направ¬
лении снизу вверх растет, а в соке в направ¬
лении сверху вниз падает. На каждой разде¬
лительной тарелке при этом устанавливает¬
ся равновесие между находящимся в
жидкой и паровой фазах. Одновременное из¬
менение равновесия между свободным и свя¬
занным диоксидом серы в жидкости имеет
ступенчатый характер. Вторичный пар, обо¬
гащенный покидает колонну в верхней
части и конденсируется в испарителе II 5
Большая часть 50з уходит из установки по
специальному трубопроводу 7 в смеситель¬
ный конденсатор 8. Для выгрузки сока из
нижней части колонны 3 используется цен¬
тробежный насос. Частично десульфитиро¬
ванный сок затем окончательно обрабаты¬
вается в испарителях I, II и III и одновремен¬
но концентрируется. Этим способом можно
снизить содержание 502 в восстановленном
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов371соке, предназначенном для непосредственно¬
го употребления, до значений менее 10 мг/л.5.2.4. Удаление этилового
спирта из виноградного
и яблочного винаИдея производства безалкогольных вина и
пива не нова. Одна из первых патентных зая¬
вок на способ удаления этилового спирта из
вина методом вакуумной дистилляции была
подана еще н 1908 г. фирмой Carl Jung (т. Рго-
десхайм, ФРГ), которая активно работает в
этой области и в настоящее время. Деалкого¬
лизация или, точнее, снижение содержания
этилового спирта до уровня менее 0,5% в та¬
ких продуктах брожения, как вино, сидр и
пиво, в последнее время вызывает растущий
интерес. В 1930 г. на рынке впервые появи¬
лось безалкогольное пиво, а с 1979 г. в Швей¬
царии производится также безалкогольный
сидр, пользующийся большой популярно¬
стью [173].С 1980-х гг. в нескольких странах появил¬
ся целый ряд безалкогольных вин, произво¬
димых из нормального вина различными
способами [197,201]. Разработка и примене¬
ние технологий удаления спирта привело к
появлению новой категории безалкогольных
продуктов, которые, сохраняя практиче¬
ски все ценные вещества из состава исходных
алкогольных напитков, Обладают благодаря
отсутствию или пониженному содержанию
алкоголя значительно более низкой физио¬
логической калорийностью и активностью.
Органолептические факторы, которые сле¬
дует учитывать при купажировании безал¬
когольных виноградных и яблочных вин, ос¬
вещены в работе [195]. Производство таких
безалкогольных напитков брожения, в кото¬
рых содержание алкоголя составляет менее
0,5%, соответствует современной тенденции
повышения значения натурального проис¬
хождения пищевых продуктов и уменьшения
их калорийности. Наряду с этим безалкоголь¬
ные концентрированные виноградные и яблоч¬
ные вина могут использоваться в качестве
сырья для производства фруктовых сокосо-
держащих напитков пониженной калорийно¬
сти [140. 200].Для максимально возможного удаления
этилового спирта из вин можно использовать
технологию испарения в многоступенчатой
концентрирующей установке. Для снижения
остаточного содержания спирта в безалко¬
гольном вине до 1 г/л необходима тепловаяобработка со степенью испарения от 60 до
70%. Для уменьшения тепловых изменений
продукта температура выпаривания должна
составлять менее 75 “С. В таких случаях за¬
частую используют центробежные аппараты,
работающие при температурах 30-40 "С. Ис¬
парившийся спирт можно извлечь из конден¬
сата вторичного пара с помощью дистилля¬
ции. Ароматобразующие вещества извлекают
из спиртосодержащего конденсата вторично¬
го пара методом фракционной дистилляции
по запатентованному швейцарским исследо¬
вательским институтом \Vadensmil способу
(патент \\'0 82/02723), а затем возвращают
их в уже безалкогольное вино. Благодаря
этому можно значительно улучшить общие
органолептические свойства готового про¬
дукта.Для удаления этилового спирта из вина
фирма ЬтреЫп АС (г. Цюрих) производит
специальную установку, в которой исполь¬
зуется примерно тот же способ, что и при
удалении БО^: процесс осуществляется в ко¬
лонне с разделительными тарелками при
температуре около 38 °С (рис. 5.60). Уста¬
новка позволяет получать безалкогольный
продукт с содержанием спирта 0,05-0,5% об.
и спиртовой дистиллят концентрацией 80-
85% об. в непрерывном режиме. Степень уда¬
ления спирта, как и градусность алкогольного
дистиллята можно регулировать. Производ¬
ство напитков с частично удаленным спир¬
том осуществляется с помощью купажиро-С 1970 г. разрабатываются способы разде¬
ления, в которых спирт из напитков броже¬
ния отделяется на полупроницаемых мемб¬
ранах. Речь идет о способах обратного осмоса
и диализа, которые дают возможность веде¬
ния процесса при низких температурах от 5
до 10 ’С, что сводит к минимуму отрицатель¬
ное влияние температуры на вкус напитка.
Недостатком является наличие потерь аро-
матобразуюших веществ, кислот, минераль¬
ных и дубильных вешестн (особенно при
обратном осмосе). В настоящее время эти
защищенные многочисленными патентами
мембранные технологии используются пре¬
имущественно для снижения содержания
спирта в пиве. Находящийся еще в стадии
разработки и многократно запатентованный
способ экстрагирования спиртных напитков
углекислым газом под высоким давлением
также является щадящим способом удаления
спирта, обеспечивающий к тому же селек¬
тивное извлечение ароматобразующих ве¬
372Глава 5ществ. Этот способ позволяет получить очень
качественный продукт, однако его стоимость
может оказаться довольно высокой.5.3. Концентрирование
овощных соков,
фруктовых и овощных
пюреУ. Шобингер и | Д. Шульц]5.3.1.	ВведениеКонцентрированные фруктовые и овощные
пюре представляют собой пастообразные про¬
дукты, которые по своей консистенции и
внешнему виду напоминают давно извест¬
ный аналогичный томатный концентриро¬
ванный продукт, по изготавливаются совер¬
шенно другим способом. Они имеют тонкую
гомогенную и пастообразную консистенцию,
запах, вкус и цвет тех фруктовых и овощных
пюре, из которого они изготовлены.По своим реологическим свойствам пас¬
тообразные концентрированные продукты,
как и исходные фруктовые и овощные пюре,
являются структур! ю-вязким и или пластич¬
ными продуктами, обладают преиму ществен-
нотиксотропными свойствами и поэтому от¬
носятся к неньютоновским жидкостям. Эти
структурно-вязкие или пластичные свойства
определяют различия в поведении этих про¬
дуктов при тепловом концентрировании (см.
также раздел 5.3.2). Так как концентрирован¬
ные продукты находят применение в различ¬
ных областях, ниже мы остановимся лишь на
основных из них (см. также [220]). Так, кон¬
центрированные фруктовые пюре могут ис¬
пользоваться как сырье или полуфабрикаты
для производства содержащих плодовую мя¬
коть нектаров, мороженого, различных кре¬
мов, фруктовых йогуртов, мармеладов, дет¬
ского питаиия, а также кондитерских изделий.Концентрированные овошные пюре могут
использоваться для изготовления овощных
нектаров, различных соусов, детского пита¬
ния, а также в качестве добавок к готовым
блюдам, мясопродуктам, супам, сырам и т. д.Концентрированные овощные соки с мя¬
котью или осветленные (фильтрованные),
представляют собой концентрированные до
небольшого объема овощные соки, которые взависимости от содержания мутной взвеси
являются ньютоновскими или неньютонов¬
скими жидкостями, обладающими в большей
или меньшей степени структурно-вязкнмн
свойствами.В заключение следует ко]ютко остановить¬
ся на основных различиях между концентри¬
рованными пюре и соками. Концентрирован¬
ные соки содержат лишь растворенные в воде
(соке) вещества из состава фруктов или ово¬
щей, включая небольшое количество частиц
мутной взвеси, которые содержатся только
в неосветленных концентрированных соках.
Концентрированные пюре, напротив, содер¬
жат все растворимые и нерастворимые в воде
вещества исходного сырья, за исключением
отходов, возникающих при протирании (кос¬
точки, семена, кожица и т. п.). В результате
концентрированные пюре (или так называе¬
мые концентрированные нектары) содержат
больше веществ, ассоциированных с плодо¬
вой мякотью (например, красящие вещества,
витамины, пектины, целлюлоза и т. д.), в свя¬
зи с чем они имеют значительно большее зна¬
чение с точки зрения физиологии питания,
чем концентрированные соки.5.3.2.	Реологические свойстваРеологические свойства фруктовых и овощ¬
ных соков непосредственно влияют на меха¬
нические процессы и косвенно — на тепло¬
вые. Течение жидкости является необрати¬
мой деформацией. Сопротивление, которое
жидкость оказывает при течении, называет¬
ся вязкостью. В основе определения вязкости
лежит ламинарное течение жидкости*.Если два параллельных слоя движутся
в жидкости относительно друг друга, то для
поддержания относительной скорости на од¬
ном уровне необходима постоянная сила.
Если один слой площадью А действует на
другой слой с силой F, то отношение F к А
называется напряжением сдвига т. Если слои
движутся относительно друг друга со скоро¬
стью V, а расстояние между ними х достаточ¬
но мало, то градиент скорости можно считать
постоянным, а отношение -v/x= -Aj/cfar про¬
порционально скорости сдвига у. Если гра¬
фик F/A в зависимости от -dv/dx представ¬
ляет собой прямую линию, то речь идет о
ньютоновской жидкости [431, поведение ко¬
торой описывается уравнением:*	Подробнее о реологических свойствах нишевых продуктов, характеризующихся ньютоновским и
нспмотоиовским поведением, см. Пищевая инженерия — Псрсн. с англ. СПб: Профессия, 2004;
Реометрия пищевого сырья и продуктов. - М.: ВО «Агронромиздат», 1990. — Прим науч. ред.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовы» продуктов373т - П ■ у.Положительный коэффициент пропорци¬
ональности, называемый динамической вяз¬
костью, определяется следующим образом:
П-т/у ~(Р/А%-йи/<1х).Таким образом, вязкость определяется как
отношение напряжения сдвига к скорости
сдвига и является мерой внутреннего трения
жидкости при ее движении. Вязкость зави¬
сит от вида жидкости, ее температуры и дав¬
ления (в последнем случае в незначительной
степепи).Жидкости, свойства которых отличаются
от ньютоновских, называются неньютонов¬
скими жидкостями. В них вязкость уже не
является постоянной величиной, так как нс-
ньютоновская жидкость имеет переменную
вязкость, зависящую от скорости сдвига*.Графическое представление напряжения
сдвига как функции скорости сдвига назы¬
вается кривой течения — реограммой. На рис.
5.61 приведены кривые течения для различ¬
ных жидкостей.Напряжение сдвига структурно-вязких или
псевдопластичных жидкостей не является
линейной функцией скорости сдвига. К та¬
ким жидкостям относятся многие фруктовые
и овощные соки, содержащие мутную взвесь
и мякоть (табл. 5.18). В дилатантиых жидко¬
стях с увеличением напряжения сдвига вяз¬
кость увеличивается в более сильной степени.
К этой группе относятся, например, суспен¬
зия крахмала в воде, лаки, краски и т. п.Тела, которые начинают проявлять текучие
свойства только после приложения определен¬
ного напряжения сдвига (т„, предел текучести)
имеют пластические свойства. В жидкостях с
тиксотропными свойс твами происходят меха¬
нические, обратимые и изотермические изме¬
нения структуры. Для этих жидкостей вязкость
является функцией времени сдвига. У таких
жидкостей, находящихся в состоянии покоя
определенное время, первоначапьная структу¬
ра восстанавливается. Концентрированный
апельсиновый сок (60% сухих веществ) [139)
и концентрированный апельсиновый сок, со¬
держащий мутную взвесь (65% сухих веществ)
1190], при температуре ниже 50 °С ведут себя
как тиксотропные жидкости. Волсе подробноСкорость сдвига у
Рис. 5.61. Кривые течения различных жидкостей:I - ньютоновские жидкости; 2- структур¬
но-вязкие или псевдопластичные жидко¬
сти; 3 - пластичные жидкости;4 - дилатантные жидкостиТаблица 5.18. Кажущаяся вязкость грушевого
пюре при различном содержании
сухих веществ, температуре
и скорости сдвига. По [80]Кажущаяся вязкость
(мПа-с) при скорости
Сухие Темпера- сдвига, с <
вещества, % тура, *С • 		32.0	68949.0	57965.6	<59482.0	44232.0	307249.0	248665.6	193982.0	16115.3.3.	Производствоконцентрированных
фруктовых и овощных
пюре способом теплового
концентрированияПри концентрировании фруктовых и овощ¬
ных пюре (иеньютоновских жидкостей) про¬
цесс в части реологического и теплового по¬
ведения продукта протекает совершенно п
иных условиях, чем при концентрировании
374Глава 5осветленных «жоп, в которых как п ньюто¬
новских жидкостях содержание сухих ве¬
ществ может быть повышено с помощью со¬
ответствующих пленочных аппаратов.При концентрировании соков (например,
цитрусовых), которые содержат взвешенные
частицы мякоти и вследствие этого, будучи
неньютоновскими жидкостями, имеют высо¬
кую исходную вязкость, проблем появляется
заметно больше, чем при переработке освет-Еще больше технологических и техниче¬
ских проблем может возникнуть при тепло¬
вом концентрировании фруктовых и овощных
пюре, так как эти продукты в зависимости от
содержания мякоти обладают явно выражен¬
ными структурно-вязкими или псевдоплас-
тичными свойствами и при концентрирова¬
нии образуют очень вязкую или клейкую
массу. Уже в начале процесса концентриро¬
вания. то есть при относительно низкой сте¬
пени испарения это приводит к быстрому на¬
растанию вязкости концентрируемой массы
и дополнительно — к значительному умень¬
шению или полному прекращению испарения
воды. С повышением температуры происхо¬
дит подгорание массы, а также изменение ее
цвета и вкуса.Успех производства продукции высокого
качества тепловым концентрированием фрук¬
товых или овощных пюре зависит в первую
очередь от свойств исходного продукта. При
этом важнейшими факторами являются со¬
держание мякоти и пектинов, соотношение
мякоти и жидкой фазы, а также динами¬
ческая вязкость жидкой фазы, которые, с
одной стороны, оказывают большое вли¬
яние на стабильность соответствующего пю¬
ре, а с другой, могут быть причиной возник¬
новения существенных проблем при тепло¬
вом концентрировании.Для предотвращения проблем указанные
выше показатели должны быть известны
или их следует определить перед началом
процесса концентрирования. Так, согласно
[226], любые фруктовые или овощные пюре с
соотношением мякоти и жидкой фазы менее
0,5 и динамической вязкостью сыворотки ме¬
нее 7 мПа-с (главным образом структурно¬
вязкие пюре из томатов, паприки, вишни и
т. п.) без особых трудностей подвергаются
концентрированию с помощью соответству¬
ющей установки (например, в трубчатом ап¬
парате с принудительной циркуляцией) до
содержания сухих веществ 40%. Фруктовые
и овощные пюре с соотношением мякоти ижидкой фазы 0,5-1,2 и динамической вязко¬
стью жидкой фазы 7-20 мПа-с проявляют
менее выраженные структурно-вязкие и в
большей степени пластические свойства
(например, пюре из земляники/клубники,
малины, ежевики, моркови и т. п.). Эти про¬
дукты (зачастую не без трудностей) также
можно концентрировать в специальных ус¬
тановках. В принципе возможно концентри¬
рование в одноступенчатых тонкопленочных
аппаратах с вращающимися элементами, но
при этом следует учитывать низкую произ¬
водительность, высокие эксплуатационные
затраты и значительные тепловые изменения
качества продукта (особенно при переработ¬
ке термочувствительных ягодных пюре).Во фруктовых и овошных пюре, содержа¬
щих большое количество мякоти, соотноше¬
ние мякоти и жидкой фазы преимущественно
составляет от 1,4 до 2,0, а динамическая вяз¬
кость жидкой фазы — 24-160 мПа-с и более,
вследствие чего они характеризуются ярко
выраженными пластичными свойствами (на¬
пример, пюре из моркови, абрикосов, слив,
манго и т. п.). В прошлые годы такие продук¬
ты можно было концентрировать лишь с
большим трудом, но в последнее время для
преодоления трудностей были разработаны
и используются новые типы установок для
концентрирования — пластинчатые и специ¬
альные аппараты с нисходящим потоком
жидкости.Ранее концентрирование фруктовых пюре
проводилось как в установке с нисходящим
потоком жидкости и механическим переме¬
шиванием пленки [79], так и в обогреваемом
паром автоклаве со специальной мешалкой
[188]. В обоих случаях оказалось, что коэф¬
фициент теплопередачи k по мере роста сте¬
пени концентрирования продукта сущест¬
венно уменьшается, что объясняется прежде
всего пластичными свойствами фруктового
пюре. Это приводило к снижению испарения
воды, а следовательно, к неудовлетворитель¬
ному концентрированию фруктового пюре.
В работе [259] проблему концентрирования
сливового сока с мякотью пытались решить,
удаляя сначала крупную фракцию мякоти с
помощью ситовой центрифуги и концентри¬
руя полученный сок вместе с мелкодисперс¬
ной фракцией до содержания сухих веществ
65% в двух различных, комбинированных
друг с другом установках (аппарате с нисхо¬
дящим потоком жидкости Wiegand и тонко¬
пленочном аппарате Luwa) с одновременным
извлечением ароматобразуюших веществ.
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовУспешными разработками в этой области
в то время считались установка \Vurlingc бы¬
стро вращающимся греющим змеевиком [36]
и ротационный аппарат с вращающейся спи¬
ральной трубой [15] (рис. 5-49). На протяже¬
нии многих лет эти типы установок исполь¬
зовались специально для концентрирования
томатных наст, конфитюров, различных пю¬
ре и фруктовых нектаров [115].Различные эксперименты и разработки спе¬
циальных типов установок для концентри¬
рования наглядно продемонстрировали, что
при концентрировании фруктовых и овощ¬
ных пюре наибольшее внимание следует уде¬
лять структурным свойствам этих продуктов.
Поэтому для концентрирования фруктовых
и овощных пюре необходимо использовать
оборудование, конструкция которого учиты¬
вает возможные реологические и тепловые
проблемы. Несмотря на прогресс в техноло¬
гии концентрирования, возможности для уве¬
личения степень концентрирования шоре, как
и раньше, остаются ограниченными. Эти ог¬
раничения обусловливаются соотношением
между мякотью и жидкой фазой, а также вяз¬
костью, содержанием сухих веществ и, сле¬
довательно, коэффициентом теплопередачи к
концентрируемого продукта-5.3.3.1.	Производствоконцентрированных
фруктовых и овощных пюре
способом разделения фазПринцип разделения фаз соков с мякотью
был впервые описан в работе [ 170]. Согласно
этому способу при переработке томатного
сока в центрифуге отделялась твердая фаза
(плодовая мякоть) от жидкой — так называе¬
мого «сывороточного сока». Полученный та¬
ким образом сок концентрировался в тонко¬
пленочном аппарате и затем смешивался с
отделенной ранее мякотью. Полученный с
помошью так называемого «сывороточного
способа» разделения фаз томатный концент¬
рированный сок обладал более высоким ка¬
чеством (по цвету и аромату), чем концент¬
рированный продукт, изготовленный клас¬
сическим способом прямого концентрирова¬
ния томатного сока.Подробные исследования качества томат¬
ных концентрированных продуктов, получен¬
ных классическим и вышеописанным спо¬
собами, подтвердили преимущества способа
разделения фаз [224]. В работе [105] было
также установлено, что коэффициент тепло¬
передачи А при производстве томатных кон¬
центрированных продуктов разделением фаззначительно выше, чем при использовании
классической технологии. Также следует упо-
мянуть, что способом разделения фая можно
получать соответствующие естественно мут¬
ные концентрированные продукты или про¬
дукты с мякотью не только из отечественного
сырья, но и из многих видов субтропических
и тропических фруктов (например, из цитру¬
совых, ананасов, бананов, манго, папайи и
т. д.). В работе [157] показано, что концентри¬
рованный апельсиновый сок, изготовленный
способом разделения фаз, характеризуется
лучшим качеством, чем концентрированный
сок, изготовленный технологией восстанов¬
ления (Cut-back). В работе [5] при концент¬
рировании содержащего мякоть сока манго
было также установлено, что разделение фаз
с последующим концентрированием жидкой
фазы вымораживанием пли тепловым спосо¬
бом позволяет получать продукты более вы¬
сокого качества, чем технологией прямого
концентрирования вымораживанием или теп¬
ловым концентрированием мангового сока.Способ разделения фаз хорошо подходит в
первую очередь для переработки менее вязких
продуктов — таких, как соки из помидоров или
паприки. При переработке очень вязких фрук¬
товых и овощных пюре, содержащих большое
количество мякоти и имеющих более высо¬
кие количественные соотношения между мя¬
котью и жидкой фазой, он, напротив, себя не
оправдывает. Установлено, что с увеличением
вязкости отделяемого пюре эффективность
разделения фаз существенно уменьшается.
Полученная жидкая фаза содержит слишком
много частиц мякоти, а отделенная мякоть
часто получается клейкой и содержит слиш¬
ком много жидкости. Кроме того, у сепарато¬
ров слишком маленький сборник для шлама,
что делает невозможным промышленное при¬
менение способа разделения фаз.Ключом к решению проблемы промышлен¬
ного производства концентри|юванных фрук¬
товых и овошных пюре явился запатентован¬
ный модифицированный способ разделения
фаз, который предусматривает специальную
ферментативную обработку и соответствую¬
щее протирание плодовой мезга с последую¬
щим использованием для разделения мяко
ти и жидкой фазы центробежного декантера
[218,221,222].5.3.3.1.1.	Модифицированный способ
разделения фаз (способ Шульца
и Чирича)Производство концентрированных паст (пю¬
ре) модифицированным Шульцем и Чиричем
Глава 5(222) способом разделения фаз осуществля¬
ется п соотнетстнии с приведенной на рис.
5.02 технологической схемой.Полученная плодовая мезга сначала под¬
вергается тепловой, а затем ферментной об¬
работке маперирующими ферментными
препаратами. Во время этой обработки пек¬
тины должны быть подвергнуты оптималь¬
ному, но не полному гидролизу, благодаря
чему вязкость мезгп или пюре перед разделе¬
нием в декаитере снижается до необходимого
значения. Структуру частиц мезги необходи¬
мо сделать более рыхлой и изменить лишь
настолько, чтобы пюре, полученное после
протирания мезги, легко и полностью разде¬
лялось в декаитере.ПротираниеПосле теплового инактивирования мацери-
рующих ферментов еше горячая (более 100 “С)
мезга под паровым экраном протирается вна¬
чале через грубое (диаметр отверстий 1,2 мм)
и затем через тон кое сито (диаметр отверстий
0,8 мм). При слишком тонком протирании
частицы мякоти получаются слишком мел¬
кими, и в декаитере их трудно полностью от¬
делить от сока, поскольку разность удельных
весов жидкой и твердой фаз слишком мала.
Полученное горячее фруктовое или овощное
пюре сначала охлаждают до нормальной тем¬
пературы и перед концентрированием закла¬
дывают на промежуточное хранение в сте¬
рильные танки большого объема.Разделение фазПри разделении (сепарировании) вязкой и
слизистой фруктовой или овощной мезги
в декаитере необходимы достаточно большие
зоны разделения и сушки (конус зоны сушки
не должен быть слишком крутым). Регули¬
ровкой декантера (изменением числа оборо¬
тов, положения отжимной шайбы, входной
камеры, противодавления, производительно¬
сти и т. п.) можно получать сывороточный
сок с различным содержанием плодовой мя¬
коти (рис. 5.63). Использование декантеров
для непрерывного производства осветленных
и неоснетленных фруктовых 11 овощных со¬
ков описано в работах [14, 16. 19, 76, 77. 180,
219].Выход продукта при сепарировании фрук¬
товых и овощных пюре с помощью декантера
существенно зависит от содержания в пюре
плодовой мякоти, от количественного соот¬
ношения мякоти и жидкой фазы, от размера
частиц мякоти, ее вязкости и содержания су¬
хих веществ и пюре, а также от регулировки
декантера. Выход продукта в пересчете на
исходное пюре составляет:♦	плодовая мякоть, % 4-16;♦	сывороточный сок, % 84-96.Отделенная мякоть содержит от 75 до 85%волы или от 15 до 25% сухих веществ (в зави¬
симости от содержав ия сухих веществ в пюре
и от регулировки декантера). СывороточныйСвежее фруктовое или овощное пюре -*Разделение пюре в декаитереЖидкая фаза (сывороточный сок) ^	Мякоть + свежее пюре♦	I *Концентрирование сока и извлечение ароматобразующих веществ	Смешивание мякоти со свежим♦	пюре (1:1) для получения купажа,
Концежрированный сок и жидкий концентрат ароматобразующих веществ пригодного к перекачиванию|	Смешивание купажа (мякоть + свежее пюре),‘	*- концентрированного сока и жидкого концентрата —	'ароматобразующих веществКОНЦЕНТРИРОВАННОЕ ФРУКТОВОЕ или ОВОЩНОЕ ПЮРЕ
♦1Пастеризация или стерилизация
Закладка концентрированного пюре на хранение
Рис. 5.62. Технологическая схема производства концентрированных фруктовых или овощных пюре.
По [222]
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктов377Рис. 5.63. Декантер фирмы Westtalia{xm 365/366) со свободным выходом осветленной жидкости
(Westfalia Separator AG):А - зона обезвоживания (сушки); 8 - зона осветления; 1 - ременный шкив (привод шнека); 2- кулач»
вая передача; 3- ременный шкив (привод барабана); 4- главный подшипник барабана; 5- корпус;6- шнек; 7 - сепарационная камера; 8- распределитепь; 9- барабан; 10 - регулировочная шайба;И -главный подшипник барабана; 12- вход; /3-выгрузка твердой фазы; 14 - свободный выход
осветленной жидкостисок сохраняет то же содержание сухих ве¬
ществ (в %), что и исходное пюре.Мякоть из декантера через наклонный
шнековый элеватор и весовой дозатор пода¬
ется в два сборника для мезги. Отделенная и
освобожденная от остатков мякоти жидкая
фаза перед концентрированием закладывает¬
ся на промежуточное хранение.Концентрирование сывороткиСывороточный сок концентрируют в пригод¬
ной для этой цели установке под глубоким
вакуумом и низкой температуре до 65-70%.
Ароматобразуюшие вещества отделяют в виде
жидкого концентрата хранят отдельно.
Смешивание компонентов
Конечной стадией производства концентри¬
рованного пюре заключается в смешивании
отделенной мякоти с концентрированным сы¬
вороточным соком и жидким концентратом
ароматобразующих веществ. Именно на этой
стадии зачастую возникают технологические
проблемы. Полученная мякоть довольно сухая
и трудно поддается транспортировке и смеши¬
ванию с концентрированным сывороточным
соком. Для решения проблемы мякоть снача¬
ла смешивают в соотношении 1 ; 1 со свежим
пюре, получая таким образом купаж — разбав¬
ленную мякоть, пригодную к перекачиванию.Схема дальнейшей переработки мякоти
приведена на рис. 5.64. Разбавленная мякоть
сначала из сборника 1 подается эксцентрико¬вым шнековым насосом 2 в статический сме¬
ситель 3, где она хорошо перемешивается и
гомогенизируется, а затем попадает в следу¬
ющий смеситель 4. Концентрированный сы¬
вороточный сок и жидкий концентрат арома¬
тобразующих веществ (АВ) тщательно сме¬
шиваются в сборнике 5. С помощью дози¬
рующего и смесительного оборудования 6
необходимое количество разбавленной мяко¬
ти смешивается с соответствующим количе¬
ством концентрированного сывороточного
сока с добавлением или без добавления жид¬
кого концентрата АВ, после чего полученная
смесь гомогенизируется. Обе смеси пропус¬
каются через статический смеситель с Ы-об¬
разными элементами, и готовый продукт по¬
падает в сборник 8. Дозирование и смеши¬
вание компонентов контролируются регу¬
лировочным устройством со встроенпым
рефрактометром 9, так что в зависимости от
содержания сухих веществ в исходном про¬
дукте можно получап. гомогенные концент¬
рированные фруктовые или овощные пюре с
содержанием сухих веществ 30-40 %.При необходимости может быть произве¬
дено тонкое измельчение и гомогенизация
концентрированного пюре с помощью корун¬
довой дробилки. Вместе с тем слишком тон¬
кое измельчение при некоторых обстоятель¬
ствах может оказаться избыточным (напри¬
мер, в случае концентрированного томатного
пюре), так как концентрированные продукты
Глава 5Концентрированное фруктовое или овощное пюреРис. 5.64. Дозирующее и смесительное оборудование для концентрированного сывороточного сока и
разбавленной мякоти (Bran 5 Ltbbe GmbH)с малым соотношением между мякотью и
жидкой фазой (при низком содержании мя¬
коти) теряют свои тиксотропные свойства и
после непродолжительного хранения способ¬
ны ксинерезису [121]*Концентрированное пюре деаэрируют, па¬
стеризуют или стерилизуют и закладывают
на хранение в танки большого объема или
(в случае поставки на экспорт) фасуют в 5-
или 10-килограммовые металлические банки.
Хранение концентрированного пюре осуще¬
ствляется при температуре около 2 °С.Выход концентрированного пюре
В зависимости от содержания сухих веществ
в исходном продукте можно получить кон¬
центрированное пюре с содержанием сухих
веществ 30-40 и даже до 50% (например, кон¬
центрированное сливовое пюре). При высо¬
ком содержании сухих веществ полученные
концентрированные пюре очень трудно или
вообще не поддаются перекачиванию (осо¬
бенно после хранения при низких температу¬
рах). В связи с этим в настоящее время про¬
изводят концентрированные пюре с содержа¬
нием сухих веществ до 30%, реже 38-40% (на¬
пример, концентрированное томатное пюре),
благодаря чему получаются высококачествен¬
ные, пастообразные и одновременно пригод¬
ные К перекачиванию продукты. Выход кон¬
центрированного пюре с содержанием сухихвеществ 28-30/6 приведен в табл. 5.19, при¬
чем следует учитывать, что он сильно варьи¬
руется и зависит от содержания сухих ве¬
ществ в исходном продукте, мякоти, а также
от способа обработки.Таблица 5.19. Выход концентрированного пюре
из различного сырьяКонцентрированноепюре, 30% сухи*
веществ изВыход концентриро¬
ванного торг, %
в пересчете на:Клубники/малины
Абрикосов/персико28-3340-4046-5055-7015-1028-3228-3225 30
30-37
40-50
45-60
13-15
22-26
25-28Помидоров
Паприки
МорковиНесмотря на то что способ концентрирова¬
ния сывороточного сока позволяет организо¬
вать успешное и рентабельное производство
концентрированных фруктовых и овощных
пюре 1151], этот способ нагнел лишь огра¬
ниченное применение на некоторых предпри¬
ятиях в странах бывшей Югославии, Италии.
Израиле, Египте и Турции, поскольку благо¬
даря достижениям последних лет в области
разработки новых установок, позволяющих
ктах— выделение волы из массы продукта в про-
Технологии консервирования полуфабрикатов и готовых продуктовосуществлять быстрое и простое концентри¬
рование фруктовых и овощных пюре, моди¬
фицированный способ разделения фаз
очень редко применяется в промышленности.5.3.3.2.	Установки дляконцентрирования фруктовых
и овощных пюреТонкопленочная установка системы іииса
Этот тип установки для концентрирования
подробно описан выше в разделе 5.2.1.2.1. На
рис. 5.65 приведена технологическая схема,
показывающая, каким образом это аппарат
можно использовать для оптимального из¬
влечения аромата и концентрирования фрук¬
товых и овощных пюре. Фруктовое пюре, по¬
лученное после первичной обработки, через
предварительный нагреватель 1 подается в
аппарат предварительного концентрирова¬
ния. где в зависимости от вида фруктов испа¬
ряется 10-40% воды. Вторичный пар, содер¬
жащий ароматобразуюшие вещества, концен¬
трируется в колонне 3. Фруктовое пюре после
извлечения ароматобразующих веществ кон¬
центрируется до требуемой степени концент¬
рирования в тонкопленочном аппарате 8, Тон¬
копленочная установка системы !лпт выпу¬
скается с поверхностями нагрева от 0,125 до
40 м2 и производительностью по испаряемой
воде от 150 до 300 кг/час м2. Удельный рас¬
ход пара равен 1,15 кг на 1 кг испаряемойводы. Величина коэффициента теплопереда¬
чи к при концентрировании фруктовых соков
составляет 1628-2326 Вт/К м2. Потребление
электроэнергии приводом ротора в зависи¬
мости от размера аппарата составляет 1,5—
36 кВт ч, время концентрирования — 10-45 с,
скорость вторичного пара — около 30 м/с.Пластинчатый аппарат
с восходящим потоком жидкости
Tetra Alvap ЕСЭтот кассетный аппарат, разработанный
фирмой Tetra Рак гю принципу восходящего
потока жидкости, появился на мировом рын¬
ке в 1984 г. Его особенностью является отлич¬
ное равновесие между жидкостью и паром во
время всего процесса выпаривания. Канал
для продвижения продукта в этом аппарате
довольно широк и не имеет точек соприкос¬
новения между пластинами, что позволяет
концентрировать продукты с мякотыо или
пюре до примерно 30% сухих веществ (при
переработке пюре из вишни и манго до 36 %).
Осветленные соки в установке Teira Alvap ЕС
можно концентрировать до 70% сухих ве¬
ществ и выше.Установка Alvap ЕС при последователь¬
ном соединении со стороны продукта обес¬
печивает хорошую теплопередачу. Энерго¬
потребление значительно уменьшается, если
соединить последовательно два или более мо¬
дуля (рис. 5.66). Аппарат легко комбнниру-
Глава 5ВК	ВК	ВКРис. 5.66. Схема трехступенчатой установки с восходящим потоком жидкости Те&аАЫар ЕС352 с пятью
последовательно соединенными модулями и двухс!упенчатым тепловым сжатием. Перед
установкой включается пластинчатый аппарат. Подвод сока до 60 ООО кг/ч. Испаряемое
количество воды до 50 ООО кг/ч. Относительный расход пара 0,19-0,22 кг/кг:5 - подача сока; К- выход концентрированного сока; О - пар: - свежий пар; ТК- тепловой компрес¬
сор; В- вторичный пар; ВК конденсат вторичною пара / вода [Те1/в Рак. г. Лунд, Швеция)аромапміразу к пипх иеніеств.Установка для концентрирования и
извлечения ароматобразующих веществ для
фруктовых пюре и соков фирмы UnipektinПод комбинированными установками для
концентрировании фруктовых пюре и соков
подразумеваются универсальные усгановкискольких часов в зависимости от обрабаты¬
ваемого продукта. '1'акая установка позволяет
осуществлять оптимальное концентрирова¬
ние сока до 71% сухих веществ или фрукто¬
вого шоре (например, пюре ни абрикосов или
персиков) — до .42V Подобные установкипаряемои воде от 5000 до 25 000 кг/ч.Технологическая схема установки для
фруктового пюре приведена па рис. 5,67.
Фруктовое пюре, поступающее на обработкутеплым, направляется на деаэрирование ііза-щьютрубчатых теплообменников 7, (>, 5 в нер-Ьлаг<г в реипркух ступенях III и IV.извлечение ароматооразуюших веществ осу¬
ществляется при щадящей температуре око¬
ло 75 °С Для извлечения аромата испаряется
около50"»сока. Вторичный пари конденсат,
содержащие ароматобра.чующие вещества,
после I и II ступеней концентрируются вкол-іцеств. Концентрированное фруктовое пюре
после IV ступени охлаждается до 25 ‘С в ох¬
ладителе Unipektin QR.Колонна с вращающимися бобинами
для извлечения ароматобразующих веществ
из соков с мякотьюКолонна с вращающимися тарелками фир¬
мы FlarouiTech Ltd. (г. Рединг, Великобрита¬
ния) представляет собой ректификационную
колонну с вращающимися коническими бо¬
бинами, которая может применяться для из¬
влечения ароматобразующих веществ в ща¬
дящих условиях не только из соков, но и
фруктовых и овоишых пюре (см. гакже рис.
5.54). Основным элементом этой колонны
является установленная вертикально груба,
оснашеиная входящими одна в другую кони¬
ческими бобинами, которые попеременно же¬
стко закреплены или на внутренней поверх¬
ности трубы, или па вращающемся Внутри
трубы вале (рис. 5.68). Протекающий сверху
вниз сок и поднимающийся вверх пар прохо¬
дят через зазоры между неподвижными и вра¬
щающимися бобинами. Установленные на
них пластинки приводят потоки пара и жид¬
кости во вращение, благодаря чему аппарат
действует как ненгробежныи насос и умень¬
шает тем самым нормальный перепад давле¬
ния п колонне. Разработанная установка име¬
ет следующие преимущества; большую по¬
верхность контакта между жидкой и парокоіі
фазами, высокую скоросі ь движения обеих
фаз, интенсивный тепло- н массообмсн. а так-
же очень короткое время пребывания нродук-
382Глава 5та в аппарате. По сравнению с обычными
установками для извлечения ароматобразу-
юіцііх веществ требуемая степень испарения
очень невелика.Фирма РІпгюиПеск и<1 предлагает колон¬
ны с вращающимися бобинами производи¬
тельностью от 100 до 40 ООО л/ч. При перера¬
ботке чувствительных к окислению продук¬
тов для извлечения ароматобразуюших ве¬
ществ под вакуумом вместо пара можно
использовать инертный газ. Колонны с вра¬
щающимися бобинами с успехом применя¬
ются для извлечения ароматобразующих ве¬
ществ из соков пассифлоры и других тропи¬
ческих фруктов, а также цитрусовых соков
(40,132], но для концентрирования соков ко¬
лонны с вращающимися бобинами не выгод¬
ны с точки зрения энергозатрат.Рис. 5.68. Колонна с вращающимися тарелкамифирмы РІауоигІесЬ Ш. для извлечения
ароматобразующих веществ из соков и
фруктовых и овощных пюре:1 - подача продукта; 2 - выход продукта;3- вход пара/инертного газа; 4 - выход
пара + ароматобразующих вещесгв/инерт-
ного газа; 5 - вращающийся вал; 6 - непо¬
движная бобина; 7 - вращающаяся бобина5.3.3.3.	Производствоконцентрированных овощных
соковКонцентрирование овощных соков принци¬
пиально не отличается от концентрирования
фруктовых соков. В основном для производ¬
ства концентрированных овощных соков в
промышленности используют те же установ¬
ки, что и для концентрирования пюре. В этом
случае исходные овощные соки (см. также
раздел 4.2.1) для отделения мякоти или мут¬
ной взвеси перед концентрированием пропу¬
скают через сепаратор. Для изготовления
полностью осветленных концентрированных
овощных соков предварительно осветленный
в центрифуге сок сначала при необходимо¬
сти подвергают ферментной обработке для
гидролиза пектинов, а затем окончательно
осветляют и фильтруют.Получаемый при концентрировании сока
вторичный пар с ароматобразуюшими веще¬
ствами ректифицируют в соответствующей
установке для получения жидкого концентра¬
та ароматобразующих веществ со степенью
концентрирования 100 раз. Полученные аро-
матобразующие вещества могут быть снова
возвращены в готовый продукт при производ¬
стве овощных соков или других овощных про¬
дуктов, предназначенных для непосредствен¬
ного употребления. Жидкий концентрат хра¬
нится в холодных условиях в емкостях боль¬
шой вместимости или в соответствующей
стеклянной таре при температуре около 2 °С.Перед закладкой на хранение полученный
концентрированный овощной сок стерилизу¬
ют в трубчатых теплообменниках при темпе¬
ратуре 110-125 °С в течение 1-3 мин (в зави¬
симости от вида овощей). Стерилизованный
концентрированный продукт затем либо ох¬
лаждают в зоне охлаждения трубчатого теп¬
лообменника до температуры 90 °С и затем
горячим (30-37 °С) фасуют в банки, либо раз¬
ливают после охлаждения до нормальной
температуры холодным асептическим спосо¬
бом в специально обработанные крупные
танки (по возможности в атмосфере азота) и
хранят при температуре около 2 °С.Концентрированные овошные соки, как пра¬
вило, характеризуются содержанием сухих ве¬
ществ от 40 до 70% в зависимости от вида
сырья и области применения продукта. Они
могут использоваться в качестве высококачест¬
венных полуфабрикатов для приготовления
различных овощных соков, овощных продук¬
тов. соусов, готовых блюд, супов и т. п., а так¬
же в производстве сухого овощного сока.
Глава 6ХРАНЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ
ХРАНИЛИЩ6.1.	Танки для храненияДля хранения фруктовых и овощных соков в
настоящее время широко применяются танки
из металла, полимерных материалов или же¬
лезобетона. Деревянные бочки на предприя¬
тиях по переработке фруктов и овощей прак¬
тически не используются из-за трудностей,
связанных с их мойкой, стерилизацией и тех¬
ническим обслуживанием. Для изготовления
металлических танков применяются литые
(мартеновские) стали, алюминий или высо¬
кокачественная (хромоникелевая) сталь. Тан¬
ки из литой стали, алюминия или бетона обя¬
зательно должны иметь внутреннее покры¬
тие, которое образует защитный слой между
материалом танка и продуктом. Благодаря
внутреннему покрытию материал танка защи¬
щен от коррозии, вызываемой кислотными
составляющими продукта, а сам продукт -
от изменений вкуса и запаха. Требованиям,
предъявляемым к качеству внутреннего по¬
крытия, удовлетворяют ряд материалов, на¬
пример, стеклоианели (для танков из бетона),
эластичные или полимерные покрытия.Для защиты внутренних стенок танков в
последнее время все чаще применяются по¬
крытия на основе не содержащих раствори¬
телей эпоксидных смол, которые обладают
отличной адгезионной способностью. Ме¬
таллические поверхности перед нанесением
покрытия рекомендуется подвергнуть песко¬
струйной обработке. Поверхность бетонных
танков должна быть свободна от остатков
опалубочных масел и нанесенных слоев це¬
мента. Опалубочный бетон рекомендуется
штукатурить. В отличие от внутренних по¬
крытий из стеклянной эмали и лаков горячей
сушки, для которых требуется высокая тем¬
пература обработки (для бетонных резервуа¬
ров это неприемлемо), нанести покрытие из
эпоксидных смол можно на месте установкитанка [59]. Поскольку эпоксидное покрытие
не имеет птвов, его легко мыть и поддержи¬
вать в стерильном состоянии. Покрытия из
панелей (керамики или стекла), напротив,
имеют стыки, которые, если их не поддержи¬
вать в безупречном состоянии, создают риск
инфицирования продукта. Танки с эпоксид¬
ным внутренним покрытием хорошо перено¬
сят резкое охлаждение при заполнении хо¬
лодным продуктом и стерилизацию паром с
температурой около 120 °С. Так как эпок¬
сидные смолы характеризуются высокой хи¬
мической стойкостью, для мойки танков мож¬
но использовать обычные моющие средства.Танки из высококачественной нержавею¬
щей стали (хромоникелевой стали, стали
марок Inox, Niro) не требуют ни внутреннего
покрытия, ни внешней антикоррозийной за¬
щиты. По сравнению со стальными танками
с внутренним покрытием танки из хромони-
келевой стали дороже на 10-30%. Высокока¬
чественные стали представляют собой спла¬
вы стали, никеля, молибдена и титана (см,
табл. 6.1) и всегда содержат примерно 1%
кремния и 2% марганца [5]. Содержание того
или иного металла в сплаве зависит от обла¬
сти применения стали. Содержание хрома
(12-13%) гарантирует коррозионную стой¬
кость стали, а при его содержании п 17-18%
сталь становится также устойчивой к дей¬
ствию кислот. Никель (до 10%) повышает
коррозионную стойкость стали. Молибден
в количестве примерно 2% делает нержавею¬
щую сталь устойчивой к действию редуциру¬
ющих кислот (например, сернистой), я добав¬
ка титана связывает содержащийся в стали
углерод в стабильный карбид титана, благо¬
даря чему повышается жаропрочность стали
и ее устойчивость к межкрнсталличсской
коррозии [70].Стойкость высококачественных сталей
зависит от полировки их поверхшхгги 110,24,
Глава 6Таблица 6.1. Марки и основные легирующие элементы некоторых высококачественных сталей,
применяемых в пищевой промышленности. По [60, 70]Марка стали согласно .стандарту1.43011.44011.45411.45710/Л' 17007 (ФРГ)Марка стили согласно <стандартуХ5Сг-№Х5Сг-№-М<>Х10Сг-Мі-ТіХЮСг-Мі-Мо-ТІ/)/Л' 17006 (ФРГ)18-0918-1018-0918-10Марка стали согласно .стандартуУ2А ЗиргаУ4А БиргаУ2Л ЕхітаУ4А Ех№іфирмы «Крунн»Марка стали согласно «стандарту304316321316 ТіА131 (США)Состав, %:С (макс.)Мспес 0,07Менее 0,07Менее 0,10Менее 0.10Менее 1,0Менее 1.0Менее 1,0Менее 1,0МпМенее 2,0Менее 2,0Менее 2,0Менее 2,0Сг17,0-19,016.5-18,517,0-19,016,5-18.5№9,0-11,010,5-12.59,0-11,010.5-12,5Мо-2,0-2,52,0-2,5Прочие элементы-Титан, 5х%СТитан, 5х%С67]. Сталь светлого отжига или полирован¬
ная сталь более стойкая, чем сталь с протрав¬
ленной н шероховатой поверхностью. Кроме
того, на поверхности вследствие окисления
образуется пассивирующий (пассивный)
слой, который может быть создан искусст¬
венно путем обработки поверхности азотной
кислотой. Благодаря пассивирующему слою
нержавеющие стали приобретают повышен¬
ную антикоррозийную стойкость. Низколе¬
гированные высококачественные стали более
чувствительны к действию хлоридов, кото¬
рые могут привести к точечной коррозии,
в связи с чем при мойке нержавеющих сталей
хлорсодержашими моющими и дезинфекци¬
онными средствами следует соблюдать боль¬
шую осторожность, так как они могут приве¬
сти к повреждению поверхности (особенно в
кислой среде).Для танков из полимерных материалов
используются прежде всего армированные
стекловолокном полиэфирные смолы [56].
Доля армнрующих стекловолокон в виде фи-
ламентпых пли скрученных нитей, стекло¬
ткани и т. и. должна составлять в стенке тан¬
ка не менее 60%, а в днище - не менее 40%.
Чтобы армирующий каркас из стекловолок¬
на прочно соединился с полимерной массой,
танки внутри и снаружи иногда покрывают
дополнительным слоем эпоксидной смолы.Преимущество резервуаров из полимер¬
ных материалов заключается в их небольшой
массе и коррозионной стойкости, однако по¬
лиэфирные тапки чувствительны к повы¬
шенным п пониженным внутренним лавле-ниям. Максимально допустимое давление в
общем случае составляет 2-3 бара, а темпе¬
ратурный интервал — от -40 до +115 °С, то
есть такие танки можно обрабатывать влаж¬
ным паром. Полиэфирные танки не очень
устойчивы к действию концентрированных
кислот [69].К арматуре танков относятся впускные и
выпускные краны, датчик уровня, воздушный
кран, термометр, арматура стерильного роз¬
лива с местами для подсоединения маномет¬
ра и бродильного фильтра, клапан подачи
углекислого газа, предохранительные клапа¬
ны высокого и низкого давления, а также люк
для проведения мойки. Танки, работающие
под давлением, следует эксплуатировать в
строгом соответствии с требованиями техни¬
ки безопасности. Все танки подлежат регу¬
лярному осмотру специалистами.Если объем и рабочее давление танков вы¬
сокого давления (напорных танков) превы¬
шают определенные нормы, то для их монта¬
жа и ввода в эксплуатацию требуется разре¬
шение органов надзора. Нормируемая гра¬
ница (НГ) определяется как произведение
избыточного давления в барах на общий
объем танка в литрах (р х V). В ФРГ соглас¬
но Предписанию об эксплуатации напорных
емкостей (ОКУО) от 1981 г. подлежат конт¬
ролю танки, работающие под давлением р
более 1 бар и для которых произведениер х V
составляет от 200 до 1000 |69|. Для танков,
работающих иод избыточным давлением от0,1 до 1,0 бар, а также при давлении 1 бар и
значении НГ менее 200, приемочные испыта¬
Хранение, устройство и оборудование хранилищ385ния может провести специалист предприя¬
тия (руководитель производства, мастер)
с уведомлением органа технадзора*.В Австрии согласно Предписанию об экс¬
плуатации паровых котлов от 25 сентября
1986 г. (ОКУ) подлежат контролю танки, ра¬
ботающие под избыточным давлением более1	бар, за исключением емкостей с макси¬
мальным рабочим давлением до 3 бар и с мак¬
симальным значением НГ, равным 300.В Швейцарии согласно Предписанию
Федерального совета от 19 марта 1938 г. под¬
лежат контролю танки, работающие под из¬
быточным давлением более 2 бар и с макси¬
мальной НГ, равной 3000. Контроль осуще¬
ствляют органы власти кантонов, а инфор¬
мационным органом является Швейцарское
объединение технических инспекций (БУТ!).Рекомендации по оборудованию храни¬
лищ предприятий по производству фруктовых
соков необходимыми танками приводятся в
обзорных работах [17, 24]. Концепция разра¬
ботки современного складского хозяйства с
использованием крупнолитражных стериль¬
ных танков изложена в [34].Металлические танки в большинстве слу¬
чаев располагают в два, три или даже четыре
яруса (рис. 6.1). Температура около 0 "С, со¬
ответствующая условиям хранения, обычно
достигается охлаждением воздуха в хранили¬
ще и реже — охлаждением танков с двойны¬
ми стенками рассолом или с помощью ох¬
лаждающих змеевиков.6.2.	Оборудование для
стерильной закладки
на хранение
в атмосфере
инертного газаИзвестно, что кислород воздуха оказывает
негативное действие на аромат, цвет, ста¬
бильность фруктовых и овощных соков и со¬
держание в них витаминов. По этой причине
при получении сока и особенно при его хра¬
нении необходимо исключить контакт про¬
дукта с воздухом. Швейцарский ученый А. Бё-
хи (А. ВдЫ) еще в 1912 г. рекомендовал для
предотвращения брожения хранить фрукто¬
вые соки с невысокой микробиологической
обс.емененностью под давлением углекисло¬
го газа (15 г/л) (см. раздел 5.1.3). Из-за не¬
удач с применением способа Бёхи, вызванных
размножением бактерий при температурах
выше 10 X, в 1930-х гг. была предложена тех¬
нология Бёхи-Зайтца (ВоЫ-БеИг), которая
предусматривала тщательное фильтрование
сока перед его закладкой на хранение под
давлением углекислого газа. Благодаря вне¬
дрению пластинчатых аппаратов появилась
возможность хранения под давлением угле¬
кислого газа и неосветленных фруктовых со¬
ков без опасности развития микрофлоры.В последующие годы развитие пошло в
направлении стерильного хранения соков
прямого отжима и концентрированных соков.Рис. 6.1. Расположение танков друг над другом на бетонном цоколе (слева) и танков, закрепленных
на опорах е три или четыре яруса (справа). По [69]*В ФРГ надзор осуществляет Технический союз но надзору (ТехЬписЬег ОЬепеискип&иетп, ГОУ). -
Прим. науч. ред.
386Глава 6При этом в отличие от способа Бёхи соки за¬
кладываются на хранение не под давлением, а в
стерильные танки. Свободный объем в танке
над поверхностью сока заполняется стериль¬
ным воздухом нлн инертным газом — азотом
или углекислым газом. Атмосфера инертно¬
го газа с одной стороны, защищает сок от
окислительных реакций, а с другой, — пре¬
дотвращает развитию оставшихся спор плес¬
невых грибов. Стерилизаиия трубопроводов
и резервуаров производится паром (см. раз¬
дел 5.1.1.2.2). Высокотемпературный крат¬
ковременные! нагрев соков прямого отжима и
концентрированных соков полностью подав¬
ляет как микроорганизмы, так и активность
собственных ферментов сока. Осветленные
фруктовые соки обычно консервируют пас¬
теризацией при температуре 87-92 °С с вы¬
держкой при этой температуре в течение 10-
15 с. Для фруктовых пюре в зависимости от
общей кислотности и обсемененности требу¬
ется стерилизация при температуре до 105 “С
и выдержка до 30 с. а для овощных продуктов
с низкой кислотностью (например, продук¬
тов переработки помидоров или моркови)
температура составляет 120-125 "С, а выдер¬
жка — от 30 с до 10 мин.Перед закладкой продукта на стерильное
хранение необходимо удалить растворенный
в естественно мутных соках или соках с мя¬
котью кислород, так как он может привести
к негативным изменениям цвета, аромата и
ценных веществ (например, витаминов и др.),
а также к увеличению ферментативной и мик¬
робиологической активности. Наряду с кис¬
лородом во фруктовых соках содержится также
азот и (частично) углекислый газ. Концент¬
рированные основы для безалкогольных на¬
питков и концентрированные соки из-за вы¬
сокого содержания сухих веществ и высокой
вязкости характеризуются небольшой раст¬
воримостью газов. Количество растворенно¬
го в соках кислорода можно уменьшить пу¬
тем вытеснения его инертным газом или
вакуумным деаэрированием [ 13,20].Вытеснение газом осуществляется путем
подачи газа в жидкость. Мри этом кислород
вытесняется из жидкости до равновесия, со¬
ответствующего парциальному давлению от¬
дельных газов. Рабочий газ действует тем
эффективнее, чем равномернее он распреде¬
ляется по всему объему сока. Если перед на¬
сыщением сока газом провести дополнитель¬
но вакуумное деаэрирование, то кислород
удаляется практически полностью. Снизить
содержание растворенного кислорода с 10 до0,5 мг/л при пропускной способности по соку
2500 л/ч позволяет инжекцня в сок азота
(0,5—0,7 л/л), осуществляемая через соответ¬
ствующий газовый инжектор (сопло) 145].
При использовании углекислого газа его рас¬
ход увеличивается в два раза (рис. 6.2); кроме
того, азот лучше сохраняет цвет сока [11].Затраты на оборудование при газовом вы
теснении растворенного кислорода сравни¬
тельно невелики. Из стального баллона азот
через редуцирующий клапан и микробиологи¬
ческий фильтр подается в инжектор, встроен¬
ный в трубопровод сока. Контроль за расхо¬
дом газа осуществляется с помощью расходо¬
мера. Вся арматура перед каждой обработкой
должна подвергаться паровой стерилизации.Подавать стерильный азот для вытесне¬
ния кислорода рекомендуется после пластин¬
чатого теплообменника. Это позволяет, с од¬
ной стороны, удалить остатки физически
растворенного кислорода, а с другой, —
уменьшить содержание кислорода в свобод¬
ном объеме приемного танка. Опытным пу¬
тем было установлено, что если подавать
азот в количестве, в 3-5,5 раз превышающем
ожидаемый свободный объем, содержание
кислорода в нем можно уменьшить с 21 до 1
или даже до 0,1% 148]. Так как это относи-Растворенный кислород,% от состояния насыщениясахарозы (11,5 "Brix) инжекцией азота
или углекислого газа. Пропускная
способность по соку 2500 л/ч. По [45]
Хранение, устройство и оборудование хранилищ387тслмю затратный способ, вытеснение раст¬
воренного кислорода азотом рекомендуется
прежде всего для чувствительных к кислоро¬
ду продуктов — апельсинового сока, некото¬
рых ягодных н особенно фруктовых или овощ¬
ных соков с мякотью. Инжекция инертными
газами с образованием соответствующей ат¬
мосферы в верхнем пространстве танка имеет
дополнительное преимущество, так как даже
в случае частичной выгрузки сока из танка не
возникает опасности окисления останшего-ГТри деаэрации сока удаление растворен¬
ных газон осуществляется наиболее равно¬
мерно в установках непрерывного действия.
Деаэрация обычно проходит при относитель¬
но низкой температуре, которая на 3-6 “С
ниже температуры кипения продукта при дан¬
ном разрежении [ 131. Равномерность обра¬
ботки достигается распылением продукта,
образованием тонкой пленки или центрифу¬
гированием (см. рис. 3.86 в разделе 3.5.3).
В ходе деаэрации может испариться до 1 2%
сока. Ароматобразующие вещества можно
извлечь конденсацией и затем вернуть в сок.Схема установки для стерильной заклад¬
ки соков на хранение в танки в газовой среде
приведена на рис. 6.3. Для стерильной фильт¬
рации воздуха или газа в настоящее время на¬
ряду с обычными тонковолокнистыми фильт¬
рами применяются также мембранные па¬
тронные фильтры. Мембранные фильтры,
установленные в сменных корпусах, устой¬
чивы к действию высокого давления и расхо¬да пара, а в рабочем состоянии выдерживают
миогократпуюстерилизацию паром (рис. 6.4).6.3.	Хранение
полуфабрикатов
и готовых продуктовПолуфабрикаты п готовые продукты из фрук¬
тов и овощей вовремя хранения претерпева¬
ют различные изменения. Если деятельность
микроорганизмов и ферментов может быть
подавлена с помощью специальной тепловой
обработки, то химические процессы, прежде
всего реакции потемнения, разрушения кра¬
сящих веществ и аскорбиновой кислоты, об¬
разования гидроксиметилфурфурала (ГМФ).
окислительной конденсации, омыления и
т. п., приводят к помутнению продукта и из¬
менению его аромата [2, Э, 23, 71, 75]. Ухуд¬
шение качества из-за окислительных реакций
прежде предотвращали добавлением диокси¬
да серы (БО^) [ 12], однако в настоящее время
согласно действующим нормам КС, а также
международным нормам добавление $02 раз¬
решено только для виноградных соков.Для сохранения качества продукта реша¬
ющим фактором является возможно более
низкая температура хранения, но по эконо¬
мическим соображениям зачастую приходит¬
ся использовать компромиссные решения.
Специфические условия хранения различ¬
ных полуфабрикатов и готовых продуктов
описаны в разделах, посвященных изготов-Пар Деаэрированныйк Пневматический клапан 	 Клапан с ручным управлением•* Стационарные трубопроводы 	Подвижные трубопроводыРис. 6.3. Схема установки для стерильной закладки сока на хранение в танки вместимосіью 2500 л в
атмосфере азота. По (45]:А, В, С- танки с подвижными трубопроводами, подсоединенными к стационарному оОорудованию; О -
обьеммый расходомер с автоматическим »рииодом пневматических клапанов; Е- пластинчатый теплооб¬
менник; Р- стерильный фильтр для азота; Р - насос
Глава 6стерилизации мембранного патронного
газового фильтра МШіроге-АегоІиЬе
(МіІІіроге АС).Размер пор - 0,5 мм, производитель¬
ность - 1,5 Нм3/мин при перепаде
давлений 0,1 бар:/, 2, 3,4- клапаны; 5 - корпус из
нержавеющей стали для патронного фильтра
длиной 80 смлеиию этих продуктов (см., например, разде¬
лы 3.6.2.1.5,4.2.1.5,5.2.1,5.3.3).Пастеризованные продукты (в первую оче¬
редь осветленные соки) обычно сохраняют
свои свойства при температуре О "С, в течение
ограниченного времени (в пределах несколь¬
ких недель). При закладке на хранение под
давлением углекислого газа (по методу Бёхи-
Зайтца, см. выше) н при температуре около
О “С подобные продукты без заметной потери
качества можно хранить в течение несколь¬
ких месяцев. Консервирование заморажива¬
нием при температуре от -18 до -23 °С хотя
и обеспечивает наилучшее сохранение каче¬
ства, но одновременно увеличивает затраты,
в связи с чем этот способ применяется в пер¬
вую очередь для концентрированного апель¬
синового сока и некоторых других соков вы¬
сокой ценовой категории.В принципе стерилизованные соки прямом
отжима и концентрированные соки могут хра¬
ниться и асептических условиях при нор¬
мальном тсмпературпом режиме (8-12 “С),
однако для сохранения качества продукта ре¬комендуется более низкая температура - 0-2	‘С. О преимуществах раздельного хранения
концентрированных сокои и жидких концен¬
тратов ароматобразующих веществ см. выше
(раздел 5.2.2.2).6.4.	Проточные охладителиКонцен трированные сокн во избежание ухуд¬
шения качества следует хранить при пони¬
женных температурах, поэтому каждая уста-
попка для концентрирования оснащается вы¬
сокоэффективным охладителем. Пластинча¬
тые и трубчатые теплообменники не пригодны
для охлаждения соков первые из-за высоко¬
го гидравлического сопротивления,обуслов¬
ленного малым проходным поперечным се¬
чением, а вторые — из-за того, что при умень¬
шении температуры существенно возрастает
вязкость продукта и на стенках труб образу¬
ется медленнотекущий, изолирующий стен¬
ку структурно-вязкий слой, в значительной
степени препятствующий теплообмену с про¬
текающей в средней части трубы жидкостью.
Фирмой имрекЧп ЛС (г. Цюрих) разработан
компактный охладитель, в котором установ¬
ленные последовательно со смешением ряды
пластин предотвращают образование изоли¬
рующего пограничного слоя, благодаря чему
можно без проблем охлаждать концентриро¬
ванные продукты и сиропы с высокой вязко¬
стью до О °С (см. рис. 5.50 в разделе 5.2.1.3).
Для продуктов, содержащих твердые части¬
цы, фирма 1!треШп разработала теплообмен¬
ник, в котором теплопередача между средами
реализуется путем размещения в аппарате
омываемых в поперечном направлении труб.
При теплообмене (охлаждении и/или нагре¬
ве) в вязких или содержащих твердые части¬
цы средах хорошо зарекомендовал себя тепло¬
обменник типа ТиЬехфирмы ТегиРат (г. Хю-
ненберг) со спиральной трубой (рис. 6,5, А).
О теплообменнике с кантующими трубами
для стерилизации продуктов, содержащих
плодовые кусочки, сообщается в [32]. Для
охлаждения или глубокого замораживания
трудиотекучих, вязких концентрированных
соков и пюре с успехом применяются тепло¬
обменники с вращающимися скребками или
так называемые скребковые охладители [76].
О возможности охлаждения концентриро¬
ванных соков с помощью пароструйных ох¬
ладителей см. раздел 5.2.1.2.2.Теплообменники типа ТИетаЧгег состоят
из цилиндра с двойными стенками и враща¬
ющегося в нем вала с ножами или скребками
Хранение, устройство и оборудование хранилищПодана хладагента/греющего агентаВыход хладагента/греющего агентаРис. 6.5. А. Теплообменник іипа Tubex со спиральной трубой
(ТегоРзт GmbH, г. Хюненберг)В. Вертикальный теплообменник типа Themalizer П/для
охлаждения и нагревания вязких продуктов [Buss SMS,
поставка для пищевой промышленности через фирму
TeroPam GmbH, г. Хюненберг):/ - привод; 2- верхний подшипник ротора; 3- выход
продукта; 4 - контактное уплотнительное кольцо; 5, 8-
штуцер хладагента/греющего агента; 6 - гидравлическое
устройство для извлечения ротора; 7- ротор с подвижными
скребками; 9- подача продукта; 10- нижний подшипник
ротора(рис. 6.5, В). Между двойными стенками цир¬
кулирует хладагент или греющее средство,
а продукт проходит внутри цилиндра. Ножи
или скребки скользят вдоль поверхности
теплообмена и срезают с внутренней стен ¬
ки цилиндра образующийся на ней тонкий
пленочный слой охлажденного или нагре¬
того продукта, благодаря чему достигается
хорошее перемешивание и быстрое охлажде¬
ние или нагревание. Эффективность тепло¬
передачи в основном зависит от числа оборо¬
тов ротора, конструкции и расположения
ножей или скребков. Теплообменники типа
Пета/пег в зависимости от области приме¬
нения изготавливают в вертикальном или в
горизонтальном исполнении.6.5.	Насосы,
трубопроводы
и арматура6.5.1.	НасосыНа современном предприятии по производ¬
ству напитков насосы для транспортировки
и подъема жидкостей и пюре один из наи¬
более важных и часто применяемых видов
оборудования. Требовання,предъявляемые кпроизводительности насосов, в зависимости
от перекачиваемого продукта настолько раз¬
личны. что не существует одного универсаль¬
ного типа насоса. Насосы, перекачивающие
плодовую мезгу и соки, должны обеспечивать
в первую очередь бережное транспортирова¬
ние продукта с возможно меньшой турбулент¬
ностью без его нагревания. При загрузке
фильтров требуется равномерная подача про¬
дукта без скачков давления, оказывающих
отрицательное действие на структуру слоев
фильтра.Для определения оптимального режима
эксплуатации насосов необходимо точное ре¬
гулирование их производительности. Взаи¬
мосвязь между производительностью <2 и
давлением загрузки (высотой подъема) Я для
трех различных типов насосов, а также зави¬
симость производительности от характери¬
стик трубопроводов с номинальными диамет¬
390	рами 25, 32 и А{) приведены на рис. 6.6. Кон¬
тактирующие с перекачиваемым продуктом
части насоса должны быть изготовлены из
кислого- и коррозионностойких материалов.
Кроме .того, в насосах должна быть предус¬
мотрена возможность их быстрой и простой
очистки.В ]70] насосы, применяющиеся в произ¬
водстве напитков, отнесены к двум принци¬
пиально отличающимся друг от друга груп-	Глава 6Поршнеоые насосы работают с пульсирую¬
щей подачей, при этом пульсация (толчки)
несколько выравнивается воздушными кол¬
паками. Производительность насосов опре¬
деляется количеством поршней, их диамет¬
ром и ходом, а также количеством толчков в
единицу времени. Производительность пор¬
шневых насосов, в отличие от центробежных,
не зависит от высоты подъема. Поршневые
насосы — самовсасывающие и пригодны дляПлунжерные (вытеснительные) насосыПоршневые насосы с шаровыми Бесклапанные насосы
или поворотными клапанами с вращающимся плунжеромКрыльчатые насосы
Дисковые насосы
Плунжерные насосы
Мембранные насосы
Дозирующие насосы
ит. д.Шиберные насосы (с задвижкой)
Роторные насосы
Пластинчатые роторные насосы
Шестеренчатые насосы
Эксцентриковые винтовые насосы
и т. д.Центробежные насосы
Открыто-вихревые насосы
Жидкостно-кольцевые насосы
Аксиальные пропеллерные или
винтовые насосы
ит. д.Рис. 6.6. Графики зависимости между производительностью 0и высотой подъема //(расходные илидроссельные характеристики) для грех типов насосов, а также зависимость производи1ельности
от характеристик трубопроводов с номинальным диаметром 25, 32 и 40 (по данным [70]).
Статическая высота подьема (выделена темным фоном) - это разность высот верхнего и
нижнего уровней жидкости (геодезическая высота подъема). Динамическая высота подьема Н^„
равна уровню сопротивления всасывающего и напорного трубопроводов и определяется по
характеристикам трех трубопроводов. Рабочие точки (точки пересечения кривой производитель¬
ности насоса с кривой характеристики трубопровода) характеризуют соответствующую динами¬
ческую высоту подьема, которая вместе со статической высотой подьема определяет давление
загрузки, обеспечиваемое насосом:А - центробежный лопастной насос; в - открытовихревой насос; С- плунжерный насос (эксцентриковый)
Хранение, устройство и оборудование хранилищ391перекачки всех видов жидкостей, а также вяз¬
ких. клейких или пюреобразных продуктов.Мембранные насосы являются вытесни¬
тельными насосами малой производитель¬
ности, в которых поршень заменяет резино¬
вая или металлическая мембрана. Они при¬
меняются в основном в качестве дозирующих
насосов для осветляющих технологических
средств, ферментов или консервантов (рис.
6.7).К насосам с вращающимся вытеснителем
(плунжером) относятся эксцентриковые вин¬
товые (червячные) насосы. Этот тип насосов
можно применять для различных целей. Ос¬
новными узлами винтовых насосов явля¬
ются стальной ротор и статор, чаще всего
изготавливаемый из эластичного материала
(рис. 6.8). Замкнутый объем между витками
ротора и статора равномерно перемещается
от всасывающего штуцера к напорному, при
этом образуется непрерывный поток продук¬
та, пропорциональным числу оборотов рото¬
ра. Винтовые насосы — самовсасывающие ипригодны для перекачивания как жидких, так
и вязких или пюреобразных продуктов.Дисковые насосы широко применяются на
крупных предприя тиях н качестве надежных
мощных транспортирующих насосов высо¬
кой производительности с. одним или не¬
сколькими цилиндрами с всасывающими и
напорными поршнями. Эти насосы относят¬
ся к типу клапанных (рис. 6.9, А). Давление
поршневых насосов имеет пульсирующий
характер, а толчки давления при нагнетании
выравниваются воздушными колпаками (ре¬
сиверами).Пластинчатые роторные насосы имеют
вращающуюся крыльчатку из полимерного
материала неопрена (рис. 6.9, В). Ее лопасти
эластичны и при вращении изгибаются при
прохождении пластины эксцентрика. При
вращении, происходящем несовсем равномер¬
но, осуществляется подача жидкости от вса¬
сывающего к напорпому штуцеру. Пластин¬
чатые роторные насосы используются для
транспортировки как жидкостей, так и мезги.
392Г лава 6А 1. 2. *ВРис. 6.9. Л - дисковый насос (по [19]);В - пластинчатый роторный насос0	разрезе. По [68]:1	- поршень; 2 - выпускной клапан;3 - впускной клапанЦентробежные насосы (рис. 6.10) относят¬
ся к лопастным машинам. Нагнетание жид¬
кости осуществляется с помощью быстрого
вращения ротора, при этом напорное давле¬
ние создается центробежной силой или за
счет преобразования кинетической энергии.Благодаря плавному характеру работы цен¬
тробежные насосы используют прежде всегодля подачи жидкостей па фильтрование. Кро¬
ме того, на производстве этот тип насосов
предпочитают применять для внутризавод¬
ского транспортирования жидкостей. Произ¬
водительность центробежных насосов зави¬
сит не только от числа оборотов двигателя
привода, но и от фактической высоты подъе¬
ма (гидравлического сопротивления систе¬
мы). Большинство центробежных насосов
чувствительны к наличию в перекачиваемом
среде твердых частиц.Техническое описание конструкций и рен¬
табельность использования тех или иных
типов насосов приведены в [18,19,35,49,60).
а также в соответствующих разделах работ
[8. 68-70].6.5.2.	ТрубопроводыДля внутризаводской транспортировки полу¬
фабрикатов и готовых продуктов исполь¬
зуются преимущественно трубопроводы 113
нержавеющей (хромоникелевой) стали. От¬
дельные элементы при этом чаще всего
соединяются навинчивающимися элемента¬
ми согласно стандарту DIN 11851. В отдель¬
ных случаях применяются трубы из неме¬
таллических материалов (стекла или поли¬
меров).Для передвижных установок или в каче¬
стве эластичных компенсаторов использу¬
ются резиновые шланги или шланги из по¬
лимерных материалов, соединенные друг с
другом и с трубопроводами навинчивающи¬
мися муфтами или штыковым затвором.
Крепление винтовых соединений на концахРис. 6.10. Принцип действия {А) и разрез (В) центробежного насоса ННде-Нудіа-вирег из нержавеющей
стали (по [68]). Область I - переходная зона от выходной скорости ротора к меньшей скоросіи
(в области II),'при этом транспортируемый продукт плавно и с постоянным давлением
перемещается к напорному штуцеру
Хранение, устройство и оборудование хранилищлпчсскими хомутами.11оминальный внутренний диаметр (НВД)
используемых па предприятиях шлангов и
трубопроводов зависит от расхода продукта
и скорости его потока. Чем больше требуемое
значение расхода и чем меньше скорость ло-ченис трубопровода [19, 60]. На малых и
средних предприятиях обычно п рименяют-
ся шланги с НВД 25-32 мм; на крупных -
40-50 мм. Толщина стенок в первом случае
составляет обычно 8 мм, во втором — 10
11 мм. Трубопроводы для плодовой мезги
чаше всего выпускают с НВД 50-70 мм.О новейших разработках для выгрузки и
мойки систем трубопроводов после транс¬
портировки концентрированных соков и пю-
реобразных продуктов путем прокачивания
внутри трубопровода специального эластич¬
ного объемного тела — вытеснителя (рг^есИ-
по1о($у — англ., \iolchtechnik — нем.) см. [73].
Требования к системам трубоп|юводов, вы¬
грузка и мойка которых осуществляются по
новой технологии, значительно выше, чем к
традиционным системам.6.5.3.	АрматураКраны, клапаны, шиберные заслонки и вен¬
тили не должны загрязнять соки металличе¬
скими примесями. Арматура должна легко
очищаться. Наилучшим образом удовлетво¬
ряет этим требованиям выпускаемая в насто¬
ящее время арматура из хромоникелевой ста¬
ли, однако она очень дорогая. Поэтому чаще
используют более дешевую арматуру из брон¬
зы (сплав меди и олова), латуни, литой мели
(медно-цинковый сплав) или из полимерных
материалов. Новые разработки в этой облас¬
ти описаны в работах [43, 54].6.6.	Контрольно¬
измерительные
и регулирующие
устройстваСовременный технический прогресс немыс¬
лим без автоматизации, целью которой яв¬
ляется эксплуатация оборудования с мак¬
симальной рентабельностью, безопасностью
и надежностью, а также освобождение чело¬
века от рутинной работы. С автоматизацией
тесно связаны процессы управления и регу¬
лирования. Регулированием называется про¬цесс, при котором определенная физическая
величина устанавливается на заданное зна¬
чение и поддерживается на этом уровне даже
при наличии помех, а управлением — процесс,
при котором произвольное изменение вход¬
ного параметра закономерно влияет на вы¬
ходной параметр,Устройства регулирования и управления
технологическими процессами в производст¬
ве напитков предназначены для решения сле¬
дующих задач:♦	регулирование температуры (термостати¬
ческие объемные, пневматические, биме¬
таллические регуляторы и термостаты);♦	контроль и регулирование уровня напол¬
нения емкостей(поплавки,поплавковые
выключатели, датчики электропроводно¬
сти, емкостные и динамометрические дат¬
чики, фотоэлементы, гидростатические♦	регулирование и управление расходом (рас¬
ходомеры — турбинные и лопастные счет¬
чики, стандартные заслонки и сопла, тру¬
бы Вентури, индуктивные расходомеры);♦	контроль степени осветления (фотоэлект¬
рические приборы измерения содержания
взвеси — при центрифугировании или
фильтровании);♦	управление временными процессами (элект¬
рические реле времени);♦	автоматическая мойка, мойка С1Р, цирку¬
ляционная мойка (пневматически или элек¬
трически управляемые клапаны, насосы
п другие элементы, отключаемые с цент¬
рального пульта управления с. помощью
электромеханических реле) [37].Этот короткий перечень охватывает лишь
некоторые основные устройства, не претен¬
дуя на полноту обзора. Более подробные дан¬
ные приведены в специализированной лите¬
ратуре см. |8,17, 25, 06, 77].6.7.	Подготовка водыТ. ХюнВ воде присутствуют многочисленные приме¬
си и загрязнения молекулярного, коллоидно¬
го и/или круннодиснереного характера, кото¬
рые в зависимости от цели использовании
воды удаляют различными способами. С точ¬
ки зрения подготовки и обработки существу¬
ют три основных области применения воды:♦	подготовка воды для питания паровых
394Глава 6♦	приготовление напитков.6.7.1.	Способы подготовки водыВ зависимости от наличия примесей и обид¬
ные способы ее подготовки [16,31,47,65].Обезжелезивание, удаление марганца и
сернистых соединений (десульфитация),
нейтрализацияРастворенные в иоде двухвалентные ионы
железа (IV-') иод действием кислорода воз¬
духа окисляются до трехвалентнмх ионов
(Ре3*-), которые нерастворимы и воде н обра¬
зуют- выпадающий н осадок гидроксид желе¬
за (III), Способ удаления марганца с помо¬
щью окисления основывается на образова¬
нии двуокиси марганца. Если для удаления
железа в большинстве случаев бывает доста¬
точно аэрирования, то для удаления солей
марганца требуются сильные окислители —
например, перманганат калия или озои. Для
отделения гидроксидов железа и марганца
применяются различные технологии фильт¬
рования. Эти соединения могут быть удале¬
ны одновременно и слое гравия, размещенном
за деаэратором. Если железо образует соеди¬
нения с гуминовыми кислотами и образует
коллоидный раствор (иногда это можно на¬
блюдать в природе в поверхностных водах),
для обработки воды следует использовать
коагулирующие вещества. Если pH воды ме¬
нее 7 (например, из-за присутствия свобод¬
ной углекислоты), то процессы гидролиза
нарушаются, и обезжелезивание затрудняет¬
ся. 15 таком случае рекомендуется провести
нейтрализацию воды (см, ниже), Потреб¬
ность в кислороде для окисления железа
Обеспечивается аэрированием воздухом (0,5%
об./об. в час). Осажденные в фильтрующем
слое гравия соединения железа и марганца
одновременно оказывают каталитическое дей¬
ствие на дальнейший процесс осаждения. Для
образования каталитического слоя требуется
определенное время и чтобы инициировать
этот процесс (особенно при удалении марган¬
ца), сначала добавляют перманганат калия
или пиролюзит (диоксид марганца). Для об¬
ратной промывки гравийного фильтра требу¬
ется от I до 5% количества очищенной воды
(в зависимости от содержания железа или
марганца). Используются фильтры с дон¬
ными соплами или распылительными тру¬
бами.Благодаря аэрированию воды осуществля¬
ется ее обогащение кислородом и/или удале¬
ние газов (С02, ГЬБ), а также соединений,
воспринимаемых органами чувств. Содержа¬
щиеся я воде соединения серы (например,
продукты распада сульфида железа, Н^,
превращаются иод действием кислорода воз¬
духа в серу, которая может быть удалена. Для
этого применяются как открытые (каскадные
оросители, распылители), так и закрытые
аэрирующие установки (например, системы
Вентури). Аэрирование осуществляется рас¬
пылением воды в открытом резервуаре или с
помоще.ю иижекции воздуха в водяной тру¬
бопровод перед подачей в фильтр. Использу¬
емый технологический воздух должен быть
очищен от масла, воды, микроорганизмов и
не должен иметь запаха. При аэрировании в
герметичных емкостях происходит насыще¬
ние воды воздухом, что при падении давле¬
ния в дальнейших технологических операци¬
ях частично приводит к его выделению, а это
может вызвать образование осадков и/или
коррозию трубопроводов и арматуры, а также
нарушить поток воды. Поэтому по окончании
аэрирования рекомендуется проводить деаэ¬
рацию. Благодаря обогащению воды кисло¬
родом возможно окисление соединен ий тяже¬
лых металлов, что позволяет в последующем
предотвратить потери углекислоты. Точно
гак же с помощью аэрирования можно уда¬
лять галогенные соединения углеводородов,
при этом вид аэрирования (открытое или зак¬
рытое) определяют исходя пз баланса гидро¬
ксида кальция и углекислоты. Аэрирование
закрытого типа рекомендуется в тех случаях,
когда удаление СО* (нейтрализация) нежела¬
тельно — при этом воздух пропускается через
активированный уголь, который адсорбиру¬
ет органические углеводороды.При невысокой временной (карбонатной)
жесткости воды углекислота может быть аг¬
рессивной, и поэтому в целях предотвраще¬
ния коррозии она должна быть связана или
удалена подготовкой воды. Нейтрализация
воды используется для установления равио-
весногозначения pH (равновесного состояния
гидроксида кальция и углекислоты). Она мо¬
жет осуществляться с помощью открытого
аэрирования, фильтрованием через карбо¬
нат кальция или через доломитовые фильт¬
рующие материалы (М§0+ СаСО^), при¬
менением извести или известкового молока
(Са(ОН)2), добавлением соды (№2СО:,) или
гидроксида натрия (ЫаОН). Из-за растворе¬
ния доломитовых материалов карбонатная
*}-' й,'Щу.г'к '6 ' ■ \ пусконаладочные работы	ИННгарантийное и сервисное	»Н''!!—!Гм /•** ’ *■ V # - обслуживание	7»ГРУППА КОМПАНИЙНАЦИОНАЛЬНЫЕ ВОДНЫЕ РЕСУРСЫПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫВОДОПОДГОТОВКАДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА, соков,БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВразработка технологических схемпусконаладочные работыГРУППА КОМПАНИИ4.I т>(Ив)*1(-*220(»м. '4
Вы хотите знать все о пиве и напитках?Подпишитесь	и	выпускаемыйна журнал	НАПИТКИ ООО «гПишепоомиздат»Научно-производственный журнал «Пиво и
напитки» — профессиональное издание для
руководителей и специалистов предприятий, произво¬
дящих пиво, алкогольные и безалкогольные напитки,
соки, вино, а также для поставщиков сырья,
оборудования и вспомогательных материалов.На страницах журнала рассматриваются вопросы
менеджмента и маркетинга, публикуются научные
статьи о новых достижениях науки и техники,
информация об ингред иентах, материалах, сырье
и оборудовании, освещаются материалы конференций
и семинаров.Основан в 1996 г. издательством «Пищевая
промышленность».Выходит один раз в два месяца.Вы можете оформить подписку
на журнал «Пиво и напитки»:1)	В любом отделении почтовой связи:—	по каталогу агентства «Роспечать», подписной индекс журнала 72023
(полугодие) и 48642 (год);—	по объединенному каталогу «Пресса России», подписной индекс
83152 (второе полугодие).2)	Для библиотек — по адресному «Каталогу периодических изданий
для библиотек» по более выгодным ценам, подписной индекс Б 836.3)	Непосредственно в редакции журнала. Для этого заполните, пожалуй¬
ста, бланк-заявку и отправьте его по адресу: Редакция журнала
«Пиво и напитки», ул. Садовая-Спасская, д. 18, оф. 607, Москва,
Россия, 107996, по факсу (095) 208-89-52 или по электронной
почте beerprom@ropnet.ru.Мы направим вам счет на оплату, и вы будете получать журнал сразу
после его выхода из печати. Стоимость 1 (одного) номера журнала —
250 рублей, годовой подписки — 1500 рублей.4)	На Украине — обратившись в фирму «Троян» по тел.:+38 (044) 258-00-22, 258-27-32, 258-27-75, 258-01-23,В. Г. Виноградов.:НАПИТКИщШшш.Мы будем рады видеть Вас
в числе наших читателей!
Хранение, устройство и оборудование хранилищ395жесткость поды незначительно повышается.
При использовании щелочных химикатов
в качестве управляющей величины процесса
можно использовать значение pH воды.
ОбеззараживаниеУдаление или подавление м !Кроорганизмов
имеет огромное значение не только с точки
зрения соблюдения нормативных актов. Ос¬
тавшиеся микроорганизмы могут нанести
вред здоровью потребителей, а также вызвать
негативные изменения качества напитков
вследствие деструкции некоторых веществ
химического состава н образования нежела¬
тельных продуктов обмена.Стерильное (обеспложивающее)
фильтрованиеБактерии, дрожжи и плесневые грибы можно
удалить обеспложивающим фильтрованием
[26]. Глубокое фильтрование все больше за¬
меняется мембранным, так как в этом случае
проще контролировать целостность мембран
и производительность фильтрования. Обес¬
пложивающие фильтры по сравнению с хи¬
мическими процессами обладают значитель¬
ными преимуществами. Так, вкус обработан¬
ной на них воды в отличие от хлорированной
остается без изменений. Вода пригодна для
питья сразу же после прохождения фильтра,
вто время как при использовании окислите¬
лен (хлора, озона и т. п.) необходима опреде¬
ленная технологическая выдержка в проме¬
жуточной емкости соответствующего объе¬
ма. Принципы и области применения различ¬
ных технологий фильтрования описаны в
разделе 3.5.24.1.ХлорированиеПодавление роста вредных микроорганизмов
может быть проведено с помощью химиче¬
ской обработки. Путем использования хлора
можно уничтожить микроорганизмы, пред¬
отвратить размножение без их удаления из
воды. Принцип этого способа основывается
на бактерицидном действии сильного окис¬
лителя - кислорода. Для хлорирования ис¬
пользуется активная хлорноватистая кисло¬
та, добавляемая в поду в виде газообразного
хлора, водного раствора или таких соедине¬
ний, как гипохлорит. Баланс между хлорно¬
ватистой кислотой и ионами гипохлоритов,
определяющий эффективность метода, су¬
щественно зависит от значения pH и темпе¬
ратуры.Хлорсодержашие препараты или хлор в
виде газа вызывают образование свободныхрадикалов кислорода в соответствии со сле¬
дующими уравнениями реакций:С12+Н20<->Н0С1 + НС1,НОС1 -» Н.С1 + О.Первоначально наряду с соляной кисло¬
той образуется неустойчивая хлорноватистая
кислота (НОС1), которая затем распадается
на атом кислорода и соляную кислоту. По¬
лучение хлорноватистой кислоты с содер¬
жанием хлора от 15 до 18 г/л осуществля¬
ется фильтрованием хлорированной воды
через мраморную крошку или с помощью хло¬
рированной воды и соды. Образующаяся в ре¬
зультате гидролиза соляная кислота полнос¬
тью нейтрализуется и не влияет на значение
pH. В связи с этим очень важно, чтобы вода
имела невысокую карбонатную жесткость.
При расчете расхода материалов для уничто¬
жения микроорганизмов следует учитывать
поглощение хлора органическими соедине¬
ниями и процессы каталитического разло¬
жения.Необходимым условием эффективного по¬
давления микроорганизмов является созда¬
ние избытка хлора, уровень которого зависит
от количества и вида микроорганизмов и от
значения pH. Избыток хлора в питьевой воде
должен составлять в среднем 0,2 мг/л, а в теп¬
лой воле для мойки бутылок вследствие более
высокого значення pH — 5-10 мг/л. Избыток
хлора обусловливается добавленным количе¬
ством хлора с учетом его связывания окисля¬
емыми органическими веществами и други¬
ми соединениями и компонентами, присут¬
ствующими в воде и в сети трубопроиодон.
Степень связывания хлора определяется по
уменьшению количества добавленного хлора
следующим образом: хлорированная вода до¬
бавляется к соответствующей пробе воды, в
которой через 30 мин определяется содержа¬
ние хлора. Необходимое для хлорирования
количество хлора складывается, таким обра¬
зом, из доли связанного хлора и доли избы¬
точного хлора. Для уничтожения микроорга¬
низмов артезианскую воду иногда хлорируюто	дозировке 0,5-1 мг/л (по хлору) с учетом
степени его связывания. Важное значение
имеет и обеспечение достаточно длительного
времени контакта, соответствующею обраба¬
тываемому объему воды. Для эффективного
уничтожения микроорганизмов содержание
хлора, измеренное через 30 мни после начала
обработки, должно составлять 0.1-0,2 мг/л.
В аммиачной воде скорость подавления жил-
Г пава 6нсдсятслміости м икрооргаиизмов замедляет¬
ся п несколько раз. Использование гнпохло-
рмтов (NaOCl, Ca(OCl)^) приводит вследст¬
вие гидролиза мри разбавлении к смешению
значения pli и щелочную область и, соответ¬
ственно, к уменьшению скорости воздействия
но сравнению с уже описанными способами,
в связи с чем бактерицидное действие диокси¬
да хлора (СЮ2) выше, чем у хлора, и в щелоч¬
ном диапазоне значений pH. Іїезопасностьис-
пользопшши ОСЬ должна обеспечиваться
его получением на месте применения, так как
он является ядовитым газом и при контакте
с органическими веществами становится
взрывоопас ным. Растворимость СЮ;> в воде
примерно в десять раз выше, чем у хлора. Хотя
диоксид хлора благодаря своей высокой окис¬
лительной способности имеет преимущество
перед хлором, его устойчивость но отношению
к адсорбционному действию активированно¬
го угля является существенным недостатком,
так как в этом случае обработанная вода даже
после прохождения через активированный
уголь вследствие недостаточного дехлориро¬
вания может вызвать снижение качества на¬
питков из-за окисления веществ, входящих в
их состав (витамина С, изменение состава
аромата). Для больших объемов воды реко¬
мендуется применение газообразного хлора,
так как использование гипохлорита обходит¬
ся дороже. Гипохлорнтную обработку целесо¬
образно применять для небольших объемов
воды (например, в секции теплой воды машин
для мойки бутылок), так как высокая инвес¬
тиционная стоимость установки хлорирова¬
ния при небольших объемах обработки себя
не окупает. Гинохлоритную известь обычно
сильно разбавляют и дозируют мембраниым
насосом. Она содержит примерно 15% актив¬
ного хлора и требует значительно большего
времени для обработки, чем при использова¬
нии хлора или нестабильной хлорноватистой
кислоты. При хранении, которое должно осу¬
ществляться в холодном и темном месте,
содержание хлора в гипохлоритной извести
уменьшается.Способы обеззараживания с помощью
анодного окисления основаны на инактиви-
ровании биологических веществ путем отбо¬
ра электронов и образования хлора (электро¬
литическое получение хлора из содержащих¬
ся в воде хлоридов).При окислительном разложении органи¬
ческих веществ воды (например, гуминовых
кислот) могут образовываться галогенные
органические соединения, обладающие кан¬церогенными свойствами. Для таких соеди¬
нении установлена предельно допустимая
концентрация (ПДК), которую необходимо
соблюдать, и поэтому для подготовки воды с
высоким содержанием органических соеди¬
нений следует использовать другие способы
обработки.При использовании так называемых окис¬
лительных способов (включая описанное
ниже озонирование) следует принимать ме¬
ры для предотвращения образования галоген¬
ных углеводородов или хлоритов (при ис¬
пользовании СЮ2) в количествах, опасных
для здоровья.ОзонированиеПри озонировании необходимые для прояв¬
ления бактерицидного эффекта свободные
радикалы кислорода образуются согласно
следующему уравнению реакции:О3	-» Ог + О + энергия.Атомарный кислород обладает чрезвычай¬
но сильными окислительными и, как след¬
ствие, стерилизующими свойствами. С помо¬
щью такой обработки из воды одновременно
удаляются нежелательные красящие веще¬
ства и запахи. Вода не должна содержать
железа (в противном случае возникает опас¬
ность помутнения) и избытка органических
веществ. Из-за нестабильных свойств озон
следует вырабатывать из кислорода воздуха
непосредственно на месте использования с
помощью генератора напряжением 7000 В.
Если время до спонтанного разложения озо¬
на на кислород не может быть выдержано по
технологическим причинам, излишек озона
удаляют фильтрованием активированным
углем.Ультрафиолетовое облучениеПо сравнению с другими способами обезза¬
раживание ультрафиолетовым облучением
имеет целый ряд преимуществ — сокращение
производственных площадей, простота мон¬
тажа установки, отсутствие агрессивного
действия химических средств на трубопрово¬
ды и риска при транспортировке и хранении.Ультрафиолетовое излучение (особенно с
длиной волны 280-315 нм) благодаря отно¬
сительно высокому уровню энергии разру¬
шают протоплазму живых клеток. Ультрафи¬
олетовое излучение генерируется вакуумны¬
ми ртутными кварцевыми лампами, кото¬
рые встраиваются в проточные установки
для воды. Для облучения вода тонким ело-
Хранение, устройство и оборудование хранилищ397см подается к излучателю. Глубина обра¬
ботки ультрафиолетовым излучением в чис¬
той воде составляет всего 30 см.За доли секунды протоплазма бактерий и
спор разрушается, н микроорганизмы поги¬
бают. Помутнение воды и/или загрязнение
кварцевого стекла ультрафиолетового излу¬
чателя снижают эффективность обработки,
в связи с чем важно, чтобы конструкцией при¬
боров предусматривалась возможность очит¬
ки кварцевого стекла от отложений. Даже
небольшое помутнение или отложения би¬
карбонатов, железа, марганца и других ве¬
ществ, обусловливающих жесткость волы,
могут снизить интенсивность ультрафиоле¬
тового излучения более чем в два раза. По
этой же причине невозможна бактерицидная
обработка этим способом фруктовых соков,
пива, вина, молока и других коллоидных или
содержащих красящие вещества жидкостей.
Еще одним недостатком является неизбеж¬
ное ослабление мощности ультрафиолето¬
вых ламп с течением времени. Доказатель¬
ства изменения вкуса и запаха, вызываемых
этим способом, отсутствуют. Энергозатра¬
ты на облучение составляют от 4 до 6 кВт-ч
на 1 м:) воды.Обработка серебромБактерицидное действие серебра основано на
блокировании деятельности ферментов. Се¬
ребро вводится в воду электролитическим
путем с помощью анода протекторной защи¬
ты или покрытых серебром активированного
угля или керамических элементов. Время кон¬
такта с водой составляет 1 2 ч. Спирообра¬
зу ющне микроорганизмы характеризуются
высокой устойчивостью к этому способу об¬
работки. Предпосылкой эффективного при¬
менения способа обработки серебром явля¬
ется малое содержание в воде тяжелых ме¬
таллов, нитритов, хлоридов и органических
соединений.Удаление нежелательных веществ,
оказывающих влияние на вкус и запахТак как вода не должна оказывать негативно¬
го влияния на органолептические свойства
конечного продукта, необходимо использо¬
вать воду с нейтральным вкусом и запахом.
Присутствие соединений серы, солей железа
и марганца или повышенное содержание по¬
варенной соли, хлорида кальция и/или суль¬
фата магния в зависимости от их концентра¬
ции отрицательно сказывается на вкусе и
запахе воды. Органические соединения с низ¬кой температурой кипения могут быть удале¬
ны аэрированием, соли тяжелых металлов
окислением, осаждением и фильтрованием.
После хлорирования в присутствии фенолов
образуются хлорфенолы, которые даже в не¬
больших концентрациях могут вызвать затх¬
лые тона н запахе волы, усиливающиеся при
наличии метилирующих микроорганизмов.
Для удаления этих и других посторонних
компонентов в качестве адсорбирующего
средства обычно используют актннироваи-Поглошающая способность активирован¬
ного угля обусловливается его большой по¬
верхностью (площадь поверхности 1 г акти¬
вированного угля составляет около 500 м2),
благодаря чему может происходить катали¬
тическое разложение озона и ионов гипохло-
ритов (по не диоксида хлора). С течением вре¬
мени активность угля ослабевает, и его необ¬
ходимо заменить или регенерировать. Уголь¬
ные фильтры адсорбируют многие органи¬
ческие вещества, и поэтому фильтрованию
подлежит вода, содержащая живые микроор¬
ганизмы; возможно также их размножение
на образовавшейся в глубине фильтра пита¬
тельной среде и возникновение связанных с
этих многих других нежелательных обстоя¬
тельств. Если угольный фильтр не состоит
из песчанистого угля, то следует иметь в
виду, что некоторое количество угля может
само измельчаться до состояния пыли, кото¬
рую рекомендуется удалять тонким фильтро¬
ванием (иначе пыль приведет к появлению
в бесцветных прозрачных напитках нежела¬
тельного осадка).Для исключения нежелательных привку¬
са и запаха можно провести также обработку
воды окислительными средствами — двуоки¬
сью хлора и озоном.ДекарбонизацияВодопроводная вода, поверхностная или ар¬
тезианская, содержит растворимые неоргани¬
ческие (соли жесткости, нейтральные соли) и
в отдельных случаях органические соедине¬
ния (гуминовые вещества). Такие компонен¬
ты в зависимости от области применения
воды необходимо удалять. Это касается пре¬
имущественно солей жесткости, определяю¬
щих карбонатную и некарбонатную (посто¬
янную) жесткость воды. Кроме того, они мо¬
гут вступать в реакцию нейтрализации с кис¬
лотами, входящими в состав напитков, что, в
свою очередь, может привести к осаждению
398При декарбонизации уменьшается также
и общее содержание солей в воде, благодаря
чему происходит более или менее значитель¬
ная ее деминерализация. Еще одна важная
причину для проведения декарбонизации свя¬
зана с поглощением кислот солями карбонат¬
ной жесткости, что необходимо учитывать
при изготовлении фруктовых соков и напит¬
ков на их основе (см. раздел 7.3).По затра там осаждение растворенных гид-
рогеннмх карбонатов с помощью свежеобож-
женной или гашеной извести предпочтитель¬
нее термической декарбонизации. При этом
энергосберегающем способе достигается от¬
деление солен тяжелых металлов, и в про¬
мышленных масштабах его реализуют сле¬
дующим образом: в волу добавляют гашеную
известь или известковое молоко, и после
тщательного перемешивания растворимые п
воле соли, обусловливающие карбонатную
жесткость, осаждаются в виде карбоната
кальция (как известковый шлам). При этом
количество добавляемой гашеной извести
или известкового молока должно быть точно
согласовано с карбонатной жесткостью воды
(в противном случае избыток гидроксида
кальция увеличивает значение pH воды до не¬
желательного уровня). Особого внимания
требует расчет содержания извести в извест¬
ковой воде, так как оно подвержено темпе¬
ратурным изменениям, Описываемым спо¬
собом декарбонизация воды может осуществ¬
ляться либо в периодическом режиме (в спе¬
циально предусмотренных для этого резерву¬
арах и других емкостях), либо в непрерывном
режиме (например, ускоренной декарбониза¬
цией в вихревых потоках, позволяющей путем
применения катализатора уменьшить время
реакции с нескольких часов до 6-10 мин).
После реакторов декарбонизации, в которых
происходит смешивание воды с известью и
основное осветление, устанавливают гравий¬
ные фильтры, с помощью которых вода осво¬
бождается от взвешенных частиц.Поскольку оборудование для обработки
вышеуказанными способами в большинстве
случаев занимает много места, процесс необ¬
ходимо постоянно контролировать. Так как
подготовка известковой воды или известко¬
вого молока сопряжена с определенными
проблемами, то при соответствующем уров¬
не расхода воды для декарбонизации в насто¬
ящее время применяют ионообменники.В этих системах, если вода уже очищена
от взвеси и ионов тяжелых металлов, проис¬ходит замещение ионов водорода (Н+). Этот
процесс замедляется но мере потребления
ионов водорода в ионообмешшке, и декарбо¬
низация прекращается, когда замещаются все
водородные ноны. Для регенерации ионооб¬
менных смол используют серную или соля¬
ную (реже азотную) кислоты. Ионообменник
становится вновь пригодным для декарбони¬
зации только после регенерации.При ионообменных процессах высвобож-ты, которую из-за ее описанных выше агрес¬
сивных свойств необходимо удалять. Обра¬
ботка нонообменпиков разбавленными кисло¬
тами и химическая агрессивность получаемой
чистой воды вызывают необходимость ан¬
тикоррозионной обработки трубопроводов и
конструктивных элементов фильтров. Наи¬
более подходящим материалом для защиты
поверхности является в этом случае резина
или полимеры.Декарбонизация добавлением небольших
количеств таких кислот, как серная или со¬
ляная. хотя и является менее затратным и
более дешевым способом, чем ионообмен,
требует постоянного контроля и может быть
очень опасной. Кроме того, из воды предва¬
рительно должна быть удалена свободная
агрессивная углекислота. По сравнению с
ионообменным способом имеется еще один
недостаток, состоящий в том, что количество
используемых химических средств должно
рассчитываться в точном соответствии с
происходящими реакциями обменаУмягчение водыДля умягчения воды также могут использо¬
ваться ионообменные методы. Ионы калмшя
и магния (соли жесткости) в этом случае за¬
мещаются ионами натрия. В качестве регене¬
рационного средства применяется раствор
поваренной соли.Для ионного обмена используются синте¬
тические смолы, которые в состоянии заме¬
шать ионы химических соединений, раство¬
ренные в воде в виде солей, другими ионами.
Так, например, с помощью заполняющего
фильтр слабокислого катионита обусловли¬
вающие карбонатную жесткость воды ионы
кальция и магния заменяются ионами водо¬
рода, присутствующими в ионите в связан¬
ном виде.Ионообменные способы умягчения и де¬
карбонизации воды могут применяться в
различных системах параллельно или по¬
Хранение, усіройсгво и оборудование хранилищ399следовательно, а также в сочетании друг С
другом*.ДеминерализацияВ производстве безалкогольных напитков
иногда требуется обессоливание воды (осо¬
бенно в случае высокого содержания нит¬
ратов). При полном обессоливании часть
диссоциированных соединений удаляется
с помощью ионообменников, где перед силь¬
нощелочным анионитом используются по¬
следовательно подключенный сильнокис¬
лый катионит.На первой ступени отделяются ионы Са2',
М^, Ма", а на второй — БО*2 , С1 , НСОз',
Н5Ю3~ и N03'.Регенерация катионита осуществляется с
помощью серной или соляной кислоты, а ани¬
онита — раствором едкого натра. Поскольку
полностью обессоленная вода практически не
обнаруживает никаких примесей, разница в
значениях pH обработанной воды может быть
очень существенной. В зависимости от цели
применения обработанной воды эти различия
могут быть устранены с помощью последо¬
вательно подсоединенного выравнивающего
(так называемого «буферного») фильтра или
фильтра совместного Н-ОН-ионирования.
Если полного обессоливания воды не требует¬
ся, то буферизацию можно также осуществить
смешиванием полностью обессоленной воды с
необработанной водой или повышением жест¬
кости воды. Вместо использования двух раз¬
дельных фильтров для катионного и анионно¬
го обмена можно объединить их в одном (так
называемом фильтре совместного Н-ОН-
ионирования), однако эти фильтры необхо¬
димо подвергать раздельной регенерации.Хорошей альтернативой способу ионооб¬
менной подготовки воды, особенно при высо¬
ких концентрациях солей (> 400 мг/л), явля¬
ется обратный осмос. Одним из существен¬
ных преимуществ этого способа но сравне¬
нию с системами ионного обмена является
то, что для очистки мембран достаточно не¬
большого количества химических средств,
что существенно снижает уровень загрязне¬
ния окружающей среды. Более подробное опи¬
сание технологии обратного осмоса, использу¬
емой как для концентрирования, так и для под¬
готовки воды, приводится в разделах3.5.2.4.1 и5.2.1.1.3.6.7.2.	Подготовка воды
для питания котловВ зависимости от вида котла, а также от вели¬
чин давления и тепловой нагрузки на греющую
поверхность требования к составу воды для
питання котлов существенно различаются[51]. Так как котельные установки становятся
все более производительными, а, с другой сто¬
роны, при масляном и газовом отоплении из¬
меняется тепловая нагрузка на греющую повер¬
хность (что значительно усложняет условия
питания котлов водой), то к качеству волы
предъявляются все более высокие требования.
Их совокупностьіі ориентировочные значениятехнических данных сводят в таблицы, кото-рые каждое предприятие должно имен, для о г-делыюго пароного пли вод*топ) котла.Накипь па стенках котлеїв образуется в иер-вую очередь солями, СОСТ2ІВЛЯЮЩИМИ карбо-натную жесткость воды, то| есть бикарбоната-ми кальция и магния (см. 1(ыше разделы «Де¬карбонизация» и «Умягченне воды»). Частьдекарбонизированной воды, полученной опи¬
санным выше способом, рекомендуется на¬
правлять в котельную для дальнейшей подго¬
товки к использованию для питания котлов.
Если эта вода содержит н другие вещества,
обусловливающие некарбонатную жесткость,
обычно для их удаления достаточно натрие¬
вого ионообменника, поскольку для большин¬
ства котлов, установленных на предприятиях
по производству напитков, необходимость пол¬
ного обессоливания воды с помощью ионооб¬
менников возникает относительно редко.Упомянутый натриевый или щелочной
ионообменник обладает свойством замещать
ионы кальция и магния, обусловливающие
жесткость воды, ионами натрия. Образующи¬
еся в результате обменной реакции соли на¬
трия не являются солями жесткости.Уравнение реакции:/№А + Са(НС03Ь -» А = Са + 2^С03
4 N8Регенерация:\	/N8А = Са + 2№С1 -»А + СаС1г,4	Кагде А - ионообменная смола.•	При использовании воды, подготовленной ионообменном способом, для косе.танонления фрукто¬
вых и овощных соков следует принимать во внимание, что повышенный содержания отдельных
элементов замещения (например, натрия) могут привести к нежелательным илмеш'нннм к соках при¬
родного состава микроэлементов; см. также 6.7.4. - Прим. науч. ред.
Глава 6Расход соли для регенерации составляет
около (І0 г №іСІ на каждым градус жестко-Блапдаря полному обмену свойства ра¬
створенных в воде солей изменяются таким
образом, что они более не оказывают негатив¬
ного влияния на качество воды. Процесс те¬
ряет свою эффективность по мере расхода
ионов натрия в ионообменинке. Снижение
жесткости моды прекращается, когда замеша¬
ются все ноны натрия. Чтобы снова восста¬
новить ионообменную способность, матери¬
ал промывают раствором поваренной соли
(при этом ионы кальция и магния замешают¬
ся ионами натрия, см. уравнение реакции ре¬
генерации). Ионообмснник можно снова ис¬
пользовать для умягчения воды только после
регенерации.Как следует из уравнения ионообменной
реакции, в присутствии в воде бикарбонатов
кальция (а следовательно, при наличии кар¬
бонатной жесткости воды) образуется бикар¬
бонат натрия, который в паровом котле в за¬
висимости от давления разлагается с обра¬
зованием свободной углекислоты, попадаю¬
щей в систему нароснабжения и разрушающе
действующей на конструкционные материа¬
лы. По этой причине рекомендуется произво¬
дить предварительную декарбонизацию воды.Для питания котлов используется вода,
подготовленная указанным выше способом,
и возвратный конденсат, После нагрева до
102-104 °С вода проходит через деаэратор(из
стали марки У2Л) и попадает в изолирован¬
ный резервный сборник и оттуда — в котел.
Дегазация воды очень важна, так как при кн-
пеипн удаляются растворенные в пей и вы¬
зывающие коррозию газы (ианрнмер, углекис¬
лота и кислород). Процесс удаления газов
поддерживается топким распределением во¬
ды внутри дегазатора с номощыо переливных
щитков или распыляющих форсунок (этот
способ называется термической дегазацией).Чтобы сохранить эф(]>ектдегазации, резерв¬
ная вода должна находиться под давлением
1,2-1,3 бар при температуре не ниже 102—
105 °С. Резервная емкость для воды обеспе¬
чивается дополнительным подогревом, по¬
скольку при охлаждении вода снова будет
поглотать агрессивные газы. В емкости с
резервной водой дополнительно проводится
еще и химическая дегазация добавлением
гидразина или сульфита натрия. В пищевой
промышленности применение гидразина за¬
прещено в том случае, если нар используется
для стерилизации резервуаров и трубопрово¬дов, и существует риск контакта следов гид¬
разина с пищевым продуктом.В резервную воду обычно добавляют фос¬
фат (который подщелачивает коду и стаби¬
лизирует ее жесткость), а в случае необхо¬
димости — щелочные вещества (например,
гидроксид натрия, который связывает С02).В котельных установках с менее строгими
требованиями к составу воды и при наличии
воды с хорошими свойствами от некоторых
процессов обработки можно отказаться
например, использованием натриевого ионо-
обменнпка без предварительной декарбониза¬
ции или при отказе от умягчения воды. В этом
случае используется лишь так называемый
фосфатный затвор, заполненный полимер¬
ным фосфатом, встроенный в трубопровод
холодной воды и обеспечивающий растворе¬
ние фосфатов в проходящей через пего воде
Таким способом достигается стабилизация
солей жесткости, то есть сохранение их в ра¬
створенном состоянии. Данный способ по¬
лучил лишь ограниченное применение и не
может заменить умягчение воды. То же отно¬
сится и к химической дегазации с помощью
гидразина или сульфита натрия, а также к
добавлению гидроксида натрия без предше¬
ствующей термической дегазации.Большое значенне имеет контроль свойств
питающей воды и воды в котле. Для отбора
проб воды из котла необходимо подсоединить
к нему специальный охладитель.На некоторых предприятиях по производ¬
ству безалкогольных напитков имеются толь¬
ко так называемые водяные котлы для бу¬
тылкомоечных машин. Требования к воде
для этих котлов, работающих при низком
давлении, ниже, чем к воде для паровых кот¬
лов, в связи с чем ниже и затраты на подго¬
товку воды.6.7.3.	Подготовка воды
для мойки бутылокВследствие использования для мойки буты¬
лок щелочного раствора гидроксида натрия в
моечных машинах происходит осажден не ра¬
створенных в воде карбона тов и образование
накипи (как и при декарбонизации с. помо¬
щью известковой воды). Реакции в процессе
умягчения воды протекают при этом следую¬
щим образом:Са(НСО;,)а + 2 №011 СаСО;, ++ Ыа2СОа + 2 И20:СаБОд + №2СО:, -> СаСО:1 + Ыа-^О,.
Хранение, устройство и оборудование хранилищ401Из этих уравнений следует, что с помощью
соды, образующейся при умягчении поды или
при поступлении СО,, из щелочи, а также
соды, имеющейся н щелочи первоначально,
даже соли, придающие воде некарбонатную
жесткость (например, сульфат кальция) пре¬
образуются в нежелательный карбонат каль¬
ция. Последствия образования известковых
отложении весьма серьезны: они приводят
к засорению распылительных сопел, сниже¬
нию эффективности мойки, увеличению по¬
терь щелочи из-за образования отложений
на звеньях транспортера бутылок, увеличе¬
ние их веса и, как следствие, повышенный
расход энергии, образование накипи в тепло¬
обменниках и изменение перепада темпера¬
туры. В свою очередь это увеличивает бой
бутылок, а также опасность развития микро¬
организмов на известковых отложениях.Предотвратить ос аждение карбонатов мож¬
но либо добавлением фосфатов (см. раздел
6.7.2), либо (в случае высокой карбонатной
жесткости) с помощью описанных там же
натриевых ионообменников, преобразующих
соли кальция и магния в растворимые соли
натрия. Соли натрия также обладают щелоч¬
ными свойствами, что способствует повыше¬
нию эффективности мойки бутылок по сле¬
дующему механизму:№НС<>1 + Н20 -> ЫаОН + Н2СОя.6.7.4.	Подготовка воды
для приготовления
напитковСостав имеющейся в распоряжении воды в
большинстве случаев не отвечает требовани¬
ям, предъявляемым к производству напи тков.
В этой связи и в зависимости от условий про¬
изводства необходимо проведение специаль¬
ной подготовки воды. Эта подготовка опреде¬
ляется действующими в пищевой промыш¬
ленности нормативными актами для соот¬
ветствующих продуктов. Так, например, по
нормам ФРГ для питьевой воды ее умягчение
с помощью ионообменников разрешено толь¬
ко в том случае, если при этом не происходит
повышения содержания в питьевой воде ио¬
нов натрия. При использовании ионообмен¬
ной технологии следует учитывать, какое
влияние она может оказывать на состав ко¬
нечного продукта (согласно нормативным и
другим документам, характеризующим про¬
дукцию).При выборе способа подготовки воды (см.
раздел 6.7.2) необходимо принимать во вни¬
мание ее состав и область использования.
Наряду с уже названными критериями сле¬
дует учитывать и дополнительные требова¬
ния, предъявляемые к питьевой поде для про¬
изводства пищевых продуктов, предназначен¬
ных для непосредственного употребления.
При этом требования к питьевой воде отли¬
чаются от требований к воде для мойки буты¬
лок или для питания котлов.Подготовка воды требуется не только для
достижения необходимого качества питьевой
воды. Вода, используемая для изготовления
напитков, зачастую нуждается в дополни¬
тельной подготовке. Это касается, прежде
всего, жесткости воды, то есть содержащих¬
ся в ней соединений кальция и магния, кото¬
рые в готовом продукте могут привести к раз¬
личного рода дефектам.Растворенные в воде бикарбонаты (напри¬
мер, карбонатные соли жесткости) действу¬
ют как нейтрализаторы кислот (например,
лимонной) и уменьшают таким образом кис¬
лотность напитков. Зачастую это является
основанием для проведения декарбонизации
воды, так как поддержание стабильной кис¬
лотности путем добавления увеличенных ко¬
личеств лимонной кислоты в напитки на ос¬
нове фруктовых соков не допускается.Поставщики марочных продуктов, предла¬
гаемых на рынке, для обеспечения единства
вкусового профиля предписывают для произ¬
водства своих продуктов проведение декарбо¬
низации воды, так как в противном случае в
зависимости от места производства потребо¬
валось бы внесение разных количеств лимон
ной кислоты (из-за различий карбонатной
жесткости воды), что неприемлемо с техно¬
логической точки зрения. При изготовлении
лимонадов на основе эссенций негативное
влияние на стабильность ароматобразуюших
веществ оказывает низкое содержание буфер¬
ных соединений, наблюдающееся при исполь¬
зовании воды с невысокой жесткостью или
декарбонизированной воды (вследствие от¬
сутствия некоторых веществ, характерных
для состава фруктовых соков) [57). У данной
категории напитков для компенсации послед¬
ствий нейтрализации кислот солями карбо¬
натной жесткости лучше вместо декарбони¬
зации использовать повышенные дозировки
пищевой кислоты (например, лимонной).Свободный хлор, повышенное содержание
озона и кислорода уменьшают содержание
витамина С И неблагоприятно действуют па
402Глава 6аромат и (особенно) на цвет напитков, в част¬
ности напитков с мякотью, приводя к их обес¬
цвечиванию под действием окисления. Эти
дефекты качества напитков предотвращают
фильтрованием воды через активированный
уголь. Нежелательные побочные явлення вы¬
зываются наличием в воде ионов железа,
серебра и других металлов, оказывающих ка¬
талитическое действие на указанные выше
окислительные процессы и способствующих
образованию осадка. Поэтому следует воздер¬
жаться от проведения обеззараживания воды
обработкой серебром и при необходимости
провести деметаллизацию удалением ионовI(орчу продуктов также могут вызвать не¬
которые редко встречающиеся в питьевой
воде микроорганизмы, в связи с чем исполь¬
зование в производстве напитков бактерицид¬
ных фильтров является общепринятой нор-Восс.тановленные фруктовые соки изго¬
тавливают согласно принятым нормам по¬
средством восстановления доли удаленной
при концентрировании воды добавлением к
концентрированному соку деминерализиро-
наннои воды, не содержащей хлора. Для под¬
готовки воды и этих случаях иногда приме¬
няются установки для декарбонизации (при
отсутствии некарбонатной жесткости), но
чате — установки для полного обессоли-6.8.	Мойка и дезинфекция
бутылок и емкостейТ. ХюнВысокие требования к микробиологической
стабильности, предъявляемые к напиткам,
могут быть выполнены только обеспечением
безупречности гигиенического состояния все¬
го производственного процесса. При плани¬
ровании необходимых для этого мероприятий
и первую очередь следует исходить из со¬
хранения в неизменном виде свойств и ка¬
чества продукта и, следовательно, из прин¬
ципов зашиты потребителя. При этом вряд
ли осуществимо теоретическое требование
полной микробиологической стерильности,
означающее отсутствие всех жизнеспособ¬
ных форм микроорганизмов и инактивирова-
нис ферментативной активности. Согласно
определению, напиток считается «стериль¬
ным», если в образуемой им среде отсутству¬
ют патогенные микроорганизмы и микроор¬ганизмы, образующие токсины, а также со¬
держится минимальное количество нежела¬
тельных для напитков микроорганизмов, ко¬
торые при нормальных условиях не приводят
к порче продукта (см. раздел 9.2).Мойка обеспечивает практически полное
удаление нежелательных органических и не¬
органических веществ (называемых загрязне¬
ниями) с поверхностей или предметов. К за¬
грязнениям относятся, в частности, микроор¬
ганизмы, остатки продукта, отложения и про¬
чие инородные тела. В растворе моющего
средства загрязнения суспендируются, эмуль¬
гируются и/или растворяются, что обеспечи¬
вает их удаление вместе с моющим раствором
и моечной ВОДОЙ-Обеззараживание в целях предотвращения
инфицирования нежелательными микроорга¬
низмами, которые могут вызвать порчу про¬
дукта или нанести вред потребителю, называ¬
ется дезинфекцией. Целью дезинфекции яв¬
ляется получение микробиологически чистых
поверхностей, ие представляющих опасности
для изготавливаемого продукта или потреби¬
теля. Необходимым условием микробиологи¬
чески чистой поверхности является чистая в
физическом смысле поверхность, что и обес¬
печивается с помощью мойки,6.8.1.	Моющие
и дезинфицирующие
средстваМоющие средства должны обладать:♦	способностью к быстрому и эффективно¬
му растворению загрязнений;♦	глубиной проникновения;♦	смачивающим действием, определяемым
поверхностной активностью;♦	способностью к удалению загрязнений;♦	способностью уменьшать микробиологи¬
ческий показатель загрязненности:♦	моющей способностью;♦	устойчивостью к жесткости воды, способ¬
ностью не образовывать отложений;♦	способностью к омылению масел н жиро»:♦	отсутствием коррозийных свойств;♦	нейтральностью по отношению к вкусу и
запаху конечного продукта;♦	безвредностью (в применяемых дозиров¬
ках);♦	возможностью биологического разложе¬
ния в системах очистки сточных код;
Хранение, устройство и оборудование хранилищ♦	отсутствием ценообразования (п закры-♦	отсутствием расслоения компонентов;♦	высокой растворимостью;♦	возможностью контроля эффективной до¬
зировки;♦	возможностью многокра тного использо-♦	экономичностью.Не все моющие средства обладают пере¬
численными свойствами. Классическими
моющими средствами являются растворы
гидроксида натрия и соды. Сода в этой ком¬
бинации улучшает эффективность мойки,
однако она не обладает таким сильным ще¬
лочным и химическим действием, как гидро¬
ксид натрия. Оба средства вместе хорошо
растворяют и суспендируют грязь и слизь,
омыляют масла и жиры (с образованием во¬
дорастворимых щелочных и гидролизом бел¬
ковых соединений) и проявляют определен¬
ное бактерицидное действие. Их недостатком
является коррозионное действие на некото¬
рые металлы и каталитическое влияние на
образование солей жесткости. Осаждение
последних можно предотвратить с помощью
комплексообразующих веществ (полифосфа¬
тов, глюконатов при pi I болеее 7, этилендиа-
минтетраацетата при pH около 7, фосфона-
тов). Добавлением силикатов обеспечивает¬
ся набухающее и растворяющее действие и
уменьшается коррозия металлических час¬
тей. Смачивающие вещества снижают поверх¬
ностное натяжение волы, что позволяет раст¬
вору моющего средства проникнуть в трудно¬
доступные места поверхности, обеспечивая
возможность удаления тонко диспергирован¬
ных частиц загрязнения. Для ускорения мой¬
ки в кислых моющих средствах могут исполь¬
зоваться анионные и не ионные поверхност¬
но-активные вещества (ПАВ). Использова¬
ние средств, подавляющих пенообразование,
в замкнутых системах безразборной мойки
(CIP) и при мойке бутылок является обяза¬
тельным. В противоположность )тому при
мойке поверхностей в некоторых случаях об¬
разование пены или гелевого слоя является
желательным. Чтобы предотвратить рассло¬
ение некоторых моющих средств на состав¬
ные компоненты, к ним зачастую добавляют
наполнители.Кроме вышеупомянутых компонентов, по¬
вышающих моющую способность, иногда
применяются и добавки дезинфицирующего
действия. Такие продукты называются ком-бинировапнымп моющими и дезинфицирую¬
щими средствами,В зависимости от области применения к
моющим средствам предъявляются различ¬
ные требования.а)	Средства для мойки бутылокОсновой моющих средств для моечных ма¬
шин без очистки бутылок щетками является
гидроксид натрия (№011). В жидких сред¬
ствах применяются также водные растворы
№ОН концентрацией до 50%. Чтобы уси¬
лить моющую способность, повысить ста¬
бильность щелочи и ускорить процесс мой¬
ки, к основному веществу (№ОН) добавля¬
ют другие щелочи или моющие присадки.
Кроме того, для достижения комбинирован¬
ного действия зачастую добавляют дезинфи¬
цирующие средства. Состав моющих средств
для использования в бутылкомоечных маши¬
нах без щеток довольно разнообразен и за¬
висит от вида объекта, подвергаемого мойке,
жесткости воды и устройства моечной ма¬
шины.б)	Средства для мойки распылениемС помощью средств для распылительной
мойки можно удалить загрязнения преиму¬
щественно органического характера, что до¬
стигается в основном применением щелоч¬
ных моющих средств. При мойке алюминие¬
вых поверхностей моющие средства, однако,
не должны проявлять щелочные свойства
(опасность образования гремучего газа).Основой большинства щелочных моющих
средств для распыл тельной мойки служит
сода, обогащенная фосфатами и другими
органическими веществами для обработки
воды. Кроме них, в моющие средства при их
изготовлении добавляют ингибиторы корро¬
зии и ПАВы.Для обеспечения надлежащей эксплуата¬
ции современных установок для мойки тан¬
ков и емкостей', работающих под избыточным
давлением от 1 до 100 бар, к моющим сред¬
ствам добавляют пеногасители. Альтернати¬
вой являются специальные моющие средст¬
ва с регулируемым иеио- и гелеооразованнем,
которые хорошо зарекомендовали себя при
мойке поверхностей.Как уже отмечалось выше, комбинирован¬
ными моющими средствами называют такие
средства, в которые для получения опреде¬
ленного бактерицидного эффекта добавле¬
ны дезинфицирующие компоненты. Бактери¬
цидное действие комбинированных средств
основано на активном хлоре. В зависимости
404Глава 6от продукта хлор используется в связанномП моющих средствах для распылительно!!
мойки, предназначенных исключительно для
мочки поверхностей из нержавеющей стали
пли полимерных материалов, как правило,
основой является ЫаОН, а другие добавки
и основном те же. что и в средствах па осно¬
ве соды. Моющие средства, предназначенные
для машинной мойки пластмассовой тары,
также содержат КаОН, антистатические до¬
бавки (обычно склонные к сильному ценооб¬
разованию) и пеногаентели.Кроме щелочных н енльиошелочных мо¬
ющих средств, в качестве дополнительных
средств для удаления неорганических отло¬
жении, нерастворимых щелочами, применя¬
ются и кислотные продукты, Основами для
кислотных средств служат фосфорная, сер¬
ная или азотная кислота. Кроме того, эти
средства содержат І ІЛВьг и специальные нн-в) Средства для мойки безразборным спосо¬
бом (С//>)Для безразборной мойки СІР в основном
применяют силыюшелочные средства, харак¬
теризующиеся очень высокой долей №ОН.
Химический состав этих средств обычно не¬
сколько проще, чем средств для моііки буты¬
лок, а моющий эффект в еще большей степе¬
ни обусловливается щелочными свойствами.
Кроме того. С/Р-средства содержат ПАВы,
фосфаты и аффективные иеиогасители. На¬
ряду с енльнощелочными моющими средст¬
вами встречаются также комбинированные
средства на основе соды и активного хлора.Время от времени для создания пассивно¬
го слоя на металлических поверхностях к
щелочной мойке требуется кислотное допол¬
нение. Такие кислотные моюшие средства
содержит ингибированные органические и
неорганические кислоты, а также стабилизи¬
рующие и смачивающие добавки. Кислыми
основами средств являются серная, азотная
и фосфорная кислоты.Эффективная дезинфекция возможна толь¬
ко после мойки. К дезинфицирующим средст¬
вам предъявляются следующие требования:♦	быстрое н эффективное ун нчтожение мик¬
роорганизмов;♦	отсутствие коррозионного действия;♦	нейтральность по отношению к вкусу и
запаху конечного продукта;♦	безвредность (в применяемых дозиротіках);♦	возможность биологического разложенияв системах очистки сточных вод;♦	отсутствие ценообразования (в замкнутыхсистемах);♦	отсутствие расслоения компонентов;♦	высокая растворимость;♦	возможность контроля эффективной дози¬
ровки;♦	возможность многократного использовп-♦	экономичность.Эффективность дезинфицирующих средств
при повышении дозировки до определенной
степени возрастает. Слишком малая дознров-
ка может привести к развитию у различных
микроорганизмов невосприимчивости к бак¬
терицидному действию, что ставит под сом¬
нение эффективность дезинфицирующих ме¬
роприятии. Применение дезинфицирующих
средств в горячем состоянии может повысить
их диффузионную способность н, вследствие
этого, их эффективность.Применение на протяжении длительного
времени одних и тех же комбинаций дезин¬
фицирующих средств в одних и тех же усло¬
виях может выработать у различных микро¬
организмов невосприимчивость к этим сред¬
ствам, и в отдельных случаях микроорганиз¬
мы могут перенести дезинфекцию без всякого
вреда для себя, Поэтому рекомендуется время
от времени менять дезинфицирующие сред-В качестве примера комбинированных мо¬
ющих и дезинфицирующих средств можно
привести средства с хлорсодержащими ком¬
понентами. Чаще всего хлор применяется в
виде гипохлорита натрия. При разложении
хлорноватистой кислоты образуются кисло¬
род, обладающий бактерицидным действием,
и соляная кислота, которая нейтрализуется
карбонатными солями жесткости воды (см.
раздел 6.7). Потери активного вещества мо¬
гут произойти из-за реакций с остатками за¬
грязнений.Пероксид водорода (Н-202), нейтральное
дезинфицирующее средство, полностью раз¬
лагающееся на воду и кислород, который
в момент возникновения проявляет сильное
бактерицидное действие. При концентрации
25-50% и температуре 60-90 'С в течение не¬
скольких секунд можно обеспечить леталь¬
ность спор. При холодной дезинфекции кон¬
центрация пероксида в зависимости от вре¬
мени воздействия составляет 0,3-3%. При
применении в горячем состоянии и возденет-
Хранение, усіройство и оборудование хранилищвин п течение 20-30 мин достаточно концен¬
трации от 0,1 до 1%.Комбинированием уксусной кислоты с
Н2О2 получается кислотное дезннфшшрую-
шее средство (перуксусная кислота) с хоро¬
шим бактерицидным действием, в том числе
по отношению к спорам. 13 отличие от других
средств; бактерицидные свойства которых
основаны на действии активного кислорода,
это средство может эффективно использо¬
ваться и при более низких температурах (око¬
ло 10 °С'). Перуксусная кислота в концепт
рации 0,07% и выше не только повреждает
белки клеточных перегородок, но и после
проникновения в клетку денатурирует фер-Четвертичные аммониевые основания (ней¬
тральные) обладают поверхностно-актив¬
ными свойствами и, следовательно, хорошей
проникающей способностью, не разъедают
металлы, в применяемых концентрациях бе¬
зопасны и не обладают запахом. Бактерицид¬
ное действие этих вешеств очень интенсивно,
что объясняется контактным эффектом, и
поэтому данное средство при использовании
почти не расходуется и им можно пользовать¬
ся в течение продолжительного времени.Четвертичные аммониевые основания со¬
стоят из анионного (например, хлора, брома,
йода) и катионного компонентов, в котором
с одним атомом азота связаны различные
органические радикалы. Этим объясняются
их гидрофобные свойства и поверхностная
активность. Эти средства хорошо хранятся
и применяются в концентрации 0,1 -0,2%.
Вследствие разбавления или повреждения
другими химикатами концентрация активно¬
го вещества может снижаться, и поскольку
это вызывает снижение эффективности, не¬
обходимо следить за тем, чтобы концентра¬
ция была не ниже 0,05%.Для дезинфекции в кислой области pH
могут использоваться йодофоры, которые на
основе своей окисляющей способности про¬
являют бактерицидное действие. Использо¬
вание йодофоров при температурах выше
40 °С из-за процессов сублимации ведет к
увеличению риска коррозии.К эффективным дезинфицирующим сред¬
ствам можно отнести и тепло в виде горя¬
чей воды или пара. Требуемые для денатура¬
ции белков значения температуры и времени
воздействия зависят от вида микроорганиз¬
мов; эти значения выше для спор и вегетатив¬
ных клеток, устойчивых к длительному не¬
благоприятному воздействию. Для большин¬ства микроорганизмов, вызывающих порчу
нанитков, достаточно обработки длительно¬
стью 20-30 мин при температуре 85-05 ”С.
При использовании пара для стерилизации
емкостей необходимо учитывать возникаю¬
щее внутри них конденсационное разрежение.
Чтобы предотвратить повторное бактериаль¬
ное заражение, продувка должна производить¬
ся стер) Iл ы I ы м воздухом.Эффективность дезинфицирующих меро¬
приятии можно оценить отбором проб и куль¬
тивированием микроорганизмов согласно
микробиологическим методам контроля (на¬
пример, метод IFU или метод с аденозинтри-
фосфатом, АТФ). В последнем случае АТФ
живой клетки преобразуется с помощью фер¬
мента люииферазы и благодаря флюоресци¬
рующей реакции становится заметным. Дли¬
тельность определения АТФ микроорганиз¬
мов составляет от 2 до 5 мин, что но сравне¬
нию со стандартными микробиологическими
тестами, занимающими от нескольких часов
до нескольких суток, представляет большой
прогресс в разработке аналитических мето¬
дов микробиологического контроля. Устано¬
вить, какой микроорганизм (живой или мерт¬
вый) является источником выделенного АТФ,
этим способом невозможно, так что по резуль¬
татам такого теста можно судить лишь о на¬
личии загрязнений.В настоящем разделе приведен общий об¬
зор моющих и дезинфицирующих средств.
При выборе нужного типа моющего сред¬
ства (которое к тому же может присутство¬
вать на рынке под различными торговыми
марками) необходимо учитывать его область
применения, обусловленную действием ак¬
тивных компонентов.6.8.2. Способы мойки
и дезинфекцииДля преодоления адгезионного взаимодейст¬
вия загрязнений с очищаемой поверхностью
мойка может осуществляться комбинирован¬
ным действием механической энергии и мою¬
щих средств. Трудоемкость мойки и способ ее
проведения зависят от степени и вида загряз¬
нений (давность загрязнения, адгезия, со¬
став) и свойств поверхности. В этой связи
решающую роль играют микробиологические,
физические и химические процессы. Для по¬
лучения оптимального результата необходи¬
мо правильно согласовать следующие пара¬
метры с учетом взаимосвязей между ними:
вид моющего средства, характер потока (тур¬
406Глава 6булентность). температура и время действия.
Эффективность различных средств зависит
от области применения (значения pH, состава
загрязнения), концентрации и условий при¬
менения (температура, время воздействия).
Повышение скорости потока при соответству¬
ющем конструктивном исполнении устройст¬
ва для удаления загрязнений можно исполь¬
зовать турбулентность и связанное с ней ин¬
тенсивное механическое воздействие. Увели¬
чение температуры мойки на каждые 10 °С
увеличивает эффективность мойки при про¬
чих равных условиях примерно в два раза.
Такое же значительное влияние на процесс
мойки оказывает и время воздействия мо-
юших средств. В начале процесса моющее
средство проникает в структуру загрязнений,
а затем начинается реакционное взаимодей¬
ствие и переход загрязнений в раствор. С по¬
мощью интенсификации механической очи¬
стки, повышения температуры п увеличения
времени воздействия можно уменьшить до¬
зировку моющего средства и одновременно с
этим объем сточных вол.Фазы мойки и дезинфекции:♦	удаление крупнодисперсных загрязнений
предварительной механической очисткой;♦	предварительная мойка горячей водой;♦	мойка моющим раствором;♦	промежуточное ополаскивание;♦	сушка поверхности (если не предусмотре¬
на последующая дезинфекция);♦	лрзицфскцпя;Различают следующие способы мойки:♦	механическая мойка с номошыо устройств
высокого давления;♦	химическая мойка с применением низкого♦	химическая мойка с применением высоко¬
го давления.Ручная мойка включает в себя предвари¬
тельное ополаскивание, мойку щетками с
использованием пригодных для этого мою
щих средств, ополаскивание и дезинфекцию
соответствующими средствами (не менее 1 чпитьевой водой.При использовании способа высокою дав¬
ления (70 -100 бар) загрязнения удаляют стру¬
ей высокого напора. Мойка способом низкого
давления (1 -8 бар) заключается в разбрызги-вапии моющего средства без сопутствующе¬
го механического воздействия. В обоих слу¬
чаях используются встроенные в емкость или
передвижные распылительные головки (на¬
пример, игольчатые). Применение способа
высокого давления может привести (особен¬
но при мойке наружных поверхностей — на¬
пример, емкостей и оборудования для розли¬
ва) к образованию аэрозолей и, следователь¬
но, к проникновению загрязнений и микро¬
организмов в труднодоступные места. Для
мойки таких поверхностей применяют иено-11	гелеобразующие моющие средства, которые
при разбрызгивании прилипают к поверхно¬
сти, размягчают загрязнения и затем раство¬
ряют их. Еще одним преимуществом это¬
го способа является возможность пополне¬
ния через определенный промежуток времени
активного вещества в зоне реакции.Что касается многократного использова¬
ния моющих и дезинфицирующих растворов,
то различают следующие системы:а)	ступенчатая мойка — регенерация отрабо¬
танного раствора в сборниках, восстанов¬
ление концентрации и повторное исполь¬
зование до 7-10 циклов;б)	мойка с потерей моющего средства — одно¬
разовое применение растворов (как прави¬
ло, меньшей концентрации, чем в случае а);в)	безразборная мойка установок и трубопро¬
водов (С/Р-мойка) в одном или несколь¬
ких циклах. При этом необходимые тех¬
нологические операции, смена моющих
и дезинфицирующих растворов, их конт¬
роль, а также последующие регенерация
растворов и прочие операции производят¬
ся автоматически (с помощью системы
управления технологическим процессом и
контрольно-измерительных приборов).В качестве примера можно привести сле¬
дующую схему мойки:1.	Предварительная мойка водой в течение2.	Щелочная мойка (горячая, при 85 °С) или
комбинированная мойка и дезинфекция
(15 мин).3.	Ополаскивание водой (горячей/холодной),10-20 мин.4.	Кислотная мойка при 65 “С, около 30 мин.5.	Промежуточное ополаскивание, около
10 мин.6.	Химическая дезинфекция (теплая или го¬
рячая) с использованием активного хлора
(около30 мин).
Хранение, устройство и оборудование хранилищ4077.	Окончательное ополаскивание водой (го¬
рячей/холодной, около 20-30 мин).Выбор моющих и дезинфицирующих ра¬
створов, их концентрация, температура, про¬
должительность воздействия и т. п., а также
общая схема мойки должны соответствовать
имеющимся условиям и применяемым мате¬
риалам. При ступенчатой мойке для предот¬
вращения попадания крупиодисперсных час¬
тиц загрязнений в сборни к, предназначенный
для многократно используемых моющих и
дезинфицирующих растворов, первая порция
моечной воды с большим количеством за¬
грязнений обрабатывается отдельно.Подробнееосанитарно-гигиенических ме¬
роприятиях, мойке и дезинфекции см. [41,
58,61].6.8.3.	Мойка бутылокПринцип действия машины для мойки буты¬
лок должен соответствовать их типу и степе¬
ни загрязнения. Например, бутылки для ми¬
неральной воды характеризуются относи¬
тельно небольшой степенью загрязнения —
в отличие от бутылок для розлива сладких
напитков, в которых формируется оптималь¬
ная питательная среда для развития различ¬
ных микроорганизмов.Так как мойка замачиванием в ваннах, спо¬
собом орошения и в установках с дополни¬
тельной чисткой щетками в настоящее время
представляют только исторический интерес,
остановимся подробнее на комбинирован¬
ном способе замачивания и орошения. В ос¬
новном для мойки используются машины
с одним выходом (односторонние), то есть с
загрузкой и вьирузкой бутылок с одной сто¬
роны установки на двух различных уровнях.
Реже используются машины с двумя выхо¬
дами (двухсторонние), в которых грязные бу¬
тылки загружаются с одной стороны маши¬
ны, а чистые бутылки покидают машину с
противоположной. Благодаря такому про¬
странственному разделению зон фязных и
чистых бутылок конструктивно обеспечива¬
ется меньший риск повторного инфицирова¬
ния. Недостатками таких машин являются
необходимость в больших производственных
площадях и более сложное управление рабо¬
той установки.Машины имеют относительно длинную
замочную ванну (рис. 6.11), что в сочетании
с высокой температурой и продолжитель¬
ным временем воздействия дает хорошую
микробиологическую эффективность дажепри сравнительно небольшой дозировке мо¬
ющего средства. В машине находятся но
меньшей мере два, а иногда и три щелочных
раствора различной концентрации, темпера¬
туры и состава; например, раствор для пред¬
варительного замачивания при 65 °С,для
основного замачивания при 65-80 "С, ще¬
лочной раствор для орошения при 65 °С
(внутри и снаружи бутылки), фосфатная
станция (45 °С) и холодная вода для опо¬
ласкивания (внутри и снаружи). Обновле¬
ние щелочного раствора I происходит засчет
щелочных растворов II и III, состояние кото¬
рых ежедневно контролируется. В случае не¬
обходимости производится их обновление, в
то время как щелочной раствор 1 становится
все более концентрированным и обновляется
редко. Контроль концентрации п обновление
щелочного раствора производится автома ти¬
чески с помощью датчиков электропроводно¬
сти, а также дозирующих устройств.Эффективность мойки зависит от темпе¬
ратуры щелочного раствора, давления и спо¬
соба о|юшения жидкости, а также от продол¬
жительности воздействия моюших растворов,
используемых при замачивании и орошении.
Стерильность обеспечивается замачиванием
в 1%-ном растворе щелочи с температурой
65-70 °С втечение4-5 мин. На практике про¬
должительность всего цикла обработки бу¬
тылок в моечной машине составляет около
13 мин, из которых в течение более чем 6 мин
бутылки находятся в жидкости при темпера¬
туре от 75 до 80 "С.Конструкция конвейера для бутылок и об¬
легченные подвески транспортирующих эле¬
ментов (без уменьшения их прочности) зна¬
чительно снижают их теплоемкость и. как
следствие, расход энергии. Расход тепла в
этих установках снижен также благодаря по¬
вышенной температуре при предварительном
нагреве. Меньше и расход электроэнергии,
так как в высокопроизводительных машинах
растворение загрязнений и удаление буты¬
лочных этикеток осуществляется преимуще¬
ственно на этапе замачивания к щелочной
ванне, а в последующих оросительных зонах
осуществляются процессы теплопередачи и
ополаскивания [74]. Благодаря применению
внешнего пластинчатого теплообменника су¬
ществует возможность дополнительной пе¬
редачи тепла от промежуточного щелочного
раствора к предварительному с потоком мо¬
ечной и охлаждающей воды, что дает эконо¬
мию насыщенного пара или горячей воды
при одновременном уменьшении расхода све-
12345678 9 10	11	12	13Рис. 6.11. Односторонняя машина для мойки бутылок с рекуперацией тепла 1ппос1еап (КНЭ МазсЫпеп-
ип(1 АЫэдеЬаи Лб):I - подача бутылок; 2- предварительное замачивание I (замочная ванна); 3 - удаление остатков.4 - вытяжка; 5 - выгрузка боя стекла; 6 - предварительное нагревание 3 (орошение); 7- предваритель¬
ное нагревание 2 (замочная ванна); в - предварительный щелочной раствор, рекуперация (орошение):9- предварительный щелочной раствор, рекуперация (замочная ванна); 10- перекачка щелочи;II-	щелочной раствор ! (замочная ванна); 12, 16- мойка щелочью; 13- теплообменник; 14- щелочной
раствор (смачивание наружных поверхностей); 15- конвейер для выгрузки этикеток; 17-ополаскивание
дна бутылок; 18- промежуточный щелочной раствор, рекуперация (орошение наружных поверхностей);19 - промежуточный щелочной раствор, рекуперация (орошение); 20 - промежуточное орошение; 21 - зона
I (орошение наружных поверхностен); 22 - зона 1 |орошение); 23 - зона 2 (орошение наружных поверхно¬
стей); 24- зона 2 (орошение); 25- зона 3 (орошение); 26-свежая вода юрошение): 27- выгрузкабутылок; 28- выход паражей воды (этот процесс называется рекупе¬
рацией тепла).В целях уменьшения степени загрязнения
сточных вод н устройства для удаления эти¬
кеток были внесены существенные конструк¬
тивные изменения, благодаря которым уда¬
ление этикеток осуществляется быстрее и,
соответственно, сокращается время их кон¬
такта с раствором щелочи 162].Повышенное содержание в сточных водах
остатков напитков из многоразовых (оборот¬
ных) бутылок 16-51 привело к необходимости
разделения процесса удаления остатков на¬
питков из бутылок и их мойки, в результате
чего первый процесс осуществляется перед
основной мойкой путем разбрызгивания жид¬
кости внутри бутылок и последующего их
ополаскивания потоком теплой воды из про¬
межуточно!! оросительной зоны. Использо¬
вание дополнительного оборудования целе¬
сообразно лишь в том случае, если на пред¬
приятии имеется возможность выгрузки об¬
разующихся на этой стадии сточных под с
остатками напитков из моечной машины на¬
ружу но отдельному дренажному каналу и
возможность раздельной очистки этих вод.
Для нейтрализации сточных вод машины
для мойкн бу тылок оборудуют автоматиче¬ским дозатором углекислого газа, устанавли¬
ваемым в промежуточной оросительной ка¬
мере. Для мойки бутылок с алюминиевыми
элементами рекомендуется использовать си¬
стему автоматического включения и отклю¬
чения вентиляционного оборудования для
отвода взрывоопасных концентраций водо¬
рода (что позволяет избежать образования
гремучего газа).6.8.3.1.	Маршрут движения бутылокБутылки в корзинах, перемещаемых с помо¬
щью цепного конвейера или шарнирных ва¬
лов и зубчатых колес (в последнем случае от¬
падает необходимость регулировки звеньев
цепи и сокращаются затраты на смазку), по¬
сле удаления остатков напитков и предвари¬
тельного ополаскивания использованной во¬
дой проходят через несколько замочных ванн
(рис. 6.11). Благодаря поворотному т ранс¬
портировочному устройству бутылки зани¬
мают удобное для удаления содержимого по¬
ложение. что предотвращает дальнейшее рас¬
пространение загрязнений и остатков мого-
ших средств. Затем в верхней части машины
бутылки проходят через оросительную зону,
осиашенпую вращающимися распылитель¬
ными соплами [38]. Благодаря вращению
Хранение, устройсто и оборудование хранилищ409вала факел орошения следует за движением
бутылок, вследствие чего в бутылках воз¬
никает турбулентный поток. По завершении
операций обработки бутылок растворами ще¬
лочи в большинстве случаев ирсизводится
дополнительное оросительное ополаскива¬
ние бутылок для смывания остатков щелочи
с отдельным каналом отвода жидкости (что¬
бы теплая вода в следующей оросительной
зоне не приобрела щелочные свойства из-за
поглощенного раствора щелочи). Тем самым
предотвращается инфицирование при высо¬
ком значении pH и образование отложений.
В завершение цикла проводится окончатель¬
ное ополаскивание бутылок питьевой водой.Перепад температур внутри машины для
предотвращения боя бутылок должен быть
согласован с характеристиками их теплового
расширения. Повторное использование моеч¬
ной воды позволяет сделать энергетический
и водный баланс машины более рациональ¬
ным. Для этикеток, удаленных ъ процессе
мойки, в машине имеется специальное уст¬
ройство выгрузки.Моюший щелочной раствор регенерирует¬
ся во внешнем сборнике путем седиментации
или фильтрования. Теплоизоляция этого ре¬
зервуара уменьшает потери тепла во время
длительных ночных простоев машины. Мой¬
ка внутреннего пространства машины в ос¬
новных рабочих зонах осуществляется с по¬
мощью встроенного разбрызгивающего обо¬
рудования высокого давления.Для бутылок из полиэтилентерефталата
(ПЭТ) производятся специальные машины,
настроенные на бережную мойку, имеющие
приемные устройства с захватом иод горлыш¬
ко бутылки (например, фирмы КК(ЖЕ5). Для
мойки П ЭТ-бутылок моечные маш ины долж¬
ны быть оснащены системой точной регули¬
ровки температуры, так как в зависимости от
типа бутылки температура не должна превы¬
шать 60 °С (не более 64 °С). Для исключения
возможности распространения загрязнений в
каждой зоне обработки должна быть обеспе¬
чена возможность продувки или удаления
остатков моющих растворов с вогнутого дна
бутылок, а для обеспечения максимальной
безопасности относительно бактериального
заражения перед погружением бутылок в ван¬
ну с водой рекомендуется провести замачи¬
вание в ванне с дезинфицирующим раство¬
ром [33].По понятным причинам здесь мы не мо¬
жем более подробно рассмотреть различные
конструкции машин для мойки бутылок ивиды моющих средств — более подробно об
этом см. [38,44, 63,70].Чистые бутылки не должны содержать
остатков щелочных растворов [551. Визуаль¬
ный контроль бутылок на ленте конвейера,
который осуществляется персоналом на про¬
свет с помощью специального экрана, очень
утомителен и бывает неэффективен, В насто¬
ящее время используются методы тщатель¬
ного контроля с помощью так называемых
электронных «инспекторов бутылок* [28].
Контроль осуществляется физико-механи¬
ческим методом (например, с помощью сис¬
темы распознавания образов) на отсутствие
инородных тел, повреждений стекла, остат¬
ков щелочных растворов и т. п. Бракованная
тара отсортировывается с помощью фотоэле¬
ментов и т. п.Рекомендуется пространственно разделить
зону мойки бутылок и зону розлива; с другой
стороны, маршрут следования чистых буты¬
лок до станции розлива для уменьшения опас¬
ности повторного заражения должен быть по
возможности более коротким. Иногда риск
повторного заражения уменьшают, закрывая
конвейерные ленты с бутылками кожухом,
применяя систему обдува горлышек бутылок
стерильным воздухом или ультрафиолетовое
облучение. Информация о розливе и укупорке
бутылок приведена в разделе 7.6.1.2.1, а конт¬
роль уровня наполнения и соответствующие
устройства описаны в разделе 7.6.1.7.6.8.3.2.	Обработка одноразовых
бутылокНовые одноразовые бутылки в настоящее
время поставляются стекольными завода¬
ми с соблюдением санитарно-гигиенических
норм — упакованными в пыленепроницае¬
мую термоусадочную пленку или на поддо¬
нах. обтянутых пленкой. Бутылки, содержа¬
щие небольшое количество пыли, требуют
минимальных затрат на мойку и специально
оборудованных для этого машинах. В связи г
микробиологической чувствительностью со¬
косодержащих напитков рекомендуется при¬
менять для мойки и дезинфекции (в случае
необходимости) специальные машпны-опо-
ласкнватели ("ринзеры, Rinser), работающие
на холодной и/или горячей воде.6.8.3.3.	Расположение машинПолностью автоматизированные упаковоч¬
ные машины обеспечивают аккуратную и
надежную распаковку и упаковку ящиков с
бутылками. После снятия с поддонов и рас-
Глава 6пакоикм многооборотныебутылки е завинчи¬
вающейся пробкой подаются в специальную
машину, в которой удаляются пробки или их
остатки, и только после этого бутылки попа¬
дают п машину для мойки бутылок. Ящики
для бутылок с помощью кантователя транс¬
портируются к машине для мойки ящиков.
Чистые ящики затем подаются к упаковоч¬
ной машине для бутылок, которая распола¬
гается после этикетировочной машины. Для
новых бутылок предусматриваются специ¬
альные машины для распаковки.После мойки бутылки проходят инспекцию
и поступают в машины для розлива и укупор¬
ки, а затем (в зависимости от способа розли¬
ва) в пастеризатор бутылок и этикетировоч¬
ную машину (подробнее об этикетировании
см. раздел 7.6.1.6). Далее бутылки проходят
через контроль (иногда полностью автома¬
тизированный), где проверяются уровень на¬
полнения, качество укупорки и наличие тех
пли иных аксессуаров. Бутылки, успешно
прошедшие контроль, полаются в упаковоч¬
ный автомат.6.9.	Энергоснабжение:
пар, электроэнергия,
водаУ. ШобингерПредприятия но производству фруктовых и
овощных соков расходует большие количе¬
ств;! воды, тепла и холода. Вода различной
температуры используется для мойки или ох¬
лаждения, горячая вода и пар — для бланши¬
рования и пастеризации, электроэнергия -
для работы холодильных установок, насосов,
центрифуг и т. п. Если в начале 1970-х гг. энер¬
гозатраты в производстве яблочного сока со¬
ставляли 11% от общих затрат (без стоимости
сырья) [ 1 ], то в начале 1980-х гг. они возросли
до 30%. Затраты на производство и реали¬
зацию яблочного сока приведены в табл. 6.2.Таблица 6.2. Затраты на производство 1 л
яблочного сока при розливе в стеклянные
бутылки и в картонную упаковку, %. По [53]ПереработкаПронзводство/хранУнаковка/ро.члииМаркетинг/продажОтпускная заводская цена за бутылку в
1997 г. составляла в среднем 1,10 1>М (0,56
Евро), а за картонную упаковку — 0,80 Г)М
(0,41 Евро). Поскольку ранее розливом сока в
бутылки занимались в основном небольшие
предприятия, то при использовании картон¬
ной упаковки (более крупными предприятия¬
ми) получается другая структура затрат.Для универсальной линии по производ¬
ству фруктовых соков фирмы Вепиггі (произ¬
водительность 2-2,5 т фруктов/ч), для полу¬
чения сока без концентрирования и розлива
технико-экономические показатели прини¬
мают следующие значения (29]:Пар, кг-1000На 100 л с.200Для всего технологического процесса пе¬
реработки яблок (от загрузочного бункера
до танка для хранения концентрированного
сока), то расход пара и воды на 100 л сока за
счет концентрирования сока и ароматобразу-
ющих веществ (исключая сушку выжимок)
для среднего европейского предприятия по¬
лучается существенно выше (40-50 кг пара и
600 800 л воды на 100 л сока). Потребление
электроэнергии, напротив, несколько ниже
(1,7-1,9 кВт/100 л). При использовании ох¬
ладительной башни (градирни) можно сни¬
зить расход воды не менее чем на 60%.Сравнение затрат для различных систем
производства яблочных соков приведено в[52]. Для установок по переработке винограда
производительностью 6 т/ч и розливе 5000 л
сока/ч расход электроэнергии, согласно [21],
составляет 144,2 кВт ч, а пара - 2040 кг (для
всех машин и агрегатов), воды — 23,5 м3 и воз¬дух;-74 мДля собствешюгоэнергоснабжения в боль¬
шинстве случаев применяют парогенераторы.
Выбор котлосистемы в основном зависит от
величины наропотрсбления и необходимого
давления пара. Колебания в паропотреблении
могут быть выравнены с помощью подклю¬
чения парового накопителя. В обшем случае
следует исходить из того, что затраты на обо¬
рудование и эксплуатацию с ростом темпера¬
туры повышаются. Если пар используется
только для нагрева, не имеет смысла поддер¬
живать давление пара выше, чем это необхо¬
димо, так как теплота парообразования с по¬
вышением температуры, а значит, и с повы-
Хранение, устройство и оборудование хранилищнос давление рассчитывается по давлению
насыщенного пара при необходимой его тем¬
пературе на месте потребления.В качестве топлива в настоящее время
обычно используют жидкое топливо (мазут)
или природный газ. реже — уголь и кокс.
Вода для питания котлов почти всегда требу¬
ет соответствующей подготовки (см. раздел
G.7.1). Общие требования к воде для каждого
типа котлов известны. При выборе котлоси-
стемы следует учитывать, что котлы с малым
водяным объемом (например, пароструйные
трубчатые) быстро нагреваются, но при том
же давлении имеют меньшую аккумулирую¬
щую емкость. Потери тепла при охлаждении
во время длительного простоя котла также
меньше. При небольшой производительности
(до 2000 кг пара/ч) большие преимущества
имеют, как правило, пароструйные трубчатые
котлы. Котлы с большим объемом воды -
например, трехходовой (с тремя газоходами)
жаротрубно-газотрубный котел — пригодны
для режимов с большими колебаниями иаро-
потреблеиия. Данные котлы должны эксплу¬
атироваться при высоком давлении, чтобы в
случае неожиданного падения давления они
могли выдать дополнительное количество
пара. Пиковые нагрузки, возникающие при
подключении крупных потребителей (напри¬
мер, машин дня мойки бутылок или пастери¬
зационных установок), могут быть выровне¬
ны с помощью парогенераторов или скорост¬
ных парогенераторов. Подробнее о парамет¬
рах промышленных установок снабжения
паром см. [15,21,42,46).Наряду с паром в качестве теплоносителя
используется и горячая вода, циркуляция ко¬
торой (стемпературой обычно 1G0 °С) осуще¬
ствляется насосами. Наряду с трехходовыми
котлами иногда применяют собственные ге¬
нераторы горячей воды, которые конструктив¬
но напоминают пароструйные трубчатые кот¬
лы. Благодаря небольшому водяному объему
они могут быть выведены па рабочий режим в
кратчайшее время. Колебания теплопотребле-
ння можно выравнивать подключением так
называемых пакетных сборников-накопите¬
лей. В отличие от паровых накопителей вода
в них не смешивается, а охлажденная вода
(возврат) стекает в нижнюю часть накопите¬
ля, а сверху забирается горячая вода (подаю¬
щий трубопровод).Использование для производства тепла
электроэнергии обходится в несколько раз до¬
роже, чем мазута, угля или газа. Поэтомуэлектроэнергия применяется для этой цели
лишь в исключительных случаях, и наобо¬
рот, она отлично подходит для приводов дви¬
гателей, систем управления и т. п. Элект¬
роэнергия потребляется из местных сетей
низкого или высокого напряжения. Элект¬
росеть низкого напряжения питается пере¬
менным током напряжением 220/380 В. Если
потребление тока и величина подводимого
напряжения слишком высоки, необходимо
установить трансформаторную станцию. Та¬
рифы на электроэнергию различны в разных
странах и регионах — ем, [72].Поскольку затраты на тепловую энергию
и воду постоянно растут, необходимо прини¬
мать все меры для экономии этих ресурсов.
Благодаря использованию теплообменников,
подключению тепловых насосов для сопря¬
жения контуров производства холода и тепла,
а также путем применения особых способов
накопления холода и тепла можно существен-
но снизить расход теплоносителей, а с помо¬
щью градирен или испарительных конденса¬
торов значительно уменьшить расход воды
140]. Возможности экономии энергии при
производстве пара и горячен воды рассмотре¬
ны в [6,7. 14,36,50].6.10.	Планировка
производственных
помещенийНаряду с правильным выбором места распо¬
ложения предприятия большое значение име¬
ет рациональная планировка помещений.
При расчете потребности в площадях и объе¬
мах производственных помещений необходи¬
мо учитывать рабочие зоны для организации
следу ющих процессов:♦	прием сырья;♦	хранение сырья;♦	переработка (ферментная обработка, извле¬
чение сока, стабилизация, осветление, по¬
лучение ароматобразующих вешеств. кон¬
центрирование, сушка выжимок и т. д.);♦	хранение полуфабри катов;♦	розлив;♦	хранение готовой продукции;♦	отгрузка;♦	хранение побочных продуктов и отходов
производства;♦	хранение пустых бутылок н упаковочных
материалов;
Глава 6♦	техническое обеспечение производства (си¬
ловые установки, мастерская);♦	офисные помещения, лаборатория, столо-♦	душевые, туалеты, гардероб, помещения
для персонала.Предприятие должно быть спланировано
таким образом, чтобы обеспечить по возмож¬
ности многоцелевое использование имею¬щихся магнин и установок для переработки
различных видов сырья. Схема подобного
универсального использования оборудова¬
ния с комбинированными линиями по про¬
изводству фруктовых и овощных соков при¬
ведена на рис. (>. 12. Подробнее о необходимых
производственных площадях и объемах для
отдельных стадии технологического процес¬
са по переработке фруктов, а также для раз¬
личных производственных линий см. [29].Рис. 6.12. Схема универсальной технологической системы для производства соков с линиями для
переработки фруктов и овощей (ВисЬег-виуегЛ(5):I - бункер для фруктов; 2- шиберная заслонка; 3- гидроконвейер; 4 - камнеотделитель; 5- дозатор/
отделитель загрязнений; 6- вертикальный шнековый конвейер; 7- роликовый инспекционный конвейер;
8 - терочная дробилка; 9-насос для мезги; 10-подогреватель мезги; I1 - сборник для мезги;12 - насос для подачи мезги; 13- пресс ВисІгегНРХ5005У; 14- бункерный шнековый конвейер для
выжимок; (5 - шнековый конвейер для выгрузки выжимок; (6- сушилка для выжимок; 17- установка
ультрафильтрации; 18 - сборник для пермеата; 19- танк для сока: 20 - резервуар для моочной воды;21 - сборник для сока; 22 - сборник для ретентата; 23 - вращающееся сито; 24 - сборник для оіходов;
25-установка для концентрирования сока и ароматобразующих веществ; 26 - танк для концентрирован¬
ного сока; 27 - бункер для выжимок
Глава 7ПОДГОТОВКА, ВОССТАНОВЛЕНИЕ И РОЗЛИВ
СОКОВ. ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАПИТКОВ, ГОТОВЫХ
К УПОТРЕБЛЕНИЮ7.1.	Фруктовые основы
и вспомогательное
сырье
для изготовления
напитковТ. Хюн7.1.1.	Фруктовые основыОсновы являются полуфабрикатами, исполь¬
зуемыми для изготовления фруктовых напит¬
ков. Состав основ с учетом указан» й произво¬
дителя об их применении должен соответство¬
вать действующим нормам. В качестве сырья
для получения основ главным образом ис¬
пользуются цитрусовые (например, лимоны,
апельсины, грейпфруты, мандарины и тан-
жерииы) и другие фрукты (яблоки, Ш1ШПЯ,
черная смородина, малина и виноград). Осно¬
вы выпускаются также в концентрированном
виде*'. Основы для производства сокосодер¬
жащих безалкогольных напитков содержат
наряду с такими важнейшими веществами
состава цитрусовых фруктов, как эфирные
масла, красители, минеральные вещества,
витамины С н А, различные витамины груп¬
пы В, лимонную, винную и яблочную кисло¬
ты, сахара (глюкозу, фруктозу, сахарозу),
а также компоненты плодов. При этом веще¬
ства с функциональными свойствами при¬
обретают все возрастающее значение. Под
функциональными напитками понимают
продукты, ингредиенты которых обладают не
только пищевой ценностью, но и оказываютположительное влияние на здоровье и само¬
чувствие человека.Важнейшие вещества состава цитрусовых
фруктов и компоненты плодов, используе¬
мых для производства безалкогольных на¬
питков (эфирные масла, некоторые красящие
вещества), не растворимы в воде и могут лег¬
ко отделяться. Плотность эфирных масел
составляет примерно 0,85 г/см3 при плотно¬
сти напитка 1,03 г/см3. Для предотвращения
отделения нерастворимые вещества уже в со¬
ставе основы должны быть настолько тонко
диспергированы, чтобы даже при длительном
хранении напитка можно было не опасаться
образования масляных пленок или осажде¬
ния частиц плодовой мякоти. Добиться этого
можно с помощью гомогенизации. В боль¬
шинстве случаев гомогенизацию осуществля¬
ют физическими способами, одновременно
обеспечивающими предпосылки для микро¬
биологической стабильности продукта. Спо¬
соб обеспечения сохранности пищевых про¬
дуктов в течение продолжительного времени
определяется их назначением и специальны¬
ми нормами.Концентрированные соки цитрусовых
фруктов, как правило, содержат от 50 до 65%
сухих веществ. Слишком высокая степень
концентрирования и связанная с этим в неко¬
торых случаях повышенная тепловая нагруз¬
ка могут нанести существенный вред арома¬
ту основы, в связи с чем концентрирование
проводят тепловым способом в щадящем
температурном режиме при пониженном дав¬
лении и температуре около .45-40 °С или*	Необходимо принимать во внимание, что к концентрированным основам относятся как концентри¬
рованные соки с добавлением или без добавления шпредиеитон, гак и другие концентрированные
продукты переработки фруктов - например, экстракты и разнообразные многокомпонентные смеси,
с соками или без. — Прим. науч. ред.
лаждается до тех пор, пока вода, входящая в
состав сока, не превратится в лед, а другие
вещества и:) его состава концентрируются в
небольшом количестве жидкости с существен-
но более низко!--! точкой замерзания. Отделить
лед можно центрифугированном. Этот способ
с точки Зрения сохранения природных ве¬
ществ, определяющих качество сока, являет¬
ся оптимальным, но весьма энергоемок и, сле¬
довательно, дорог (см. раздел 5.2,1.1.2).Срок годности предназначенных для изго¬
товления безалкогольных напитков концент¬
рированных основ может быть увеличен при¬
менением консервирующих веществ — напри¬
мер, бензойной (1 г/кг концентрированной
основы), сорбнновон (2 г/кг) или муравьи¬
ной (4 г/кг) кислот. Для цитрусовых основ
допускается применение ЭОг в концентрации
до 300 мг/кг. Если одновременно использу¬
ются несколько консервантов, то максималь¬
но допускаемое количество уменьшается на
долю, равную процентной дол 11 от максималь¬
ного количества содержащихся в продукте
отдельных консервантов. Этого небольшого
количества консервантов, однако, бывает не¬
достаточно для обеспечения стабильности го¬
товых напитков, изготовляемых из концент¬
рированных основ. 11епосредственное приме¬
нение консервантов в безалкогольных напит¬
ках не допускается*.Основы из вышеупомянутых видов фрук¬
тов из-за болсс высокой степени осветления
н более низкого содержания пектинов могут
быть более концентрированными (до 70%),
что положительно влияет на их сохранность
и делает ненужным использование консер¬
вантов и глубокого охлаждения при хране¬
нии. Срок годности таких концентрирован¬
ных продуктов при комнатной температуре
не должен, однако, превышать нескольких
месяцев, поскольку в противном случае в ре¬
зультате реакции нсфсрментативного потем¬
нения (реакции Майяра) происходит измене¬
ние цвета и запаха продукта.Если использование консервантов невоз¬
можно (например, в случае концентрирован¬
ных соков, предназначенных для изготовле¬
ния восстановленных соков или сокосодер¬
жащих напитков), то продукты консервируют
замораживанием. Для этого концентрирован¬ные соки непосредственно после изготовле¬
ния охлаждают в иротнпоточпой системе до
температуры ниже 0 °С и фасуют в тару (типа
В(Щ-п1-пп - «пакет в бочке», например, по
250 кг, с полиэтиленовым мешком-вклады¬
шем внутри). Фасованный продукт хранят
при температуре от -18 до -30 °С и размора¬
живают лишь непосредственно перед исполь¬
зованием.Длительное хранение основ нежелатель¬
но. Лимонные основы, как правило, старе¬
ют быстрее, чем апельсиновые, а из-за более
низкого pH лимонные основы менее чувстви¬
тельны к инфекциям. Пастеризацией основ
обеспечивается только микробиологическая
стабильность. Инактивация нежелательной
ферментативной активности, например, пск-
тинметилэстеразы осуществляется пастери¬
зацией микроволновым излучением при тем¬
пературе 95 “С в течение 15-20 с (см. раз¬
дел 3.7.9.3).11осле деаэрацие Основы фасуют в неболь¬
шие емкости — например, банки до 10 кг или
в более крупные транспортировочные емко¬
сти из нержавеющей стали. Более крупную
тару можно использовать в качестве танков
для хранения, благодаря чему отпадает необ¬
ходимость дополнительных затрат на пере¬
качивание жидкостей из малой тары и на ути¬
лизацию пустой тары. Основы не рекоменду¬
ется смешивать с высококониептрированным
сахарным сиропом (см. раздел 7.1.3). Реко¬
мендуемая температура хранения основ — от0	до 5 °С. Хранение при более низкой темпе¬
ратуре может отрицательно сказаться на кол¬
лоидной стабильности материала. Основы
следует хранить в герметично закрытой таре,
поскольку окисление кислородом воздуха
приводит к изменениям их состава.Указываемое поставщиками основ соот¬
ношение смешивания (нанример, 10:100 для
665 л) свидетельствует о том, что для получе¬
ния 100 кг лимонадного купажного сиропа на
10 кг основы следует добавить 90 кгб5%-ного
сахарного сиропа (концентрацией 65%). Пос¬
ле дальнейшего добавления воды получается
665 л сокосодержащего лимонада“. При из¬
готовлении сокосодержащих напитков руко¬
водствуются, во-первых, содержанием фрук¬
тового сока, а во-вторых — содержанием са¬
хара. Для сокосодержащих напитков на цнт-*	Согласно ГОСТу Р 51398, н России сокосодержащис фруктовые напнтКИ консервируют физиче¬
ским или химическим способом. — Прим. шуч. ред.** Наименование «сокосодсржащий лимонад» может быть использовано только в случае изготовле¬
ния продукта из соответствующего концентрированного сока или основы, содержащей сок. — Прим.
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению415русовой основе с. 6%-ным содержанием сока
содержание сахара должно соотьетствовать
установленной соответствующими нормами
плотности готового напитка 1,035, в которой
уже учтена плотность сока. Эти требования
принимаются по внимание при расчете рецеп¬
туры. Поставщики основ, однако, и в атом
случае приводят данные по смешиванию (на¬
пример, «основа 12 :100 для 800 л»; это оз¬
начает, что для получения 800 л сокосодер-
жашего напитка 100 кг лимонадного куиаж-
ногосиропа получают из 12 кг основы и 88 кг
65%-ного сахарного сиропа концентрацией.Чтобы замедлить Или предотвратить та¬
кие негативные химические и/или физиче¬
ские явления в безалкогольных напитках, как
изменение вкуса, внешнего вида и консистен¬
ции, можно использовать стабилизаторы из
муки семян цареградского стручка и гумми¬
арабика (СитпйагаЫсит). Дополнительное
стабилизирующее действие при определен¬
ных условиях может оказывать гектин, со¬
держащийся в различных фруктовых основах.Дополнительные сведения по теме этого
раздела приводятся в [26.17, 59,75|.7.1.2.	Питьевая водаСреди компонентов напитков наибольшее
процентное содержание приходится на воду,
которая используется в виде специально под¬
готовленной натуральной питьевой или же
минеральной волы. Кроме воды, входящей в
состав напитков, различают так называемую
«хозяйственную» воду, которая в процессе
изготовления, обработки, розлива или упа¬
ковки входит в непосредствен ньй или кос¬
венный контакт с пищевыми продуктами
(даже если такой контакт достигается лишь
вследствие монки оборудования и резервуа¬
ров)- Эта вода также должна обладать каче¬
ством питьевой воды (см. раздел 6.7.4).7.1.2.1.	Нормативная базаЛюбая вода, используемая как пищевой про¬
дукт. компонент пищевых продуктов или для
изготовления или приготовления пищевых
продуктов, должна соответствовать требо¬
ваниям к качеству питьевой воды. Такие же
требования действуют и в отношении воды,
предназначенной для мойки или ополаски¬
вания оборудования и принадлежностей, вхо¬
дящих в контакт с пищевыми продуктами
(относительно швейцарских норм см. [61 ]).В 2001 г. вступила в силу европейская Ди¬
ректива 98/83/ЕС о качестве и микробиологи¬ческой (гигиенической) безопасности пить¬
евой воды и воды для нишевой промышлен¬
ности. В пей приведены правила эксплуата-
ции оборудования для подготовки питьевой
воды и установлена ответственность за их
нарушение. Санитарно-гигиенический конт¬
роль предприятии, занимающихся подготов¬
кой питьевой воды, возложен на органы здра¬
воохранения.К хозяйственной воде, предназначенной
для использования на предприятиях пище¬
вой промышленности, предъявляются такие
же требования, как и к питьевой воде, и по¬
этому отдельное понятие «вода для производ¬
ственных нужд» больше не используется.В Германии качество, подготовка и исполь¬
зование питьевой воды на предприятиях пи¬
щевой промышленности должно соответство¬
вать в первую очередь нормам Федерального
закона об эпидемиологическом надзоре, зако¬
ну о пищевых продуктах н предметах первой
необходимости и изданному на их основе
Предписанию о питьевой воде [731.В Швейцарии Предписание о пищевых щю-
дуктах в отношении качества питьевой ко¬
ды ссылается в разделе 28, статья 275 на
раздел 27Д швейцарского Кодекса о пищевых
продуктах, который, в свою очередь, в каче¬
стве норм использует рекомендуемые нормы
Всемирной организации здравоохранения
(ВОЗ) или международных стандартов о ка¬
честве питьевой воды (\'огтев 1ыетайогш1е$
роиг1еаи ёе Ьогнаоп). Нормы ВОЗ в значитель¬
ной мере определяют и европейские нормы.
В качестве примера мы ограничимся основ¬
ными положениями Предписания о питьевой
воде от 05.12.1990 г. ФРГ, хотя оно и не учи¬
тывает требования Свода правил Л1/М. ог¬
раничивающие максимальное содержание
нитратов до 25 мг/л и до 50 мг/л, что не все¬
гда достижимо на практике. Несмотря на это,
требования Свода правил Л1/.У рекомендует -ленных соков.Предписание о питьевой воде устанавли¬
вает принципы контроля гигиенических и хи¬
мических требований и методы определения в
воде микроорганизмов и других субстанций,
обеспечивающих воспроизводимость резуль¬
татов исследований. Наряду с плановыми
анализами, проводимыми в установленные
Предписанием сроки, органы надзора и конт¬
роля в случае необходимости (когда это тре¬
буется для защиты здоровья населения или
для обеспечения безукоризненного качества
питьевой воды) могут вынести иостаповле-
416Глава 7ние о проведении дополнительных анали¬
зов в установленном виде, объеме и перио¬
дичности, Ответственность за проведение
или обеспечение проведения этих исследова¬
ний, а также за документирование их резуль¬
татов возлагается на предприятия. Кроме
того, предприятия, осуществляющие эксплу¬
атацию установок водоснабжения (предмет
деятельности этих предприятии определен в
указанном Предписании), обязаны вести до¬
кументацию об использовании специальных
добавок, вил и ПДК которых также установ¬
лены в Предписании. Кроме того, предусмат¬
ривается обязанность публичного деклариро¬
вания этих добавок*.7.1.2.2.	Требования к качествуи безопасности питьевой
воды1.	П итьевая вода не должна содержать болез¬
нетворных микроорганизмов. Это требова¬
ние считается не выполненным, если в
100 мл питьевой воды были обнаружены
бактерии группы кишечной палочки (об¬
щие и термотолерантные колиформные
бактерии). Требование считается выпол¬
ненным, если в пробах данные микроорга¬
низмы не были выявлены при проведении
по меньшей мерс 40 анализов как мини¬
мум в 95% случаев. В 100 мл питьевой
воды также должны отсутствовать стреп¬
тококки, связанные с фекальными загряз¬
нениями.2.	Число колоний микроорганизмов в питьевой
воде не должно превышать 100 в 1 мл при
температуре инкубирования 20 ± 2 °С и
36+1 °С. Кроме того, в дезинфицирован¬
ной питьевой воде по окончании обработ¬
ки число колоний микроорганизмов не
должно превышать 20 в 1 мл при темпера¬
туре инкубирования 20 * 2 "С.3.	Для питьевой воды, получаемой из уста¬
новок собственного или индивидуальною
водоснабжения с общим потреблением, не
превышающим 1000 м-'/год, а также для
питьевой воды из резервуаров-накопите¬
лей и установок водоснабжения на борту
водных, воздушных и сухопутных транс¬
портных средств число колоний микроор¬ганизмов не должно превышать 1000 в1	м.ч при температуре инкубирования
20 ± 2 °С п 100 н 1 мл — при температуре
инкубирования 36 ± 1 °С. Для питьевой
воды из установок водоснабжения специ¬
альных транспортных средств, предназна¬
ченных для перевозки питьевой воды, дей¬
ствуют требования абзаца 2.4.	В питьевой воде, дезинфицируемой с по¬
мощью хлора, гипохлорита натрия, маг¬
ния. кальция или хлорной извести, после
обработки остаточное содержание свобод¬
ного хлора не должно превышать 0,1 мг/л,
а в питьевой воде, дезинфицируемой с по¬
мощью диоксида хлора, — 0,05 мг/л. Пить¬
евая вода перед подачей в водопроводную
сеть может подвергаться дехлорированию
при условии содержания в ней перед обра¬
боткой остаточных количеств хлора.
Микробиологические исследования, про¬
водимые по требованию органов надзора и
контроля, распространяются на следующие
микроорганизмы: фекальные стрептококки
(0 в 100 мл), сульфитредуцирующие, споро¬
образующие анаэробные бактерии - к лостри -
дни (0 в 20 мл) и другие, в частности Pseudo-
monas aeruginosa, патогенные стафилококки,
Legionella pneumophila, нетипичные микобак¬
терии, фекальные бактериофаги и энтеропа-
тогенные вирусы.Для остаточных количеств химических
загрязнителей питьевой воды установлены
следующие ПДК:♦	мышьяк — 0,01 мг/л;♦	свинец — 0,04 мг/л;♦	кадмий - 0,005 мг/л;♦	хром — 0,05 мг/л;♦	цианиды — 0,05 мг/л;♦	фториды — 1,5 мг/л;♦	никель — 0,05 мг/л;♦	нитраты — 50 мг/л;♦	нитриты — 0,1 мг/л;♦	ртуть — 0,001 мг/л;♦	полициклические ароматические углево¬
дороды — 0,0002 мг/л в пересчете на угле¬
род;*	В Российской Федерации действуют Санитарно-эмидсмиологическис правила и нормативы СанІІнН
2.1.4.1074-01 «Питьевая вола. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем пить¬
евого водоснабжения. Контроль качества», разработанные на основании Федеральных законов РФ «О
санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», «Основ законодательства Российской Феде¬
рации об охране здоровья граждан», Положениях «О государственном санитарно-эпидемиологическом
нормировании*, «О государственной санитарно-эпидемиологической службе РФ», а также Методические
указания МУК 4.2.1018-01 «Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды». — При.», туч. ред.
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению	417♦	различные органические соединения хло¬
ра — 0.01 мг/л (из них тетрахлорметан —
не более 0,003 мг/л).Для зашиты здоровья населения или обес¬
печения безупречного качества и безопасно¬
сти питьевой воды анализу подлежат следу¬
ющие группы загрязнителей с соответствую¬
щими ПДК:♦	органические препараты для обработки ра¬
стении и борьбы с сельскохозяйственны¬
ми вредителями, включая токсикогенные
продукты их разложения — 0,0005 мг/л (для
отдельных веществ не более 0.0001 мг/л);♦	сурьма — 0,01 мг/л;♦	селен — 0,01 мг/л.Не включенные в вышеприведенный спи¬
сок другие вещества, а также радиоактивные
вещества не должны содержаться в питьевой
воде в концентрациях, способных нанести
вред здоровью человека. Концентрация хими¬
ческих веществ, которые загрязняют питье¬
вую воду или могут отрицательно влиять на
ее свойства, должна быть настолько низкой,
насколько это может быть оправдано затра¬
тами на обработку воды с учетом конкретных
обстоятельств. Для предупреждения отрица¬
тельного влияния на свойства питьевой воды
н обеспечения ее безупречного качества и бе¬
зопасности введены следующие критерии и
предельные значения:Органолептические свойства:♦	цвет (спектральный коэффициент погло¬
щения ^436 им) —0,5 м1;♦	мутность 1,5 формалинных единиц (ЕМФ);♦	запах — пороговое значение 2 при 12 "С и3	— при 25 °С.Физико-химические свойства:♦	температура 25 ± 1 °С, pH г 6,5 < 9,5 + 0,1;♦	электропроводность 2000 мкСмсм 1 ±± 100 мкСм см-1;♦	окислительная способность — 5 мг/л Оа",♦	алюминий — 0,2 мг/л;♦	аммиак — 0,5 мг/л;
барий — 1 мг/л;
бор — 1 мг/л;
кальций — 400 мг/л;
хлориды — 250 мг/л;
железо - 0,2 мг/л;
калий — 12 мг/л;♦	азот но методу Късльдаля — 1 мг/л;
магний — 50 мг/л;марганец 0,05 мг/л;
натрий — 150 мг/л;
фенолы - 0,0005 мг/л;
фосфор — 6,7 мг/л (РО?');
серебро — 0,01 мг/л;
сульфаты — 240 мг/л (БО^);♦	растворенные или эмульгированные угле-
водо1Юды/мпнералы1ые масла - 0,01 мг/л;♦	вещества, экстрагируемые хлороформом, -1	мг/л;♦	поверхностно-активные вещества —0,2 мг/л;медь — 3 мг/л;7.1.2.3.	Технологические средства,разрешенные для применения
при подготовке питьевой
водыНиже приведены предельно допустимые оста¬
точные количества технологических средств,
применяемых для подготовки воды («н. д>
нет данных; «п. н.» - в пересчете на...).Дезинфекция: хлор, гипохлориты натрия,
кальция и магния, хлорная известь — 0,3 мг/л
п. н. свободный хлор, 0,01 мг/л п. н, трихлор-
галогеиметаны; диоксид хлора — 0,2 мг/л
п. н. СЮ*Дезинфекция и окисление: озон — 0,05
мг/л п. н. О3, 0,01 мг/л п. н. тригалогенме-Консервированис в исключительных слу¬
чаях: серебро, хлорид серебра, натрисво-се-
ребряно-хлоридный комплекс, сульфат сереб¬
ра — 0,08 мг/л п. н. А§.Окисление: перекись водорода, перокси-
дисульфат натрия, моноперсульфат калия —
0,1 мг/л п. н. Н7О2; перманганат калия —н. д.Окисление и насыщение кислородом:
кислород — н. д.Восстановление: двуокись серы, сульфит
натрия, сульфит кальция — 2 мг/л п. и. 5»Оз~;
тиосульфат натрия — 2,8 мг/л и. н. Ь'?Оз~.Подавление коррозии и образования на¬
кипи: ортофосфат кальция, орто-, ди-, три- и
полифосфат натрия н калия, патриепо-каль¬
циевые полифосфаты, полпфосфаты каль¬
ция - н. д.Подавление коррозии: силикат натрия в
смсси с указанными выше фосфатами или
гидроксидом натрия, карбонатом или гидро-
генкарбопатом натрия ~ 40 мг/л н. п. БЮг-
Глава 7Корректировка pH, содержания солей
кальция, кислотной емкости, а также уда
ление селена, нитратов, сульфатов, гумиио
пых веществ и регенерация сорбентов: кар¬
бонат, оксид, гидроксид, сульфат и хлорид
кальция, доломит неполного обжига, карбо¬
нат. оксид, гидроксил, сульфат н хлорид маг¬
ния, карбонат, гидроген карбонат, гидроксид
и гндрогенсульфат натрия, соляная кислота,Катодная защита от окисления: магний в
качестве анодной защиты — н. д.15 работе 173=1 показано, что анализы оста¬
точного содержания хлора или двуокиси хло¬
ра должны проводиться один раз вдень. Раз¬
личные органолептические, физические и
химические и микробиологические свойства
контролируются один раз и год, а если по¬
требление питьевой воды из системы превы¬
шает в год 1 млн м3, то два раза п год. При
потреблении питьевой воды до 1000 м'Угод
pH контролируется ежемесячно, а при боль¬
ших расходах — еженедельно. Если потреб¬
ление превышает 1000 м:* в год. то качествен¬
ная опенка запаха, согласно нормам, должна
проводиться для каждых 15 000 м3 воды. Если
вода дезинфицируется или если остаточное
содержание дезинфицирующих средств конт¬
ролируется не постоянно, то для каждых
30 000 м:! потребленной воды предусматрива¬
ется контроль мутности, проводимости, со¬
держания хлора или окиси хлора, а также
микробиологический контроль на бактерии
группы кишечной палочки (Escherichia coli,
коли-формы) и общую обсемененность.Органы надзора проверяют и контролиру¬
ют гигиеническое состояние установок водо¬
снабжения, включая прилегающую к ним
зону санитарной охраны. Соединение уста¬
новок водоснабжения, из которых осуществ¬
ляется забор воды для предприятий пищевой
промышленности, с установками водоснаб¬
жения, от которых отбирается вода, не обла¬
дающая качеством питьевой, не допускается.
Трубопроводы различных систем водоснаб¬
жения. если они не проложены под землей,
должны быть окрашены в разные цвета.Нормы [73] распространяются на родни¬
ковую воду и прочую готовую к употребле¬
нию питьевую воду в упаковке только в той
степени, в какой Это предусмотрено Предпи¬
санием о минеральной и столовой воде. На¬
туральная минеральная и столовая вода не7.1.3.	Подслащивающие
ингредиентыПод подслащивающими ингредиентами по¬
нимают пригодные для потребления в пишу
сладкие на вкус вещества, которые добывают
из растений, получают с помощью химиче¬
ского преобразования натуральных веществ
или химического синтеза. Кроме подслащи¬
вающего действия, используемые в производ¬
стве безалкогольных напитков ингредиенты
способствуют формированию полноты вку¬
са и пищевой ценности продукта. Согласно
[541 разделяют следующие группы подсла¬
щивающих ингредиентов:♦	пищевые инсулинзависимые усвояемые
углеводы (сахар, продукты гидролиза крах¬
мала, молочный сахар, глюкоза и т. д.);♦	инсулнннезавиеимые усвояемые углеводы
(моно- и дисахаридные спирты, фруктоза,
при этом физиологическая калорийность
полиолон составляет 10 кДж/г);♦	подслащивающие вещества или подслас¬
тители, синтезированные или полученные
из частей растений, сладость которых пре¬
вышает подслащивающие свойства саха¬
ра (сахарозы) в несколько раз.К сладким на вкус углеводам могут быть
отнесены сахароза, глюкоза, лактоза, сорбоза,
фруктоза, многоатомные спирты — сорбит,
манннт, мальтит, лактит, ксилит; к подслас¬
тителям сахарин.*, цикламат*, аснартам*.
ацесульфам-К*, тауматин1 \ неогесперидин
БСЧК подсластителям относятся исключи¬
тельно вещества, вызывающие образование
сладкого вкуса в намного меньших концент¬
рациях, чем подслащивающие углеводы и
многоатомные спирты. Частично подсласти¬
тели получают из растений или химическим
синтезом. Физиологическая калорийность
сахарина, цикламата, ацесульфама-К и нео-
гесперидина равна нулю. Вследствие того,
что аспартам и тауматин используются в
очень небольшой дозировке, их калорийно-
стьк>(17 кДж/г) можно пренебречь.При использовании подслащивающих ин¬
гредиентов в производстве безалкогольных
напитков важны их растворимость, стабиль¬
ность при изготовлении и хранении напитка
— разрешен к применению и Швейцарии.разрешены к применению в Германии и Швейцарии,
Прим. автора.
ПЕКТИНЫ для стабилизации мутной язв
КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ СОКИ
КОНЦЕНТРИРОВАННАЯ МЯКОТЬ
КОНЦЕНТРИРОВАННОЕ ПЮРЕ
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА * ЭМАТИЗАТОРШ
КРАСИТЕЛИ, КАМЕЦ	- >и(ГЫ^раптииская Группа§ИНГРЕДИЕНТЫНАСТРОЕНИЯ
УникальныесервисныевозможностиWorld Markul производит и посгавля
подсластители и ароматизаторы
настоящею немецквто^а^ства.World Market имеет бЩтн^чную
репу raj uuo у футейшихжоизводителейVXurltl Market предоставлдаг дополни¬
тельный бесплатный сервис: разработка
эксклюзивных рецептур, технологическая
поддержка, кредит, доставка и отправка.World Market
Подгоіовка, восстановление и розлив соков. Изютовление напитков, готовых к употреблению419и отсутствие отрицательного влияния на ор¬
ганолептические свойства готового продукта.К другой группе подслащивающих веществ
(сахарозаменителям) относятся сладкие ве¬
щества или продукты, которые могут исполь¬
зоваться вместо сахарозы. Сахарозаменнтели
кроме проявления сладких свойств должны в
большей или меньшей степени усваиваться
в организме независимо от инсулина, и по¬
этому они могут быть использованы для под¬
слащивания напитков для диабетиков. На¬
ряду с фруктозой расширяется применение
многоатомных подслащивающих спиртов.
Их физиологическая калорийность может
составлять 10 кДж/г, а калорийность фрук¬
тозы, как и других углеводов, — 17 кДж/г. От¬
носительно определений восприятия сладос¬
ти н ее интенсивности см. [54].При производстве сладких безалкоголь¬
ных напитков могут быть использованы са¬
харный сироп, приготовленный на предприя¬
тии по производству напитков, и так на¬
зываемый жидкий сахар, приготовленный на
сахарных заводах.7.1.3.1.	Сахарный сиропВиды сахараВ ЕС различают два вида кристаллического
сахара: сахар-рафинад (категория ЕС I) и
сахар-песок (категория ЕС II), Для производ¬
ства безалкогольных напитков более всяго
пригоден рафинад, содержащий 99,7-99,8%
чистой сахарозы. Сахар-песок содержит боль¬
ше поверхностно-активных веществ (напри¬
мер, сапонинов), которые могут привести к
коагуляции, помутнению и проблемам с це¬
нообразованием. При разделении на катего¬
рии по качеству наряду с прочими парамет¬
рами большую роль играет зольность (соли,
пектин, белковые вещества), составляющая,
как правило, менее 2% и обусловливающая
свойства сахара при хранении.Хранение и транспортировка
Чем выше зольность сахара, том он гигроско¬
пичнее. Вследствие этого сахар рекомендует¬
ся хранить в складских помещениях с отно¬
сительной влажностью воздуха не более 65%.
В случае необходимости используются регу¬
лируемые температурные режимы. 1 ^обхо¬
димо иметь в виду, что при относительной
влажности воздуха выше 80% начинается
растворение («таяние») сахара. Колебания
относительной влажности воздуха во время
хранения вызывают образование комков и
повышают риск размножения микроорганиз¬мов. При транспортировке кристаллическо¬
го сахара следует принимать соответствую¬
щие меры но электростатической безопасно¬
сти и но предотвращению опасности взрывовРастворение сахараНа растворимость сахара в воде основное
влияние оказывает его гранулометрический
состав. Так, например, сахарная пудра ра¬
створяется в воде с большим трудом из-за
очень тонкого диспергирования частиц саха¬
ра. Вокруг частиц образуется пленка из сиро¬
па, которая затрудняет дальнейший доступ
воды. Поэтому для успешного растворения
необходимо применять сахар со средними
размерами частиц. Размер частин кристал¬
лического сахара составляет от 0,03 до 2.5 мм.
Другими параметрами, существенно влияю¬
щими на скорость растворения сахара, явля¬
ются температура и интенсивность переме¬
шивания. Так как чистая сахароза при темпе¬
ратуре 20 “С может растворяться только до
содержания сухих веществ в растворе 60,7%,
на практике преимущественно применяют
65?£-ный сахарный сироп (если сахар ис¬
пользуют в форме сахарозы без примеси ин-
вертного сахара).Фильтрование сиропаФильтрование сиропа проводится непосред¬
ственно после растворения сахара, осуществ¬
ляемого холодным или горячим способом.
Производительность зависит от температу¬
ры енрона. выбора технологии и содержа¬
ния сухих вешеств. Удельная производитель¬
ность фильтрования при температуре80 °С в
4-5 раз выше, чем при 20 ' С, что объясняется
уменьшением вязкости сиропа с ростом тем¬
пературы.Стерилизация сиропаНесмотря на то что кристаллический сахар
как исходный продукт для приготовления
сахарного сиропа характеризуется очень низ¬
кой микробиологической обсеменен иостыо,
для стерилизации сиропа в процессе его при¬
готовления используют различные способы.
Как правило, уже горячим растворением
сахара достигается подавление жизнедея¬
тельности микроорганизмов и денатурация
ферментов. Другим способом является кра г-
ковременная высокотемпературная стерили¬
зация с помощью пластинчатого теплооб¬
менника. Как альтернатива может использо¬
ваться бактерицидное фильтрование, с помо¬
щью которого наряду с еще оставшимися
420Глава 7живыми микроорганизмами можно удалить
из сиропа клетки погибших микроорганизмов
и споры.7.1.3.2.	Жидкий сахарВиды жидкого сахараРазличные виды жидкого сахара отличают¬
ся друг от друга в первую очередь по содержа¬
нию иннертного сахара в сухом веществе.
В соответствии с этим различают растворы
пени вотированной и частично инвертиро¬
ванной сахарозы (последняя имеет более вы¬
сокую концентрацию):♦	жидкий рафинад — практически чистый
раствор сахарозы с содержанием сухих ве¬
ществ 65-66,5% н инвертного сахара не
более 2% в сухом веществе;♦	жидкий сахар с содержанием сухих ве¬
ществ от 65 до 75%, представляющий со¬
бой раствор сахарозы со степенью инвер¬
сии не более 50%;♦	инвертный сахарный сироп — раствор са¬
харозы со степенью инверсии более 50%,
содержание сахара существенно выше 65%
(например, 72,7,75 и 80%).Степень инверсии, повышающая раство¬
римость сахара в воде, обеспечивается кис¬
лотным гидролизом сахарозы, добавлением
к сахарозе ферментов или инверсией на ионо¬
обменных смолах с иммобилизированными
ферментами.Преимущества жидкого сахараПрименение жидкого сахара в производстве
безалкогольных напитков дает следующие
преимущества:♦	возможность быстрой разгрузки, постоян¬
ная температура поставки;♦	высокая концентрация, низкая зольность,
прозрачность;♦	постоянные pH, вязкость и химический
состав;♦	низкие затраты на хранение;♦	низкие затраты на внутризаводскую транс¬
портировку;♦	экономия при подготовке сахара (энергии
и оплаты труда);♦	экономия на обеспложивающем оборудо¬
вании;♦	простое выполнение гигиенических норм
в процессе производства;♦	простое и точное дозирование;♦	непосредственную интеграцию в автома¬
тизированные системы.Так как п жидком сахаре содержится опре¬
деленное количество воды, необходимо учи¬
тывать более высокий транспортный объем
и вызванные этим более высокие транспорт¬
ные расходы.Оценка качестваАнализ и оценку качества различных сортов
сахара проводят в соответствии с директива¬
ми ICUMS/1 (International Commission for Uni-
form Methods of Sugar Analysis). Для оценки
микробиологических свойств используется
стандарт для сахарных сиропов американ¬
ской Ассоциации производителей карбони¬
зированных напитков (American Bottlers of
Carbonated Beverages Association), в соответ¬
ствии с которым в 10 г жидкого сахара долж¬
но содержаться не более четырех дрожжевых
клеток, десяти спор грибковой плесени и 100
бактериальных клеток. Кроме того, особое
внимание следует обратить на сапонин — вы¬
сокомолекулярное вещество, содержащееся в
сахарной свекле, которое флокулируется под
действием кислот и благодаря своим поверх¬
ностно-активным свойствам может привести
к образованию пены и, как следствие, —
к проблемам при розливе. Концентрация са¬
понина на уровне 10 млн 1 может являться
причиной образования в прозрачных напит¬
ках (лимонадах) белых хлопьев.Физические свойстваЖидкие сахара, содержащие инвертный са¬
хар, по сравнению с чистым раствором саха¬
розы характеризуются более низкими значе¬
ниями плотности и вязкости. Чтобы при
расчете рецептуры перейти от массы к объе¬
му, определяют плотность частично или пол¬
ностью инвертированного раствора сахара
путем взвешивания 1 л этого раствора, и по¬
лученный результат используют при пере¬
счете. Для растворов сахарозы можно разде¬
лить весовое количество сахара (кг) на 1,6
(плотность сахарозы). После прибавления к
полученному результату количества воды (л)
получают искомое количество литров сахар¬
ного сиропа. Плотность инвертированного
сахарного сиропа, определенная рефракто¬
метрическим методом, несколько меньше, чем
фактическое содержание сухих веществ или
сахара, что следует из расчетной формулы:
% сухих веществ “ сухие вещества рефрак¬
тометр + (% сухие вещества рефракто¬
метр х 0,00031 х % инвертного сахара).
Несмотря на то что вязкость инвертиро¬
ванного или частично инвертированного са¬
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению421харного сиропа по сравнению с вязкостью
чистого раствора сахарозы несколько мень¬
ше. при более высоком содержании сахара
(на уровне 70.75 или 80%) вязкость больше,
чем у 65%-ного сиропа сахарозы. Насосы и
мешалки должны быть соответственно рас¬
считаны на применение инпертиого сахарно¬
го сиропа, а трубопроводы должны иметь до¬
статочный диаметр. При смешивании сиропа
с сокосодержащнми основами рекомендует¬
ся предварительно разбавить его до 65% и
менее, иначе из-за наличия пектинов и кис¬
лот возникает опасность желировання. что
может вызвать трудности при переработке.
МикробиологияРастворенный сахар представляет собой сре¬
ду, очень подверженную микробиологическо¬
му заражению не только при нормальном со¬
держании сахара в напитке, по и в интервале
концентраций; обычных для сахарного сиро¬
па. Осмофильные микроорганизмы при оп¬
ределенных условиях развиваются в присут¬
ствии кислорода, имеющегося в достаточном
количестве на поверхности жидкого сахара, а
также в условиях снижения концентрации
сиропа на его поверхности при разбавлении
конденсатной водой. При частичной выгруз¬
ке сиропа емкости для обеспечения аэрации
следует оснащать стерилизующими воздуш¬
ными фильтрами, что, в свою очередь, спо¬
собствует предотвращению микробиологи¬
ческого заражения. Опасность размножения
микроорганизмов на поверхности сиропа
можно уменьшить с помощью заполнения
емкости углекислым газом. Сахарные сиро¬
пы с углекислым газом не только обладают
микробиологическими преимуществам и, но и
содержат меньше растворенного кислорода.
Глкжозный сироп с высоким содержанием
фруктозы (HFCS, High Fructose Corn Syrup)
Глкжозный сироп с высоким содержанием
фруктозы, обозначаемый HFCS, получают ин-тенснвиым осахариваннем кукурузной крах¬
мальной патоки. Часть глюкозы подвергает¬
ся изомеризации до фруктозы с помощью
фермента глюкозоизомеразы. Благодаря бо¬
лее высоко)! сладости фруктозы по сравне¬
нию с глюкозой (табл. 7,1) при одинаковом
СЛаДКОМ Вкусе В КОНеЧ НОМ НрОДу КТС 110СЛСДШ1Н
содержит меньше сухих веществ и вследствие
этого характеризуется более низкой общей ка¬
лорийностью.7.1.3.3.	Сахарозаменители
и подсластителиМногоатомные спиртыМногоатомные спирты по сравнению с саха¬
рами характеризуются измененными биоло¬
гическим и функциональными свойствами.
Сорбит, обладающий приятным сладким вку¬
сом без горького послевкусия, является тер¬
мостабильным веществом и может подвер¬
гаться стерилизации в концентрированном
водном растворе при температуре 120 “С прак¬
тически без разложения. Так как сорбит не
имеет карбонильной группы, то не возникает
обменных реакций с аминнымн группами.
Маииит также устойчив к нагреву, химиче¬
ски относительно стоек и не дает реакции по¬
темнения. Ксилит растворяется в воде почти
так же хорошо, как и сахароза, и при этом его
растворы обладают невысокой вязкостью.
По органолептическим свойствам многоатом¬
ные спирты почти не различаются, за исклю¬
чением того, что при употреблении пищевых
продуктов с ксилитом наблюдается «охлаж¬
дающий» вкусовой эффект. Ксилит пред¬
ставляет собой единственный натуральный
подслащивающий ингредиент, который при
употреблении содержащих его нишевых про¬
дуктов не вызывает зубного кариеса. Лактит,
в отличие от других сахарных спиртов, не
гигроскопичен, что является его преимуще¬
ством. Мзомалът(ит) — смесь О-глюкопи-
ранозидо-1,6-сорбита и О-глюкопиранози-Таблица /. 1. Относительная сладость (ориентировочные значения) сахаров, многоатомныхСахароза	100Фруктоза	120Глюкоза	69Лактоза	30Инвсртный сахар	90Крахмальный сиром	30Сорбит	48Манит	45Ксилит	100Лактит	90Изомальт(иг)	50спиртов и подсластителейПодсластители
Сахарин	55 000Ацссульфам-К	20 000Цикламат натрия 3 000
Аснартам	19 000Стсвнознл	30 000Тауматнн	200 000Дшндрохалконы 200 000
422Глава 7до-1,6-манннта — относится к классу дисаха-
рпдных спиртов. Он обладает чистым слад¬
ким вкусом без какого-либо привкуса. Приего
использовании с другими многоатомными
спиртами (ксилитом, сорбитом) наблюдает¬
ся синергический эффект. Изомальт(ит) хо¬
рошо растворим в воде. Он образует водные
растворы, вязкость которых аналогична вяз¬
кости растворов сахарозы. Изомальт(ит) не
ассимилируется большинством микроорга¬
низмов, вызывающих иорчу напитков, что
обеспечивает высокую микробиологическую
стабильность этого многоатомного спирта.Искусственные подсластителиПодсластители (искусственные подслащи¬
вающие вещества) получают синтетическимспособом, и посравнению с сахаром ониобладают болеевысокой сладостью (табл.7.1). Подсластипели придают напитку слад¬кий вкус, не оказывая решающего влиянияна его калориишить. Другим их иреимуще-ством является то, что они не вызывают ка-риеса.Сахарин [ 1,2-бензизодиазол-3(2Н)-он-1,1-
диокснд] труднорастворим в холодной воде и
легко растворим в кипящей. Натриевая соль,
напротив, растворима в холодной воде. По¬
скольку этот подсластитель обладает слегка
горьковатым вкусом с долго сохраня ющимся
послевкусием, он не может служить равно¬
ценным заменителем сахара. О его возмож¬
ных канцерогенных свойствах длительное
время ведутся дискуссии (с переменным ус¬
пехом).Лцесупьфам |6-метил-1,2,3-окс.атиацин-
'1(ЗН)-он-2,2-диоксид| предлагается исклю¬
чительно в виде соли калия. В высоких кон¬
центрациях он имеет слегка горьковатый
металлический привкус, стабилен в обычных
условиях переработки и хранения. В отличие
от других подсластителей с ростом темпера¬
туры сладость ацесульфама не снижается,
Ацесулъфам-К обладает синергическим дей¬
ствием (особенно при совместном примене¬
нии с аспартамом и цикламатом), что приво¬
дит к непропорциональному увеличению сла¬
дости.Цикяаматы (циклогексилсульфамат на¬
трия и кальция) устойчивы к нагреву, весьма
стабильны в химическом отношении, хоро¬
шо растворяются в воде и имеют едва замет¬
ный привкус. Физиологическая безвредность
цикламатов является предметом острой дис¬
куссии.Аспартсш, дипептид («-£-аснартш1-£-фе-
нилаланин-1-сложпый эфир метила), обла¬
дает частичной стабильностью в кислой сре¬
де и разлагается при длительном нагреве н
хранении. Из всех подсластителей органо¬
лептические свойства этого продукта лучше
всего совпадают со свойствами сахара. В от¬
личие от уже опнсанных подсластителей
аспартам имеет физиологическую калорий¬
ность, равпую 17 кДж/г.Натуральные подсластители
В природе встречается немало соединений,
имеющих очень сладкий вкус в сочетании
с относительно невысокой пищевой ценно¬
стью. Обычно эти соединения находят при¬
менение в виде растительных экстрактов,
состоящих из сложных комплексов веществ
и имеющих разнообразные химические и ор¬
ганолептические свойства, что следует учи¬
тывать при смешивании напитков.Стевиозид — глкжознд, относительно ста¬
бильный в подпой среде и плохо раствори¬
мый при низких температурах. Органолепти¬
ческие свойства сходны со свойствами лак¬
рицы.'Гауматин — смесь белков, обладающая
сладким вкусом, который во рту проявляется
не сразу, но зато йотом ощущается очень дол¬
го (до нескольких минут). Кроме того, хоро¬
шо растворимый в воде тауматин усиливает
восприятие других ингредиентов напитков.
Из-за сложного состава стабильность этого
вещества следует проверять в зависимости от
области применения (значения р11).Из флаванонов, содержащихся в цитрусо¬
вых фруктах (неогеснердии и нарингин), мож¬
но получить дигидрохапкопы — подслащива¬
ющие вещества, имеющие ярко выраженный
привкус ментола или лакрицы с длительным
послевкусием.Мираколин — гликопротеин, который об¬
ладает подслащивающим эффектом в при¬
сутствии кислот; его называют вкусовым
преобразователем. В натуральном виде он
относительно нестабилен и имеет долго со¬
храняющееся (более 1 ч) послевкусие.7.1.3.4.	Относительная сладость
подсластителейСладость подсластителей проявляет нели¬
нейную зависимость от концентрации и ча¬
стично от температуры. Подсластители об¬
ладают синергическим эффектом — это оз¬
начает, что при использовании нескольких
подсластителей сладость становится непро¬
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению423порционально высокой. Дополнительную
информацию по теме раздела см. в (49, S'il.7.1.4.	Пищевые кислотыСвойстваДля создания гармоничного кисло-сладкого
вкуса в готовом напитке, зависящего исклю¬
чительно от его восприятия потребителем,
можно использовать подкисляющие веще¬
ства — пищевые кислоты. При этом, одиако,
следует учитывать, что вкусовое ощущение
возникает в том числе и благодаря буферно¬
му действию содержащихся в напитке солеи.
Это действие основано на способности ряда
солей проявлять буферное действие в отно¬
шении кислот, в результате чего их подкис¬
ляющие свойства проявляются не в полной
мере. Другая особенность пищевых кислот
связана с усилением фруктового вкуса и по¬
вышением срока годности продукта, что от¬
части обеспечивается повышением эффек¬
тивности консервантов при более низких
значениях pH.Если в сокосодержащих напитках (за ис¬
ключением напитков из соков семечковых
фруктов) нодкнеление запрещено, то при из¬
готовлении основ для лимонадов и искусст¬
венных газированных напитков для полу¬
чения кисло-сладкого вкуса используются
пищевые кислоты.ПрименениеНаиболее часто применяется лимонная кис¬
лота, менее распространены винная, яблоч¬
ная и молочная кислоты. Лимонная и вин¬
ная кислоты используются, как правило, в
виде водного раствора, для приготовления
которого 1 кг лимонной кислоты (кристалли¬
ческой) растворяют в 1 кг воды. Раствор ли¬
монной кислоты необходимо хранить в ем¬
костях из нержавеющей стали, стекла или
керамики (использование алюминиевых ем¬
костей или емкостей из других металлов не
допускается). Растворы концентрацией бо¬
лее 50% подвержены рекристаллизации, а так¬
же заражению микроорганизмами (например,
плесневыми грибами). При расчете дозиров¬
ки необходимо учитывать, что плотность
50%-ной лимонной кислоты при 20 °С со¬
ставляет 1,22 кг/л.При растворении винной кислоты в воде
или жидкости, содержащей калий, может
произойти образование винного камня (гид-*	°<1Н — немецкий градус жесткости воды; 1 МН
науч. ред.рогентартрата калия). Поэтому,атакже из-заее высокой стоимости, виннаянашла сколько-нибудь заметного примсне-ния. Молочная кислота может олешиватьсяс водой в любом соотношении, чт<эстехноло-гнческой точки зрения представляет опреде-( молочнаякислоты по сравнению с лимонной кислотойсчитаются более стабильными в
логическом отношении.„„»робко-Подкисляющий эффектНаиболее интенсивным подкисляющим эф¬
фектом среди органических кислот обладает
лимонная кислота, за ней следуют винная и
молочная. 100 г лимонной кислоты соответ¬
ствуют 107 г винной кислоты, 160 г 80%-пойэффект объясняется различными константа¬
ми диссоциации кислот в напитках, что сле¬
дует учитывать при расчете рецептуры. При
расчете дозировки кислоты необходимо так¬
же учитывать степень карбонатной жесткос¬
ти используемой воды, оказывающей нейт¬
рализующее действие.Бикарбонаты в концентрации, равной
1 сс1Н* карбонатной жесткости, нейтрализу¬
ют примерно 27 мг винной кислоты, 25 мг
лимонной или 32,1 мг молочной. Так, напри¬
мер, 20 °с1Н (карбонатной жесткости воды)
нейтрализуют в 1 л 0,5 г лимонной кислоты.
Это означает, что в случае использования
водного раствора кислоты концентрацией0,15% (1,5 г кислоты/л) теряется около 33%,
а это существенным образом может изменить
требуемый гармоничный кисло-сладкий вкус
напитка. При высокой карбонатной жестко¬
сти это обстоятельство следует учесть и при¬
нять соответствующие контрмеры — напри¬
мер, увеличить дозировку кислоты или про¬
вести декарбонизацию воды.Минеральные кислотыДля подкисления безалкогольных напитков
разрешается использовать только фосфор¬
ную кислоту, которая смешивается с водой в
любой пропорции (из-за ее сильного едкого
действия при работе с ней необходимо соблю¬
дать повышенную осторожность). Все безал¬
когольные ароматизированные напитки со¬
гласно Предписанию о допуске пншевых
доба во к (Ф Р Г) 1851 мо гут содержать не более
700 мг/л фосфорной кислоты, а спортивные
напитки —500 мг/л.- 10мг оксида кальция СяО и 1 л поди. — Прим.
424Глава 77.1.5.	Эссенции, красители
и вещества для придания
горького вкусаЭссенции представляют собой концентриро¬
ванные ингредиенты, содержащие душистые
и вкусовые вещества и предназначенные для
аромати.чапми — создания или дополнения
запаха и вкуса пищевых продуктов (за ис¬
ключением однородного сладкого, кислого
или соленого вкуса). Душистыми вещества¬
ми (ароматизаторами) называют вещества,
которые являются летучими при комнатной
температуре и поэтому могут воспринимать¬
ся обонянием*. При концентрировании фрук¬
товых соков можно получать комплексы аро-
матобразующих веществ со степенью кон¬
центрирования 100-200 раз, которые могут
использоваться для ароматизации безалко¬
гольных напитков. Точно так же можно ис¬
пользовать эфирные масла, получаемые пре¬
имущественно из кожуры цитрусовых фрук¬
тов, но прежде всего их применяют в качестве
носителей жирорастворимых ароматобразу-
юших компонентов. Коммерческие продук¬
ты — смеси душистых веществ — изготавли¬
вают смешиванием как минимум с одним ве¬
ществом — например, с этиловым спиртом,
или растворяют в нем эссенцию, поскольку в
противном случае из-за очень малых концен¬
трации их очень трудно дозировать и иногда
гомогенно распределять в продукте (из-за не¬
растворимости в воде). Поскольку здесь мы
не можем подробно рассмотреть множество
соединений, определяемых хроматографиче¬
ским анализом, отметим лишь, что важную
роль играет труп па терпенов. Кроме того, про¬
изводителями эссенций предлагаются спир¬
товые вытяжки и дистилляты из плодов, кор¬
ней и т. д., а также из лекарственных расте-Согласно Предиисаншоодушистых и вку¬
совых веществах (ФРГ) ароматизаторы де¬
лятся наследующие группы:♦	натуральные ароматизаторы — вещества
определенного химического состава, обла¬
дающие ароматизирующей способностью
и получаемые соответствующими физи¬
ческими, ферментативными или биотех¬
нологическими способами из исходных
материалов растительного или животно¬
го происхождения;♦	ароматизаторы, идентичные натураль¬
ным — вещества определенного химиче¬
ского состава, обладающие ароматизиру¬
ющей способностью, получаемые с помо¬
щью химического синтеза или другими
химическими способами и которые в хими¬
ческом отношении идентичны натурально¬
му исходному веществу растительного или
животного происхождения;♦	искусственные ароматизаторы — вещества
определенного химического состава, обла¬
дающие ароматизирующей способностью
и получаемые с помощью химического
синтеза, но которые в химическом отно¬
шении не идентичны натуральному исход¬
ному веществу растительного или живот¬
ного происхождения;♦	ароматизирующие экстракты — химиче¬
ски неопределяемые продукты, изготавли¬
ваемые по технологии, идентичной техно¬
логии получения натуральных аромати¬
заторов (например,концентрированные
соки, эфирные масла и т. п.);♦	реакционные ароматизаторы — продукты,
полученные нагреванием исходных смесей
продуктов, по меньшей мере один нз ко¬
торых содержит азот, а другой представ¬
ляет собой редуцирующий сахар, в течение
не более 15 мин до температуры не более
180 "С;♦	коптильные ароматизаторы — продукты,
получаемые из дыма, мспол ьзуемого в тра¬
диционных технологиях для копчения пи¬
щевых продуктов.ХранениеЭссенции очень чувствительны к окислению
и при несоблюдении технологии хранения
или переработки склонны к смолообразова¬
нию (при участии терпенов), то есть приоб¬
ретают терпенообразный мыльный запах и
привкус. По этой причине выпускаются эс¬
сенции, не содержащие терпенов или харак¬
теризующиеся их пониженным содержанием.
Хранение эссенций рекомендуется осуществ¬
лять в темноте при пониженной температуре.
При хранении эссенции при низких темпера¬
турах в зависимости от их состава может по¬
явиться холодное помутнение. Для газиро¬
ванных напитков разрешено использование
идентичных натуральным и/или искусст¬
венных ароматизаторов и/или красителей.*	Недопустимо для обозначения душистых веществ использовать термин «ароматические вещества»
Ароматические вещества образуют класс карбоииклических соединений, в молекуле которых содер¬
жится циклическая группировка особого строения — бензольное ядро или кольцо; очень многие
соединении, относящиеся к классу ароматических веществ, не обладают запахом. Прим. пауч. ред.
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению425Срок годности основ, предназначенных для
производства безалкогольных напитков, мо¬
жет быть увеличен путем добавления консер¬
вантов — например, бензойной (1 г/кг в рас¬
чете на концентрированный сок), сорбиновой
(I г/кг) или муравьиной кислоты (4 г/кг).
ПрименениеПри дозировании эссенции не рекомендует¬
ся смешивать с лимонной кислотой, что не
только является причиной окисления, вызы¬
вающего порчу продукта, но и затрудняет
смешивание и однородное распределение эс¬
сенции во всем объеме напитка. Предпочти¬
тельнее смешивать эссенцию с раствором
сахара (например, сиропом или купажпмм
сиропом). Подобные свойства эссенций мо¬
гут быть объяснены их электростатическими
характеристиками.Рабочая дозировка эссенции указывается
производителями следующим образом: 0,5:100
или Б : 100 для 800 или 1000 л напитка. Это
означает, что 0,5 кг эссенции (с учетом ее плот¬
ности — 0,55 л, то есть на 10% больше, чем
масса в кг) используется для ароматизации
100 кг 60%-иого лимонадного или купажного
сиропа, который разбавляется до 800 или
1000 л готового напитка. Следует учитывать,
что купажный сироп в случае прозрачного
лимонада должен содержать помимо эссен¬
ции достаточное для готового напитка коли¬
чество кислоты — к примеру. 2,15 кг. Эссен¬
ция и кислота (например, в виде основы) при
смешивании с 65%-ным сахарным сиропом
образуют лимонадный или купажный сироп.
КрасителиПри изготовлении различных лимонадов и
газированных напитков традиционно исполь¬
зуют красители, применяя для этого р-каро-
тин, лактофлавин, а также так называемые
подкрашивающие пищевые продукты. Добав¬
ление красителей, имитирующих действи¬
тельное содержание в напитке фруктового
сока, должно отражаться соответствующей
маркировкой. Сахарный колер используется
не только для лимонадов, содержащих кофе¬
ин. Для искусственных холодных напитков
и лимонадов разрешены к применению раз¬
личные пищевые красители.Вещества для придания горького вкуса
Хинин (до 85 мг/л согласно Предписанию о
душистых и вкусовых веществах, ФРГ ) мо¬
жет использоваться в безалкогольных напит¬
ках для получения приятного горьковатого
вкуса — как и кофеин (65-250 мг/л), кото¬рый к тому же действует и как возбуждающее
средство.7.1.6.	Физиологически
функциональные
ингредиентыФункциональные ингредиенты — это веще¬
ства, оказывающие благоприятный эффект
на организм человека с точки зрения физио¬
логии питания (например, витамины, мине¬
ральные вещества), имеющие другие поло¬
жительные физиологические свойства (на¬
пример, связывание свободных радикалов и
т. п.), действующие успокаивающе или на¬
оборот бодряще, способствующие пищева¬
рению, повышающие потенцию, настроение
или улучшающие органолептические свой¬
ства продукта. Безалкогольные напитки, из¬
готовленные с применением физиологически
функциональных ингредиентов, предлагают¬
ся для употребления с учетом их особых
свойств и/или их маркетингового восприя¬
тия. Особую группу среди функциональных
ингредиентов составляют вещества или ком¬
плекс веществ, сохраняющие или улучшаю¬
щие здоровье — нутрицевтики. К функцио¬
нальным напиткам относят в том числе и
спортивные напитки, напитки для улучше¬
ния самочувствия, а также так называемые
энергетические напитки.7.1.7.	Диоксид углерода
(углекислота)Благодаря своему тонизирующему, освежа¬
ющему и охлаждающему действию, а также
игристым свойствам многие потребители
рассматривают углекислоту как компонент,
определяющий ценность напитков. Основ¬
ное действие углекислоты состоит в том, что
напитки, содержащие СОг, при употребле¬
нии проявляют в ротовой полости «охлажда¬
ющее» действие по сравнен ию с негазирован¬
ными напитками той же температуры. Это
«охлаждающее» действие, возникающее при
соприкосновении напитка с рецепторами не¬
ба и языка, основано на поглощении тепла из
окружающей среды выделяющимся из напит¬
ка углекислым газом. Кроме того, углекис¬
лый газ влияет на кислый вкус напитка и
оказывает благотворное действие на орга¬
низм человека. Помимо уже названных поло¬
жительных свойств при повышенном давле¬
нии внутри упаковки с напитком углекислый
газ обладает определенными бактерицидны¬
ми свойствами.
426Глава 7Диоксид углерода для газирования напит¬
ков может быть получен и ходе брожения или
из природных источников. Углекислый ran
выделяется на земных недр — из действую¬
щих вулканов и трещин, а также из уже по¬
гасших вулканических образовании. Для
транспортировки тщательно очищенной и
осушенной углекислоты, 1 кг которой в газо¬
образном состоянии при нормальных усло¬
виях занимает объем 500 л, ее конденсируют
или подвергают компрессии (например, пу¬
тем трехстуиенчатоп компрессии — под дав¬
лением 4,12 и 70 бар), за счет которой дости¬
гается существенное уменьшение объема.
При этом после отвода выделяющейся при
компрессии теплоты газ охлаждается и пе¬
реходит в жидкую форму. Складирование и
транспортировка сжиженного диоксида угле¬
рода производится в обычных стальных бал¬
лонах или газовых танках большого объема.При отборе из танков, находящихся под
более или менее высоким давлением, сжи¬
женный СО ) при понижении давления пере¬
ходит в газообразное состояние с одиовремен-
ным поглощением тепла из окружающей
среды. Если количество затрачиваемой теп¬
ловой энергии не компенсируется в достаточ¬
ной мере подводом тепла, на стенках емко¬
стен и трубопроводов образуется лед. Для
предотвращения обледенения обычно приме¬
няют специальный обогрев поверхности и
соответствующих элементов емкости. Подвод
тепла не должен быть слишком интенсив¬
ным, так как он сопровождается повышени¬
ем давления. Углекислота может также по¬
ставляться и использоваться в виде блоков
сухого льда (-7У °С). В этой форме ее часто
применяют в целях охлаждения, но при этом
следует учитывать ее ограниченную стабиль¬
ность из-за постоянного выделения газооб¬
разного СО*7.1.7.1.	Газирование (карбонизация,
сатурация)Газированием (в данном случае — карбонн-зпческое растворение в напитках диоксида
углерода.Условия карбонизацииУглекислый газ должен быть свободен от
микроорганизмов, следов масла, воды, кис¬
лорода и нежелательных веществ, влияющихностей парциального давления перечне.лен¬
ные соединения существенно нарушают свя¬зывание диоксида углерода в напитках, в то
время как некоторые-другие вещества (напри¬
мер, сахар) способствуют лучшему насыще-При проведении карбонизации следует
учитывать влияние таких факторов, как тем¬
пература, давление и коэффициент адсорб¬
ции. При рабочей температуре 15 °С погло¬
щение С02 составляет примерно 1 л (1 : 1),
что соответствует 2 г углекислоты. Чем ниже
температура, тем выше поглощение СО* При
давлении 3 бара в 1 л воды растворяется3,8 объемных части, то есть 8 г СО*При проведении карбонизации также не¬
обходимо учитывать следующие эффекты:♦	чем больше поверхность, разделяющая
жидкость и углекислый газ, тем большее
количество СОг растворяется в воде или в♦	чем меньше толщина пограничного слоя
между жидкостью'и углекислым газом,
тем выше массообмен между СО^ и водой
пли напитком,Если, например, из-за высокой турбулент¬
ности потока толщина пограничного слоя
уменьшается, то насыщение жидкости угле¬
кислым газом будет проходить интенсивнее
и быстрее. Увеличить поверхность между
жидкой и газообразной фазами и скорость
потока можно с помощью применения меша¬
лок, колец Рашига, особых пластин в плас¬
тинчатых аппаратах, каскадных систем, рас¬
пылительных сопел или инжекторов. При
выборе системы карбонизации (сатурации)
существенную роль играют удобство мойки
оборудования и свойства напитков.Еще одним немаловажным параметром
является эффективность, которая у разных
систем существенно варьируется (70-90%).
Чем выше эффективность сатурациоипои
системы, тем ниже давление насыщения, не¬
обходимое для адсорбирования определенно¬
го количества газа. С низким давлением на¬
сыщения связаны следующие преимущества:♦	более высокая производительность розли¬
ва вследствие уменьшения времени, необ¬
ходимого для снятия и подачи давления;♦	лучшая стабильность напитков;♦	меньший износ подъемных цилиндров ав¬
томатов розлива пониженному прижим¬
ному усилию.Сатурационные установкиВ целях обеспечения более высокой эффек¬
тивности и производительности сатурацион-
Подготовка, восстановление и розлив сэков. Изготовление напитков, готовых к употреблению	427ные установки выпускаются в пиле пластин¬
чатых аппаратов, применяемых преимуще¬
ственно для сатурирования готовых напит¬
ков. В таких конструкциях отдельные плас¬
тины с их увеличенной за счет специального
профиля поверхностью абсорбции обеспечи¬
вают принудительную турбулентность пото¬
ка. Пространство между пластинами соеди¬
нено с напорным трубопроводом углекисло¬
го газа. I (асышение углекислым газом может
осуществляться ступенчато, что обеспечива¬
ет хорошую карбонизацию.В конструкцию установки могут быть
включены и другие модули — например, пас¬
теризатор сахарного сиропа (нагрев и охлаж¬
дение) или устройства кратковременного на¬
грева для пастеризации готовых напитков
перед карбонизацией.Насыщение углекислым газом с помощью
распылительных сатурационных установок
может осуществляться в два этапа, что при¬
меняется и основном при карбонизации гото¬
вых напитков. Каждый модуль состоит из
колонки из нержавеющей стали с входными
отверстиями для напитка и углекислого газа.
Распыление жидкости до состояния парооб¬
разной взвеси осуществляется с помощью
встроенной распределительной трубы с боль¬
шим количеством небольших отверстий.Содержание С02Контроль содержания углекислого газа мо¬
жет производиться манометрическим или
ионоселективным методом. Для получения
достоверных результатов при использовании
манометрического способа необходимо учи¬
тывать влияние посторонних газовых приме¬
сей. Содержание СО2 в безалкогольных на¬
питках обычно колеблется от 1,5 до 8,5 г/л.
При концентрациях менее 1,5 г/л игристое
действие углекислого газа становится почти
незаметным, а концентрация более 8,5 г/л
зачастую воспринимается как неприятная.
При использовании ПЭТ-бутылок при кар¬
бонизации необходимо учитывать также по¬
тери СОа-7.1.7.2.	ДеаэрацияНеобходимым условием связывания угле¬
кислоты является хорошая деаэрация воды
или напитка, самой углекислоты, а также
сатурациониой установки.Деаэрация сатурационных установок'Гак как парциальное давление кислорода иазота при карбонизации по сравнению с иар-пнальным давлением углекислого газа неве¬
лико. воздух, находящийся в воде п раство¬
ренном состоянии, частично вытесняется уг¬
лекислым газом, п его необходимо удалять из
сатурационной установки. Кслп воздух по¬
падет н насыщаемуюуглекислым газом поду,
то при снятии давления он будет спонтанно
улетучиваться, увлекая за собой растворен¬
ный в поде диоксид углерода. В начале рабо¬
ты сатуратора воздух из пего вытесняется,
вода перед подачей на карбонизацию деаэри¬
руется с помошью углекислого газа, и в ходе
карбонизации не происходит повторного раст¬
ворения в воде воздуха вместе с углекислым
газом. При карбонизации напитков особенно
важно, чтобы не образовывались пузырьки,
которые могут отрицательно повлиять на по¬
следующий процесс розлива (из-за ценооб¬
разования).Деаэрация воды и напитковОставшиеся в напитках посторонние газы
вследствие своей пониженной растворимо¬
сти могут привести после карбонизации к об¬
разованию пузырьков п к соответствующим
проблемам при розливе. Кроме этого, раство¬
ренный в напитке кислород способствует
размножению микроорганизмов. Именно по
этим двум причинам рекомендуется прово¬
дить деаэрацию напитков, что с физической
точки зрения правильнее было бы назвать
удалением из напитков растворенных газов.Деаэрация жидкостей может производить¬
ся иод давлением. Вода с растворенным в ней
воздухом предварительно насыщается газом
под большим давлением н эжекторе (вво¬
дится вытесняющий газ, чаще всего угле¬
кислый), благодаря чему воздух вследствие
разности равновесного давления, соответст¬
вующего его концентрации в воде, и парци¬
ального давления н газовой подушке удаля¬
ется из поды.В широко распространенном способе ва¬
куумной деаэрации С()2 не применяется. 1>ла-
годаря этому способу, основанпому на ис¬
пользовании пониженного давления, степень
вытеснения воздуха может составлять до
90%. Ускорить процесс удаления газов мож¬
но с помощью более высокого разрежения,
а также (теоретически) повышен нем темпе¬
ратуры и увеличением поверхности раздела
между жидкостью и газом, Последнее дости¬
гается применением распылительных сопел,
орошаемых поверхностей и многосекшюп-
ных конструкций деаэраторов. Вакуумные
деаэраторы (аналогичные входящим в коми-
428Глава 7лект смесительных линии) для ускорения
процесса газообмена могут оснащаться отра¬
жательными тарелками, благодаря которым
упеличпчается поверхность жидкой фазы, что
улучшает процесс удаления газоп.lime одной возможностью эффективного
снижения и напитках содержания кислорода
является использование ферментной систе¬
мы глюкозооксидаза-каталаза [57].7.2.	Подготовка,восстановление
и розлив фруктовых
соков, готовых
к употреблениюТ. Хюн и |Д. Шульц]Подготовка, восстановление и розлив готовых
к употреблению фруктовых соков как послед¬
няя важная производственная операция име¬
ет решающее значение для сохранения всех
веществ, определяющих их ценность. Изго¬
товление готовых фруктовых соков осущест¬
вляется из соответствующих полуфабрика¬
тов — промышленных партий концентри¬
рованных или неконцентрированных соков
соответствующего наименования в течение
всего годи независимо от сезона сбора уро¬
жая и переработки фруктов.С розливом непосредственно связан ряд
других технологических процессов, которые
важны для изготовления готовых фруктовых
соков и потому не могут рассматриваться
отдельно друг от друга. Изготовление гото¬
вых к употреблению фруктовых соков за¬
висит от того, какие соки предполагается
разливать — пеосветлешше, с мякотыо или7.2.1.	Промышленные соки
и вспомогательные
средстваФруктовые соки, в том числе и готовые к
употреблению, производятся либо непосред¬
ственно из свежих фруктов (соки прямого от¬
жима), либо (чаше) из соответствующих за¬
готовлен н пых впрок промышленных соков
(см. раздел 1.2.3) с применением в случае не¬
обходимости вспомогательных средств, а за¬
тем разливаются в бутылки. В качестве про¬
мышленных соков используются:♦	осветленные или неосветлеиные фрукто¬
вые соки;хранящимся жидким концентратом аромат-
образуюших веществ;♦	осветленные или мутные пол у кон центри¬
рованные соки (40-55% сухих веществ);♦	концентрированные соки (60-74% сухих
веществ) с хранящимся отдельно концен¬
трированными ароматобразующпмй веще-Вышсупомянутые промышленные соки в
холодных асептических условиях заклады¬
вают на хранение обычно в подвергнутые
предварительной соответствующей обработ¬
ке крупные танки, где они хранятся (зачас¬
тую в атмосфере углекислого газа или азота)
и откуда они круглогодично поступают па из¬
готовление соответствующих фруктовых со¬
ков, готовых для употребления. В качестве
вспомогательных средств или добавок в
случае необходимости используются различ¬
ные виды сахаров и пищевые кислоты (ли¬
монная, винная, молочная, /.-яблочная и01.-яблочная), а также вода, пригодная для
производства пищевых продуктов по своим
химическим, микробиологическим и органо¬
лептическим свойствам (см. раздел 7.1).При использовании необработанной воды
иногда наблюдается помутнение сока, кото¬
рое может сопровождаться уменьшением ин¬
тенсивности вкуса, так как содержащиеся в
воде соли карбонатной жесткости в опреде¬
ленных условиях нейтрализуют природные
кислоты, входящие в состав сока. Для обес¬
печения идентичности восстановленного со¬
ка, изготовляемого из концентрированного
сока или сока с удаленным ароматом, с пер¬
воначальным продуктом рекомендуется про¬
водить деминерализацию воды.7.2.2.	ПодготовкаНа этой стадии изготовления готовых к упот¬
реблению фруктовых соков необходим !.№ про¬
мышленные соки — исходный сок или кон¬
центрированный сок — в соответствии с тех¬
нологической схемой (рис. 7.1) с помощью
винтового насоса 2 перекачиваются из тан¬
ка дли хранения 1 в сборник с мешалкой 3
соответствующего размера. В сборнике сок
тщательно перемешивается. Перемешивание,
можно производить путем перекачивания
сока без доступа воздуха.Производительность: 1000-1500 л сока/ч;
часовое потребление энергии (ориентировоч¬
но) всеми указанными аппаратами: электро¬
энергия в зависимости от вида сока: 32-36
'к1Дюлч;:жм'.-' и :и.з,1ив ciii.ru: Иягхо=.п<я-.1е кпн->:.~ ю-пзи» > уп’чройичипкВт ч; пар (9 бар) в зависимости от вила сока:
400-600 кг; вода (18 °С) в зависимости от ви¬
да сока: 8-10 м3.При изготовлении осветленных соков из
исходного промышленного сока прямого от¬
жима иногда центрифугированием удаляют
частииы взвеси. Затем сок подвергается фер¬
ментативной обработке(деиектиннзации)
или стабилизации (см. раздел 3.3.8). Только
после предварительной обработки сок пода¬
ется в питающий сборник 3.При изготовлении неосветлсииых фрукто¬
вых соков предварительной обработки и ос¬
ветления исходных соков не требуется — бо¬
лее того, эти операции нежелательны.Прошедшие при необходимости предвари¬
тельную обработку и гомогенизированные ис¬
ходные соки прямого отжима или концентри¬
рованные соки перекачиваются с помощью
винтового насоса 4 из питающего сборника 3
через расходомер 5 в два смесителя, оборудо¬
ванных соответствующими мешалками. Бла¬
годаря использованию двух смеси телей обес¬
печивается возможность непрерывной работы
всей линии.В зависимости от вида конечного продукта
(неосветленный или осветленный фруктовый
сок) и от вида используемого промышленно¬
го сока (сок прямого отжима или концентри¬
рованный сок) требуются различные вспомо¬
гательные средства и ингредиенты.При подготовке готового к употреблению
виноградного сока, изготавливаемого из про¬
мышленного сока прямого отжима, как пра¬
вило, вспомогательные вещества не применя¬
ются. При использовании концентрированно¬
го сока в качестве исходного после удаления
винного камня из частично восстановленного
сока его при необходимости осветляют и за¬
тем добавлением воды в смесителе 6 устанав¬
ливают необходимое значение растворимых
сухих веществ (в %).При подготовке всех других фруктовых со¬
ков (особенно соков из черешни, вишни, неко¬
торых фруктовых соков и т. д.) требуется при¬
менение соответствующих добавок согласно
рецептуре и действующим нормам. В первую
очередь это сахар, пищевые кислоты и питье¬
вая вода — компоненты, необходимые для по¬
лучения сока с гармоничным вкусом, причем
соотношение между сахарами и кислотами в
зависимости от целевой группы потребителей
составляет, как правило, от 10 :1 до 16:1.Добавляемый кристаллический сахар сна¬
чала растворяют в необходимом количестве
горячей воды, фильтруют и пастеризуютупотреблению фруктовых и оеощнь
430(и течение I мин при температуре 85 °С), за¬
тем охлаждают до нормальной температуры
м закладывают на хранение в крупные танки
для хранения. Впоследствии при смешива¬
нии фруктовых соков требуемое количество
сахарного сиропи или жидкою сахара зака¬
чивают винтовым насосом в смесители в.Кроме того, в сок, находящийся в смесите¬
ле 6", добавляют необходимое количество пи¬
щевых кислот, подаваемых с помощью соот¬
ветствующего дозатора в твердом виде или в
виде водного раствора, и воду, также подава¬
емую через соответствующий дозатор.При восстановлении осветленных и нео-
снегленных фруктовых соков, изготавливае¬
мых из соответствующих полуконцентриро-
ванных или концентрированных соков, пода¬
ваемый в смеситель в исходный сок сначала
восстав авл и ка ют соответствуют!! м кол иче-
СТПО.М воды до требуемого значения раство¬
римых сухих веществ в соответствии с уста¬
новленной рецептурой. Необходимые количе¬
ства компонентов для восстановления сока
из концентрированного сока можно рассчи¬
тать по нижеприведенным формулам [36]:а)	для расчета количества сока (л) с содержа¬
нием сухих веществ 46” по Оксле (= 11,5%),
изготавливаемого из 1 кг концентрирован¬
ного сока с.г% сухих веществ, использует¬
ся следующая формула:количество сока (л) = % сухих веществ
в копц. соке / % сухих веществ в готовом
соке х удельный вес готового сока;б)	для расчета количества сока (л) с содержа¬
нием сухих веществ 46’ Оксле (= 11.5%),
изготавливаемого из 1 л концентрирован¬
ного сока сх% сухих веществ, использует¬
ся формула:количество сока (л) = % сухих веществ
в концентрированном соке х удельный
вес концентрированного сока / % сухих
веществ в готовом соке х удельный весПри этом следует учитывать, что удель¬
ный вес S равен:Объем л
После восстановления сока к нему добав¬
ляют при необходимости требуемые коли¬
чества дополнительных ингредиентов (саха¬
ров. нишевых кислот и т. п.). Затем готовый
к употреблению сок поступает на пастериза¬
цию и розлив.Концентрированные ароматобразуюшне
вещества, извлекаемые из фруктов или при
концентрировании фруктовых соков, во избе¬
жание потери лелсолетучнх компонентов на
этих стадиях обработки добавляют к готово¬
му соку только после фильтрования или го¬
могенизации (стабилизации мутной взвеси).7.2.3.	Осветление
и фильтрованиеПри изготовлении прозрачных фруктовых
соков подготовленный сок после тщательно¬
го перемешивания перекачивают насосом 7
через кизельгуровый фильтр 8 в сборник 9.
Для удаления оставшихся в соке мелких час¬
тичек взвеси, которые не задерживаются ки-
зелыуровым фильтром, сок подвергают до¬
полнительному фильтрованию. Для этого
сок с помощью насоса 10 перекачивают через
пластинчатый фильтр 11 в промежуточный
сборник ^.оборудованный медленно враща¬
ющейся мешалкой. Альтернативными спосо¬
бами осветления наряду с фильтрованием
через кизельгуровый и пластинчатый филь¬
тры является мембранная фильтрация [40).7.2.4.	Восстановление ароматаПри восстановлении соков из соответствую¬
щих концентрированных соков или при из¬
готовлении соков, готовых к употреблению,
из промышленных соков прямого отжима,
из которых были удалены ароматобразующпс
вещества, в них возвращают кратную долю
жидкого концентрата ароматобразующнх ве¬
ществ, полученных из исходного сока. Сте¬
пень концентрирования ароматобразующнх
веществ составляет, как правило, от 100 до
150 (реже 200) раз. Так, например, для вос¬
становления аромата в 100 л готового сока
необходимо добавить 1 л жидкого концентра¬
та ароматобразующнх веществ со степенью
концентрирования 100 рал(1 : 100). 0.66 л - со
степенью концентрирования 150 раз (I : 150)
или 0,5 л — со степенью концентрирования
200 раз (1 : 200).Жидкий концентрат ароматобразующнх
веществ с помощью специального насоса че¬
рез дозатор 12 без доступа воздуха подают в
трубопровод, также не имеющий доступа воз¬
духа, в котором концентрат тщательно пе|>е-
мешивается с соком. Осветленный сок (при
необходимости с восстановленным арома¬
том) направляют в сборник 1$, повторно пе¬
ремешивают и подают на |юзлив (например,
горячим способом в бу тылки),
nocfaWKc.tr
концентрированных
соков и пюреРоссия, Санкт-Петербург
Ленинский пр., 168, оф.'Е-таіІ: drinks@incos.spb.^ инкос\Ш в Осчог. т г. ЮН 7ШРУКТ0Н/\0ЛИНИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ, РОЗЛИВУ, УПАКОВКЕ•	Линии восстановления соков • Пастеризаторы	• Деаэраторы • Этикетировщики•	Оборудование для фильтрации • Конвейерные линии • Линии упаковки • Линии розливаРазработка проектов «под ключ» пуско-наладкэ, гарантийное и постгарантийное обслуживаниеПроектно-производственная компания «ФРУКТОНАД ГРУПП»Москва, ул.Выборгская, 22, теп.: (095) 797 88 66, факс: (095) 450 01 65, www.frucfonad.ru
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению7.2.5.	Стабилизация мути
в неосветленных сокахПри изготовлении неосветленных соков или
соков с мякотью, получаемых преимуществен¬
но ии семечковых фруктов (яблок и груш),
очень важно обеспечить необходимую ста¬
бильность мутной взвеси, Стабильность мут¬
ной взвеси в соках, как и во фруктовых некта¬
рах, зависит от многих факторов, но главную
роль играют количество и размер частиц мя¬
коти, а также содержание пектинов, дубиль¬
ных веществ, белков и аминокислот, а также
pH сока.7.2.5.1.	Физические и химические
свойстваСтабилизацией обеспечивается кажущееся
гомогенное распределение в соке частиц мут¬
ной взвеси, которое в значительной мере пре¬
дотвращает разделение фаз и седиментацию.
Скорость седиментации, как следует из урав¬
нения Стокса, зависит от массы частиц и
действующей на них гидростатической вы¬
талкивающей силы:</2(8Р- 8f/)g
V~ 18пгде о —скорость седиментации, мс_|;g - ускорение свободного падения, м-с-2;
d — диаметр частиц мутной взвеси, м;6Я— плотность жидкости, кг-м~:!;Согласно [32], с учетом закономерностей,
описываемых уравнением, стабилизация мут¬
ной взвеси в неосветленных соках может быть
осуществлена:♦	уменьшением размера частиц взвеси до
оптимальной величины;♦	обеспечением необходимой вязкости;♦	уменьшением разницы плотностей взве¬
шенных частиц и жидкостиДля достижения стабильной мутной взве¬
си необходимо удалить ее наиболее крупные
частицы. Содержание мелких частиц долж¬
но составлять не менее 100 мг/л при размере
частиц не более 0,6 мкм, поскольку в против¬
ном случае происходит слишком быстрое и
интенсивное их осаждение. Другим важным
параметром является вязкость жидкой фазы,
обусловленная содержанием в ней коллоид¬
но растворенных пектинов. Вязкость жидкой
фазы сока можно контролировать выборомсорта фруктов с возможно более высокой
спелостью. Так как в процессе переработки
мезги содержащиеся но фруктах ферменты
вызывают гидролиз пектинов, длительность
переработки должка быть минимальной. По
той же причине не рекомендуется проводить
ферментную обработку мезги. При производ¬
стве соков, содержащих большое количество
мутной взвеси, рекомендуется проводить на¬
грев мезги до температуры 50 "С.Стабильность мутной взвеси нарушают
окислительные процессы, и необходимо пред¬
принять соответствующие меры для их пре¬
дотвращения или снижения — например, пу¬
тем добавления аскорбиновой кислоты [ 16|.7.2,5.2.	Изготовлениестабилизированных соковГотовые для употребления соки из семечко¬
вых фруктов с высоким содержанием мутной
взвеси или мякоти изготавливаются, напри¬
мер, по следующей технологической схеме:
сок после отжима на прессе пропускается че¬
рез сито (например, с размером отверстий1,5	мм), а затем сразу же подвергается крат¬
ковременному нагреву, после чего с помощью
гомогенизатора или смесителя с высоким
числом оборотов ироизводится стабилизация
мутной взвеси [36]. Изготовленный таким
образом стабилизированный сок сразу разли¬
вают в бутылки и пастеризуют в туннельном
пастеризаторе. Сок прямого отжима, изготов¬
ленный данным способом и содержащий мут¬
ную взвесь, годен к употреблению в течение
нескольких недель. Обычно готовые мутные
соки из семечковых фруктов изготавливают
из соответствующих промышленных соков.Согласно [18|, стабильную мутную взвесь
в соке можно получить, если сок после отжи¬
ма как можно быстрее направить в сепаратор
для удаления крупных частиц мякоти. Перед
тепловой обработкой обязательно следует
удалить из сока крахмал, в наиболее высо¬
ком количестве содержащийся в незрелых
яблоках в виде запасного углевода (крахмаль¬
ные зерна). Это позволяет предотвратить пе¬
реход крахмала при нагревании в коллоид¬
ную форму и его последующее осаждение, что
приводит к появлению в соке неприятного ге¬
рою оттенка. После этого дня предотвраще¬
ния нежелательного окисления незамедли¬
тельно проводится кратковременный нагрев
сока до высокой температуры. О влиянии
различных технологических операций на ста¬
бильность мутной взвеси в яблочных соках
см. [56].
432Стабилизированный яблочный сок с мяко¬
тью можно получить путем нагрева в течение
30 с крупноп.чмельчещюй мезги до 80-85 ’С и
последующим ее тонким измельчением «зуб¬
чатой коллоидной мелытис и гомогенизато¬
ре «ысокого давлеши [64].7.2.5.3.	ХранениеСодержащие мутную взвесь соки закладыва¬
ют на хранение одним из обычных способов.
Так, например, мутные соки после предвари¬
тельного отделения ароматобразуюших ве¬
ществ концентрируют в соответствующей
установке в -1 раза (1 :4) и после кратковре¬
менного нагрева закладывают на хранение в
крупные танки.7.2.5.4.	Подготовка мутных соков
к розливуДля подготовки мутных соков из семечковых
фруктов упомянутые выше промышленные
соки согласно технологической схеме, приве¬
денной на рис 7.1, сначала с помощью вин¬
тового насоса 2 подаются из танка для хране¬
ния 1 в питающий сборник 3, где отдельные
партии сока тщательно перемешиваются с
помощью низкоскоростной мешалки. После
перемешивания однородный сок, содержа¬
щий мутную взвесь, с помощью винтового
насоса 4 перекачивается из сборника 3 через
расходомер 5 в два смесителя б, где при необ¬
ходим ости в со к добав л я ют вс помогател ь н ые
средства и ингредиенты.Для некоторых фруктовых соков норма¬
тивными документами разрешено добавление
незначительных количеств пектинов в дози¬
ровке 0,5-1,0 г/л с высокой степенью этери-
фнкации, благодаря чему повышается вяз¬
кость сока и стабильность мути*.Подготовленный сок подают насосом 7
»'Зубчатую коллоидную мельницу 14, где бла¬
годаря гомогенизации компонентов сока
он приобретает хорошую стабильность. Го¬
могенизированный и стабилизированный
фруктовый сок направляют в промежуточ¬
ный сборник 13. Если готовый к употребле¬
нию мутный сок изготавливают из соответ¬
ствующего промышленного неконцентриро¬
ванного или нолуконцентрированного сока,
из которого были извлечены ароматобразую-
щне вещества, то восстановление ароматапроизводится непосредственно после гомоге¬
низации сока. Для этого жидкий концентрат
ароматобразуюших зешеств из дозатора 12
специальным насосом без доступа воздуха
подается в трубопровод, в котором происхо¬
дит смешивание с соком. Затем мутный сок
с восстановленным ароматом направляют в
сборник 13, тщательно перемешивают, после
чего деаэрируют, пастеризуют п разливают
горячим способом в бутылки.7.2.6.	Деаэрация
и пастеризацияДля исключения нежелательных окислитель¬
ных процессов и удаления пузырьков воздуха
перед пастеризацией и розливом фруктовых
соков часто проводят их деаэрацию.Для этого насос 15 (рис. 7.1) перекачивает
готовый к употреблению сок из сборника 13 в
соответствующую установку для деаэрации
16 (см. раздел 3.5.3), где сок в условиях разре¬
жения практически полностью освобождает¬
ся от растворенного в нем воздуха. При этом
частично захваченные удаляемым воздухом
аро.матобразуюшие вещества конденсируют¬
ся и по окончании процесса деарании снова
возвращаются в сок.Насос 17, подключенный к деаэратору , пе¬
рекачивает деаэрированный сок из находяще¬
гося под вакуумом деаэратора в пластинча¬
тый теплообменник 18. Здесь (как правило,
при температуре 92-96 °С в течение 10-12 с
или при 82-85 ’С в течение 15 с) сок пастери¬
зуется. Считается, что кратковременное при¬
менение при пастеризации более высоких
температур оказывает на продукт или его ос¬
новные компоненты более щадящее воздей¬
ствие. В этой связи на предприятиях исполь¬
зуют способ кратковременного высокотемпе¬
ратурного нагрева. При этом в зависимости
от степени микробиологической обссменен-
иости и содержания мутной взвеси пастери¬
зационный эффект достигается при темпера¬
турах 105-115 °С в течение всего нескольких
секунд. Соки с мякотью из-за высокого со¬
держания взвеси подвергают более длитель¬
ной тепловой обработке. При высокой обсе-
мененности или опасности контаминации
патогенными микроорганизмами, обуслов¬
ленной высоким значением pH (особенно в*	Для стабилизации мутных соков, например, ананасового н сока маракуйи, а также нектаров выпус¬
каются специальные яблочные и цитрусовые пектины с высокой степенью этерификацин (от 60 ло
76%); пффектнвпость стабилизации мутной взвеси путем добавления пектина зависит от сто правиль¬
ного выбора. - Прим. туч. ред.
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изютовление напитков, ютовых к употреблению433овощных соках), кратковременный высоко¬
температурный нагрев проводится до 130 'С
с последующим охлаждением (в случае горя¬
чего розлива) до температуры розл ива (около
80 ”С).11осле пастеризации и охлаждения, прово¬
димого в зависимости от применяемого спо¬
соба п оборудования розлива (см. раздел
7,6.1), сок по герметичной системе подастся
непосредственно к установке розлива и фа¬
суется в соответствующую тару.Чтобы удовлетворить растущий потреби¬
тельский спрос на свежие пищевые продук¬
ты, промышленность увеличивает производ¬
ство соков прямого отжима (на мировом рынке
используется обозначение «NFC» (Not From
Concentrate) — «не из концентрированного со¬
ка»), При изготовлении готовых к употребле¬
нию соков прямого отжима для транспорти¬
ровки сока от места производства к месту их
розлива применяют асептические технологии
(21,431. Благодаря этому отпадает необходи¬
мость в повторной пастеризации соков не¬
посредственно перед розливом и частично
предотвращаются изменения продукта, свя¬
занные с температурным воздействием или
хранением. Производство соков прямого от¬
жима возможно и технологией глубокого ох¬
лаждения или розлива в индивидуальную
упаковку, однако и в этом случае невозможно
обойтись без традиционной тепловой обра¬
ботки.Для уменьшения интенсивности тепло¬
вой обработки и связанного с ней снижения
потерь из состава сока витаминов, ароматоб-
разуюпхих веществ, ферментов и т. н. предла¬
гаются так называемые «свежие» соки, кото¬
рые хранятся при низкой температуре (4 °С)
и, как правило, имеют небольшой срок годно¬
сти. Этот сок сразу после отжима проходит
тепловую обработку при 65-70 °С и разлива¬
ется асептическим способом. Такая техноло¬
гия считается рискованной в микробиоло¬
гическом отношении и может применяться
только для производства соков с относитель¬
но низким значением pH при соответствую¬
щем контроле качества (для исключения в
полном объеме присутствия патогенных
микроорганизмов). Подробнее об этом см.
15, 6].7.3.	Производство
фруктовых нектаровТ. Хюн и | Д. Шульц]Фруктовые нектары по сравнению с освет¬
ленными пли мутными соками изготавли¬
вать и разливать значительно сложнее, так
как они представляют собой натуральную
суспензию плодовой мякоти в соке (жидкой
фазе) и отличаются высокой вязкостью или
тягучестью (см. разделы 3.6.1 и 5.3.2)*. По¬
этому при подготовке, гомогенизации, деаэ¬
рации и розливе фруктовых нектаров зачас¬
тую возникают значительные трудности [67].Наряду с соблюдением основного принци¬
па — использования для изготовления толь¬
ко безупречного фруктового пюре или кон¬
центрированного фруктового пюре наивыс¬
шего качества — особое внимание на стадии
изготовления и розлива фруктовых некта|Юв
следует обратить на сохранение в готовом
продукте всех ценных веществ и компонен¬
тов исходного сырья.7.3.1.	Сырье и вспомогательные
веществаВ качестве сырья для изготовления фрук¬
товых нектаров используют фруктовые пю¬
ре (см. раздел 3.6), хранящиеся в крупных
танках, или концентрированные фруктовые
пюре (см. раздел 5.3)**. В очень редких слу¬
чаях готовые к употреблению фруктовые не¬
ктары производят в период сбора урожая пу¬
тем непосредственной переработки фруктов
(из которых изготавливают соответствующие
пюре).При изготовлении фруктовых нектаров в
качестве вспомогательных средств и ингре¬
диентов используют (как и при изготовлении
осветленных или мутных соков) пригодную
в химическом, микробиологическом и орга¬
нолептическом отношении воду, сахар, са¬
харный сироп, жидкий сахар и т. п., различ¬
ные пищевые кислоты (лимонную, винную,
молочную, /.-яблочную, ИЬ-яблочную; см.
разделы 1.2.1 и 7.1).При использовании концентрированных
фруктовых пюре, изготовленных без возвра¬
щения отделенных ранее ароматобразующнх*	Исключением являются нектары без мякоти, изготовленные из осветленных фруктовых сокоп. —
Прим. ниуч. ред.** Для изготовления нектаров без мякоти и мутной взвеси, в настоящее время пользующихся все
возрастающим спросом, в качестве исходного сырья применяются осветленные концентрированные
соки. — Прим. науч. ред.
434Глава 7веществ, для изготовления нектаров необ¬
ходимо добавить в продукт кратную часть
жидкого концентрата ароматобразуюших ве-Если в используемом сырье слишком ма¬
ло плодовой мякоти, что выражается в низ¬
ком количественном соотношении между мя¬
котью п жидкой фазой, или оно содержит
продукты гидролиза протопектина (раство¬
римые пектины и пектиновые кислоты с низ¬
кой степенью зтернфикации), то для получе¬
ния нектара со стабильной взвесью рекомен¬
дуется добавить в него соответствующие ста¬
билизаторы. В странах ЕС и в Швейцарии в
этих целях разрешено применение промыш-ленных н<;ктннов. Особенно подходят длястабилизации нектаров пектины с высокойстепеньюзтерифпкании. Добавленные нек-тины частично адсорбируются на поверхно-сти часті»:1 взвеси и с большой вероятностьюучаствуютв образовании сильно гидратизи-роваинойіі отрицательно заряженной зашит-пой оболочки. В зависимости от вида фрук-ТОВ ІіріІМе!иение пектинов п сочетании с гомо-генпзанпсй оказывает различное действие пастабильность нектара к расслоению и разде-лению фа:.[48].Для предотвращения окислительных про¬цессов в с:встлоокрашениых фруктовых не-ктарах (яблочных, грушевых, абрикосовых и
персиковых) используют аскорбиновую кис¬
лоту [531.7.3.2.	Подготовка нектара11а этой с тадии изготовления фруктовых не¬
ктаров необходимое сырье — фруктовое пюре
или концентрированное фруктовое пюре —
в соответствии с технологической схемой
(рис. 7.2) с помощью винтового насоса 2 из
танка для хранения 1 перекачивают в соот¬
ветствующий питающий сборник с мешал¬
кой 3. В сборнике сырье тщательно переме¬
шивают низкоскоростной мешалкой. При
хранении фруктового пюре или концентри¬
рованного фруктового пюре в крупных тан¬
ках может произойти частичная седимента¬
ция мякоти с образованием слоев с различ¬
ными удельным весом и вязкостью. Иногда
может произойти отделение жидкой фазы
(сока).Производительность: 1000-1500 л фрук¬
тового или овошиого нектара в час; часовое
потребление знерпш (ориентировочно) все¬
ми указанными аппаратами: электроэнергияв зависимости от вида нестара 36-40 кВт ч;
пар (9 бар) в зависимости от вида нектара —
400-600 кг; вода (18 °С) в зависимости от
вила нектара -8-10 м:1.Для получения однородного продукта эти
фазы следует перемешать, что и происходит
в смесителе 3, в котором содержимое тща¬
тельно перемешивается (следует применять
мешалки с очень малым числом оборотов).
Требуемую однородность сырья можно так¬
же обеспечить осторожным перекачиванием
сырья насосом без доступа воздуха.Винтовой насос 4 перекачивает необходи¬
мое количеств«» фруктового пюре или концент¬
рированного фруктового пюре в соответствии
с рецептурой из сборника-смесителя 3 через
расходомер 5 в два смесителя 6, оборудован¬
ных соответствующими мешалками.Стандарты разных стран устанавливают
для нектаров различную минимальную долю
пюре (от 30 до 50%). Подобные нектары,
представляющие собой вкусные и очень ста¬
бильные продукты, содержат около 5% ра¬
створимых сухих веществ исходного сырья
(фруктов, пюре) и в среднем 40% мякотн.
Остальная часть сухих вешеств в готовом к
употреблению нектаре приходится на добав¬
ленные ингредиенты (в большинстве случа¬
ев сахар).Так как содержание сухих вешеств в ис¬
пользуемом для изготовления нектаров сы¬
рье выражается в процентах, то необходимое
рецептурное количество фруктового пюре или
концентрированного фруктового пюре можно
рассчитать но следующей формуле:/Г(кг) - [а /й ] • 100,концентрированного пюре, необходпа - содержание сухих вешеств фруктового
сырья и нектаре, %:Ь — общее содержание сухих веществ
в исходном фруктовом шоре или
^11 сні про а III ( г иомЕсли, например, абрикосовый нектар, из¬
готавливаемый из абрикосового нюрс с об¬
щим содержанием сухих веществ 14% или
из концентрированного абрикосового пюре
(30% сухих веществ), должен содержать 5%
сухих вешеств из используемого пюре, то ко¬
личество сырья, необходимое для изготовле¬
ния 100 кг абрикосового нектара, составляет:*	См. прим. науч. ред. в разделе. 7 2.5.4.
Концентрированноефруктовое или	Фруктовое илиовощное пюре*	овощное пюреВспомогательные
средства иЖидкий концентрат
ароматобразующих веществРис. 7.2. Изготовление готовы* к употреблению фруктовых и овощных нектаров:I - крупные 1анки для хранения: 2, 4, 7, 12. 14 - винтовой насос; 3- сборник-смеситель с мешалкой; 5- расходомер (ротаметр); 6 - с
В - дисковая корундовая мельница; 9 - виигозой насос с воронкой; 10 - зубчатая коллоидная мельница; 11 - сборни«; 11а - дозатор дг
ароматобразующих веществ; 13 - деаэратор; 15 - пластинчатый пастеризатор* Для крон- Прим. науч. ред.снтрированного і'тленные коииснтриро-
436Г лава 7ние на его вязкость, а также, будучи защит¬
ными коллоидами, являются натуральны¬
ми стабилизаторами; при этом сок должен
содержать только протопектины и пекти¬
ны с высокой степенью этерпфикпцни и,
по возможности, незначительное количе¬
ство пектинов с низкой степенью этери-
фикацнн и пектиновых кислот; последние,
вследствие своего высокого отрицательно¬
го заряда, обусловленного наличием сво¬
бодных карбоксильных групп, действуют
в основном как электролиты и (в меньшей
степени) как стабилизаторы, что при оп¬
ределенных условиях может вызвать раз¬
деление жидкой и твердой фаз, а также се¬
диментацию частиц мякоти.Если фруктовый нектар содержит мало
природных пектинов, то в зависимости от
действующих норм при стабилизации допу¬
скается добавление в нектар промышленных
пектинов с высокой степенью этерификации
в количестве 1 -3 г/л (в Швейцарии — не бо¬
лее 1 г/л, в странах ЕС для некоторых некта¬
ров — не более 3 г/л)*.Кроме упомянутых выше факторов суще¬
ственную роль в обеспечении стабильности
фруктовых нектаров играют также pH сока,
электрический заряд частиц мякоти, а также
содержащиеся в соке электролиты. Из фрук¬
товых пюре или концентрированных пюре,
которые были получены из высококачествен¬
ного сырья, содержащего высокую долю мя-
коти, можно без труда изготовить фруктовые
нектары со стабильной мутной взвесью, если
после подготовки нектара будут проведены
измельчение частиц мякоти и правильная
гомогенизация продукта.Для этого подготовленный нектар из сме¬
сителей 6 (рис. 7.2) с помощью винтового на¬
соса 7 без доступа воздуха подается в диско¬
вую корундовую мельницу 8, где происходит
измельчение частиц мякоти. В этой мельни¬
це оба диска (статор и ротор) соприкасаются
или с усилием давят друг на друга, благодаря
чему частицы мякоти измельчаются до раз¬
мера менее 100 мкм. При этом достигается
также значительный гомогенизирующий эф¬
фект. В некоторых случаях с помощью дис¬
ковой корундовой мельницы рекомендуется
проводить тонкое измельчение фруктового
пюре или концентрированного пюре лишьперед изготовлением нектара лля снижения
нагрузки на дисковую мельницу, возникаю¬
щей за счет измельчения добавленных ингре¬
диентов.11осле тонкого измельчения нектар посту¬
пает в винтовой насос V и с его помощью без
доступа воздуха перекачивается в зубчатую
коллоидную мельницу 10. В этой мельнице
осуществляется важная технологическая оне-тщательной гомогенизации компонентов нек¬
тара [28]. Гомогенизация фруктового нектара
производится за счет его пропускания между
зубчатым быстро вращающимся ротором и
неподвижным (также зубчатым) статором.
Размер мельничного зазора регулируется от
нескольких мкм до нескольких мм. Помимо
гомогенизаторов типа «ротор-статор» (зубча¬
тая коллоидная мельница, дисковая корундо¬
вая мельница, диспергатор с зубчатым венцом
Ukraturrax) или типа «ротор-ротор» (дезин тег¬
ратор с двойным |х>тором), могут использо¬
ваться гомогенизаторы высокого давления
(экструзионного типа) или ультразвуковые
гомогенизаторы. Если аппараты типа «ро¬
тор-статор» обеспечивают измельчение ча¬
стиц мякоти до размеров 10-50 мкм, то гомо¬
генизаторы высокого давления благодаря
значительно повышенной плотности энер¬
гии измельчения дают частицы с меньшими
размерами. Вследствие высокой степени дис¬
пергирования одновременно осуществляется
гомогенное перемешивание нектара, что бла¬
гоприятно сказывается на его органолепти¬
ческих и физических свойствах.Решающим фактором обеспечения ста¬
бильности мутной взвеси является фракци¬
онный состав частиц в зависимости от их
размеров. При использовании дезинтеграто¬
ров с двойным ротором увеличивается фрак¬
ция частиц мякоти с размером менее 3 мкм,
способных находиться во взвешенном состо¬
янии. Благодаря тонкому измельчению воз¬
растает относительная доля гидратизирован-
ной мякоти, что также положительно дейст¬
вует на стабильность мутной взвеси, однако
слишком высокая степень диспергирования
уменьшает стабильность структуры нектара
и приводит к образованию конгломератов
частиц, что вызываетсинерезис и в конечном
итоге — разделение жидкой и твердой фаз
[41].*	Согласно окончательной редакции Единого стандарта Codex Alimentaiius на фруктовые соки и нек¬
тары, видючая методы анализа и отбора проб, утвержденной па 26-й сессии Комиссии Codex АКтеп-
tarius (30.06.-07.07,2003 г.). применение пектинов разрешено для стабилизации мутных соков и нек¬
таров в дозировке согласно добросовестной практике производства (СМР). — Прим. науч. ред.
Подготовка, восстановление и розлив :оков. Изготовление напитков, готовых к употреблению437По окончании тонкой и однородной гомо¬
генизации фруктовый нектар направляют к
сборник 11. В готовый к употреблению про¬
дукт при необходимости (если нектар изго¬
товляют ш концентрированного пюре, из ко¬
торого были извлечены ароматобрпзующне
вещества) может быть добавлена кратная
доля жидкого концентрата аром.дтобразую-
ших веществ (11а). Затем продукт проходит
соответствующую деаэрацию и настериза-7.3.4.	Деаэрация
и пастеризацияГомогенизированный фруктовый нектар с
помощью винтового насоса 12 (рис. 7.2) пе¬
рекачивается в деаэратор 13, в котором из про¬
дукта удаляется растворенный кислород и
воздушные пузырьки, содержащиеся в части¬
цах мякоти (это является необходимым усло¬
вием для успешной пастеризации нектара).
Гарантировать безупречное удаление воздуха
из фруктового нектара может только соответ¬
ствующее конструкционное исполнение деа¬
эратора.Ароматобразующие вещества, испаряю¬
щиеся при деаэрации, конденсируются в кон¬
денсаторе или улавливаются в специальной
встроенной установке с автоматическим их
возврав|ением в деаэрированный нектар.Правильно проведенная деаэрация обеспе¬
чивает прежде всего защиту нектара от неже¬
лательных окислительных процессов, улуч¬
шение теплообмена в пластинчатом пасте¬
ризаторе, отсутствие помех при розливе и
увеличенный срок годности. Слишком силь¬
ная деаэрация вредна, поскольку она прово¬
цирует повторное растворение газов в некта¬
ре. В этой связи применяют системы деаэра¬
ции, работающие при средних температурах
с последующим незамедлительным охлажде¬
нием продукта [23).После деаэрации нектар винтовым насо¬
сом 14 подают в пластинчатый пастериза¬
тор 15.Тепловая обработка в пластинчатом пас¬
теризаторе (в зависимости от обсеменеиио-
сти, вида нектара и его специфичных свойств)
происходит в различном температурном режи¬
ме и с разной продолжительностью. Фрукто¬
вые нектары можно пастеризовать методом
кратковременного пысокотемпера гурного на¬
грева при 105-115 "С в течение 10-30 с и по¬
следующим охлаждением до температуры го¬
рячего розлива (например, 90 °С). Конструк¬циЯ пастеризатора должна обеспечивать от¬
сутствие местных перегревов продукта, а так¬
же техническую возможность с помощью ав¬
томатического регулятора температуры
возвращать на тепловую обработку партию
продукта, пастеризованную ненадлежащимНектары с мякотыо из-за высокого содер¬
жания в них взвешенных частиц подвергают
более продолжительной тепловой обработке.
Для пастеризации нектаров с высокой вязко¬
стью можно использовать трубчатые тепло¬
обменники. Поокончанни тепловой обработ¬
ки пастеризованный или стерилизованный
нектар но герметичной системе трубопрово¬
дов подается в установку для розлива,7.4.	Изготовление
и розлив овощных
соковК. Отто и | Д. Шульц]Особую проблему при производстве овощ¬
ных соков представляет их консервирование,
при котором необходимо учитывать значение
pH, виды микроорганизмов, начальную об-
семсненность, чувствительность отдельных
веществ состава (витаминов, красящих и аро-
матобразующих веществ) к новьниенной тем¬
пературе стерилизации, а также возможность
осаждения мутной взвеси во время и после
стерилизации. Эти технологические аспекты
и относительно небольшой спрос приводят к
тому, что в настоящее время в Іївропе лишь
немногие промышленные предприятия спе¬
циализируются на переработке овощей н
овощные соки. Вместе с тем при с установ¬
кой необходимого оборудования для консер¬
вирования и розлива открывается возмож¬
ность удовлетворить существующий спрос
путем изготовления овощных соков из про¬
мышленных соков.І Іримерно 90% от общего объем а производ¬
ства овощных соков составляет томатный сок
(см. раздел 4.1), который можно выпускать на
оборудовании, обычно применяемом для из¬
готовления фруктовых нектаров. Кроме того,
томатный сок характеризуется относительно
низким значением pH, что позволяет относи¬
тельно легко его консервировать.Остальные 10% общего ассортимента при¬
ходятся преимущественно на коктейли из
овощных соков, подвергнутые слабому под-
кислепию пищевыми кислотами, морковный
сок (для детей младшего возраста — с ме¬
438Глава 7дом), овощные соки молочнокислого броже¬
ния, а также чистые или однокомнонентные
соки на одного вида овощей. Именно катего¬
рия чистых не подкисленных овощных сокол
вследствие высокого значения pH (6-6,5)
может создавать проблемы при стерилиза-13 зависимости от консистенции овощные
соки можно разделить на соки, содержащие
мякоть, мутные соки и на продукты, подверг¬
нутые значительному осветлению (осветле¬
ние ОВОЩНЫХ соков фильтрованием может
осуществляться так же, как и для фруктовых
соков, но. как правило, не производится).
В соответствии с такой классификацией
подготовка к розливу и розлив различных
видов овотпных соков осуществляются по-
разному. При этом можно использовать то
же оборудование, что и для приготовления н
розлива осветленных или мутных фруктовых
соков (см. раздел 7.2), а также фруктовых не¬
ктаров (см. раздел 7.3).Поскольку основные технологические опе¬
рации при подготовке к розливу и розливе
фруктовых соков, готовых к употреблению,
уже были описаны выше, соответствующие
технологические операции для овощных со¬
ков мы рассмотрим в сокращенном виде. Осо¬
бое внимание следует уделить лишь исполь¬
зуемым при изготовлении овощных соков
сырью и вспомогательным ингредиентам и,
конечно, операциям подготовки этих соков.
Технологические процессы изготовления и
розлива овощных соков и нектаров можно про¬
следить, руководствуясь вышеприведенными
технологическими схемами (рис. 7.1 и 7.2).7.4.1.	Сырье и ингредиенты
для изготовления
овощных соковВ связи с сезонным поступлением сырья го¬
товые для употребления овощные соки, нек¬
тары и коктейли из овощных соков, как пра-
нило, изготавливают из соответствующего
сырья — заготовленных впрок промышлен¬
ных соков и/или пюре — с применением не¬
обходимых ингредиентов.В качестве сырья для изготовления овощ¬
ных соков используются, во-первых, храня¬
щиеся в стерильных условиях овощные пюре
(томатное, морковное, из паприки и т. д),и,	во-вторых, промышленные овощные соки
(например, красной свеклы, сельдерея, спар¬жи и т. д.), в том числе и соки молочнокисло¬
го брожения.Па малых предприятиях, а также при из¬
готовлении коктейлей из овощных соков за¬
частую в качестве сырья применяют овощ¬
ные гомогенизированные продукты — гомо¬
генаті.) (см. раздел 4.2.2). Среди них особый
интерес в качестве ингредиентов при изготов¬
лении коктейлей из овощных соков вызы¬
вают луковый, чесночный, укропный гомогс-
наты. аналогичные продукты из лука-порея,
сельдерея и т. п. Ріізумеется, в такие гомоге¬
наті.! можно перерабатывать и другие виды
овощей — например, паприку, томаты, мор¬
ковь и др.Для смешивания с томатным и морков¬
ным соками в качестве сырья можно исполь¬
зовать и концентрированные овощные шоре,
приготовленные способом разделения фаз
[66]. Готовые овощные соки изготавлива¬
ют также путем восстановления водой соот¬
ветствующих концентрированных овощных
соков.В соответствии с требованиями Кодекса о
пищевых продуктах ФРГ*, Соёех АІітепСагіих
и Свода правил. /1//Д'для изготовления соков
в качестве ингредиентов могут быть исполь¬
зованы следующие продукты:♦ питьевая вода (согласно европейской Ди-рективе 98/83/ЕС от 03.11.1998 г. или де¬минерализированная);♦ сахар или сахарист]ле продукты;♦ фруктоза;♦ мед;♦ поваренная соль;♦ пищевые кислоты;♦ лимонный сок;♦ уксус (за исключен!іем продуктов, подвер-гнутых молочнокислому брожению).Добавление пектинав или других гидрокол-лоидов растительного происхождения в каче¬
стве стабилизаторов мутной взвеси овощных
сокоп в соответствии с действующими нор¬
мами стран ЕС, как правило, не применяет¬
ся. В качестве других ингредиентов для изго¬
товления коктейлей из овощных соков могут
применяться пряности, травы и их экстрак¬
ты, жидкие концентраты натуральных аро-
матобразуюших веществ овощей и фруктов
и — в качестве усилителя вкуса — натриевая
или калиевая соль глутаминовой кислоты.
В качестве ингредиента с антиокислитель-*	Национальным сборник предписаний о производстве, составе и иных Свойствах пищевых продук¬
тов, имеющих значение при их обороте. — Прим. науч. ред.
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению439пыми свойствами допускается использование
аскорбиновой кислоты. Мри производстве
сметанных фруктово-овощных и так называ¬
емых «мультивитаминных» соков для полу¬
чения требуемой консистенции продукта и
придания ему определенного цвега и аромата
используются, наряду с овощными соками и
пюре, концентрированные фруктовые соки.7.4.2.	Подготовка овощных соковОгромное разнообразие пригодных для про¬
изводства различных соков овощей и расти¬
тельных ингредиентов, используемых для
изготовления смешанных соков (сахар, соль,
уксус, пищевые кислоты, пряности и арома-
тобразующие вещества), определяет богатые
возможности для их комбинирования, кото¬
рые в настоящее время далеко не исчерпаны.Среди овощных соков или смешанных со¬
ков на основе овощей разделяют следующие
категории [12, 31, 68]:♦	чистые или однокомпонентные соки из
одного вида овощей с добавлением или без
добавления поваренной соли;♦	те же, что и в п. 1, но со снижением исход¬
ного pH до значения 3,9-4,2 путем добав¬
ления пищевых кислот, кисломолочной
сыворотки или полученные молочнокис¬
лым брожением;♦	смешанные овощные соки (так называе¬
мые коктейли), преимущественно на осно¬
ве продуктов переработки помидоров, доля
которых в смеси, как правило, составляет
70% масс., с исходным pH рецептурных
компонентов или со снижением pH со¬
гласно п. 2;♦	смешанные напитки на основе фруктовых
и овощных соков, с преобладанием в сме¬
си одного вида фруктов или овощей (на¬
пример, апельсиново-морковный, яблоч-
но-сельдсрейный и т. п.).Подготовка овощных соков осуществляет¬
ся так же, как и подготовка фруктовых, в со¬
ответствии с технологической схемой, изоб¬
раженной на рис. 7.2 (раздел 7.3). Расчет
количеств овощного пюре, сока или концен¬
трированного сока (пюре) производится по
формулам, приведенным в разделе 7.2.2.Чистый томатный сок изготавливают из
одного сорта томатов с добавлением (0,5--
1,25% масс.) или без добавления соли, а так¬
же с добавлением или без добавления сахара
и приправ (паприки, зелени и т. п.). Восста¬новленный томатный сок изготавливают из
концентрированного сока [81 ]*.Наряду с томатным распространен и мор¬
ковный сок. В зависимости от избранной тех¬
нологии после мацерирования или протира-
ния через сито из предварительно обработан¬
ной моркови получают пюре с высокой вяз¬
костью. Такое пюредобавляют(в количестве
10-20% масс.) в отжатый сок для повыше¬
ния содержания каротнноидов. С помощью
декантерной технологии можно установить
требуемую долю пюре в соке непосредствен¬
но при разделении фаз [8, 14, 27]. Наряду с
чистым морковным соком выпускается н под¬
кисленный морковный сок с пониженным
значением pH, что достигается добавлением
лимонного сока или лимонной кислоты. Для
питания детей грудного или младшего (до
6 лет) возраста полученный прессованием
морковный сок смешивают с морковным пюре
и (для улучшения вкуса) медом, причем от
подкисления отказываются из-за требований
физиологии питания. Морковный сок бла¬
годаря его интенсивной окраске применяют в
качестве подкрашивающего природного ком¬
понента для изготовления «мультивитамин¬
ных» напитков. Он хорошо подходит для сме¬
шивания с соками из цитрусовых фруктов -
апельсиновым, лимонным, грейпфрутовым.Сок паприки благодаря интенсивности цве¬
та и относительно высокого содержания ви¬
тамина С хорошо подходит для смешивания
с другими соками. Так. например, при добав¬
лении в томатный сок 5% сока паприки или1,5-2% концентрированного сока паприки
содержание витамина С в смешанном соке
увеличивается примерно на 30%. а его цвет
становится намного привлекательнее. В за¬
висимости от интенсивности острого вкуса
сок паприки может использоваться в виде
пряной добавки к другим сокам.Сок шпината при консервировании теряет
свою интенсивную зеленую окраску. Щадя¬
щую пастеризацию сока можно провести
после добавления к нему поваренной соли и
подкисления до pH 4,0-4,2.Сок красной свеклы или концентрирован¬
ный сок красной свеклы получил широкое
распространение благодаря интенсивному
красному цвету. Его применяют для изготов¬
ления различных готовых фруктовых и овощ¬
ных соков, а также других пищевых продук¬
тов в качестве натурального красителя. Из-за
высокого значения pH (6,2 6,5) для лучшего
сохранения цвета при консервировании пу-* Согласно ГОСТ Р 51398 и Изменения №1 к нему носсганонлсннми гомагиый сок может быть
изготовлен также из концентрированного томатного пюре (насты). — Прим. науч. ргд.
Глава 7тем тепловой обработки рекомендуется про¬
вести подкисление сока либо добавлением
лимониого сока или лимонной кислоты, ли¬
бо посредством молочнокислого брожения
[51,52).. Зачастую подкисление проводят до¬
бавлением значительных количеств аскорби¬
новой кислоты (1-1,5 г/л). Использование
для подкисления молочнокислого брожения
позволяет получить сок с более полным и
гармоничным вкусом. Применение биотехно¬
логических способов позволяет изготовлять
сок красной свеклы, свободный от нитратов.
Иногда производят фильтрование соков, но,
как правило, для осветления достаточно силь¬
ного центрифугирования.Осветленные фильтрованием до прозрач¬
ного состояния овощные соки производятся
только в виде исключения — например, соки
из красной свеклы, ревеня, квашеной капус¬
ты. Способы их обработки аналогичны спо¬
собам обработки фруктовых соков (см. рис.7.1,	раздел 7.2).Сок ревеня применяют в составе смешан¬
ных соков или для изготовления нектаров,
предназначенных для непосредственного упо¬
требления, смешивая его с водой и сахаром.
Из-за высокого содержания щавелевой кис¬
лоты сок ревеня нейтрализуют с помощью
углекислого кальция, для чего сок нагрева¬
ют примерно до 40-50 °С, депектинизируют
и после нагрева до 85 "С смешивают с 3%
СаСОз, а затем фильтруют через кизельгуро-
вын фильтр [44].Среди соков молочнокислого брожения
наиболее распространен сок кислой (кваше¬
ной) капусты благодаря его приятному, кис¬
ловатому, возбуждающему аппетит вкусу и
высокому содержанию витамина С. Содер¬
жание молочной кислоты составляет (в со¬
ответствии с нормами для соков молочнокис¬
лого брожения) не менее 2,5 г/л. Этот сок
поступает в продажу мутным или осветлен¬
ным. Так как он чувствителен к свету, его
фасуют в зеленые или коричневые стеклян¬
ные бутылки. В Швейцарии овощные соки
молочнокислого брожения изготавливают
с применением сброженной молочнокислой
сыворотки или ее концентрата.Сок из сельдерея склонен к потемнению, и
при его переработке необходимо инактивиро¬
вать ферменты. Значение pH составляет от 6
до 6,5, поэтому этот сок подкисляют добавле¬
нием лимонной кислоты или молочнокис¬
лым брожением. При изготовлении готового
сока обычно добавляют поваренную соль
(0,3-0,5%). Сок сельдерея поступает в прода¬жу мутным, осветленным прозрачным или в
составе смешанных соков.В заключение следует упомянуть и о сме¬
шанных овои(ных соках - овощных коктей¬
лях, традиционно пользующихся большой
популярностью. Их изготавливают путем
смешивания от 5 до 15 компонентов, и зача¬
стую в состав рецептуры входят продукты пе¬
реработки помидоров, сельдерея, моркови,
огурцов, паприки, кислой капусты, спаржи
и салата. Основной задачей, стоящей перед
разработчиком рецептуры напитка с гармо¬
ничным вкусовым профилем без преоблада¬
ния какого-либо компонента, является ком¬
бинирование и выбор из множества добавок,
пряностей и трав наиболее подходящих.Для другой группы смешанных соков на¬
ряду с овощными и фруктовыми компонента¬
ми в рецептуру включают «мультивитамин¬
ные» смеси и смеси минеральных веществ.
Как правило, их подбирают таким образом,
чтобы в 100-200 мл напитка содержалось 25-
50% рекомендуемой дневной нормы потреб¬
ления витаминов и минеральных веществ.
При смешивании, розливе и консервировании
таких соков следует учитывать, что указан¬
ные количества добавленных витаминов, пи¬
тательных н минеральных веществ должны
оставаться в продукте до истечения срока
годности.7.4.3.	Подготовка овощных
соков и нектаров7.4.3.1.	Гомогенизацияи стабилизация мутной
взвеси в овощных нектарах
и мутных овощных соках
Перед розливом овощных нектаров с мякотью
для ее стабилизации необходимо провести го¬
могенизацию. Согласно технологической схе¬
ме (рис. 7.2) стабилизацию осуществляют в
несколько этапов: сначала производят круп¬
ное измельчение с помощью дисковой корун¬
довой мелышцы, а затем тонкое — в зубчатой
коллоидной мельнице. Овощные соки, содер¬
жащие пюре, гомогенизируют в щелевом го¬
могенизаторе высокого давления при темпе¬
ратуре до 70 “С и давлении 100-250бар.7.4.3.2.	Осветление овощных соковДля изготовления прозрачных осветленных
овощных соков подготовленный сок в соот¬
ветствии с приведенной на рис. 7.1 техноло¬
гической схемой насосом 7 перекачивается
через кизельгуровый фильтр 8 в сборник .9.
Подготовка, восстановление и розпив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению441Затем предусматривается еше и тонкое филь¬
трование через пластинчатые фильтры 10 и
11, после чего фильтрованный сок направля¬
ют в промежуточный сборник 137.4.4. Деаэрацияи стерилизация овощных
соковПеред стерилизацией овощных соков, как и
перед стерилизацией фруктовых, во избежа¬
ние нежелательного ухудшения качества из-
за процессов окисления необходимо провести
эффективное удаление газов [20, 30, 42, 53].
Деаэрация рекомендуется и для овощных со¬
ков молочнокислого брожения для удаления
возникающего при брожении углекислого газа.Деаэрация осуществляется так же, как и в
случае фруктовых соков (см. рис. 7.1). После
удаления газов сок перекачивается в питаю¬
щий сборник пластинчатого или трубчатого
пастеризатора.При стерилизации овощных соков тепло¬
вая обработка должна быть ориентирована на
подавление жизнедеятельности анаэробных
термофильных спорообразующих бактерий.
При этом необходимо учитывать, что эффек¬
тивность теплообмена понижается с увеличе¬
нием плотности овощного сока, то есть с уве¬
личением доли мякоти. Для гарантирован¬
ного достижения необходимой температуры в
центре продукта иногда требуется увеличить
длительность стерилизации. Любое добавле¬
ние растворимых ингредиентов (например,
сахара или соли), а также увеличение содер¬
жания белка повышает температурную устой¬
чивость спорообразующих бактерии,Для чистого овощного сока с pH 5,5-6,5
необходимый температурный режим стерили¬
зации обеспечивают (в зависимости от вида
овощей и начальной микробиолог ической об¬
семенен ности), значения фактора стерили¬
зации /•'до 10 (/"о “ Ю мин при 121 °С). Экви¬
валентных микробиологических показателей
можно достичь более щадящим способом при
лучшем сохранении витаминов и аромата —
в частности, с помощью кратковременного
высокотемпературного нагрева (при темпера¬
туре 138 °С и выдержке менее 1 мин), Фактор
У7 для эквивалентного режима стерилизации
рассчитывается по формуле [78]:где Ру — фактор стерилизации в минутах;
г - например, 10 ‘С. — температура вУже при невысокой кислотности овощ¬
ных соков (pH 4-4,5) необходимые значения
температуры и длительности стерилизации
значительно ниже. Для таких овощных со¬
ков достаточно температура 110-120'С- и
выдержки 3-5 мин или соответствующего
эквивалентного температурного режима.7.4.5.	Розлив овощных соковСтерилизованные или пастеризованные овощ¬
ные соки по окончании этой технологической
операции охлаждают до температуры розли¬
ва. Розлив может производиться в стеклян¬
ные бутылки, металлические банки или в
асептическую картонную упаковку (см. рис.7.6	в разделе 7.6.1). При розливе в стеклян¬
ные бутылки используется либо новая (ра¬
зовая), либо многооборотная тара. Новые
бутылки автоматически проверяются на от¬
сутствие дефектов стекла и посторонних
предметов, а затем проходят ополаскивание
горячен водоіі. Многоразовые бутылки осво¬
бождают от пробок и направляют на мойку
в бутылкомоечную машину. После соответ¬
ствующей мойки и заключительного опола¬
скивания горячей водой в установке для роз¬
лива бутылки полностью заполняют горя¬
чим соком (95" С) и тут же укупориваются
винтовой пробкой или резьбовой крышкой
типа «твист-офф» (для широкогорлих буты¬
лок). После этого бутылки в течение опреде¬
ленного времени выдерживают в ороситель¬
ном пастеризаторе при температуре 80-90 "С,
а потом ступенчато (каждый раз с пониже¬
нием температуры на 20-30 °С) охлаждают.
Затем производится полностью автоматизи¬
рованный контроль уровня наполнения для
удаления неполных и негерметичных буты¬
лок. Розлив завершается этикетированием и
полностью автоматической упаковкой буты¬
лок в картонные короба или ящики с уста¬
новкой па поддоны.Овощные соки фасуют холодным или
горячим способом в металлические банки с
пробками с металлическим ушком на обыч¬
ных установках для розлива в банки. Стери¬
лизацию можно проводить периодическим
способом — партиями в автоклавах с исполь¬
зованием орошения. Время выдержки н тем¬
пература выбираются в зависимости от вида
овощей и значения pH (см. выше).Розлив в картонную упаковку, стерилизо¬
ванную пероксидом водорода, производится
холодным асептическим способом со свобод¬
ным объемом или без свободного объема в
°С. верхней части упаковки.
4427.5.	Приготовление
рецептурной смесиТ. ХюнВ производстве сладких безалкогольных на¬
питков большое значение придается техноло¬
гии приготовления рецептурной смеси • сме¬
шивания или купажирования компонентов
рецептуры. Качество продукта определяется
непрерывностью смешивания отдельных ком¬
понентов в правильном согласно рецептуре
соотношении. Наряду с обеспечением посто¬
янства параметров смешивания необходимо
обеспечить (особенно при использовании си¬
стем смешивания непрерывного действия)
эксплуатационную надежность систем для
предотвращения непрерывности розлива при
возникающих неисправностях. В зависимо¬
сти от типа смешиваемых компонентов к
системам предъявляются различные конст¬
руктивные и технические требования. При
средней и высокой производительности ус¬
тановок розлива и при частом изменении
рецептуры рекомендуется применять авто¬
матическое оборудование, в других же слу¬
чаях достаточно полуавтоматических уста¬
новок.Для приготовления купажного сиропа
напитка в так называемой «сиропной» зоне
проводится подготовка сырья (кристалличе¬
ского или жидкого сахара) и смешивание ос¬
новных компонентов с сахарным сиропом.
В случае необходимости в сиропной зоне
происходит и смешивание купажного сиро¬
па с подготовленной водой, а также карбо¬
низация воды или готовых напитков. Отка¬
заться от сиропной зоны как от промежу¬
точной ступени изготовления сахарного
сиропа позволяют полностью автоматизи¬
рованные многокомпонентные смеситель¬
ные установки.7.5.1.	Способы
смешиванияПри смешивании напитков различают сме¬
сительные системы непрерывного или пери¬
одического действия. Периодические спосо¬
бы смешивания (ручной, полу- или полно¬
стью автоматизированный), основанные на
приготовлении отдельных партий, предусмат¬
ривают последовательное смешивание рецеп¬
турных компонентов друг с другом. В автома¬
тических системах задастся объемный расход
изготавливаемого напитка, и отдельные ре¬цептурные ингредиенты смешиваются в за¬
данном соотношении.7.5.2.	Смесительные
установкиТехнологические варианты оснащения си¬
ропной зоны очень разнообразны 159). 13 тра¬
диционном исполнении схема сиропной
зоны предусматривает, например, две емко¬
сти для приготовления сахарного сиропа
и дополнительные емкости-смесители для
приготовления купажного сиропа. В подаю¬
щем трубопроводе емкости-смесителя для ку¬
пажного сиропа находится, как и в емкости
для приготовления сахарного сиропа, оваль¬
но-кольцевой или одноцилиндровый порш¬
невой расходомер (точность измерения 0,2-
0,3%), с помощью которого последовательно
устанавливаются требуемые для изготовле¬
ния напитка количества сахарного сиропа и
основы, а затем контролируется их расход.
Смешивание компонентов в емкости для ку¬
пажного сиропа осуществляется либо угле¬
кислотным смесителем (что позволяет одно¬
временно предотвратить окислительные про¬
цессы и осуществить деаэрацию смеси), ли¬
бо с помощью мешалки (число оборотов - от
750 до 950 об/мин), конструктивное исполне¬
ние которой обеспечивает хорошее эмульгиро¬
вание компонентов смеси при минимальном
захвате ими воздуха. Благодаря этому дости¬
гается равномерное распределение составпых
частей продукта во всем объеме. Автомати¬
зированные способы приготовления сиропа
или применение модульных агрегатов позво¬
ляет отказаться от использования различных
смесительных емкостей.Способы полностью автоматизированно¬
го приготовления сиропов основаны на ис¬
пользовании электромеханических дозиру¬
ющих весов (мссдоза, точность — 0,1% от
диапазона измерения), которые встраивают¬
ся в одну из опор емкости-смесителя. В дру¬
гом случае емкости могут быть подвешены к
так называемым тяговым дозирующим весам
или динамометрам. Преимущество весового
способа состоит в том, что па точность изме¬
рения не влияют колебания температуры, уг¬
лекислый газ и воздух, а также устраняются
трудности мойки и дезинфекции дозирующе¬
го насоса и расходомеров. Весовое дозирова¬
ние является очень точным. Основной изме¬
ряемой величиной является вес, а не объем,
и сведения о значениях плотности отдельных
Подготовка, восстановление и розпив сэков. Изготовление напитков, готовы» к употреблению	443компонентой здесь не требуются. Регулиров¬
ка н контроль содержания экстрактивных ве¬
ществ в готовом напитке производится ко
массовым процентам. Данное преимущество
особо проявляется при смешивании отдель¬
ных компонентов купажиого сиропа но рецеп¬
туре, в которой указан вес этих компонентов.
В этом случае дозатор представляет собой
программируемые электромеханические ве¬
сы. работающие в автоматическом режиме.
С их помощью отдельные компоненты ку-
пажного сиропа взвешиваются и контроли¬
руются согласно предварительно заданной
рецептуре.I [ри объемном дозировании температур¬
ные воздействия на результат измерений и
связанные с этим изменения вязкости и плот¬
ности не учитываются, и результат измере¬
ния может быть искажен наличием газов.
В отличие от весового дозирования, системы
объемного дозирования (объемные и диаф-
рагменные расходомеры, дозирующие насо¬
сы) могут использоваться при непрерывном
потоке дозируемого материала. При исполь¬
зовании дозирующих насосов одновременно
с измерением можно осуществлять транспор¬
тировку продукта.Установки с объемными расходомерами
(дозирующими насосами) и собственным
приводом характеризуются возможностью
точной регулировки н воспроизводимостью,
атакже возможностью для прерывания дози¬
рования. В таких установках могут исполь¬
зоваться плунжерные, мембранные и рукав¬
ные мембранные насосы.Смесительная установка (рис. 7.3) состо¬
ит из центрального дозирующего модуля с
несколькими поршневыми дозирующими на¬
сосами. Подаваемое количество продукта оп¬
ределяется площадью и частотой хода порш¬
ня. Изменение частоты хода посредством
изменения числа оборотов приводного двига¬
теля регулирует дозировку и, соответствен¬
но, состав приготовляемого напитка. Такая
система применяется для смешивания гото¬
вого купажиого сиропа и воды. При большой
мощности установки подобное решение стал¬
кивается с техническими ограничениями,
связанными с увеличением головки дозиру¬
ющего насоса. В этом случае производитель¬
ность дозирования плунжерного насоса огра¬
ничивается дозированием купажиого сиропа.
Входным (задающим) параметром здесь яв¬
ляется объемный расход подаваемой цент ро¬
бежным насосом воды, который измеряется
кольцевым расходомером с импульсным дат¬чиком. Количество дозируемого поршневым
насосом продукта регулируется с помощью
привода с частотным управлением исходя изподключением различного дозирующего обо¬
рудования возможности расширяются до та к
называемой многокомпонентной установки.
Такие установки можно автоматизировать,
оборудовав их системами автоматического
управления, что обеспечивает также возмож¬
ность применения технологии С/Р-.мойкп.На практике широко распространено раз¬
дельное смешивание компонентов рецептуры.
Это означает, что предварительно приготов¬
ленный кунажный сироп — основа напитков,
полученная купажированием компонентов,
смешивается в специальном двухкомионент-
ном смесителе с деаэрированной водой, а за¬
тем при необходимости насыщается углекис¬
лым газом в специальном пластинчатом ап¬
парате или в распылительном сатураторе
(см. раздел 7.1.7). Для двухкомпонентного
смешивания кроме поршневых насосов пред¬
лагаются дозаторы непрерывного действия и
распылительные системы. Непрерывная до¬
зирующая система состоит из участка сме¬
шивания, который заполняется из двух рав¬
ных но размеру стеклянных цилиндрических
питающих емкостей для воды и сиропа. До¬
зировка регулируется с помощью управляе¬
мой заслонки в подводящем трубопроводе
участка смешивания.Для смешивания двух компонентов могутпринципу трубки Вентури. Поток жидкости
(воды) создает разрежение в пи тающей трубе,
через которую поступает »горой компонент;
смешивание происходит благодаря турбулент¬
ности потоков. Подаваемое из питающей ем¬
кости количествосироиа можно регулщювать
дроссельным вентилем. Чтобы ограничить
влияние температуры на процесс смешива¬
ния, устанавливается постоянное давление
подачи жидкости путем регулирования ее
уровня в питающей емкости. При прорыва¬
нии процесса подача обоих компонентов не¬
замедлительно прекращается.Многокомпонентные смесительные ус¬
тановки (рис. 7.-1), работающие по принци¬
пу смешивания компонентов для отдельных
партий продукта (периодический способ
действия), наряду с измерительным устрой¬
ством, осуществляющим непрерывную реги¬
страцию различных величин (содержания
сухих веществ и температуры), оборудованы
автоматической системой управления тех-
Сатурационный насосРис. 7.3. Смесительная установка с центральным модулем дозирования с четырьмя поршневыми дозирующими насосами (Вгал 4 1ьЬЬе вглЬИ)
^ Перепускной клапан @ Датчик уровня наполнениярозливаРис. 7.4. Смесительная установка 01МА периодического действия с микропроцессорным управлением для пяти компонентов (О/еяве/ втЬН & Со.)
446Глава 7политическим процессом,которая контроли¬
рует процесс смешивания и позволяет обес¬
печить непрерывный сырьевой баланс. Такие
установки оснащены встроенной системойводу) подаются в установку в смеситель че¬
рез объемный расходомер в соответствии с
заложенной в программируемый контроллер
рецептурой; в то же время во втором смесите¬
ле ведется смешивание предыдущей партии.
Подача продукта для завершения приготов¬
ления напитка осуществляется только после
измерения содержания сухих веществ и про¬
водимости, а также после карбонизации на¬
питка в сатураторе.Благодаря одновременной загрузке от дель¬
ных компонентов (осуществляемой в нужной
пропорции) н их смешиванию в смеситель¬
ной трубе можно создать автоматическую
установку непрерывного действия. Перед
установкой розлива в большинстве случаев
размещают промежуточный сборник (для
контроля параметров продукта и компенса¬
ции перерывов в технологическом процессе).
Подача каждого компонента регулируется
овально-кольцевым расходомером с установ¬
ленным перед ним насосом. Процесс может
осуществляться также с использованием
в качестве управляющей величины общего
объемного расхода (проточный расходомер),
а также с помощью дозирующих клапанов с
центральным управлением.Смесительные установки (описанные вы¬
ше) создают возможности для рационализа¬
ции технологического процесса в части ис¬
пользования производственных площадей и
привлекаемого персонала, а благодаря точно¬
сти процессов измерения и смешивания от¬
дельных компонентов позволяют уменьшить
количественные допуски для сырья, обеспе¬
чивая экономию его расхода и стабильность
качества продукта. Другими преимущества¬
ми закрытых систем являются улучшение
санитарно-гигиенических условий, уменьше¬
ние окислительных процессов н потерь аро¬
мата. Благодаря прямому ведению процесса
устраняются затраты времени на перерывы
в работе и деаэрацию, а система управления
позволяет быстро и эффективно осуществ¬
лять переход на другие рецептуры, контроли¬
ровать весь процесс смешивания и докумен¬
тировать его ход в соответствии с требовани¬
ями системы контроля качества. Встроенные
системы CIPобеспечивают микробиологиче¬
скую безопасность продукта.7.6.	Розлив, упаковка
напитков и их продажа
в розливТ. Хюн7.6.1.	Розлив и упаковка
напитковЦелью розлива является обеспечение щадя¬
щей транспортировки определенного количе¬
ства напитка в соответствующую тару и ее
последующей укупорки. При выборе той или
иной системы розлива необходимо опреде¬
лить требования к качеству с учетом особен¬
ностей продукта и его позиционирования на
рынке. Перед розливом необходимо выпол¬
нить описанные в разделах 7.2-7.5 операции,
поскольку в противном случае оборудование
может простаивать из-за необходимости ло¬
кализации и устранения возникающих про¬
блем (например, вследствие ценообразования
продукта). Кроме того, бывает, что продукт и
готовая упаковка через некоторое время пере-
стаютудовлетворять требованиям к качеству
или (в худшем случае) приходят в негод¬
ность. При розливе напитков (если речь идет
не о холодном розливе с последующей пасте¬
ризацией продукта в упаковке) необходимо
исключить заражение продукта микроорга¬
низмами. Здесь, с одной стороны, предпри¬
нимаются меры, препятствующие микробио¬
логическому заражению установки розлива
вследствие разбрызгивания продукта, а с дру¬
гой, — выбирается соответствующая конст¬
рукция машины, облетающая проведение
мойки и дезинфекции (см. раздел 6.8), вклю¬
чая применение CIP- и SIP-технологий (5/Л -
Sterilization In Place, безразборная стерили¬
зация) [11]. Очаги микробиологического за¬
грязнения напитков могут быть выявлены в
некоторых случаях путем соответствующего
расположения обычной площадки визуаль¬
ного контроля всей системы персоналом.
В этой связи необходимо обеспечивать соот¬
ветствующую звукоизоляцию, что реализу¬
ется в отдельных случаях с большими затра-Стандартный вариант комплектации со¬
временного оборудования предусматривает
системы электронного управления технологи¬
ческим процессом, включая приводы с час¬
тотным регулированием, при использовании
в качестве управляющей величины парамет¬
ров установки розлива или машины с наи¬
меньшей производительностью в линии.
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению447Благодаря этому отпадает необходимость к
организации после каждой машины буфер¬
ной зоны с возобновляемым подводом буты¬
лок, что позволяет достичь экономии за счет
снижения инвестиционных затрат, производ¬
ственных площадей, обслуживающего пер¬
сонала, затрат на энергию и смазочные мате-шума при движении бутылок [9).Такая технология требует выполнения не¬
которых основных условий. Электроснаб¬
жение должно соответствовать наивысшему
стандарту, поскольку колебания напряжения
и отключения электричества, помехи от сис¬
тем централизованного управления электро¬
станциями в некоторых случаях приводят к
большим проблемам, анализ и устранение
которых может потребовать больших затрат
времени. Персонал должен быть обучен рабо¬
те с системами электронного управления,
внедрение которых отнюдь не всегда связано
с упрощением обслуживания. При возникно¬
вении сложных неисправностей специали¬
сты сервисной службы должны приступить
к их устранению на месте в кратчайший срок,
так как сами пользователи могут осуществ¬
лять самостоятельный контроль и глубокую
проверку программного обеспечения в очень
редких случаях (хотя необходимость подоб¬
ной проверки возникает довольно редко). Су¬
ществуют дополнительные возможности для
дистанционной диагностики оборудования
через компьютерную сеть (например, при со¬
единении с сетью через модем). Принципы об¬
служивания установок должны быть просты¬
ми и не требующими интенсивного изучения
руководства по эксплуатации. Насколько хо¬
рошо справились со своей задачей инженеры-
разработчики оборудования, можно судить по
конструкции съемных модулей, замена кото¬
рых требуется при переналадке оборудования
(например, при переходе на у паковку другого
объема). Затраты труда и времени на пере¬
наладку и техническое обслуживание обо¬
рудования с точки зрения его пользователей
подлежат снижению. Достичь этого можно
выбором соответствующих управляющих
функций (по контролю действий оператора,
функциям самотестирования при выполне¬
нии работ по переходу на другой продукт,
техническое обслуживание, ремонт и мойка
оборудования). При этом необходимо также
принимать во внимание Директивы ЕС о
технике безопасности применительно к ма¬
шинам, применяемым в индустрии напит¬
ков [84].Используемые виды тары включают бу¬
тылки (стеклянные пли из полимерных ма¬
териалов). металлические банки и так назы¬
ваемую «мягкую» упаковку (многослойная
картонная упаковка, упаковка тина bag-in-
box). Если для розлива в бутылки мерные н
дозирующие установки применяются все ре-розлива — например, для розлива негазиро¬
ванных напитков в ПЭТ-бутылкп), то в ру¬
кавных установках розлива для наполнения
многослойных упаковок применение таких
аппаратов является нормой (за исключениемПри розливе в упаковку типа bag-in-box ино¬
гда применяют установки с электронной сис¬
темой измерения наполнения.При промышленном розливе в бутылки
применяются установки, работающие по изо¬
барическому принципу, а в особых случаях —
установки с применением перепада давления
с короткими или длинными наполнительны¬
ми трубками (последние применяются для
розлива продуктов с. мякотью). Установки
розлива с длинными наполнительными труб¬
ками могут использоваться для розлива на¬
питков с мякотью, газированных напитков
с содержанием углекислого газа менее 2 г/л
или в бесконтактном варианте. Системы с
длинной наполнительной трубкой при горя¬
чем розливе (при заполнении упаковки сни¬
зу) характеризуются менее интенсивным на¬
сыщением напитка кислородом воздуха [80|.Установки розлива в бутылки или метал¬
лические банки в основном представляют
собой машины карусельного типа |25|. Тара
во время ее наполнения, как правило, при¬
жимается к впускному клапану пневматиче¬
ским подъемным цилиндром; при этом функ¬
цию центрирования и фиксации бутылки
выполняет специальная втулка — так назы¬
ваемый «колокольчик». Конвейеры, шестерни
и т. п. управляются механическим, а органы
(клапаны) розлива — электронневматичс-
ским или механическим приводом. Уровень
наполнения и количество щюдукта регули¬
руются с помощью датчиков уровня жидко¬
сти (наряду с использованием отводящего
трубопровода) объемным или гравиметриче¬
ским способом, а также с помощью системы
конхроля наполнения. Многне установки
кот фуктивно выполнены в виде разливоч¬
но-укупорочных автоматов. Производитель¬
ность розлива зависит в основном or количе¬
ства органов розлива. Путем уменьшения
температуры продукта при данной комнлек-
448Глава 7танин оборудования можно увеличить про¬
изводительность, измеряемую количеством
наполненных бутылок в час (в соответствии
с технологическими свойствами напитка).
Автоматическое регулирование высоты об¬
легчает переналадку органов розлива при пе¬
реходе на бу тылки другого объема или фор¬
мы. Основные элементы установки розлива
представлены па рис. 7.5.Технологическиіі процесс розлива фрукто¬
вых и овощных соков, а также нектаров осу¬
ществляется согласно схеме розлива фрук¬
товых и овощных соков (рис. 7.6).Пустые бутылки по роликовому конвейе¬
ру 1 подаются к агрегату 2, где бутылки авто¬
матически распаковываются и по конвейеру
перемешаются в бутылкомоечную машину
Для обеспечения возможно более стерильных
условии розлива и уменьшения тепловой на¬
грузки на подлежащий розливу сок бутылки
после соответствующей мойки (см. раздел
6.8.3) нагревают до температуры, превышаю¬
щей температуру розлива. После контроля 4
бутылки наполняют горячим соком в однока¬
мерной вакуумной установке 5 и затем укупо¬
ривают соответствующей пробкой.Рис. 7.5. Конструкция установки для розлива а стеклянные бутылки lnnofill[KHS Maschinen- und
Anlagenbau AG):I - световой индикатор режима работы; 2- эпектрораспределитель; 3- предохранительный «лапан; 4 - централь¬
ный процессор; 5- электромагнитные «лапаны для управления розливом; 6-зубчатый венец привода ходового винта
регулировочного устройства высоты бутылок; 7-привод регулировочного устройства верхней части наполнителя;8 - кабельный канал; 9-верхний уровень напитка, подлежащего розливу; 10-вакуумный канал; 11 - дренажный
канал; 12-настройка высоты защитного «ольца; 13-подъемный цилиндр; 14-ходовой винг для регулировки
высоты верхней части наполнителя; Г5- сферическое поворотное соединение; 15-распределитель газов и напитка;
17- контроль смазки; 18-централизованная смазка; 19- кулачок для управления центрирующими втулками
(■колкольчиками»); 20- основной привод; 21 - подача пробок; 22- контроль укупоривания; 23 - смазка подъемного
цилиндра; 24 - пульт контроля и управления; 25- сортировочный механизм пробок; 26- лицевая панель
Подгоювка, вос.становиение и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению	449Фруктовый или овощной сок	Фруктовый или овощной нектарa dkJ""j- ^ -fff* - - |*Ц г ^ фРис. 7.6. Розлив фруктовых и овощных соков и некіаров:I - роликовый конвейер; 2 - агрегат для распаковки бутылок; 3 - бутылкомоечная машина; 4 - контроль
бутылок (визуальный, на просвет); 5- однокамерная вакуумная установка розлива; В - двухкамерная
вакуумная установка розлива; 7-туннельный пастеризатор и рекуперативный охладитель; в - этикетиро¬
вочная машина; 9 - упаковочная машина для бутылокПроизводительность розлива: 10ОО- і 500 л сока в час или 5000-7500 бутылок обьемом 0,2 л в час. Часовое
потребление энергии (ориентировочные значения! для указанных машин: электроэнергия: 60-60 кВт-ч; пар
(9 бар): 800-1000 кг; вода: 10-12 м3Фруктовые и овощные нектары с мякотью
и высокой вязкостью разливают горячим спо¬
собом (например, с помощью двухкамерной
вакуумной установки 6) в предварительно
нагретые бутылки, которые незамедлитель¬
но укупоривают. В такой установке скорость
наполнения зависит от величины разреже¬
ния, что обеспечивает возможность регули¬
ровки процесса в зависимости от вязкости
напитков [44].Заполненные горячим соком и укупорен¬
ные бутылки поступают в туннельный пас¬
теризатор непрерывного действия 7, из кото¬
рого они выходят охлажденными до 35 °С.
Благодаря этому в значительной степени
уменьшаются нежелательные изменения на¬
питка в результате тепловой обработки при
высокой температуре и продолжительном
времени выдержки. Контролем уровня напол¬
нения, производимым после охлаждения бу¬
тылок, проверяется целостность готовой упа¬
ковки, негерметичные бутылки отсортировы¬
ваются.После контроля бутылки поступают в ав¬
томатическую этикетировочную машину 8, в
которой на наружную поверхность, предва¬
рительно высушенную испарением за счет
использования остаточного тепла, приклеи¬
ваются этикетки. Затем этикетированные
бутылки, наполненные фруктовым соком,
с помощью машины 9 упаковывают в кар¬
тонные короба или пластиковые ящики и от¬
правляют на склад, где они хранятся при за¬
данных условиях вплоть до отгрузки.7.6.1.1.	Требования к упаковке
и ее функцииЧтобы соответствовать требованиям, предъ¬
являемым к продукту, и его позиционирова¬нию на рынке, современная упаковка для
напитков должна выполнять определенные
функции [34. но 82|:♦	производственную — выполнение внутри¬
заводских требований;♦	защитную — гарантия защиты продукта
от загрязнений и изменений состава;♦	безопасности — гарантия неноврежденно-
сти и оригинальности (подлинности) про¬
дукта;♦	транспортную — стойкость к транспорт¬
ным нагрузкам, удобство транспортирова¬
ния (модульный принцип);♦	хранения — удобство хранения и экономия
складских площадей;♦	информационную — нанесение на упаков¬
ку сведений в соответствии с требования¬
ми стандартов и маркетинговой информа¬
ции;♦	потребительскую — простота и безопас¬
ность в обращении;♦	экологическую — минимальное загрязие-
ние окружающей среды.С учетом этого можно говорить о функцио¬
нальной или об оптимальной упаковке. Если
технические требования к упаковке могут
быть сформулированы относительно лег ко,
то экологическая и экономическая оценка
представляет некоторую проблему. Односто¬
ронний подход — использовать одноразовую
или многоразовую упаковку — в данном слу¬
чае слишком упрощен. При выборе вила
упаковки применительно к защите окружа¬
ющей среды следует учитывать экологиче¬
ски равновесные подходы, предусматриваю¬
щие наряду с производством и утилизацией
использованной упаковки транспортировку
450упакованных продуктов - в первую очередь,
веерную ра:шииу между многоразовой и од¬
норазовой упаковкой, разницу между нустой
тарой и упаковочным материалом, подлежа-
[цим вторичной переработке, а также коли¬
чество циклов использования многоразовой
тары.7.6.1.2.	Тара для розлива7.6.1.2.1.	Стеклянные бутылки и банкиСтеклянные бутылки и банки бывают одно¬
разового п многоразового применения, при
этом одноразовые вследствие равномерной
толщины стенки и благодаря новым техно¬
логиям стекольного производства стали ме¬
нее чувствительны к ударам (несмотря на
меньшую массу стекла). Широкогорлую тару
наполнять проще, чем бутылки с узкой гор¬
ловиной. Кроме того, новые формы бутылок
способствуют экономии места при транспор¬
тировке.Благодаря внедрению финишной терми¬
ческой (твердость поверхности) и холодной
обработки (гладкость поверхности) стало
возможным получение более равномерной
толщины стенки бутылок. При применении
комбинированного способа прессования и
выдувания для изготовления бутылок с уз¬
ким горлом стекло распределяется по объем¬
ной .поверхности почти равномерно, что ве¬
дет к уменьшению веса и увеличению проч¬
ности бутылок при воздействии внутреннегоВ общем случае стеклянная тара выдержи¬
вает перепады температур не более 40 °С, чтоследует учитывать нри горячем розливе и па-стеризацпп продуктЭкономия стекланри производстве буты-тс ты иго'нанесенняже с помощью предвари-
этикеток. При этом наповерхшносят/Готпечатан н ыТтги кгтки°итІІОЛИШІНІилхлорнда(1IBX), полипропилена(1111) или ненополистирала, полученногокоаструзіней (П ПС).Так как такой этикеткойзакры пас‘тся 80% Hiоверхности бутылки, тодостигаетгея не толы«о уменьшение массы, нои лучшаяі защита отразрушения. Тем же ие-лям слу*гит н нанесенне на поверхность бу-тылки цельной оболочки из полиуретана<ПУ) |34|.Стекл:япная емкость с продуктом стано-овон упаковкой после ее укупорки
вуюшей пробкой или крышкой. Дляукупоркиі могут бьпь использованы пробки,которые, с одной стороны, обеспечивают гер¬
метичность упаковки, а с другой, — при опре¬
деленном давлении внутри бутылки могли
бы самопроизвольно сбрасывать его, предот¬
вращая тем самым разрушение бутылки и
травмирование потребителя. 11аряду с тради¬
ционными алюминиевыми крышками для
обкатной укупорки используются комбини¬
рованные пробки из алюминия и пластика.
Кроме того, применяются пластмассовые
пробки с резьбой, а также резьбовые крышки
типа «твист-офф* для широкогорлых буты¬
лок [13]. Дополнительные возможности для
укупорки предоставляет алюминиевая фоль¬
га, ламинированная полиэтиленовой плен¬
кой, которая может в виде листовой заготов¬
ки прикрепляться на предвари тельно подго¬
товленную для этого бутылку. С точки зре¬
ния герметичности укупоривания кронен-
пробки, которые лучше называть корончаты¬
ми крышками, представляют собой хорошую
альтернативу описанным выше крышкам,
так как вместо давшей им название прессо¬
ванной прокладки из пробкового дерева в на¬
стоящее время используется полимерный
материал (компаунд).7.6.1.2.2.	Бутылки из полимерных
материалов
Экономичность упаковки может быть обес¬
печена выбором более дешевого материала н
уменьшением его количества, используемого
для изготовления бутылки. В качестве лег¬
кой ударобсзонасной альтернативы стеклян¬
ным бутылкам были разработаны бутылки
из полиэтнлентсрефталата (ПЭТ-бутылки),
которые могут быть как одноразовыми (при¬
годными для вторичной переработки), так и
многоразовыми. Бутылки многократного ис¬
пользования из-за высоких технических тре¬
бований в основном производятся так назы¬
ваемым двухступенчатым способом: снача¬
ла литьем пол давлением изготавливается за¬
готовка (так называемая «нреформа»),а после
этого способом выдувания с вытяжкой — сама
бутылка. Одноразовая упаковка может произ¬
водиться одноступенчатым способом из гра¬
нул (в том числе и непосредственно на пред¬
приятии, осуществляющем розлив). Энерго¬
емкость ПЭТ составляет 23МДж/кг. Этот
материал сгорает почти без остатка (выделе¬
нием ацетальдегида вследствие его неболь¬
шого количества с точки зрения воздействия
на органы обоняния можно пренебречь) [7].Особыми проблемами для НЭТ-бутылок
являются горячий розлив и пастеризация и
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению	451таре, а для бутылок многократного использо¬
вания — их мойка. При использовании ПЭТ-
бутылок действие механических нагрузок вы¬
ражается в основном в виде расплющивания
бутылок (вогнутость дна, коррозионное рас¬
трескивание, деформация), следствием чего
является изменение объема или уменьшение
толщины стенки. С учетом этого конструкция
установки розлива должна предусматривать
особенности розлива в ПЭТ-бутылки — не¬
большие транспортные пути, но возможности
меньше отсекателей, мест, где происходит из¬
менение направления движения бутылок и
его ускорение Трение бутылок в т ранспорт¬
ной таре также можно минимизировать [29].
Диффузия (миграция) газов в случае розли¬
ва газированных напитков, прежде всего при
использовании бутылок малой емкости, мо¬
жет привести к потере углекислого газа, а в
случае негазированных напитков - к их окис¬
лению и, как следствие, к изменению цвета и
аромата. Исключение непригодных многора¬
зовых бутылок, которые использовались по¬
требителем не по назначению, осуществля¬
ется соответствующим методом контроля
(например, с применением спектроскопии).
Кроме того, необходимо уделять внимание
контролю объема (который одновременно
служит проверкой и на наличие трещин),
а также осевому отклонению и герметично¬
сти бутылок [7).Для исключения эффекта атмосферного
сдавливания тары при охлаждении были раз¬
работаны одноразовые ПЭТ-бутылки жест¬
кой формы, позволяющие использовать го¬
рячий розлив (такие бутылки более дорогие).
Если с точки зрения маркетинга желательно
сохранить свободу формообразования, то роз¬
лив в пластмассовые бутылки одноразового
использования можно производить холодным
асептическим способом, избегая тем самым
больших тепловых нагрузок и связанного с
этим изменения формы бутылок. Обработка
бутылок перед [юз ливом может осуществлять¬
ся паром, стерильной водой или псруксусной
кислотой, причем существуют технические
решения, когда бутылки не только ополаски¬
ваются, но и полностью погружаются в де¬
зинфицирующую жидкость (о шлюзовом аф¬
фекте см. 111). Участок подготовки бутылок
в этом случае пространственно отделен от
участка розлива. Подвеска бутылок за гор¬
лышко оправдала себя не только в моечных
машинах для ПЭТ-бутылок многоразового
использования (см. раздел 6.8.3), по и при
розливе и укупорке, благодаря чему уменьша¬ется истирание поверхности бутылок. Эту
технологию можно использовать и при бес¬
контактном наполнении бутылок для нега¬
зированных напитков. Благодаря новому упа¬
ковочному материалу — полнэтиленнафтала-
ту (ПЭН), используемого иногда в сочетании
с ПЭТ, снижаются потери углекислого газа,
обеспечивается необходимая термостабиль¬
ность бутылок, соответствующая требовани¬
ям многоразового использования, а также
возможности для горячего розлива (23). Для
улучшения барьерных свойств ПЭТ-бутыл¬
ки на их внутреннюю поверхность с помо¬
щью плазменной технологии наносится слой
кремниевых соединений [46]. Кроме того, на
внешнюю поверхность бутылок могут нано¬
ситься защитные слои для защиты от ульт¬
рафиолетового излучения.Для изготовления пробок (крышек) ПЭТ-
бутылок используют однокомпонентный по¬
лиэтиленовый или двухкомпонентный поли¬
пропиленовый материал. При укупориванни
бутылок уплотнение осуществляется как по
верхнему краю горловины, так и по ее бо¬
ковой поверхности. Пробки и крышки из од-
нокомионентного материала удовлетворяют
критериям его вторичной переработки. При
открытии бутылок с газированными напит¬
ками наличие особых каналов на бутылке и в
резьбе обеспечивает возможность сброса из¬
быточного давления, что предотвращает срыв
крышки. Также предусматривается защита от
фальсификации продукта, реализуемая в виде
разрывного или разжимного кольца (много¬
разовая упаковка). Помимо пробок и крышек
из полимерных материалов используют алю¬
миниевые колпачки, которые в отличие от
обычно используемых крышек закатывают¬
ся [101.7.6.1.2.3.	Мягкая упаковка
По причинам опасиостн боя стеклянных бу¬
тылок, их веса и вызываемого ими шума (осо¬
бенно с учетом длительных перевозок) были
разработаны так называемые «мягкие» упа¬
ковки. К ним относят многослойную картон¬
ную упаковку и упаковку типа Ьац-т-Ьох.
Эти упаковки предназначены для негази¬
рованных или слабогазированных безалко¬
гольных напитков. Предотвратить диффу¬
зию кислорода в напиток и ароматобразу-
ющпх веществ из него способны немногие
виды полимерных материалов. Так, ламини¬
рованный картон состоит из нескольких сло¬
ев бумаги, внутреннего н внешнего полиэти¬
ленового слоя, а также специального защит-
452Глава 7ного слоя. В качестве материала для послед¬
него в основном используют алюминиевую
фольгу, реже БЮ*, нанесенный на основу из
полиэстера, полимеризованный этиленвини-
ловый спирт (ЭВС) или полиамид (ПА)
[69]. Таким образом картонный упаковочный
материал состоит из следующих пяти слоев
(в направлении от внешнего к внутреннему):1 — ПЭ, 2 — прессованный картон, 3 — ПЭ,
4 — защитный слой. 5 — ПЭ. Такие много¬
слойные материалы предназначены для оп¬
ределенных упаковок различной формы
(блоком или «домиком»), при этом каждый
слон материала благодаря своим специфи¬
ческим свойствам выполняет особую функ¬
цию. Функция внутреннего ПЭ-слоя прежде
всего состоит в придании упаковке водостой¬
кости, а функция наружного ПЭ-слоя —
в грязеотталкнвании. Картон выполняет в
основном функцию придания упаковке жест¬
кости и служит основой для печати. Основ¬
ная функция защитного слоя — это обеспече¬
ние газонепроницаемости упаковки, а про¬
межуточные слои связывают между собой
отдельные слои многослойной упаковки.
Благодаря взаимной защите получается си¬
нергический эффект, необходимый для вы¬
полнения упаковкой своих функций. Картон,
например, должен быть защищен от воздей¬
ствия жидкости, алюминий — от воздействия
содержащихся в напитке кислот, ПЭ-слой —
от механических нагрузок и т. д.Так как при использовании мягкой упа¬
ковки она формируется непосредственно пе¬
ред или во время розлива путем выполнения
определенных операций и требуется приме¬
нение асептического способа холодного роз¬
лива, не следует недооненивать роль техно¬
логических затрат. Преимущество этого вида
упаковки состоит в том, что за счет ее формо¬
вания непосредственно перед использовани¬
ем можно снизить затраты на ее транспорти¬
ровку и хранение.Для формования готовой многослойной
упаковки в основном применяют три спосо¬
ба. При использовании рулонных упаковоч¬
ных материалов общее формование и запеча¬
тывание картонной упаковки осуществляет¬
ся в установке для розлива. Альтернативой
этому является изготовление упаковки из
предварительно подготовленной раскроен¬
ной заготовки с запаянными продольными
швами. Упаковка настолько подготовлена к
формованию, что перед розливом ее остается
сложить по линиям сгиба и запечатать дон¬
ный шов. Третий вариант представляет со¬бой изготовление упаковки из нескольких
отдельных компонентов, среди которых, на¬
пример, дно и крышка полностью изготовле¬
ны из полимерного материала. При исполь¬
зовании такого способа в отличие от двух
предыдущих формируются продольные швы,
которые внутри и снаружи герметично запа¬
иваются специальной лентой.Для повторной укупорки потребителем
мягкой упаковки, помимо пинтовой крышки,
которую часто используют в верхней двух¬
скатной части упаковок «домиком», предла¬
гаются также закрывающиеся колпачковые
крышки, которые для предохранения от не¬
санкционированного вскрытия продукта до¬
полнительно запечатываются фольгой.К мягкой упаковке относится и система
Ьп^-т-Ьох. Такая упаковка состоит из пакета
из полимерных комбинированных материа¬
лов и коробки из гофрированного картона.
Пакет изготавливается многослойным, в том
числе и с использованием алюминиевой
фольги (примерно но тем же соображениям,
что и в случае многослойной упаковки). Он
оснащается заправочным штуцером, кото¬
рый используется в качестве сливного кла¬
пана при последующем потреблении напит¬
ка. Объем такой упаковки может составлять
1,3 и 5 л, вплоть до 10 -20 л, причем теорети¬
чески возможны любые промежуточные объе¬
мы. Пакеты большего объема (до нескольких
сотен литров) зачастую помещают в другие
емкости («пакеты в контейнере или бочке»,
Ьа%-т-Ып\ см. [38]). Частичный отбор содер¬
жимого в этом случае может осуществляться
через специальный кран (как правило, без
доступа воздуха), так как форма пакета изме¬
няется с изменением объема жидкости. Упа¬
ковки типа bag-in-box применяют в качестве
освобождаемой тары для разливочных авто¬
матов или в интегрированном виде в систе¬
мах смешивания (концентрированные напит¬
ки) для продажи в розлив. Пакеты поставля¬
ются в асептическом виде; после прошивки
защитных печатей и стерилизации паром с
помощью дозирующих систем в стерильных
условиях камеры машины для розлива про¬
изводится их наполнение продуктом.Параметрами оптимизации при использо¬
вании картонных многослойных упаковок
являются вредное влияние на напитки плас¬
тификаторов пластмасс, газопроницаемость
(изменение состава продукта) и обусловлен¬
ное технологическим процессом применение
Н2О2. Поглощение кислорода, помимо изме¬
нения цвета и аромата, может привести к
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напииов, готовых к употреблению453аэробному или анаэробному разрушению ви¬
тамина С. Процесс анаэробного разрушения,
то есть без доступа дополнительного кисло¬
рода, зависит в основном от температуры
хранения. Аэробное разрушение, наоборот,
связано с присутствием кислорода, который
во время процесса розлива или после него (в
процессе хранения) в зависимости от диф-
фузион ных свойств проникает в готовую упа¬
ковку. В стеклянных бутылках главным фак¬
тором, обусловливающим потери витами¬
на С, является анаэробное разрушение, а в
многослойных картонных упаковках — аэроб¬
ное. Исходя из этого для упаковки объемом
1 л можно привести следующие данные: сво¬
бодный объем в верхней части упаковки, рав¬
ный 5 мл, содержащий в составе воздуха 1 мл
кислорода, вызывает потерю примерно 15 мг
витамина С; 1 мг кислорода приводит к поте¬
ре примерно 11 мг витамина С.Анаэробное разрушение в зависимости от
различной температуры хранения приводит
к следующим потерям витамина С в месяц:
1 мг/л при 10 °С, 5 мг/л при 20 °С и 20 мг/л
при 30 °С.Пропускание кислорода многослойной
картонной упаковкой объемом 1 л на уровне
0,02 мл/сут приводит к потере 9 мг витами¬
на С/л в месяц. При уровне пропускания
кислорода 0,05 мл/сут эти потери увеличи¬
ваются до 22 мг/л в месяц [69]. Кроме того,
поглощение кислорода может вызвать реак¬
ции потемнения продукта, которые следует
отличать от дефектов качества продукта,
вызванных реакций Майяра.7.6.1.2.4.	Металлические банки
Для розлива напитков используются тяну¬
тые, состоящие из двух частей алюминиевые
банки с крышкой, закрываемой с помощью
фальцевания. Материал банок должен обла¬
дать хорошими антикоррозионными свойст¬
вами и возможностью нанесения печатной
информации на наружную поверхность. В ка¬
честве материала для таких банок наряду
с алюминием используются луженая и нелу¬
женая жесть (так называемая TFS-жесть, Tin-
Free Steel), причем в этих случаях банки со¬
стоят уже из трех частей. Для зашиты от
коррозии применяется пассивирование соеди¬
нениями хрома (гак называемая ССО-жесть,
Chrome-Chrome Oxide).Для предотвращения разрушающей мате¬
риал коррозии и эмиссии компонентов мате¬
риала в напиток, что неприемлемо с точки
зрения физиологии питания, применяют за¬щитные лаки, в основе которых лежат моди¬
фицированные эпоксидные смолы.Для соединения деталей корпуса банки из
трех частей кроме способа шовной сварки с
расплющиванием кромок (для белой жести)
используется так называемая Сояоюе/^-свар¬
ка (для ТТЗ/ССО-жесгч). Изготовление кор¬
пусов банок для напитков может также осу¬
ществляться с помощью склеивания. Для
склеивания и антикоррозионного покры тия
обрезной кромки применяют полиамидную
пленку.Алюминиевые крышки открываются ос¬
тающимся на банке ключом, причем после
вскрытия вдавленный ключ остается подве¬
шенным на внутренней стороне крышки бан¬
ки [34].7.6.1.3. Способы розливабезалкогольных напитковДля розлива безалкогольных напитков при¬
меняют холодный и горячий способы. Пре¬
имуществом последнего способа является
отутствие предварительной стерилизации го¬
товой упаковки. Необходимая для получения
микробиологической стабильности тепловая
нагрузка зависит от обсемененности готовой
упаковки микроорганизмами, в связи с чем
при розливе рекомендуется использовать как
можно менее обсемененные упаковочные ма¬
териалы.7.6.1.3.1.	Холодный и асептический розливПри холодном розливе наполнение упаковки
осуществляется холодным напитком (то есть
при комнатной температуре или ниже). Этим
способом осуществляют розлив:♦	папмтков, которые предварительно под¬
верглись консервированию в целях обес¬
печения их микробиологической стабиль¬
ности и возможность заражения которых
при розливе предотвращается технологи¬
ческими мероприятиями — асептическими
условиями розлива, обеспечиваемыми сте¬
рилизацией или розливом в стерильных
помещениях;♦	напитков, консервирование которых про¬
изводится после розлива (например, путем
пастеризации в бутылках).Не следует недооценивать затраты на до¬
стижение и поддержание стерильности поме¬
щении (требования к стерильности помеще¬
ний и персонала приведены в |24|). При
холодном розливе газированных напитков
наблюдается более высокая растворимость и
454Глава 7незначительная диффузия углекислого газа,
благодаря чему уменьшается давление розли¬
ва н выделение пузырьков после снятия дав¬
ления. Если пастеризация продуктов про¬
изводится в бутылках, то для компенсации
теплового расширения напитка необходимо
предусмотреть свободный объем величиной
не менее 3% от номинальной емкости бутыл¬
ки. При пастеризации газированных напит¬
ков содержание углекислого газа в них долж¬
но быть не более 5-7 г/л. а к бутылкам и
крышкам в этом случае предъявляются осо¬
бые требования. От указанных выше вариан¬
тов следует отличать розлив с использова¬
нием химических консервантов — ДМДК
(диметилдикарбоната) или велкорина. Хотя
в этом случае для получения консервирую¬
щего эффекта не требуется стерилизовать го¬
товую упаковку, в общем случае все же необ¬
ходимо стремиться к тому, чтобы содержание
микроорганизмов в продукте и упаковке было
минимальным [33]. С помощью ДМДК, ис¬
пользование которого разрешено не для всех
напитков и не во всех странах, при соответ¬
ствующей сто концентрации и при исходной
микробиологической обсемеиенности не бо¬
лее 500 КОЕ/1 см3 можно подавить жизнеде¬
ятельность бактерий, дрожжей и плесневых
грибов.I {еобходимым условием асептического роз¬
лива является стерильность продукта, розлив
и укупорку которого в соответствующей упа¬
ковке проводят в стерильных условиях [79].
Для стерилизации упаковочного материала
применяются различные способы — кроме
физических (нагрев, излучение и т. п.), ис¬
пользуют и химические методы (с приме¬
нением этанола, перуксусной и сернистой
кислот, перекиси водорода) [83]. Холодный
асептический розлив дает возможность ис¬
пользования особо щадящей технологии об¬
работки напитков. Преимущества этого спо¬
соба по сравнению с горячим розливом и/или
пастеризацией в бутылках наблюдаются в
течение длительного времени лишь в том
случае, если хранение продукта производит¬
ся при пониженной температуре (в против¬
ном случае через несколько недель эти пре¬
имущества теряются). Еще одним плюсом
этого способа розлива считают то, что благо¬
даря снижению инвестиционных затрат, луч¬
шей рекуперации тепла и меньшей потребно¬
сти в производственных площадях затраты
на розлив сокращаются примерно на 25% [23].Асептические технологии используются
н при розливе в ПЭТ-бутылки. Комбинируяизготовление ПЭТ-бутылок в формовочной
машине с розливом в чистом помещении с
контролируемой средой, можно отказаться от
использования ополаскивателей пустых бу¬
тылок. Другим реше нием является запечаты¬
вание изготовленных пустых бутылок непо¬
средственно в формовочной машине. Изготов¬
ленные таким образом бутылки стерилизуют
с наружной стороны перед входом в чистую
камеру розлива и укупорки, и после вскры¬
тия наполняют в установке для розлива и
укупоривают предварительно стерилизован¬
ными крышками. Чтобы уменьшить затраты
на обеспечение стерильных условий розлива
при больших размерах чистых помещений,
применяются схемы, предотвращающие про¬
никновение микроорганизмов путем подачи
в зоны риска стерильного воздуха.При использовании двух ополаскивателей
можно управлять продолжительностью воз¬
действия дезинфицирующих средств путем
изменения длины транспортного пути. В ка¬
честве альтернативы для стерилизации буты¬
лок рассматриваются плазменные техноло¬
гии, в которых при обработке ПЭТ-бутылок
многоразового использования может обеспе¬
чиваться и дезодорирующее воздействие на
присутствующие на поверхностях бутылок
соединения, способные оказать негативное
ароматизирующее действие. Чтобы исклю¬
чить риск микробиологического заражения
продукта в наполненных бутылках на пути до
их укупорки, предлагаются системы укупор¬
ки, которые могут быть установлены перед
розливом. Специальные каналы, через кото¬
рые происходит наполнение бутылки продук¬
том, сразу же по окончании розлива заварива¬
ются ультразвуком. Такая технология позво¬
ляет уменьшить размеры стерильных зон [24].Для минимизации затрат на создание и
поддержание чистых зон предлагаются сис¬
темы розлива в ПЭТ-бутылки, в которых бу¬
тылки переворачиваются вверх дном и в та¬
ком положении стерилизуются и наполняют¬
ся с помощью шприцевания. В этом случае
требования к стерильности предъявляются
только к карусельной установке для розлива,
которую обслуживающий персонал с помо¬
щью 5/Я-стерилизации за 15 мин может сно¬
ва привести в стерильное состояние. Для сте¬
рилизации упаковок и затворов используют
озон [71].7.6.1.3.2.	Горячий розливПод горячим розливом подразумевается роз
лив продукта при тем I юратуре 60-100 “ С. Так
Подготовка, восстановление и розлив ссков. Изготовление напигков. готовых к употреблению455как напиток перед горячим розливом нагре¬
вается до температуры немного менее 100 “С,
для предотвращения выплеска напитка пос¬
ле отвода впускных клапанов его необходимо
охладить. Горячим розливом можно обеспе¬
чить подавление жизнедеятельности вред¬
ных для напитков микроорганизмов непо¬
средственно в готовых упаковках за счет
высокой температуры самого продукта. Соки
н нектары с высокой вязкостью характеризу¬
ются более низкой теплопередачей и нужда¬
ются поэтому в более длительной выдержке,
чем менее вязкие продукты.При горячем розливе в целях обеспечения
контакта крышки и свободного пространства
в верхней части упаковки с горячим стерили¬
зованным продуктом, а также предотвраще¬
ния окисления напитка кислородом воздуха
бутылки наполняют по возможности без верх¬
него пустого пространства; дополнительно
бутылки после укупорки переворачивают
вверх дном на специальном конвейере. Содер¬
жание кислорода в напитке должно быть ми¬
нимальным, что достигается применением
соответствующих мешалок, насосов, а также
деэрированной воды. При такой технологии
должны обеспечиваться постоянная темпе¬
ратура розлива и подача упакованного про¬
дукта в охладитель [80|. В целях предотвра¬
щения ухудшения качества напитка следует
исключить повышение температуры до неже¬
лательных значений, имеющих место при
остановке машины, особенно если конструк¬
ция нагревателя не предусматривает цирку¬
ляции продукта. Слишком высокая тепловая
нагрузка вследствие образования гидрокси-
метилфурфурала и других нежелательных
соединений приводит к ухудшению качест¬
ва напитка — кроме потемнения у него появ¬
ляется карамельный, «вареный» привкус иЧтобы свести к минимуму изменения про¬
дукта, обусловленные температурным режи¬
мом, после укупорнвания необходимо как
можно быстрее произвести охлаждение гото¬
вой упаковки с учетом свойств ее материала
[33]. Также следует учитывать вызываемое
охлаждением уменьшение объема напитка
относительно его номинального количества
в упаковке. Горячий розлив газированных
напитков ограничивается напитками с содер¬
жанием углекислого газа от 2 до 5 г/л и бу¬
тылками с относительно небольшим объе¬
мом. так как они более прочны и имеют
больший свободный объем. Давление в 10
бар, необходимое для розлива при 60 “С,объясняет высокие требования к данному
способу розлива.Для охлаждения бутылок используют ох¬
лаждающие камеры, в которых бутылки оро¬
шаются водой различной температуры в не¬
скольких зонах. Перепад температур между
зонами должен составлять не более 15 "С
(при этом зачастую конечной температурой
охлаждения является температура 30 °С).
Эти туннельные охладители, внешне очень
напоминающие описанные выше туннель¬
ные пастеризаторы, выпускают с учетом раз¬
личных требований. Для лучшей пастериза¬
ции напитков в туннельной камере произво¬
дится пассивная (без орошения водой) пли
активная (с орошением водой, нагретой до
70-95 °С) выдержка продукта. Только после
этого начинается ступенчатое охлаждение.
Экономия энергии достигается благодаря ре¬
куперации тепла (например, в виде повтор¬
ного использования горячей воды для предва¬
рительного нагрева разливаемого сока) и при¬
менению внешних теплообменников и гради¬
рен, а также уменьшений) потребления воды
при одновременном снижении в камере роз¬
лива относительной влажности воздуха [77].7.6.1.4.	Системы розливабезалкогольных напитков7.6.1.4.1.	Изобарические установкиРабота большинства установок основана
на изобарическом принципе (основанном на
выравнивании давления). Это означает, что
перед розливом подлежащая наполнению
тара находится под тем же давлением (обыч¬
но пониженным для негазированных напит¬
ков и повышенным - для газированных), что
и давление во впускном канале или в питаю¬
щем сборнике с продуктом. После выравни¬
вания давлений напиток самотеком (под дей¬
ствием силы тяжести) поступает в емкость и
вытесняет газ, с помощью которого произ¬
водилось предварительное нагнетание дав¬
ления, а в случае нормального давления —
воздух.Нормальное давлениеВ таких системах розлива упаковка по выбо¬
ру пользова телей оборудования может сопри¬
касаться или не соприкасаться со впускным
клапаном. Если упаковка не прижимается к
клапану, воздух из емкости может свободно
выходить через зазор между ним и упаковкой.
Процесс розлива осуществляется иод дей¬
ствием силы тяжести и прекращается при
выполнении некоторого заданного условия:
456Глава 7тельной трубкой — при достижении опреде¬
ленного урон ИЯ наполнения (замеряемого при
помощи емкостного датчика (801). Если про¬
цесс розлива ведется не и чистой зоне и/нли
наннток не янляется промышленно стериль¬
ным. наполненные и закрытые готовые упа¬
ковки необходимо после этого подвергнутьПониженное лавлеииеОднокамерные вакуумные установки могут
применяться для розлива негазированных
безалкогольных напитков только в том слу¬
чае, если стерильность обеспечивается дру¬
гими способами — например, горячим розли¬
вом или последующей пастеризацией упако¬
вок. В таких системах розлива в прижатой к
наполнительному органу емкости создается
разрежение до тех пор, пока не будет достиг¬
нуто равновесие между давлением разреже¬
ния и давлением в питающем сборнике с про¬
дуктом, подлежащим розливу. В этих усло¬
виях продукт под действием силы тяжести
поступает в упаковку. Когда уровень жидко¬
сти достигает установленного с помощью
впускного клапана значения, избыток продук¬
та удаляется обратно в питающий сборник.
Если в установку розлива попадает бутылка,
загрязненная микроорганизмами, инфициру¬
ется псе содержимое питающего сборни ка, что
является существенным недостатком однока¬
мерной системы по сравнению с многокамер¬
ными. Благодаря разрежению предотвраща¬
ется подтекание впускного клапана [741.
Повышенное давление
Для розлива газированных напитков могут
применяться ус тановки, работающие при по-вышенном давлении. Кроме того, для чувст-вительпмх к кислороду напитіиов может про-изводиться и вакуумированиеперед нагнета-н нем углекислогогаза. Эта отграция настоя-тельно рекомеид'/ЄТСЯ при иснользованинустановок для розлипа без наполнительныхтрубок, особеннов случае чувствительныхк кислороду нашітков (из-заповышенногогазопоглощен ия ві»время наполнения бутыл-ки жидкостью посравненнюс установкамирозлива с длинными наполнительными труб¬
ками). Из-за отсутствия наполнительной
трубки жидкость тонким слоем стекает постенкам бутыли:н, благодаря чему создаетсябольшая контактная поверхность между на¬холящимся в нустой бутылке газом и жидко-стыо. Предвари-гсльиое нагнетание в бутыл-ки газа может (жуществляться стерильнымвоздухом, азотом пли углекислым газом. Ис¬
пользование стерильного воздуха обходитсядругих газов, существует риск окисления про-Снятие давления после полного наполне¬
ния и отвода бутылки от наполняющего орга¬
на зачастую вызывает выделение углекисло¬
го газа, что значительно затрудняет процесс
розлива. Содержание углекислоты в напол¬
ненных бутылках с напитком может быть
слишком мало, а эго означает, что процесс
розлива проходил с нарушениями техноло¬
гии. Путем охлаждения разливаемого напит¬
ка в пластинчатом теплообменнике до 10 °С
(особенно при склонности напитка к силь¬
ному пенообразоваипю) можно добитьс я по¬
вышения производительности розлива с од¬
новременным снижением потерь напитка,
сокращения боя бутылок и достижения вос¬
производимости наполнения бутылки до но¬
минального уровня.Для розлива фруктовых соков пригодны
установки с кольцевым питающим сборни¬
ком, датчиком уровня наполнения и с впуск¬
ным клапаном без наполнительной трубки.
В таких установках наддув углекислым газом
поизводится только после предварительного
вакуумнрования бутылок. Этот способ пред¬
отвращает окислительные изменения напит¬
ков благодаря предварительному удалению
воздуха из бутылок и питающего сборника,
осуществляемому с помощью вакуумирова-
пия (до 90%) и наддува защитным газом
(С02), предотвращающим контакт напнтка
с воздухом во время наполнения бутылок.Такие установки розлива с кольцевым пи¬
тающим сборником оснащаются также ком¬
бинированным впускным клапаном, позво¬
ляющим производить розлив в бутылки II
банки. При этом в случае перехода с банок на
бутылки и обратно заменяются лишь цент¬
рирующие втулки и дренажные трубки. Для
предварительного нагнетания, как правило,
используют углекислый газ. Чтобы предот¬
вратить турбулентность потока, напиток через
наполнительную трубку подается на стенки
банки. Пневматическим подъемным цилинд¬
ром банки прижимаются к впускным клапа¬
нам. Обратное движение подъемного цилин¬
дра осуществляется за счет силы тяжести по
траектории отвода банок. Перед закатывани¬
ем банки для удаления воздуха из жидкости
проводят вакуумную деаэрацию [55]. При
розливе в банки потери напитка при выпле¬
ске и поглощен не кислорода на участке от роз-
Подготовка, постановление и розлив соков. Изготовление напитков, ютовых к употреблению	457липа до укупорки представляют собой техно¬
логические параметры:для оптимизации [45].7.6.1.4.2.	Установки для розлива,
работающие с перепадом
давленияВ этих многокамерных установках для пода¬
чи гцюдукта используется перепал давления.
С помощью разрежения в таре создастся ва¬
куум, и таким образом из нее вместе с возду¬
хом удаляется кислород. После этого полу¬
ченное в таре разрежение используется для
заполнения ее напитком под действием ат¬
мосферного давления. Кроме того возможно
использование наддува с образованием «по¬
душки» из инертного газа - С02. Такие уста¬
новки розлива применяется обычно в особых
условиях — например, при высокой вязкости
продукта и его чувствительности к кислоро¬
ду, а также при розливе продуктов, содержа¬
щих углекислый газ, и т. п.Пониженное давление
Для розлива нектаров с мякотыо и высокой
вязкостью можно с успехом применять двух¬
камерные вакуумные установки. Из-за не¬
большого объема камер в таких машинах за¬
труднены разделение рецептурных компонен¬
тов нектара и седиментация плодовой мякоти.
С помощью подобных систем можно в значи¬
тельной мере исключить поглощение напит¬
ком кислорода при розливе за счет предва¬
рительного проведения вакуумнрования.
Повышенное давление
Установки розлива, работающие при повы¬
шенном давлении, применяются преимуще¬
ственно для розлива напитков с относитель¬
но высоким содержанием углекислого газа.
Благодаря предварительному нагнетанию
газа до давления насыщения, розливу под
повышенным давлением при постоянном его
регулировании, осуществляемом отводом уг¬
лекислого газа по дренажному каналу, обес¬
печивается быстрый розлив продуктов. Ис¬
пользованием дополнительной продувки или
вакуумнрования удается практически полно¬
стью избежать окисления продукта.На рис. 7.7 представлен процесс розлива,
осуществляемый с помощью работающей на
перепаде давления трехкамерной установки с
длинной наполнительной трубкой. Весь про¬
цесс розлива можно разделить на отдельные
фазы, каждой из которых соответствует оп¬
ределенная угловая позиция. Розлив начина¬
ется после подвода бутылки к впускному кла¬
пану с фазы предварительного наддува 1.Затем следует фаза медленного наполненияца наполнительной трубки сменяется фазой
быстрого наполнения 3■ Фаза замедления -I
может быть использована для оптимизации
и коррекции процесса наполнения. Затем
следуют фазы предварительного 5 и оконча¬
тельного 6 сброса давления, предотвращаю¬
щие ценообразование н продукте. Прежде чем
бутылка покинет разливочный узел, произ¬
водятся продувка иаиолннтелыюй трубки и
опускание бутылки 7. Регулирован не скорос¬
ти наполнения осуществляется путем изме¬
нения давления в дренажном канале. Благо¬
даря трехкамерной конструкции создается
возможность разделения разливаемого про¬
дукта, нагнетаемого и дренажного газов. Кро¬
ме того, возможно возвращение углекислого
газа в производственный цикл. Установки
розлива с длинными наполнительными труб¬
ками отличаются возможностью «послойно¬
го» розлива и, вследствие этого, малым по¬
глощением кислорода продуктом. Описанная
схема может применяться для розлива ши¬
рокого ассортимента напитков различными
технологиями.7.6.1.4.3.	Розлив на установках
с дозирующими устройствамиПреимущество установок розлива, в которых
дозировка продукта производится не по уров¬
ню наполнения, как в описанных выше сис¬
темах, а по объему или массе продукта, со¬
стоит в том, что за счет исключения зависи¬
мости между количеством продукта и уров¬
нем наполнения устраняется зависимость
процесса розлива от объема упаковки. Уста¬
новки с дозирующими устройствами могут
применяться для розлива при нормальном и
повышенном давлении и для различных спо¬
собов розлива. Наряду с установками розли¬
ва с поршневыми дозаторами выпускаются
машины с магнитно-индуктивными дозато¬
рами [50], а также системы, в которых на¬
полняемая тара в ходе процесса розлива взве¬
шивается, а затем происходит дозирование
налитка.На рис. 7.8 приведена схема асептическо¬
го розлива в ПЭТ-бутылкп в разливочной
рядовой машине. Предварительная продувка
горячим воздухом предотвращает конденса¬
цию стерилизующих средств (перекиси водо¬
рода), которые после распыления удаляются
из упаковки продувкой горячим воздухом.
Затем упаковка наполняется продуктом в ко¬
личестве, определяемом дозатором устаиов-
VorspannerSchnellfüllenBremsphaseFlasche absenkenFüllphasenРис. 7.7. Фазы процесса розлива в трехкамерной установке с длинными наполнительными грубками
(Innolil ОЯ, KHS Maschinen- und Anlagebau AG):Rückgas - дренаж; Vorspannen - предварительный наддув; Langsames Anfüllen - медленное наполнение;
Schnelllüllen - быстрое наполнение; Bremsphase - фаза замедления; Vorentlasten - предварительный сброс
давления; Produkt - продукт; Restentlasten - окончательный сброс давления; Füllrohr entleeren - продувка
напопнитепьной трубки; Flasche absenken - опускание бутылки; Füllphasen - фазы процесса розливаки, н на последней фазе перед выходом из
чистой камеры упаковка укупоривается ин¬
дуктивным способом.При розливе в упаковку, формуемую из
многослойного материала, необходимо ис¬
пользовать дозирующие системы розлива.
Па рис. 7.9 представлена установка розлива
в мягкую упаковку, поставляемую произво¬
дителем в виде заготовки с запаянными про¬
дольными півамн. На развертке упаковки н
разложенном виде сначала запаивают по¬
перечный шов донышка 4, затем развертку
складывают 5, стерилизуют (распылением
пероксида водорода), а далее производят су ш-ку упаковки горячим воздухом и розлив про¬
дукта в асептической зоне 9. Запаивают шов
в верхней части упаковки 15 ультразвуком.
Одну и ту же установку можно использовать
для розлива продукта в упаковки различных
размеров, для чего необходима замена заго¬
товки, осуществляемая в течении нескольких
минут. Специальное запаивание продольно¬
го шва, благодаря чему исключается сопри¬
косновение продукта с алюминием (и обра¬
зование водорода) и достигается высокая
герметичность упаковки, осуществляется с
помощью наружной отбортовки упаковочно¬
го материала и сварного соединения его
Подготовка, восстановление и розлив соков. Изготовление напитков, готовых к употреблению	459Рис. 7.8. Рядовая машина для розливав ПЭТ-бутылки. По [71]:Heisslufl - горячий воздух; Produkt - продукт; Induktives Versiegeln vorgeschnittener Folien - индукгиечая
укупорка предварительно подготовленной фольгой; Vorwärmen - предварительное нагревание; Sprühen -
распыление; Trocknen - сушка; Füllen - наполнение; Verschliessen - укупоркаРис. 7.9. Установка для розлива, использующая заготовки из многослойного упаковочного материала. По [62]'I - пульт управления; 2- магазин упаковочных заготовок; 3- извлечение и развертывание упаковочных
заготовок; 4 - подготовка донышка упаковки; 5 - складывание донышка; 6 - секция обжима донышка;7 - секция сдвига; 8 - предварительное складывание двухскатного верха упаковки (-домиком-);9- асептическая зона; 9.1 - подготовка стерильного воздуха; 10 - стерилизация упаковки: 10 I - подача
пероксида водорода; II- зона сушки; 12 - отвод иэбыгочного пероксида водорода; 13 - секция розлива;
14 ~ клапанный узел; 15- ультразвуковая сварка шва верха упаковки; 16 - секция формования верха;17-выгрузка: 18 - транспортерс материалом, наложенным внахлест внут¬
ри. Водород может образовываться п вслед¬
ствие повреждения внутреннего полиэтиле¬
нового слоя (из-за разрывов, вызванных
механическими нагрузками на упаковку впроцессе ее формовании, транспортировки
или использования). Это приводит, особен¬
но в присутствии сернистой кислоты (в част¬
ности, при розливе виноградного сока), к об¬
разованию сернистого водорода IIjjS, что,
460в спою очередь, вызывает существенное сни¬
жении качества продукта. Количество кис¬
лорода, содержащегося в верхней части упа¬
ковки. может быть уменьшено вытеснением
паром.-Такие системы особенно пригодны в
рукавных установках розлива для розлива
продуктов с мякотьк» или кусочками фрук¬
тов (по сравнению с системами герметиза¬
ции шва ниже, уровня наполнения упаковки
продуктом).7.6.1.4.4.	Рукавная установка розливаДля асептического розлива в мягкую упа¬
ковку из рулонного материала применяют
так называемые рукавные установки розли¬
ва (рис. 7.10).Рулонный материал из магазина 1 через
дезинфицирующую ванну 9, наполненную
35%-ным пероксидом водорода, после сушки
вальцовкой и горячим воздухом подается в
систему розлива 8. Герметизация продоль¬материала. По [70):I	- рулон упаковочного материала; 2 - тележка для транспортировки рулона с упаковочным материалом;
3 - сервисный модуль (водоснабжение); 4 - система отвода остатков пероксида водорода; 5 - модуль
формования упаковки; 6- пульт управление; 7- площадка для обслуживающего персонала; 8- система
розлива; 9- стерилизация упаковочного материала; 10-нанесение ленты на продольные швы;II	- система охлаждения электрооборудования; 12 - модуль маркировки даты
Подготовка, восстановление и розлив сэков. Изготовление напитков, готовых к употреблению	461ного шва в этой системе производится непо¬
средственно перед розливом, при этом на
внутренней стороне упаковки на уложенные
внахлест части упаковки накладывается
пластиковая лента и шов закатывается, бла¬
годаря чему образуется рукав. Сверху в этот
рукав вставляется наполнительная трубка,
через которую подается продукт. Чтобы ис¬
ключить заражение микроорганизмами, ка¬
мера розлива постоянно находится иод избы¬
точным давлением горячего воздуха. Ниже
уровня жидкости швы после передавливания
рукава запаиваются ультразвуком (сварка
нижеу|)Овня жидкости), что позволяет осуще¬
ствлять розлив без свободного пространства
в верхней части упаковки (при розливе чув¬
ствительных к окислению продуктов, в част¬
ности соков из цитрусовых фруктов это явля¬
ется большим преимуществом). С помощью
подачи в фасуемый продукт инертного газа
можно производить розлив со свободным про¬
странством в верхней части упаковки. Возмо¬
жен розлив в упаковку различных размеров.При розливе продуктов с мякотью или про¬
дуктов, содержащих волокна, способ герме¬
тизации шва ниже уровня жидкости можег
быть причиной определенных проблем. По¬
сле герметизации нижний и верхний швы
складываются и заклеиваются.7.6.1.5.	Стерилизация упаковокНапитки, упакованные но технологии холод¬
ного розлива, на небольших предприятиях
пастеризуют периодическим способом в ван¬
нах с температурой воды 70-80 "С в течение
20-30 мин в закрытых бутылках. На круп¬
ных предприятиях применяют туннельные
пастеризаторы с температурным режимом,
выбираемым в зависимости от вида продук¬
та (см. рис. 5.7 в разделе 5.1.1.2.3). В таких
туннельных пастеризаторах упаковки с со¬
ком (бутылки или банки), расположенные на
ленте транспортера, последовательно про¬
пускают через зоны предварительного нагре¬
ва, пастеризации и охлаждения, температура
в которых поддерживается орошением водой
соответствующей температуры. При выборе
температурного режима необходимо во избе¬
жание боя бутылок не допускать перепада
температур между зонами более 15 °С.7.6.1.6.	Этикетирование7.6.1.6.1.	Влажная наклейка этикетокВлажная наклейка этикеток выполняется с
помощью этикетировочных машин, как пра¬
вило, карусельного типа с постоял ной скоро¬стью ротации бутылок. Этикетки захваты¬
ваются из магазина клеем или сжатым воз¬
духом; клей наносится ребристым валиком
полосками или точками; затем этикетки под¬
водятся к вертикально расположенным на
ленте транспортера бутылкам и прижимают¬
ся к ним губкой или щеткой, после чего при¬
катываются роликом.Для этикеток используется обладающая
впитывающей способностью бумага плотно¬
стью около 70 г/м2, которая ввиду дальней¬
шего удаления этикеток в моечных машинах,
должна обладать определенной проницаемо¬
стью для щелочных растворов. Направление
волокон бумаги должно быть перпендикуляр¬
но оси бутылки. Чрезвычайно большое зна¬
чение для бесперебойной работы машины
имеют соблюдение заданных размеров, проч¬
ности па разрыв во влажном состоянии и на
истирание, а также чистота этикеток, равно
как и качество клея, свойства которого долж¬
ны быть согласованы с техническими пара¬
метрами машины.7.6.1.6.2.	Самоклеящиеся этикеткиЕсли этикетки, наносимые на бутылки влаж¬
ным методом, печатаются офсетным спосо¬
бом на листах большого формата и затем раз¬
резаются на отдельные этикетки в соответ¬
ствии с заданным форматом, то для само¬
клеящихся этикеток необходимо применять
рулонные материалы. В качестве сырья для
изготовления такого материала используют¬
ся покрытая силиконом бумажная основа,
клеевая пленка и защитный материал для
верхнего слоя (бумага или пленка). Встре¬
чавшиеся в прошлом проблемы с удалением
самоклеящихся этикеток с тары многоразо¬
вого использования, в настоящее время ус¬
пешно решены. Наклеивание данных этике¬
ток возможно только на сухую поверхность.
Поскольку при использовании самоклея¬
щихся этикеток отпадает необходимость в
смене форматных блоков, достигается эконо¬
мия затрат, и при сравнительно короткой
длительности подготонки можно наклеивать
этикетки разнообразной формы. В отличие от
этикеток, наклеиваемых влажным способом,
самоклеящиеся этикетки могут быть про¬
зрачными.7.6.1.6.3.	Круговые этикеткиИспользование круговых этикеток га поли¬
мерной пленки (так называемое ШгесИ .чкекс)
предпочтительно для многоразовых ПЭТ-бу¬
тылок, от которых подобная этикетка очень
легко отделяется, за счет чего снижаются за¬
462Глава 7траты на мойку бутылок. При таком способе
нанесения этикеток так называемый «ста¬
кан о натягивается на бутылку. Соединение
подобной этикетки с поверхностью бутылки
достаточно устойчиво лаже в условиях повы¬
шенной влажности.7.6.1.7.	Контроль уровня наполнения
и проверка упаковкиВизуальный контроль уровня наполнения
бутылок производится на просвете помощью
светового экрана с; линиями-маркерами, по¬
казывающими требуемый уровень жидкости,
на фоне которого по ленте транспортера дви¬
жутся бутылки. К мероприятиям внутриза¬
водского контроля относятся:♦	контроль бутылок на соблюдение задан¬
ных размеров;♦	настройка установки розлива на расчет¬
ный средний уровень наполнения;♦	контроль дозирования во время розлива
с использованием соответствующих изме¬
рительных приборов.К измерительным приборам относят кон¬
трольные весы, мерные колбы и измеритель¬
ные шаблоны.Для соблюдения заданных размеров гото¬
вої! упаковки высокие требования предъяв¬
ляются не столько к технологии розлива,
сколько к качеству бутылок, которое опреде¬
ляется размерами, массой, объемом, прочно¬
стью при действии внутреннего давления и
отсутствием визуально различимых дефек¬
тов (например, сбега стекла на горлышке,
сервисных дефектов, снижающих герметич¬
ность укупорки бутылки, трещин, пузырьков,
деформаций и т. д.). Измерительный конт¬
роль распространяется на параметры, коли¬
чественные значения которых для большин¬
ства типов бутылок стандартизованы (напри¬
мер, стандарты DIN ФРГ. технологические
инструкции стекольной промышленности).
К ним относятся:♦	максимальный диаметр бутылки, мм;♦	наружный диаметр горлышка, мм;♦	внутренний диаметр горлышка, мм;♦	объем наполнения до верха горлышка, мл;♦	отклонение оси бутылки, мм;♦	прочность при действии внутреннего дав¬
ления, бар;♦	высота горлышка, мм.Кроме того, на стенде контроля бутылок
измеряются полный объем бутылки, объем
свободного пространства под пробкой при
рекомендуемой высоте этого объема, вес пус¬
той бутылки, угол выдува и глубина шглоа
донышка. Особое значение имеет объем на¬
полнения, так как согласно стандартам
ФРГ готовая тара может быть отгружена со
склада предприятия только в том случае, если
указано номинальное значение объема запол¬
нения и на момент изготовления фактическое
значение не ниже номинального. Также не
допускается выход за пределы установлен¬
ных отклонений.Допускается документированная выбороч¬
ная проверка по общепринятым правилам
контроля качества. В стандартах ФРГ уста¬
навливают, что высота свободного простран¬
ства в верхней части упаковки, то есть рас¬
стояние между плечиками бутылки и уров¬
нем жидкости в ней при поминальной дози¬
ровке для всех бутылок одного типа должно
быть постоянным. Этот параметр представ¬
ляет собой наиболее важную величину, по
которой осуществляется регулирование на¬
полнительных органов машин, работающих
по уровню наполнения. Недостаточная вос¬
производимость указанного параметра для
бутылок одного типа и разных стекольных
заводов указывает на то, что установка роз¬
лива либо не соответствует нормам по гото¬
вой упаковке, либо при розливе имеют место
большие потери напитка. Что касается со¬
блюдения заданных размеров для многоразо¬
вых бутылок, то здесь в случае ПЭТ-бутылок
имеются особые проблемные зоны, возник¬
новение которых связано с деформацией бу¬
тылок, что требует постоянного контроля.Готовые упаковки в рамках системы обес¬
печения качества подвергаются проверке на
соблюдение заданных размеров и герметич¬
ность, а также испытаниям на физическую,
химическую и микробиологическую стой¬
кость (см. раздел 1.3.6).7.6.1.8.	Размещение упаковок
в картонных коробах,
на поддонах(паллетах)
и фиксация тарыДля размещения готовых упаковок в транс¬
портной таре, а также для ее фиксирования
на поддонах (паллетах) применяют полу-
или полностью автоматизированные систе¬
мы (в зависимости от производительности
оборудования). Схемы размещения могут ме¬
няться с учетом требований торговых парт-
Подготовка, восстановление и розпив спков. Изготовление напитков, готовы» к употреблению	463нерон, что при отсутствии автоматизации
приводит к ощутимым Затратам. Фиксация
тары на поддонах производится в основном с
помощью термоусадочной пленки.Прежде чем разместить готовые упаковки
в картонных коробах или на поддонах, по
нормативным правилам на них должно быть
нанесено обозначение партии. Для этого на
этикетки обычно наносится маркировка, по
которой можно определить лату розлива. 11ри
использовании бесконтактных технологий
печати (например, струйных и лазерных сис¬
тем) возможно нанесение обозначения партии
на поверхность бутылок, После размещения
упаковок с продуктом в картонных коробах
на последние также наносится соответству¬
ющая маркировка (это относится и к марки¬
ровке упакованных поддонов).7.6.2.	Розлив напитков
на месте потребления7.6.2.1.	Розлив в промежуточную таруТара — емкости (сборники), используемые
для организации розлива напитков на месте
потребления. — изготавливается из стали
марки У2А и оснащается автоматическими
запорными клапанами, предназначенными
для наполнения нагнетающим или транспор¬
тирующим газом, а также для наполнения и
выгрузки напитка или сиропа. Кроме того,
на крышке такой тары имеется отверстие,
которое открывается для его мойки и через
которое вводится распылительное сопло мо¬
ечной машины. Наряду с присоединенными
шлангами мойке подвергаются и указанные
выше клапаны и ведущие к ним трубки.После мойки и герметизации отверстия
тару стерилизуют. Через клапаны, к которым
подсоединяют полимерные шланги, емкости
сначала наполняют газом предварительного
наддува, а затем (по изобарическому принци¬
пу) — напитком или сиропом.Наполнение емкости можно проверить
взвешиванием. Фасованные в емкости енро-
пы предназначены для использования в ус¬
тановках розлива типа «Постмикс» (Амгтіг,
см. ниже), в которых приготовление готового
напитка на месте потребления производится
автоматическим смешиванием енропа с пи¬
тьевой водой.7.6.2.2.	Установки для розлива
напитков на месте потребленияСогласно стандартам ФРГ, на установки для
розлива напитков на месте потребления дляих эксплуатации, включая мойку, необходимо
иметь разрешение соответствующего органа,
в котором устанавливаются периодичность
мойки, методы контроля, давление подачи,
а также допустимые газы для наддува.Установки оснащаются холодильными
шкафами н/илн охладители непрерывного
действия для охлаждения необходимого ко¬
личества напитка. Кроме того, в состав та¬
ких установок входят баллон со сжатым га¬
зом для наддува (с |н.‘дуктором), а также кран
для розлива и оборудование для мойки. Раз¬
личают следующие типы установок.♦	Разливочные аппараты для газированных
напитков, которые конструктивно ДОЛЖНЫ
быть выполнены таким образом, чтобы
поддерживать хорошее качество розлива
«до последнего стакана» без преждевре¬
менной потери углекислого газа. Давление
в емкости не должно быть ниже давления
насыщения при данной температуре и со¬
держании углекислого газа. Для преодоле¬
ния давления подъема необходимо предус¬
мотреть соответствующее избыточное дав¬
ление, которое после выгрузки продукта из
емкости необходимо снижать осторожно,
без возникновения турбулентностей [58].
С помощью оборудования со встроенны¬
ми регуляторами расхода можно изменять
расход жидкости при розливе [3]. Благо¬
даря этому можно повысить давление роз¬
лива и тем самым воспрепятствовать вы¬
делению углекислого газа в емкостях и
трубопроводах. Такая конструкция уста¬
новки позволяет использовать емкость на
протяжении нескольких дней (в зависимо¬
сти от продукта) без потери качества на-♦	Установки типа «ІІремикс» для газирован¬
ных и негазированных напитков предс тав¬
ляют собой установки для порционной
выдачи уже готовых смешанных напит¬
ков (премиксов) — например, в автома¬
тах. Обеспечивающие порционное дозиро¬
вание напитков электромагнитные краны
соединены шлангом с емкостью для на¬
питка. Благодаря давлению углекислого
газа величиной до 8 бар напиток сначала
подводится к крану. Время, в течение кото¬
рого кран находится в открытом состоя¬
нии, устанавливается с помощью таймера
с учетом расхода и давления напитка, нри-сле нажатия соответствующей кнопки.
464Глава 7♦	Установки типа «Постмикс* могут приме¬
няться как автоматы для приготовления и
розлива безалкогольных охлажденных на¬
питков из готовых смешанных и фасован¬
ных и баллоны исходных основ. В момент
опускания в аппарат денег готовится оче¬
редная порция напитка (путем смешива¬
ния его основы с питьевой водой), но вы¬
бору добавляется (или не добавляется)
углекислый газ, напиток разливается в
стакан и отпускается покупателю.Во всех описанных выше установках для
создания подающего давления вместо угле-кпслого газа може т использоваться азот, ко¬
торый обеспечивает отличную защиту на¬
питка от окисления, способного вызвать зна¬
чительное ухудшение качества сладких на¬
питков.Емкости, используемые в подобных авто¬
матах для розлива, сразу же после выгрузки
продукта закрываются с помощью автомати¬
ческих запорных клапанов и отправляются
на предприятие для их мойки и повторного
наполнения. Эти емкости остаются в закры¬
том состоянии на всем пути до участка мой¬
ки, благодаря чему предотвращается их зара¬
жение микроорганизмами.
Глава 8ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКА ОТХОДОВМ. Шмидт8.1.	Необходимость
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод
и удаления отходовПри производстве фруктовых м овощных со¬
ков образуется множество жидких и твердых
отходов, содержащих в основном раститель¬
ные компоненты, которые подвергаются есте¬
ственному биологическому распаду. В преж¬
ние годы удаление отходов осуществлялось
путем сброса их в водоемы, однако очисти¬
тельного потенциала ручьев и рек было недо¬
статочно из-за чрезвычайно высокой концен¬
трации компонентов утилизируемых отходов.Спуск сточных вод во внутригородскую
канализационную сеть также может приве¬
сти к перегрузке местных очистных соору¬
жений. Причиной этого являются максималь¬
ные пиковые нагрузки предприятий, часто
работающих в сезонном режиме.Таким образом, очистка сточных вод необ¬
ходима как по экологическим причинам, так
н для выполнения государственных требова¬
ний.Очистка и первичная обработка сточных
вод позволяют частично снизить затраты
предприятия — например, при повышении
расценок на утилизацию сточных вод с по¬
вышенным загрязнением. Крупные предпри¬
ятия, работающие круглый год, могут сокра¬
тить своп затраты путем проведения полного
цикла очистки и удаления очищенных жид¬
ких отходов в водоемы. В случае твердых
отходов имеет смысл собирать их раздельно
для последующего вторичного использова¬
ния или утилизации.8.2.	Законодательные
основы8.2.1.	Общие сведенияВ Австрии и Швейцарии существуют четкие
правовые нормы. В соответствующих зако¬нах п предписаниях изложены предпосылки
для спуска жидких отходов во внутригород¬
ские проточные водоемы п канализационную
сеть. В Швейцарии отдельные кантоны со¬
храняют за собой право определения п изме¬
нения некоторых параметров. В Германии
правовые основы несколько запутаны, по¬
скольку нет общего закона о жидких п твер¬
дых отходах, а существует лишь множество
нормативных актов и административных
предписаний, которые, к тому же, делятся на
федеральные и земельные. При этом предпи¬
сание, действующее в конкретной земле ФРГ,
не распространяется на нее полностью — ме¬
стные органы власти могут устанавливать
свои правила отведения сточных вод и ме¬
нять их по своему усмотрению. В дополнение
к этому в настоящее время на смену нацио¬
нальным правовым актам ФРГ приходят
многочисленные общеевропейские правила.8.2.2.	ГерманияГлавенствующее положение в ФРГ занима¬
ет Федеральный закон о йодном хозяйстве
(XVНС, \Vnxierkaushnkigesetz). На его основе
изданы соответст вующие Земельные законыо	водном хозяйстве (например, Закон о вод¬
ном хозяйстве земли Северный Рейн-Всст-
фалия) |9]. Отдельные законы и админист¬
ративные предписания особенно важны для
конкретных предприятий, где накапливают¬
ся сточные воды. При этом они должны учи¬
тывать, куда именно сливаются сточные во¬
ды — в канализационную сеть или в откры¬
тые водоемы.Среди промышленных и непромышлен¬
ных источников сточных вод и загрязнений
различают источники, осуществляющие пря¬
мой сброс сточных вод после соответствую¬
щей их обработки в водоемы общего пользо¬
вания — в гак называемый водоприемник,
и источники, осуществляющие так называе¬
мый «косвенный» сброс сточных вод (зача¬
стую без их предварительной обработки) в
466Г лава 6открытую канализационную сеть. Эта сеть
ведет к местным очистным сооружениям, где
сточные йоды подвергаются очистке и затем
направляются в водоем. Таким образом, мест¬
ные очистные сооружения всегда относятся
к прямым источникам сточных вод.
Правовые положения для прямого сброса
сточных водОбщее рамочное предписание о порядке отве¬
дения и очистки сточных вод (с приложения¬
ми). В нем определяются минимальные тре¬
бования органон но водному надзору к сточ¬
ным водам, которые предприятия напрямую
сбрасывают в водоемы. В приложениях даны
инструкции применительно к отдельным от¬
раслям промышленности (например, прило¬
жение 5 «Производство продуктов из фруктов
п овощей» и приложение 6 «Производство и
розлив безалкогольных напитков»). В прило¬
жениях содержатся следующие минималь¬
ные требования (см. также раздел 8.3.1):♦	химическая потребность в кислороде
(ХПК) - 110 мг/л;♦	биохимическая потребность в кислороде
(БГ1Кд) — 25 мг/л.При большом количестве сточных вод ог¬
раничивается содержание аммиака (азота) и
фосфора:♦	аммиак (азот), согласно приложению 5,
при количестве более 500 м:!/сут — 10 мг/л;♦	фосфор, согласно приложению 5, при ко¬
личестве более 1000 м'Усут — 3 мг/л;♦	согласно приложению 6, при количестве
более 2000 М%ут - 2 мг/л.В приложении 5 указано, что при коли¬
чествах свыше 500 м’!/сут необходимо задей¬
ствовать очистные сооружения для целей де¬
нитрификации (см. раздел 8.6.5.6).Закон о плате за сброс сточных вод. Каж¬
дое предприятие обязано платить за сброс
сточных вод. Тарифы устанавливаются для
всей Германии и зависят от количества сточ¬
ных вод и степени загрязнения. Основные
параметры (по [Я]):♦	объемы сброса сточных вод в год;♦	химическая потребность в кислороде (см.
раздел 8.3.1);♦	содержание фосфора;♦	содержание азота;♦	содержание органических галогенных со¬
единений;♦	содержание тяжелых металлов;♦	токсичность сбросов для рыб.Исходя из количества сточных вод и кон¬
центраций загрязняющих веществ, рассчи¬
тывается так называемая величина ущерба
для окружающей среды, выражаемая в услов¬
ных единицах (5£). Пример: 1 5£ = 50 кг
ХПК. Тариф за 1 5Е составлял в 2000 г.
60 ОМ (около 30,68 Евро). Сточные воды в
объеме 30 000 м3/г при 100 мг ХНК/л дают
3000 кг ХПК/г, что соответствует 60 5£/г.
В этом случае оплата только Х1ІК составля¬
ла 3600 ОМ (около 1841 Евро) в год.Для сооружения и эксплуатации собст¬
венной водоочистной установки необходимо
получить разрешение соответствующих орга¬
нов, однако по обращениям местных органов
в подобных разрешениях часто отказывают,
так как городские очистные сооружения мо¬
гут быть загружены не полностью, а плата за
сброс сточных вод может снизиться вплоть
до пуля.Правовые положения для непрямого сброса
сточных водЕсли сточные воды не содержат веществ, за¬
грязняющих водоемы, действуют коммуналь¬
ные правила отведения сточных вод. В пра¬
вилах указаны максимальные допустимые
параметры загрязнения сточных вод, сбрасы¬
ваемых в канализационную сеть кислот¬
ность, количество осадка, концентрация тя¬
желых металлов, содержание азотных и фос¬
форных соединений. ХПК в большинстве
случаев, не ограничивается.В правилах отведения сточных вод уста¬
навливается также тариф за сброс сточных
вод. Многие местные органы власти при по¬
казателях ХПК более 600-1000 мг/л повы¬
шают тариф. Прочие коммунальные платежи
за сброс сточных вод составляли на момент
подготовки немецкого издания этой книги от
4 до 30 ОМ/м3 (от 2,04 до 15,34 Евро/м3). 11ри
объеме сточных вод в 30 000 м:| и тарифе в
10 ОМ (около 5,11 Евро) за кубометр годовоіі
платеж за сброс сточных вод составляет
300 000 ОМ (около 153 387 Евро).Пользователям местной канализацион¬
ной сети предварительная обработка сточ¬
ных вод может приносить экономическую
выгоду, если не требуется платить за них по
повышенному тарифу.Если сточные воды содержат тяжелые ме¬
таллы или органические галогенные соеди¬
нения, которые загрязняют водоемы, необ¬
ходимо придерживаться вышеупомянутого
Рамочного предписания о порядке, отведения
и очистки сточных вод. Приложения к пред¬
Очистка сточных вод и обработка отходов467писанию о порядке отведения и очистки сточ¬
ных вод, содержащих вещества, загрязняю¬
щие водоемы, а также тяжелые металлы, в
последние годы были дополнены обязатель¬
ными Директивами Совета ЕС.Для сооружения и эксплуатации устано¬
вок но предварительной очистке сточных вод,
сбрасываемых в местную канализационную
сеть, необходимо получить разрешение соот¬
ветствующих органов.8.2.3.	АвстрияВ отношении очистки и сброса сточных вод,
возникающих при производстве фруктовых
и овощных соков, действуют предписания об
ограничении спуска сточных вод из опреде¬
ленных источников [22,23], а именно: «Про¬
изводство и розлив освежающих напитков»(Федеральный вестник законов 1077/1991)
и «Переработка фруктов и овощей, заморо¬
женные продукты питания и производство
мороженого» (Федеральный вестник законов
1078/1994).Вышеуказанные положения отражают за¬
кон 1959 г. и предписание № 186 «Общие ог¬
раничения сброса сточных вод в проточные
водоемы и местную канализационную сеть»
от 19.04.1996 г. [24]. Основные параметры
приведены в табл. 8.1.8.2.4.	ШвейцарияВ Швейцарии действует Закон об охране вод¬
ной среды от 24.01.1991 г. 128]. Условия сбро¬
са сточных вод закреплены в «Предписаниио	сбросе сточных вод от 08.12.1975 г. (вредак-
иии 1993 г.)» (см. табл. 8.2) [27].Таблица 8.1. Общие ограничения сброса сточных вод в АвстрииТемпература
Осадок
Значение pH(N11,, К02, N03)
Общий фосфор (Р)
ХПКбпк5*	Согласно предписаі30 "С
0.3 мл/л6,5-8,5Степень разложения <75% при <
БПКз/сут
1 мг/л (2)90 мг/л*20 мг/лі	сброса при ХПК более 900 мг/35 “С
10 мл/л6,5-9.5 (6,0-10.0)Таблица 8.2. Условия сброса сточных вод в ШвейцарииОбщие нерастворимые Без образования иБез образования ил;Без отрицательных
последствий
25 мг ЫОз/л
Как можно нижеОсадок
Значение pHСодержание фосфора,
общееРастворенный органиче- 2 мг С/л
ский углерод (РОУ)Общий органический
углерод (ООУ)ХПКБ ПК,	4 мг Оц/л20 мг СВ/л0,3 мл/л7,5-8,5Как можно пиж1
Степень разложение
80%; определяется
ном: 0,3-0.8 мг Р/л
Преимущественно 1Не более 7 мг С/л г
РОУМожет определять
кантоном
20 мг О г/лОпределяет!кантономОігрсделястікантоном, определяется кантоном
более Как можно нижеі	мг С/л Определяетсяыше Определяется<	Может определять¬ся кантоном
Определяется
8.2.5.	Правовые основы
обработки отходовВажнейшим нормативным документом в
этой области для Германии является Закон
«О зам-кнугом производственном цикле и
отходах» от 27-09.1994 г. с изменениями от
17.03.1998 г. Закон содействует внедрению и
обеспечению замкнутого производственного
цикла, в котором образование отходов необ¬
ходимо сводить к минимуму. Сели это не
представляется возможным, необходимо про¬
водить их утилизацию и только в крайнем
случае удал с нне.8.3.	Образование,
количество и состав
сточных вод8.3.1.	Характеристика
сточных вод
Характеристика сточных вод составляется
на основе суммирования параметров, важ¬
нейшими из которых являются следующие.Химическая потребность в кислороде
(ХПК). Указывается количество кислорода
в мг 02/л, необходимое для более или менее
полного химического окисления компонен¬
тов сточных вод. Вместо дорогостоящего, так
называемого «мокрого»’ химического метода
для контроля непосредственно на предприя¬
тии используются кюветные тесты, предла¬
гаемые многими фирмами. В Германии и
Австрии ХПК является наиболее важным
параметром сточных вод. Затраты: основное
оборудование - около 2560 Евро, кювета и
реактивы - около 3 Евро/проба.Биохимическая потребность в кислороде
(БПК5). Указывается количество кислорода
в мг 02/л, необходимое аэробным микроор¬
ганизмам для биологического расщепления
компонентов сточиых вод в течение 5 сут.
Нормированным является так называемый
способ разбавления, проведение которого яв¬
ляется довольно дорогостоящим из-за приме¬
няемого оборудования. Контроль на предпри¬
ятии при необходимости проводит внешняя
лаборатория. В случае сточных вод, образую¬
щихся при переработке фруктов и овощей,
ВПК5 составляет около 65% ХПК. Для конт¬
роля ХПК и ВПК выпускаются измеритель¬
ные приборы, встраиваемые непосредствен-Растворенный органический углерод ( РОУ) и
общий органический углерод (ООУ). РОУ ха-		Глава 8растеризует концентрацию растворимых ор¬
ганических углеродных соединении в мг С/л,
а ООУ характеризует мелкие взвешенные
частицы (мутную взвесь). ООУ является
хорошим дополнением к показателю ХПК.
У сточных вод, образующихся при производ¬
стве фруктовых и овощных соков, показатели
ХПК примерно в три раза выше показателей
ООУ. Для контроля РОУ и ООУ выпуска¬
ются очень надежные анализаторы. Затраты
составляют около 25 560-51 200 Евро. Затра¬
ты на проведение самостоятельного анализа
составляют около 0,50-1,00 Евро. В Швей¬
царии РОУ является самым важным пара¬
метром.Осадок. Измерение осуществляется с по¬
мощью мензурки конической формы (сосуд
Имгофа). Осадок определяется через 30 мин
выдержки. Способ является простым и деше¬
вым, При отведении сточных вод в канализа¬
ционную сеть количество осадка в большин¬
стве случаев должно быть ограничено.8.3.2.	Возникновение
и классификация
сточных водОбъемы сточных вод при производстве фрук¬
товых и овощных соков и концентрации их
компонентов бывают весьма различными.
Основными параметрами, влияющими на
образование сточных вод, являются:♦	объемы выпуска основной продукции;♦	используемое сырье;♦	ассортимент продукции;♦	внутризаводские меры по снижению водо-
потребления и объема сточных вод.
Процесс производства яблочного сока насреднем предприятии схематически представ¬
лен на рис. 8,1 126 ].Более крупные предприятия могут быть
оборудованы установками для извлечения
ароматобразуюших веществ и концентриро¬
вания сока. Сточные воды образуются на всех
стадиях производства и подразделяются на:♦	воду для транспортировки и мойки;♦	стоки после мойки;♦	стоки после извлечения ароматобразую-
щих веществ и концентрирования;♦	стоки бутылкомоечиых машин;♦	осадок после стабилизации и осветления
и сепараторный осадок.Вода для транспортировки в связи с ин¬
тенсивной мойкой яблок имеет высокую
Очистка сточных вод и обработка отходовСепаратор |(Мутный сок)г~Емкость для стабилизаций] - - -:		Сточные воды мойки| Многоразовые бутылки |Бугылкомоечная машина - - «ч( Яцуки )Машина для мойки ящиков |—>( Продукт: яблочный рРис. 8.1. Технологическая схема производств яблочного ссСточные воды мойкиконцентрацию экстрактивных веществ. Онапоследовательно или по мерс поступления
заменяется свежей водой. Уровень ХПК ко¬
леблется от 5000 до 20 ООО м г /я. Стоки обра¬
зуются при мойке следующих машин, аппа¬
ратов и емкостей:♦	насосов для мезги и промежуточных пасо-♦	прессов;♦	сепараторов;♦	фильтров;♦	теплообменников;♦	емкостей;♦	днстилляционных колонн.Количество образующихся сточных водсущественно варьируется. Типичными вели¬
чинами ХПКявляются 1000-10 ООО мг/'л.Стоки бутылкомоечных машин возникают
при мойке многоразовых бутылок и транс¬
портировочных ящиков. Загрязнение води
незначительно, а объемный расход почти по¬
стоянен. Благодаря применению щелочных
детергентов растет показатель pH. Сразу по¬
сле мойки происходит частичная нейтрали¬
зация стока.
470Глава 8Уровень XII К: 300- 1000 мг/л.Средние уровни XIIК стоков установок
для извлечения ароматобразующих веществ
н их концентрирования сока составляют
600-1200 мг/л. Загрязнение запорной и ох¬
лаждающей волы существенно ниже, что
позволяет в дальнейшем использовать ее в
качестве технической воды.Осадки после осветления и сепарирования
характеризуются повышенными уровнями
X11К — 100 000-400 000 мг/л. Образующееся
количество весьма незначительно, однако
если эти отходы не будут высушены и от¬
дельно утилизированы, общее загрязнение
сточных вод может многократно возрасти.Уровень ХП К для всех сточных вод на пред¬
приятии обычно составляет 2000-8000 мг/л.8.3.3.	Удельные объемы
сточных водКоличество образующихся сточных вод рас¬
считываются на количество сырья или про¬
дуктов. Обзоры удельных объемов даются в
памятке М 766 Научно-технического объеди¬
нения по очистке сточных вод [3] и в специ¬
альной литературе [2]. В табл. 8.3 приведены
некоторые данные из АТУ М 766.Дальнейшая информация о количестве и
степени загрязнения сточных вод приводит¬
ся в |4].8.4.	Внутризаводские
меры по снижению
водопотребления
и объема сточных водПа многих предприятиях имеет место высо¬
кое потребление воды, следствием чего явля¬
ется повышенное образование сточных вод,
вызванное недостаточной оптимизацией тех¬нологических операций и халатностью обслу¬
живающего персонала. К целесообразным ме¬
рам по решению этого вопроса относятся:♦	дополнительный монтаж счетчиков расхо¬
да воды и контроль за ним на всех участ-♦	внешний аудит водопотребления и объема
сточных вод и разработка мер но их сни¬
жению;♦	надлежащее обучение персонала;♦	устранение утечек;♦	монтаж удобной в обслуживании армату¬
ры (например, запорных кранов с шаровы¬
ми затворами);♦	использование водных экономайзеров.На отдельных участках предприятия мо¬
гут быть также приняты следующие меры.Транспортировочные и моечные систе-♦	фильтрование воды для транспортировки
и мойки через мелкое сито;♦	контроль качества воды и минимизация
дополнительно используемой воды;♦	использование лютерной и затворной во¬
ды для транспортировки и мойки.
Измельчение фруктов и отделение сока:♦	использование систем прессования, функ¬
ционирующих без образования сточных
вод;♦	грубая, сухая предварительная чистка ма¬
шин и аппаратов.Установки для извлечения ароматобра-
зующнх веществ и кои центрирования;♦	многократное/повторное использование
лютерной воды, конденсатов, затворной
воды и т. д.;♦	использование закрытых контуров охлаж¬
дения;Таблица 8 3 Количество сточных вод, образующихся на разных предприятиях
по производству фруктовых С0К08Удельное количс- Удельная степень Удельная степень
Предприятие ство сточных вод, загрязнения БПК-„ загрязненияХИК,
	м3св./м3 сока кг БПК5/м3 сока кг ХГЖ/м* сокаСреднее (прессование и розлив.	2,8	3,02	4.5сезонные ягоды н семечковыефрукты)Мелкие (прессование и розлив,	1,8	4,56	6,8только семечковые фрукты)Крунныс (прессование, концентри-	1.9	1,7 (1,0-2,5)	2,7 (1,5-3,8)ропание и розлив)
Очистка сточных вод и обработка отходов471♦	применение многоступенчатых испарите¬
ли'!.Стабилизация:♦	применение хорошо сбалансированных
средств для стабилизации;♦	сушка осадка и его использование/утили¬
зация в твердом виде.Сепаратор:♦	сушка осадка.Мойка емкостей, аппаратов и трубопро-♦	использование водосберегающих моечных
головок;♦	монтаж систем CIPс оптимизацией расхо¬
да воды;♦	мойка под высоким давлением.Розлив:♦	минимизация потерь продукта;♦	очистка щелочного детергента для моеч¬
ных машин.Моечные работы на предприятии:♦	сухая предварительная чистка;♦	мойка под высоким давлением.При составлении списка необходимых ме¬
роприятий следует провести калькуляцион¬
ную оценку затрат и эффективности. О ме¬
рах по экономии средств см. также [14].8.5.	Требования
к установкам
по очистке
сточных водНа рынке представлено множество самых
разнообразных систем, которые, но возмож¬
ности, не должны выходить за рамки следу¬
ющих требований:♦	низкие капиталовложения и умеренные
издержки производства;♦	незначительное образование отходов, под¬
лежащих утилизации;♦	низкая потребляемая мощность;♦	приспособленность к конкретной ситуа¬
ции со сточными водами и необходимой
степени очистки;♦	возможность предварительной и повтор¬
ной обработки;♦	соответствие предоставленной площади;♦	простая и надежная эксплуатация;♦	хороший доступ ко всем областям для чи-♦	низкий шум и незначительная эмиссия
вредных компонентов;♦	качественное руководство но эксплуата¬
ции, где подробно рассмотрены проблемы
при возникновении неисправностей и ме¬
ры по их устранению;♦	хорошее, быстрое и приемлемое в финансо¬
вом отношении сервисное обслуживание.
На сезонных предприятиях также важны:♦	простой вывод из эксплуатации;♦	простой ввод в эксплуатацию.Важными моментами являются также вы¬
сокая эксплуатационная надежность и про¬
стота в использовании. Любое оборудование
предполагает определенные затраты времени
на обслуживание, которые для установок,
работающих на биологическом принципе
очистки, составляют, по меньшей мере, 0,5-2	ч/сут. Необходимо регулярно проводить
простые анализы, не только следуя предпи¬
саниям о производственном надзоре и конт¬
роле, но и для оценки ситуации на предприя¬
тии и своевременного принятия мер для ее
корректировки. Подозрение должны вызы¬
вать установки, предлагаемые на рынке как
«полностью автоматические».Для мелких и средних предприятий подхо¬
дят простые и «добродушные» установки, ко¬
торые просты в эксплуатации. При отказах
во время эксплуатации у обслуживающего
персонала просто не будет времени разбирать¬
ся в сложных системах управления и авто¬
матизированных процессах.Важным моментом является ознакомле¬
ние с эталонными установками и консульта¬
ция с их владельцем, в том числе и с обслу¬
живающим персоналом. Соответствующие
записи в журнале и руководство по эксплуа¬
тации помогут быстро ответить па вопросы,
связанными с возможными трудностями н
обслуживанием установки.8.6.	Способы очистки8.6.1.	Общие сведенияСтупени очистки должны соответствовать
ситуации со сточными водами и зависеть от
целей их дальнейшего использования. Суще¬
ствуют следующие способы очистки:♦	механические;♦	биологические;♦	химические.
472Глава ВМеханические способы служат для отде¬
ления твердых компонентов и концентриро¬
вания растворимых веществ, биологические
для расщепления органических соединений,
н, наконец, химические - для нейтрализации
и осаждения нежелательных растворимых
соединений. Обзор способов очистки сточ¬
ных вод при производстве безалкогольных
напитков приведен также в 116].8.6.2.	Механические способы8.6.2.1.	Пескоуловитель, дуговое
и вращающееся ситоСтоки после транспортировки, моі'ікн и очист¬
ки необходимо освобождать от твердых ком¬
понентов с помощью пескоуловителя и сит,
поскольку в этом случае последующие ступе¬
ни переработки существенно облегчаются.
В качестве пескоуловителя или отстойника
может использоваться компактная установ¬
ка, с помощью которой осажденный песок
транспортируется шнеками и высушивается
[17]. Для фильтрования используют проч¬
ные, чаше дугообразные и вращающиеся си¬
та. Поскольку практически все их части кон¬
тактируют со сточными водами и воздухом,
следует использовать устройства только из
нержавеющих материалов.В дуговых ситах обычная ширина отвер¬
стий равна 0,25-2.5 мм, и объемы потока,
в зависимости от величины сита и ширины
отверстий, составляют 15-600 м3/ч. Загруз¬
ка осуществляется сверху через распредели¬
тельную систему. Жидкость проходит по си¬
говым стержням, а твердые компоненты с нихся самоочищающимися, в связи с чем их не¬
обходимо несколько раз в день чистить вруч¬
ную. Также они не предназначены для сброса
сильно загрязненных сточных вод.Вращающиеся сита являются самоочища¬
ющимися, но они и стоят намного дороже.
Загрузка осуществляется, в зависимости от
конструкции, изнутри или снаружи.Твердые
компоненты удаляются с помощью протяж¬
ных механических устройств. Впрыскиваю¬
щие форсунки обеспечивают постоянную очи¬
стку. При производстве фруктовых и овоиі-
ных соков |к:комендуется использовать сита,
загружаемые изнутри, с отверстиями шири¬
ной в 0,5-1,5 мм, которые отделяют все твер¬
дые компоненты. Такой аппарат 117] изобра¬
жен на рис. 8.2. Вращающиеся ента, загру-ми, однако предполагают наличие у твердых
компонентов определенных свойств.8.6.2.2.	Отстойные резервуарыОтстойные резервуары служат для отделения
твердых веществ от жидкости под действием
силы тяжести. Осаждение происходит тем
лучше, чем больше диаметр частиц и разница
между плотностями твердой и жидкой фаз.
Используются круглые и прямоугольные от¬
стойные резервуары.Схема круглого отстойного резервуара при¬
ведена на рис. 8.3 |8].Суспензия, подлежащая разделению, по¬
дается в центр отстойники через ведущий ци¬
линдр н радиально выводится внизу. При
этом частицы твердых веществ осаждаются
и с помощью скребка переносятся в цент¬
ральный сборный колодеи. Очищенная жид¬
кость проходит погружной бордюр для удер¬
жания поверхностного слоя шлама и затем
через зубчатый бордюр следует в сливной
желоб. В связи с низкими скоростями осаж¬
дения необходима продолжительная обработ¬
ка и большие объемы установки.Повышение эффективности и сокращение
размеров установки достигаются с помощью
очистителей с наклонными пластинами, ко¬
торые могут использоваться при параллель¬
ном, обратном и перекрестном потоках. На
рис. 8.4 представлен функциональный прин¬
цип установки параллельного потока |8|.
Суспензия течет вниз между пластинами,
и осажденные твердые компоненты соскаль¬
зывают также вниз. Необходимый путь для
осаждения компонентов в этом случае незна¬
чителен.Отстойные резервуары используются как
разделяющие установки после биологиче¬
ской очистки и нейтрализации.8.6.2.3.	Гравийные и многослойные
фильтрыДля очистки сточных вод после их предва¬
рительной выдержки в отстойном резервуа¬
ре используются гравийные или многослой¬
ные фильтры, что характерно для малых л
средних очистных установок. С их помошью
могут быть удалены бактериальный хлопье¬
видный осадок и другая мутная взвесь, кото¬
рые повысили бы ХПК. Это особенно важно
для источников прямого сброса сточных вод.
Недорогими и надежными являются серий¬
ные установки для плавательных бассей¬
нов, которые оснащены автоматической сис¬
темой обратной мойки, управляемой тайме-
Очисиа сточных вод и обработка отходовРис. 8.2. Вращающееся сито(Noggerath GmbH & Co.)Zulauf der SuspensionРис. 8.3. Круглый отстойный
резервуар {Eisenmann
Maschinenbau KG):Zulauf der Suspension - подача
суспензии; Schlammabzug -
выгрузка шлама; Klarlauf -
выход очищенной жидкостиром или регулятором давления (см. раздел
8.6.7.2).8.6.2.4.	Другие физические способыСледующим механическим способом для от¬
деления твердых компонентов является де¬
кантирование, а также микрофильтрация
через пористые мембраны. С помощью мемб¬
ранного фильтрования (например, ультра¬
фильтрации и нанофильтрации) раствори¬
мые вещества могут быть удалены или кон¬
центрированы.Центрифугирование сточных вод при про¬
изводстве фруктовых и овощных соков из-засвоей дороговизны, практически не исполь- Рис. 8.4. Очиститель с наклонными пластинами
зуется, и предпочтение все больше отдается	\Eisenmann МазсШепЬаи Щ► Выгрузка шламаПодачасуспензии
474Глава 8мембранным способам. При вторичном ис¬
пользовании очищенных сточных вод уда¬
ется достигнуть более высоких степеней очи¬
стки, нежели при использовании гравийных
или многослойных фильтров. При соответ¬
ствующих затратах возможна организация
производства технической, литьевой или
полностью деминерализованной воды. На¬
сколько это оправдано, позволяет судить ана¬
лиз соотношения затрат и прибыли (см. раз¬
дел 8.6.7.6).8.6.3.	Химические способы8.6.3.1.	НейтрализацияСточные воды бутылкомоечных машин и ус¬
тановок для мойки ящиков в связи с приме¬
нением щелочных детергентов зачастую ха¬
рактеризуются повышенными значениями
pH. Снижение pH осуществляется с помо¬
щью установок для нейтрализации (периоди¬
ческого или непрерывного действия). Послед¬
ние более удобны, поскольку требуют меньше
места и проще в управлении. На рис. 8.5 схе-_
матичсски показан принцип работы установ¬
ки для нейтрализации [8].Для предотвращения замыканий подача
стока в нейтрализаиионный реактор осу¬
ществляется через погружную диафрагму.
Электрод рН-метра измеряет активную кис¬
лотность. Слабый сигнал через усилитель
направляется на регулятор pH. При понижен¬
ных показателях pH датчик регулирует доза¬
тор щелочи, а при повышенных — дозатор
кислоты. Мешалка обеспечивает интенсив¬
ное перемешивание корректирующих реаген¬
тов со сточными водами. Сброс нейтрализо¬
ванных сточных вод осуществляется через
погружную пластинчатую диафрагму. Принейтрализации образуется шлам, который
может быть отделен (например, с помощью
наклонных очистных установок).Если нейтрализованные сточные воды
смешиваются с другими потоками сточных
вод и подвергаются затем биологической очи¬
стке, возможны большие отклонения от нейт¬
ральной точки, например pH 9. Во время мик¬
робиологической очистки происходит пони¬
жение показателя pH.8.6.3.2.	Осаждение и флокуляцияПосредством добавления осаждающих реа¬
гентов и при интенсивном перемешивании
растворимые соединения переходят в трудно-
или нерастворимую форму. При больших
объемах сточных вод способ осаждения ис¬
пользуется для удаления фосфатов. В каче¬
стве осаждающих реагентов используются,
преимущественно, трехвалентныесолн желе¬
за и алюминия.Если образующиеся нерастворимые со¬
единения плохо осаждаются, их можно отде¬
лить флокуляцией. То же самое относится
к коллоидальным системам, состоящим из
стабильных мутных компонентов. Флокуля¬
цией удается нейтрализовать одноименные
электрические заряды, благодаря чему стано¬
вится возможным образование микрохлопь¬
ев. Улучшению седиментационных свойств
во многом способствуют вспомогательные
коагулирующие средства, к которым отно¬
сятся анионоактивные, катионоактивные
или неионогенные синтетические полиме¬
ры. Они связывают мелкие хлопья, образуя
более крупные, хорошо осаждаемые ассоци-
аты. Данные о вспомогательных осаждаю¬
щих и коагулирующих средствах приводят¬
ся в 113].Рис. 8.5. Проточная установка для нейтрализации (Е'яептзпп МазсЫпепЬаи КБ)
Очистка сточных вод и обработка отходив8.6.4.	Биологические способы8.6.4.1.	Общие сведенияКак уже упоминалось в разделе 8.!., мри сбра¬
сывании сточных вод в водоемы происходит
их ограниченная естественная биологическая
очистка. Расщепление загрязняющих компо¬
нентов осуществляется микроорганизмами,
особенно бактериями (например, шаровидны¬
ми или палочковидными), диаметр которых
составляет около 1 мкм. Для биологической
очистки сточных вод важны две группы бак¬
терий:♦	аэробные бактерии, для жизнедеятельно¬
сти которых необходим кислород в раство¬
римой форме;♦	анаэробные бактерии, которые обходятся
без кислорода, отчасти даже ядовитого для
них; одни продукты обмена веществ этих
бактерий (например, масляная кислота)
имеют зловонный запах и нежелательны,
другие же (папример, метан) могут быть
использованы.При аэробном обмене веществ органиче¬
ские углеродные соединения преобразуются
микроорганизмами при участии кислорода.
Как показано на рис. 8.6, а, при типичных
аэробных способах очистки сточных вод в
них остается 1-5% поступивших органиче¬ских компонентов. Остальные 95-99% почти
н одинаковых пропорциях используются
микроорганизмами для образования диокси¬
да углерода и биомассы. Возникающий из¬
быточный шлам необходимо утилизировать.При анаэробном обмене веществ бактерии
без участия кислорода ассимилируют компо¬
ненты сточных вод. Возникающим биологи¬
ческий газ содержит 80-95% поступившего
углерода (рис. 8.6, 6), и лишь 1-5% углерода
используется для образования биомассы.
Избыточного шлама, подлежащего утилиза¬
ции, также возникает намного меньше.В табл. 8.4 [251 приведены сравнительные
характеристики аэробных и анаэробных спо¬
собов очистки сточных вод:Самым важным отличием являются экс¬
плуатационные затраты. При аэробных про¬
цессах необходим кислород, который в соста¬
ве воздуха подается через компрессоры или
поверхностные аэрационные установки. Эти
затраты отсутствуют в анаэробных способах.
Получение энергии с помощью биогаза не
следует переоценивать, поскольку часть ее
испо.'п>зуется для покрытия потребности ре¬
акторов, которые эксплуатируются при 30-
40 ’С, в тепле.Преимущество анаэробного способа тем
больше, чем выше концентрация биологиче¬
ски расщепляемых компонентов в сточныхРис. 8.6. Аэробное и анаэробное биологическое расщепление углеродных соединенийТаблица 8.4. Характеристики аэробных и анаэробных способов очистки сточных водХарактеристикаЭка ілуа ran нон 11 ые затраты
Доля нсрасшенлясмых веществ
Чувствительность к колебаниям
эксплуатационных параметров
Требуемые площадиСпособ очистки с
476Глаза 8подах н чем больше количество образующих¬
ся сточных иод. Для мелких и средних пред¬
приятий, особенно для тех, которые работают
«сезонном режиме, использование аэробного
способа с точ кн зрения затрат является более
Оптимальным, однако это необходимо прове¬
рить путем проведения индивидуальной срав-8.6.5.	Аэробная биологическая
очистка8.6.5.1.	Общие принципыПри аэробном микробиологическом расщеп¬
лении органические соединения преобразу¬
ются в диоксид углерода и биомассу. В даль¬
нейшем возможно биологическое удаление
аммония, нитритов, нитратов и фосфатов.При эксплуатации больших установок за¬
конодательством ФРГ установлено целена¬
правленное удаление нитратов посредством
денитрифнкапин (см. раздел 8.2.2). Упро¬
шенная схема протекающих процессов вы¬
глядит следующим образом:♦	органические соединения + кислород —>-» диоксид углерода ' биомасса;♦	аммоний + кислород —> нитрат (через
нитрит);♦	нитрат -> элементарный азот (через
нитрит);♦	фосфат —> включение в биомассу.Состав сточных вод, возникающих припроизводстве фруктовых и овощных соков,
обычно включает все питательные вещества
для размножения микроорганизмов. В редкихслучаях необходимо дополнительное введе¬
ние фосфора и/илн азота.Существует множество аэробных спосо¬
бов очистки, которые отличаются друг от дру¬
га конструкциями установок — реакторов.
Поскольку необходимое обеспечение кисло¬
родом требует существенных затрат, целью
разработок различных систем является до¬
стижение высокой эффективности при аэра¬
ции, которая обычно выражается в кг на
кВт ч затраченной электроэнергии.8.6.5.2.	Очистка активным илом11а рис. 8.7 приведена схема аэробного суспен¬
зионного реактора, называемого аэротенком.
В сточных водах микроорганизмы суспенди¬
руются и образуют более крупные колонии
в форме хлопьев активного ила. Необходи¬
мый кислород подается через распределитель
в виде сжатого воздуха. Воздушные пузырь¬
ки поднимаются к поверхности и аэрируют
при этом жидкость, одновременно обеспечи¬
вая интенсивное перемешивание. Поступле¬
ние сточных вод осуществляется по трубо¬
проводу. Очищенные сточные воды проходят
через сливные щели. В них также содержит¬
ся активный ил, который отделяется в после¬
довательно подключенном отстойном резер¬
вуаре (см. раздел 8.6.2.2) и, как правило,
транспортируется обратно в реактор. Избы¬
точная часть ила удаляется. Разделительной
ступенью служат круглые отстойные резер¬
вуары или очистители с наклонными плас¬
тинами.Для аэрации используются различные си¬
стемы: поверхностные, погружные и мемб¬Очищенная жидкостьАэробный суспензионный реактор (аэротенк) Отстойный резервуар (вторичный отстойник)
Рис. 8.7. Аэробный суспензионный реактор с отстойным резервуаром
Очистка сточных вод и обработка отходовранные аэраторы, агломерационные свечи,
эжекторные аэраторы и др.Поверхностные аэраторы представляют
собой механические вращающиеся тела, ко¬
торые касаются поверхности воды. При вра¬
щении жидкость разбрызгивается, насыща¬
ясь воздухом, и/или в воду нагнетается воз¬
дух. Существуют:♦	аэраторы с вертикальной осью вращения;♦	аэраиионные валы с горизонтальной осью
вращения;♦	винтообразные аэраторы с вертикальной
осью и т. д.Удобством является простая установка
верхнего края аэротенка на перемычках или
на плавучих средствах. Недостатком являет¬
ся образование аэрозольного облака и нерав¬
номерное перемешивание (как правило, в нря-
моуголъных аэротенках).Погружные аэраторы по виду и принципу
действию похожи на моторные погружные
насосы. Крыльчатка насоса засасывает жид¬
кость. При высоких скоростях под крышкой
возникает низкое давление. В этом месте тру¬
бопровод подходит к поверхности воды, и под
действием разрежения засасывается воздух.
При интенсивном перемешивании жидкости
и газа возникают маленькие пузырьки, бла¬
годаря чему возможна эффективная передача
кислорода и хорошо перемешивается содер¬
жимое резервуара. Затраты на установку не¬
значительны, однако потребность в электро¬
энергии несколько выше, чем в других сис¬
темах.Мембранные аэраторы выпускают цилин¬
дрической, тарельчатой или пластинчатой
формы с внешним покрытием из резинопо¬
добного материала с мелкими шлицами. При
нагнетании воздуха шлицы открываются, и
образуются маленькие пузырьки. После пре¬
кращения подачи воздуха шлицы закрывают¬
ся так, чтобы вода не просочилась в систему
распределения. Этот вид аэраторов исполь¬
зуется очень часто, Название «мембранные»
не совсем верное, поскольку ни о каких мемб¬
ранах речи не идет.Агломерационные свечи состоят из агло¬
мерированного синтетического или керами¬
ческого материала. Данный аэратор образует
очень маленькие и одинаковые но размеру
пузырьки. Недостатком является опасность
закупорки пор после окончания аэрации.В эжекторные аэраторы одновременно на¬
гнетается воздух и подаются сточные воды.
Как и в погружных аэраторах, благодаря ин¬тенсивному перемешиванию происходит ак¬
тивная передача кислорода в жидкость. На¬
гнетание воздуха через форсунки позволяет в
круглых резервуарах получить управляемый
поток жидкости. Хотя необходима дополни¬
тельная установка насосов и компрессоров,
эффективность аэрации достаточно высока
при умеренных эксплуатационных затратах.
Вероятность закупоривания форсунок неве¬
лика, и такие аэраторы особенно эффектив¬
ны в высоких реакторах.При низком уровне жидкости и, соответ¬
ственно, низком давлении используются вих¬
ревые компрессоры. При повышенных давле¬
ниях рекомендуется применять роторы, вин¬
товые компрессоры с поворотной задвижкой,
работающие без масла. В больших установ¬
ках с высокой потребностью в кислороде ре¬
комендуется использование турбокомпрессо¬
ров с регулируемой подачей воздуха.8.6.5.3.	Реактор с капельным
биофильтромПри очистке сточных вод с помощью капель¬
ных биофильтров используется резервуар
с внутренними элементами-наполнителями
(например, с элементами из полимерных ма¬
териалов). В реакторе сточные воды разбрыз¬
гиваются и затем в виде ручейков и капель
стекают вниз. Микроорганизмы находятся
на поверхности наполнителей, образуя на
ней слизистый слой и ассимилируя ком¬
поненты сточных вод. Необходимое снаб¬
жение кислородом обеспечивается подачей
воздуха в нижней части реактора. Воздух про¬
ходит снизу вверх через весь реактор. Переме¬
щение воздуха обеспечивается естественной
конвекцией или принудительно с помощью
вентилятора.Преимуществом таких реакторов являет¬
ся отсутствие необходимости в отделителе
биомассы, а недостатком — высокая стои¬
мость наполнителей и риск закупорки внут¬
ренних отделений.8.6.5.4.	Реактор с вращающимся
погружным биофильтромВариантом капельного биофильтра явля¬
ется вращающийся погружной биофильтр.
Здесь микроорганизмы иммобилизуются на
поверхности полимерных элементов, кото¬
рые выполнены в виде дисков или роликов и
расположены на горизонтальных осях. Они
наполовину погружены в сточные воды, на¬
ходящиеся в резервуаре полу цилиндрической
формы. При медленном вращении микроор¬
Глава 8ганизмы контактируют со сточными водами
и ассимилируют их компоненты. После по¬
луоборота они достигают свободного прост -
ранстпа ч снабжаются кислородом. Преиму¬
ществом такого метода является низкая по¬
требность к электроэнергии и незначитель¬
ные затраты на обслуживание. Реакторы с
вращающимся погружным биофильтром
обычно используются для небольших очист¬
ных установок с низкими входными показа¬
телями ХПК, так как при повышенных кон¬
центрациях уровень обеспечения кислородом
посредством вращательных движений стано¬
вится недостаточным.8.6.5.5.	Погружной реактор
с неподвижным
фильтрующим слоемП отличие от реактора с капельным биофиль¬
тром. в погружном реакторе с неподвижным
фильтрующим слоем жидкость распределя¬
ется связанно, а воздух — дисперсионно.Фильтрующий слой состоит из полимер¬
ных элементов или блоков и полностью по¬
гружена в сточные воды. Обеспечение кисло¬
родом происходит посредством нагнетания
воздуха с помощью вентиляторов, находя¬
щихся под неподвижным слоем. У всех реак¬
торов с фильтрующим слоем существует
опасность засорен ия свободного промежуточ¬
ного пространства, но в данном случае риск
не так велик, поскольку поднимающиеся пу¬
зырьки газа оказывают очищающее действие.
При эксплуатации установки демонтаж вен¬
тиляторов достаточно сложен.Подобные реакторы поставляются как
компактные установки в открытом или за¬
крытом исполнении. На рис. 8.8 приведена
схема реактора [10]. а на рис. 8.9 — блочная
система полимерных элементов 120J.8.6.5.6.	Установки для удаления азотаКак уже упоминалось в разделе 8.6.4, биоло¬
гическим способом возможно не только рас¬
щепление органических углеродных соедине¬
ний, но и удаление азота. Процесс протекает
ступенчато следующим образом.Аммонификации Образование аммония
при расщеплении азотсодержащих соедине¬
ний (например, протеинов) органогетеро-
тропнымн бактериями, которые участвуют
в ассимиляции углерода.Нитрификация. Образующийся аммоний
окисляется нитрификантами через нитрит в
нитрат. Эти бактерии являются хемоавто-
тропными и используют углекислый газ в
качестве единственного источника углерода.Денитрификация. При отсутствии раство¬
римого кислорода вышеупомянутые органо-
гетеротропные бактерии используют связан¬
ный с нитратом кислород для окисления
органических углеродных соединений. При
этом нитрат через нитрит восстанавливается
до газообразного азота.Существует множество вариантов подклю¬
чения установок. На рис. 8.10 представлена
система с предварительной дснитрификаии-
ей. Главными компонентами являются пеаэ-
рируемый безокислительный реактор, аэри¬
руемый аэробный реактор и отстойный резер¬
вуар.В аэробном реакторе происходит частич¬
ное ассимилирование углерода и нитрифи¬
кация. Аммоний содержится в подаваемой
воде и образуется также благодаря микробио¬
логическому расщеплению азотных соедине¬
ний. Из-за нитрификации выходящая из это¬
го реактора жидкость имеет высокую концен¬
трацию нитратов. Большая се часть возвра¬
щается по циркуляционному трубопроводу
в первый безокислительный реактор, в кото¬
ром происходит смешивание с поступасмон
сточной водой. Бактерии расщепляют часть
компонентов, используя кислород нитратов.
Образующийся азог выбрасывается в атмо¬
сферу.Рис. 8.8. Схема погружного реактора с неподвиж¬
ным фильтрующим слоем (Envicon
Klartechnik'GmbH & Co. KG)
Рис. 8.9. Блочный полимерный элемент (А/огЛ/еи(ісЛс ЗеекаЬеІукгйе СтЬН ИЗМ-итмеМесІтік)Циркуляция для
денитрификацииПредварительно включен¬
ный денитрификационныйАэробныйреакторРис. 8.10. Аэробная установка для удаления углерода и азота (с предварительной денитрификацией)
множество нреимушестн, но для этого необ¬
ходимо, чтобы образование сточных под было
но возможности ранномерным. При неравно¬
мерно поступающих объемах к в среднем низ¬
ких количествах сточных вод рекомендуется
проведение ступенчатой очистки. Этот способ
называете» последовательной биологической
очисткой (SBR, Sequenzing Batch Reactor).Волыним преимуществом данного способа
является последовательное протекание всех
процессов в одном реакторе — ассимиляция
углерода, нитрификация, денитрификация и
отделение биомассы. В качестве предвари¬
тельной ступени подключается только бу¬
ферный резервуар. Затраты на управление
процентом здесь, соответственно, выше, чем
п других установках.С технической точки зрения этот способ
является .мепее «элегантным», отличаясь от
остальных достаточно низкими инвестици¬
онным и затратами. При равномерном сбросе
очищенной воды необходимо последователь¬
но подключить дополнительный резервуар.
В настоящее время заметен рост интереса к
этому способу.8.6.6.	Анаэробная
биологическая очистка8.6.6.1.	Фазы анаэробного
расщепленияАнаэробное расщепление происходит с учас¬
тием различных бактерий, и целесообразно
разделить его на четыре фазы [25]:♦	гидролиз;♦	нодкнеление;♦	пиотогспная фаза;♦	метаногенная фаза.При гидролизе анаэробные бактерии с по¬
мощью внеклеточных (экзогенных) фермен¬
тов произвольно расщепляют высокомолеку¬
лярные соединения на более мелкие. В фазе
подкнелепия микроорганизмы ассимилиру¬
ют эти соединения, в результате чего образу¬
ются органические кислоты, спирты, альде¬
гиды, диоксид углерода и водород. Уксусная
кислота, С02 и могут быть прямым обра¬
зом ассимилированы метановыми бактерия¬
ми. Другие промежуточные продукты рас¬
щепляются ацетогенными бактериями на
субстраты метаногенных бактерий. Обе бак¬
териальные группы существуют в симбиозе.
Конечным продуктом является биогаз, кото¬
рый состоит в основном из метана и диокси¬
да углерода.Хотя активность анаэробных бактерий при
соответствующих благоприятных условиях
может быть высока, скорость размножения
является низкой. Как уже отмечалось в раз¬
деле 8.G.4, для формирования биомассы ис¬
пользуется только 1-5% углеродных соеди¬
нений, содержащихся в сточных подах, и по¬
этому для технического применения анаэроб¬
ного растепления компонентов сточных вол
важно, чтобы концентрация биомассы была
высока. Многочисленные способы отлича¬
ются друг от друга средствами достижения
этой цели. Ниже м^1 рассмотрим некоторые
типы реакторов, причем соответствующие
конструкционные схемы существенно упро¬
щены. Многие реакторы оснащены сложны¬
ми устройствами дія отделения газа.8.6.6.2.	Суспензионный реакторПри самом простом способе все фазы рас¬
щепления протекают в одном реакторе с сус¬
пендированными бактериями. Реактор пред¬
ставляет собой большой резервуар, в котором
с помощью мешалки или нагнетания газа про¬
исходит перемешивание содержимого (ис¬
пользуются также реакторы без перемешива¬
ния). Высокая концентрация биомассы до¬
стигается при длительной выдержке. При со¬
кращении выдержки возникает опасность
увеличения потерь бактерий при сбросе воды,
которые не могут быть компенсированы их
размножением, и следствием бактериальных
потерь является снижение концентрации
биомассы до нуля. Такие реакторы использу¬
ются в городских очистных сооружениях для
осуществления процессов гниения шлама к
в редких случаях — для очистки промышлен¬
ных сточных вод.8.6.6.3.	Суспензионный реактор
с возвратом биомассыПовышение концентрации биомассы в сус¬
пензионном реакторе может осуществляться
путем отделения находящейся в стоке био¬
массы и ее возврата в реактор (аналогично
аэробному способу). Схема подобной систе¬
мы приведена на рис. 8.11. Преимуществом
здесь является довольно простая конструк¬
ция. а недостатком — плохие седиментаци-
оншле свойства бактерий. При использо¬
вании в системе центрифуг увеличиваются
затраты.8.6.6.4.	Реактор с активным иломСедиментаниоиные свойства анаэробных
бактерий существенно улучшаются при об-
Очисіка сточных вод и обработка оіходозсуспензионный реактор (вторичный отстойник)
Рис. 8.11. Анаэробный суспензионны? реактор с отстойным резервуаромразовашш густых хлопьев или гранул. При
достаточной величине риск потери бактерий
со сбросами воды незначителен,так что мож¬
но даже отказаться от последовательного
подключения разделительной ступени. Такой
реактор приведен на рис. 8.12. Во всем мире
на основе этого изобретенного в Голландии
способа выпускаются установки для очист¬
ки промышленных сточных вод (особенноБиогазсо шламовым
слоемРис. 8.12. Реактор с активным слоемв нишевой промышленности). Преимущест¬
вом таких установок является накопленный
опыт их эксплуатации, а недостатком — слож¬
ный запуск в эксплуатацию и высокая сто¬
имость исходного активного ила.8.6.6.5.	Реактор с неподвижным
слоемСхематически реактор с неподвижным филь¬
трующим слоем представлен на рис. 8.13 и
соответствует аэробному погружному реакто¬
ру с неподвижным слоем. В резервуаре нахо¬
дятся элементы, на которых находятся бак¬
териальные колонии. Для наполнения реак¬
тора применяют элементы из различных ма¬
териалов: полимерные элементы, блочные
элементы из волно-, стержне-, трубообразно¬
го и решетчатого пластика, агломерирующие
стеклянные элементы, вулканические шлаки
(шлаковая пемза), керамзит, пенопластовые
кубики и т. д.Поскольку часть бактерий суспендирова¬
на, целесообразным является последователь¬
ное подключение отделителя для возврата
шлама. Производительность реактора зави¬
сит от вида встроенных устройств. Различ¬
ными являются и капитальные затраты на
них.Так как присутствует опасность засорения
или биозарастания, сточные воды необходи¬
мо предварительно очищать механическим
способом и предотвращать зарастание соот¬
ветствующим подведением потока или пере-
Анаэробный реактор с неподвиж- Отстойный резервуар
ным фильтрующим слоем (вторичный отстойник)
Рис. 8.13. Реактор с неподвижным фильтрующим слоем8.6.7.	Дальнейшая очистка
сточных вод8.6.7.1.	Цели и возможности
дальнейшей очисткиДальнейшая очистка сточных вод, обрабо¬
танных традиционным» химическими, меха¬
ническими и/или биологическими способа¬
ми. имеет смысл при условии вторичного
использования очищенных стоков в качестве
технической воды. В принципе, возможно
получение воды любого качества, причем
с повышением требований возрастают и за¬
траты. Если вторично используемая вода на¬
ходится в непосредственном контакте с про¬
дуктом. она должна иметь питьевое качество,
соответствующее нормам для питьевой воды.Ниже мы рассмотрим некоторые возмож¬
ности дальнейшей очистки сточных вод, ко¬
торые могут щн'дставлять интерес и в облас¬
ти производства фруктовых и овощных соков.8.6.7.2.	Гравийный и многослойный
фильтрыКак уже отмечалось в разделе 8,0 2.3, в ка¬
честве простых устройств для дальнейшей
очистки сточных вод используют гравийные
и многослойные фильтры, так как удаление
мутных частиц позволяет снизить ХПК. Если
после обработки в биологическом реакторе на
разделительной ступени возникают паруше-стнс фильтров безопасности.Для многослойных фильтров используют¬
ся различные материалы — в частности, мел¬
кий песок п более грубые частицы набухшего
сланца. Сначала сточные воды проходят гру¬
бый слой, в котором отделяются более круп¬
ные твердые частицы, а затем в песчаном
слое происходит тонкая очистка. В результа¬
те достигается снижение потерь давления и
длительная выдержка. Следующий слой мо¬
жет состоять из активированного угля, кото¬
рый дополнительно удаляет растворимые
органические соединения (см, раздел 8.6.7.7).8.6.7.3.	Непрерывные песочные
фильтрыНедостатком гравийных и многослойных
фильтров является необходимость их пери¬
одического промывания, во время которого
очистка воды невозможна. В качестве вспо¬
могательных средств могут быть использо¬
ваны шламонаконителн или дополнитель¬
ная установка. Альтернативой являются не¬
прерывные песочные фильтры, позволяющие
одновременно проводить очистку и регенера¬
цию.Непрерывный песочный фильтр схемати¬
чески изображен на рис. 8.14 |30|. Подлежа¬
щие очистке сточные воды проходя т песоч¬
ный слой снизу виерх, в результате чего от¬
деляются твердые частицы и мутная взвесь.
Одновременно с помощью эрлифта, работа¬
ющего на сжатом воздухе, песок удаляется из
нижней части установки и подается в верх-
Очистка сточных вод и обработка отходов483шою часть. При интенсивном перемешива¬
нии во время подъема грязные частицы отде¬
ляются от песка и в виде шлама сбрасывают¬
ся на разделительную ступень. Очищенный
песок возвращается в фильтрующий слой.
Таким образом, песок медленно продвигает¬
ся по аппарату в подвижном слое.Установки стандартного размера рассчи¬
таны на объемный поток 5-60 м3/ч.8.6.7.4.	Последовательно включенные
биофильтрационные
установкиС помощью биофи л ьтрац ионных установок
осуществляется дополнительное биологиче¬
ское расщепление и отделениесуспендирован-
ных или коллоидально растворенных частиц.В качестве носителей выступают практи¬
чески те же вещества, которые используются
в анаэробных реакторах с неподвижным и
кипящим слоем: керамзит, набухший сланец,
нолистнроловые элементы, агломерирован¬
ное стекло, антрацит, пемза, буроугольный и
петролейный кокс, базальт и кварцевый пе-Размер зерен кварцевого песка составляет
0,7-2,2 мм, керамзита — 1,3-8,0 мм. На по¬
верхности носителей образуются бактериаль¬
ные колонии,Необходимый кислород подводится в ниж¬
нюю часть фильтра воздухораспределитель¬
ными системами. Вода может подаваться в
восходящем или нисходящем потоке, а воз¬
дух — вместе с ней или противотоком.Как и у обычных фильтров, у биофильт-
рациониых устопок имеются устройства об¬
ратной промывки для удаления обильных
отложений твердых компонентов. Обратная
промывка осуществляется при иомоши воз¬
духа, смеси воздуха и воды или только водой.
Поочередное подключение неаэрируемых и
аэрируемых биофильтрационных ступеней
позволяет провести расщепление углерода,
денитрификацию и нитрификацию. Средняя
продолжительность процесса в зависимости
от общего объема потока составляет 0,5-2 ч.
В результате удается снизить ХПК с 85 до
35 мг/л.8.6.7.5.	Аэробные биологические
установки с мембранными
разделительными ступенямиВ обычных биологических установках отде¬
ление микроорганизмов осуществляется в
отстойных резервуарах и очистителях С на¬
клонными пластинами. При этом происхо-Рис. 8.14. Непрерывный песочный фильтр [Wabag
Wasserlechnische Anlagen GmbH):
Druckluft - сжатый воздух; Sandwasche -
пескомойка; fillrat - фильтрат: Spitlabwasser -
промывочный сток; Zulauf - подача';Spülwasser - промывочная вода; Filterbett-
фильтрующий слой; Mammutpumpe -
маммуг-насос; Ptiasentrennung - разделение
фаз; Entleerung - выпуск; Schlammabzug -
откачивание шламадит отделение только хлопьев, а не отдель¬
ных бактерий, в связи с чем содержание мик¬
роорганизмов остается достаточно высоким.
Тем не менее, обеспложивание при использо¬
вании очищенных сточных вод может иметь
большое значение. В качестве разделитель¬
ной ступени применяются микрофильтраци-
онные мембраны. Прямоугольные мешкооб¬
разные мембраны погружают в суспензию,
внутри мембраны создается низкое давление
и биологически очищенные воды проникают
внутрь мембраны. Отделение микроорганиз¬
мов возможно благодаря диаметру пор в 0,2—
0,4 мкм. Поднимающиеся газовые пузырьки
инициируют интенсивное движение жидко¬
сти и таким образом отчасти удается воспре¬
пятствовать закупориванию пор. При помо¬
щи таких систем в реакторе удается достичь
повышенных концентраций биомассы и, со¬
464Глава 8ответственно, повышенной степени очистки.
Выпускаются мембраны в форме рукавов.Недостатком мембранных систем являет¬
ся потребность и очень больших фильтрую¬
щих поверхностях, которые требуют высоких
затрат.8.6.7.6.	Мембранные способыПомимо вышеупомянутой микрофильтра-
нин. используют и другие мембранные спо¬
собы очистки — ультрафильтрацию и нано-
фильтрацию, а также обратный осмос. С по¬
мощью ультрафильтрации отделяются круп¬
ные органические молекулы, а с помощью
нанофильтрации — более мелкие. Мембра¬
ны для обратного осмоса не содержат пор и
служат для удаления неорганических солей.
В производстве фруктовых и овощных соков
они также используются для вторичной очи¬
стки сточных вод и общей очистки сильно-
загрязненных стоков.Хорошим примером является обработка
конденсата вторичного пара, который полно¬
стью обессолен и содержит незначительное
количество ароматобразуюших вешеств. Из
этого конденсата с помощью ультрафильтра-
ЦИИ можно получить чистую воду и коннент-
рнронанные ароматобразуюшие вещества.Рис. В.15. Мембранная установка для обработки
конденсата вторичного пара
(CSM Separalionssysteme Гиг
Flüssigkeiten GmbH & Co. KG)С помощью мембран очищают также воду
для охлаждения и мойки. Многократное при¬
менение воды позволяет сократить исполь¬
зование дезинфицирующих средств, а также
провести обеспложивание. На рис. 8.15 при¬
ведено фото мембранной установки для при¬
готовления выпарной воды [6) (см. раздел
8.7.4).8.6.7.7.	Адсорбция активированным
углемВ сточных водах после биологической и ме¬
ханической очистки остаются компоненты,
которые нельзя удалить указанными спосо¬
бами. При низких концентрациях намного
эффективнее адсорбционная очистка активи¬
рованным углем. По конструкции эти аппа¬
раты похожи на гравийные и многослойные
фильтры, однако в качестве наполнителя
используется зернистый активированный
уголь — в его порах адсорбируются и связы¬
ваются многие органические компоненты.При этом компоненты не расщепляются,
а адсорбируются из воды активированным
углем. После истощения поглощающей спо¬
собности активированный уголь должен быть
утилизирован или регенерирован произво¬
дителем. Перед применением адсорбцион¬
ного способа необходимо тщательно оценить
затраты, включая утилизацию/регенерацию.8.6.7.8.	Озонированиеи обеззараживание
ультрафиолетовым
облучениемДезинфекцию, то есть уничтожение содержа¬
щихся в воде микроорганизмов, можно про¬
водить с помощью ультрафиолетового облу¬
чения и/или озонового окисления.В стандартном устройстве для ультрафи¬
олетового облучения вода проходит по тру¬
бам из кварцевого стекла, причем ультрафио¬
летовый излучатель находится снаружи тру¬
бы. Поскольку глубина проникновения лучей
с длиною волны около 250 нм составляет
всего несколько мм, при потоках повышен¬
ных объемов параллельно подключается
множество труб меньшего диаметра. Затра¬
ты на оборудование в этом случае достаточно
высоки.При озонировании необходимый для обра¬
ботки озон получают из кислорода в генера¬
торах непосредственно перед его использо¬
ванием. Обычные концентрации озона при
обработке составляют 6-20 мг/л, а продол¬
жительность процесса - от 10 до 15 мин.
Очистка сточных вод и обработка отходовБлагодаря сильному окислительному дейст¬
вию микроорганизмы уничтожаются, а ус¬
тойчивые вешества частично окисляются.
При этом они становятся подвержены много¬
кратному биологическому распаду. Благода¬
ря действию озона снижается XIIК. однако
БПК незначительно повышается. При экс¬
плуатации озонаторов действуют необходи¬
мо руководствоваться особыми требования¬
ми к безопасности [1|.Ультрафиолетовое облучение и/или озо¬
нирование могут быть целесообразными при
повторном использовании очищенных сточ-8.6.8.	Обработка шламаПри аэробной и анаэробной биологической
очистке сточных вод микробная масса, кото¬
рая ежедневно образуется и увеличивается из-
за расщепления компонентов, должна быть
удалена.При эксплуатации небольших установок
самым простым способом является исполь¬
зование микробной массы в качестве удобре¬
ния на сельскохозяйственных нолях в виде
жидкого шлама (при наличии соответствую¬
щего разрешения).В более крупных установках целесообраз¬
но частично высушить шлам с помощью лен¬
точного фильтра, фильтр-иресса или декан-
тера и произвести его очистку в коммуналь¬
ных очистительных сооружениях. Другой
возможностью утилизации является компо¬
стирование (см. раздел 8.9).8.7.	Примеры установок,
используемых для
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод8.7.1.	Механическая
и химическая обработкаПри сбросе сточных вод в городскую канали¬
зационную сеть достаточным является конт¬
роль их количества, а также удаление суспен¬
дированных и коллоидальных компонентов
для предотвращения перегрузки местных очи¬
стительных установок.В [ 156] сообщается о соответствующей
установке для предварительной обработки
сточных вод, используемой на крупном пред¬
приятии по производству фруктовых соков в
Меране. Установка включает следующее обо¬
рудование: отделитель камней и песка, бара¬
банное сито, смесительный резервуар, каме¬ры грубой и тонкой нейтрализации, дозатор-
ная станция для вспомогательных коагули¬
рующих средств, отделитель мелких частиц,
ленточный фильтр и декантср Объем посту¬
пающей воды составляет около 8000 м:і/сут.
В то время как ХПК и БІІК5 снижаются толь¬
ко на 8-13%, веществ в виде осадка удаля¬
ется только 99,8%, а фильтрованием — 85%.
Большие объемы образующегося шлама вы¬
сушиваются и сжигаются.Похожая установка на крупном заводе по
производству фруктовых соков, расположен¬
ного на Боденском озере, описана в |31 ]. Сточ¬
ные воды общим объемом в 720 м3/сут посту¬
пают в буферный резервуар, смешиваются
с органическими коагулянтами и проходят
ленточную фильтрацию. Здесь они концент¬
рируются до 7% сухих веществ, а последую¬
щее концентрирование до 28-30% сухих ве¬
ществ достигается с помощью ленточного
пресса. Количество коагулянтов, используе¬
мых в качестве реагентов, составляет около10	г/м3, и на них приходится большая часть
эксплуатационных затрат.Такая обработка целесообразна только в
крайних случаях, поскольку в этом способе
используются дорогостоящие химикаты и
необходима утилизация гигантских объемов
шлама. Вышеописанная установка завода на
Боденском озере впоследствии была замене¬
на анаэробной биологической установкой.8.7.2.	Аэробные биологические
установкиВ [26] сообщается о результатах анализа си¬
туации со сточными кодами, планировании и
конструкции установки для предварительной
их очистки. Стоки бутылкомоечных машин
имеют низкую степень загрязнения (ХПК
около 480 мг/л) и не подвергаются предвари¬
тельной очистке. Средняя уровень загрязне¬
ния сточных вод, образующихся после транс¬
портировки и мойки, составляет от 6800 мг/л
для ХПК и 4700 мг/л для БПКЛ. Объем пото¬
ка в среднем составляет 10-12 м:,/сут. Требу¬
емое частичное расщепление но БГІК.і долж¬
но составлять 67%.Схема установки приведена на рис. 8.16.
Подача стоков осуществляется при помощи
насоса Р\ в уравнительный резервуар/реак¬
тор С) стипичными для малого предприятия
по производству соков сильными колебания¬
ми объема сточных вод и уровнем их загряз¬
нения. Уровеньнаполненпя -20-80%. Пнев¬
матическая аэрация с помощью маленьких
Избыточный активный ш
Рис. 8.16. Схема компактной аэробной биологической установкивоздушных пузырьков снабжает микроорга¬
низмы кислородом. Промежуточный насос
/*2 подает предварительно обработанные сто¬
ки в очиститель с наклонными пластинами
Р|. Очищенная жидкость отводится в кана¬
лизацию. Шламовый насос Яд подает отде¬
ленную биомассу обратно в уравнительный
резервуар/реактор Су Если концентрация
биомассы повышается, часть микроорганиз¬
мов в виде избыточного шлама откачивается
в реактор С2 для аэробной стабилизации.
Периодически происходит удаление частич¬
но стабилизированного шлама. Установки,
размещенные вне производственных помеще¬
ний на открытом воздухе, занимают площадь
около 40 м2 вместе с небольшим контейнером
для насосов, компрессоров и шита управле¬
ния. На рис. 8.17 приведено фото такой уста¬
новки. Степень очистки колеблется между
80-88% (XII К). Количество остаточных про¬
дуктов (0,25 кг сухого вещества/кг ХГТК) не¬
значительно. Специфическая потребность
в энергетических ресурсах составляет около
2,25 кВт ч/кг ХПК. Обе величины приведе¬
ны в расчете на сниженный ХПК. При пла¬
нировании большое значение придается по¬
вышенной безопасности в ходе эксплуатации
и простоте обслуживания.Аэробная очистка сточных вод на заводе
по производству фруктовых соков с помощью
погружного реактора с неподвижным фильт¬
рующим слоем (объем 26 м3) описана в |21|.
Для предварительной очистки используется
барабанное сито, далее — последовательно
подключенный отстойный резервуар. Объемсточных вод составляет 80 -100 м3/сут, а уро¬
вень загрязнения на входе — 3000-7500 мг/л
(ХПК). После 29 дней работы уровень ХГІК
снижается на 70 -87%, а величина ХПК на
выходе из установки составляет 700 мг/л.
Компактная очистная установка весит не
больше контейнера и поставляется готовой к
подключению.Похожие установки используются на дру¬
гих заводах по производству фруктовых соков
[10]. На предприятии, осуществляющем про¬
мышленную переработку концентрирован¬
ных соков и розливом в многоразовые бутыл¬
ки, объем сточных вод составляет 80 мусут,
а уровень загрязнения 6000 мг/л (ХГІК) и
4500 мг /л (БПКд). Обработка происходит в
аэрируемом буферном резервуаре и реакцион¬
ной камере, а также с использованием пред¬
варительной механической очистки, аэроб¬
ного погружного реактора с неподвижным
фильтрующим слоем и вторичной механиче¬
ской очистки. Снижение уровня XIIК состав¬
ляет 86-91%. Показатель на выходе состав¬
ляет 1000 мг/л (ХПК).В качестве еще одного примера можно при¬
вести завод, перерабатывающий фрукты и
концентрированный сок и осуществляющий
розлив напитков, готовых к употреблению.
Очистка сточных вод объемом в 500 м:,/сут
с уровнем загрязнения 10 000 мг/л (ХПК) и
6500 мг/л (БНК5) осуществляется на на¬
чальной стадии фильтрованием, а затем —
по схеме, описанной выше. Неподвижный
фильтрующий слой имеет удельную поверх¬
ность размером 100 м2/м-*. Снижение загряз¬
Рис. 8.17. Компактная аэробная биологическая установканения составляет 60-95%, благодаря чему
показатель ХПК на выходе не превышает
1000 мг/л.Об экономично» установке, основанной па
принципе коммунального очистного соору¬
жения, сообщается в [12]. Использующее ее
предприятие производи т яблочный сок, сидр,
лимонад и минеральную воду, а также осу¬
ществляет розлив готовых напитков. В совре¬менном исполнении установка вырабатыва¬
ла очистной потенциал только на две трети.
При очистке использовалось следующие
процессы и оборудование: очистная решетка
(А мм), гидроциклон для удаления осколков
стекла, аэрируемый буферный резервуар, два
ааротенка объемом 1240 м! каждый, оснащен¬
ные мембранными аэраторами (рис. 8.18),
вторичный отстойник и шламовый резерву-Рис. 8.18. Аэротенк с тарелочными аэраторами для очистки сточных вод на предприятии по производству
напитков (IFU Dilfusions- und Umwelltechnik GmbH)
488Глава 8ар. Объем потока сточных под составляет
около 1500 м:,/сут. а их загрязненность
1200 кг/сут (1511 К,). Снижение загрязнения
составляет 94-95%, благодаря чему не нару¬
шаются минимальные пределы, составляю¬
щие для источников прямого сброса 110 мг/л
(XII К) н 25 мг/л(БП[<л) (минимальныйуро-
неш. — 12 мг/л 1511 Кг,). Также соответствуют
требованиям уровни содержания азота и фос¬
фора. составляющие 25 мг/л и 8 мг/л соот¬
ветственно. Особенностью установки явля¬
ется периодическая аэрация возвратного ила.
Концентрация биомассы в аэротенках, со¬
ставляющая 5-11 г сухих веществ в 1 л, яв¬
ляется высокой. Шлам вторичной очистке не
подвергается. Инвестиционные затраты, со¬
ставляющие около 120 І5М (61 Евро) на эк¬
вивалентную величину населенности (1996,
см. раздел 8.8). относительно невысоки.О	разнообразных аэробных установках
для последовательной биологической очист¬
ки БВЯ-снособом сообщается в [7]. В пище¬
вой промышленности в первую очередь источ¬
ником образования сточных вод являются
молочные предприятия, а также консервные
и мясоперерабатывающие заводы. Аэробные
установки используются и в коммунальной
сфере. Типичная очистная установкамолочно-
го завода имеет объем сточных вод 720 м3/сут
с уровнем загрязнения 750 кг/сут (БПК5). Азот¬
ный уровень составляет 100 кг/сут. Сточные
воды проходят дуговое сито и резервуар с во¬
дяным затвором в одном из двух реакторов пе¬
риодической очистки объемом 1400 м3. В тыль¬
ной части к нему подключен уравнительный
резервуар потока. Для остаточного шлама пре¬
дусмотрен стабилизатор. Управление выхо¬
дом осуществляется с пультом программно¬
го управления, расположенного в производ¬
ственном помещении. Показатели на выходе
составляют 25-30. мг/л (ХПК), 5-10 мг/л
(Б ПОД и более 8 мг/л (азот).8.7.3.	Анаэробная
биологическая
и механическая очисткаВ [29] сообщается об использовании на заво¬
дах, производящих молочные пищевые про¬
дукты и напитки, анаэробных реакторов с не¬
подвижным фильтрующим слоем. Использу¬
ются реакторы с неподвижным фильтрую¬
щим слоем с дополнительной циркуляцией
жидкости, снижающие степень загрязнения
на 75-95%. Перед основной очисткой под¬
ключаются смесительные и уравнительныерезервуары, которые одновременно служат
для предварительного окислення.Разнообразные анаэробные установки, ис¬
пользуемые на пивоваренных, солодовенных
и винодельческих предприятиях описаны II
[321, Чаше применяются реакторы с актив¬
ным илом. На пивоваренных предприятиях
применяют двухступенчатую установку с ре¬
актором подкислен ия объемом в 500 м1 и ме¬
тановым реактором объемом в 117 м3 (рис. 8.19).После механической предварительной очи¬
стки сточные воды со скоростью 200 .м3/еут
поступают в реакторы. Степень загрязнения
на входе составляет 3500-6000 мг/л (ХПК).
Очистка — менее 90%. Все части реактора,
соприкасающиеся с продуктами, изготовлены
из эмалированной стали. Резервуары с тепло¬
изоляцией обшиты трапецеидальными плас¬
тинами. Конструкция установки позволяет
осуществлять визуальный контроль процес¬
са. Стоимость установки составляет около
0,4 млн евро (без бетонного фундамента и си¬
стемы для утилизации газа) и поэтому не яв¬
ляется высокой.Информация по установке, оснащенной
реакторами с неподвижным фильтрующим
слоем, для сточных вод высокой степени за¬
грязнения приведена в [5]. Интерес представ¬
ляет также компакт пая установка, размещен¬
ная в 20-футовом контейнере. Многоступен¬
чатый реактор с неподвижным фильтрую¬
щим слоем объемом в 20 м3 очищает поток
сточных вод объемом в 10 м3/еут и степенью
загрязнения 10 000 мг/л (ХПК) на 85%. Ус¬
тановка поставляется в собранном виде, и ее
стоимость (около 87 000 евро без транспор¬
тировки, монтажа и пуска) достаточно низка
(см. раздел 8.8).8.7.4.	Дальнейшая обработка
и частичная очисткаИнтересные данные о возможностях оптими¬
зации мойки многоразовых бутылок приве¬
дены в [11]. Оптимизацию процесса можно
осуществить раздельной выгрузкой отходов,
тщательным контролем и регенерацией ще¬
лочного раствора, используемого для размяг¬
чения, обработкой отжимной этикеточной
щелочи, использованием диоксида хлора в
качестве дезинфицирующего средства н т. д.В [18] и [19] сообщается о возможностях
повторного использования стоков после мно¬
гоступенчатой обработки бутылок свежей во¬
дой. Затраты должны окупиться примерно
через год.
Об интересных возможностях использова¬
ния мембранных установок для получения
конденсата вторичного пара, охлаждающей
и моечной воды сообщается в [6]. Амортиза¬
ционный период использования таких уста¬
новок составляет от 8 мес до 2-3 лет (см. раз¬
дел 8.G.2.4). В публикации указаны пределы
использования мембранных установок в про¬
изводстве фруктовых и овощных соков.8.8.	Стоимость очистки
СТОЧНЫХ водИнтервал затрат на очистку сточных вод
весьма широк. Капитальные и эксплуатаци¬
онные затраты являются индивидуальными
для каждого отдельного случая.В коммунальной сфере расходы принято
вычислять в зависимости от бытового уров¬
ня загрязнения (БУЗ). При этом исходят из
условия, что показатель Б11 Кг, на каждого
жителя (IOK) составляет 60 г/сут, а ХГІК -
120мг/сут.Нагрузка по БПКд или ХПК промышлен¬
ных сточных вод пересчитывается на экви¬
валентную величину населенности (ЭВН).
Суммирование величин КЖ и ЭВН дает БУЗ
очистной установки. Затраты на коммуналь¬
ные очистные сооружения в 1998 г. состав¬
ляли от 900 до 1100 DM/БУЗ (от 460 до
560 евро), включая дорогую шламовую очист¬ку, на которую приходится треть всех за¬
трат. Таким образом, без нее общий уровень
затрат составляет 307-380 евро/ВУЗ. Уста¬
новки для очистки промышленных сточных
вод стоят дешевле. Затраты на БУЗ тем ниже,
чем выше нагрузка при сбросе стоков. В про¬
изводстве фруктовых и овощных соков за¬
траты на установки по очистке сточных вод
составляют 61 -245 евро,/БУЗ. Конечно, уро¬
вень затрат также зависит от показателей очи¬
стки — источников прямого (X1IK 110мг/л)
или косвенного сброса (ХНК 600-1000 мг/л)
в общественную канализационную сеть.Как бы то ни было, эксплуатационные за¬
траты во многом зависят от местных усло¬
вий. финансовой поддержки и индивидуаль¬
ны для каждого отдельного случая.8.9.	Использование
и утилизация отходовПри производстве и розливе фруктовых и
овощных соков образуются прежде всего сле¬
дующие отходы:♦	выжимки;♦	осадки после стабилизации и осветления;♦	кизельгуросодержащий фильтровальный
осадок;♦	этикетки;♦	битое стекло;
490Глава 8♦	алюминиевые резьбовые крышки;♦	осадок предварительной механической♦	избыточный шлам установок биологиче¬
ской, очистки сточных вод.Наиболее оптимальными способами ис¬
пользования выжимок являются их продажа
производителям пектина и применение в ка¬
честве корма для скота.Другими способами является утилизация
выжимок, осадка после стабилизации и ос¬
ветления, фильтровального осадка, осадка
после механической очистки и избыточного
шлама имеете с другими структурными орга¬ническими твердыми компонентами путем
компостирования. Мри этом заключаются
соответствующие договора с частными фир¬
мами по переработке. Услуги сборщиков от¬
ходов, которые не занимаются их переработ¬
кой, обходятся дороже.Захоронение отходов на свалках в Герма¬
нии больше не практикуется.Этикетки в зависимости от использовав¬
шей печатной краски перерабатываются ком¬
постированием или утилизируются как ос¬
таточный мусор. Битое стекло в виде стек¬
лянных отходов и резьбовые крышки в виде
алюминиевых отходов собирают и подверга¬
ют вторичной переработке.
Глава 9МИКРОБИОЛОГИЯ
ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ СОКОВ9.1.	Микроорганизмы,
встречающиеся
во фруктовых
и овощных сокахФруктовые и овощные соки, как и изготавли¬
ваемые из них продукты, подвержены микро¬
биальной порче, приводящей к брожению с
образованием СО^ и этилового спирта, к плес-
иевению и к образованию кислот - прежде
всего, уксусной и молочной. Эти три вида
порчи с определенной вероятностью вызыва¬
ются тремя различными группами микроор¬
ганизмов: дрожжами, плесневыми грибами и
бактериями.Эти микроорганизмы и вызываемая ими
порча подробно описаны в работах [1-5, 29,
32, 33,43, 59, 80], а также в [92] и отдельной
главе работы [94]. Производство вин из ви¬
ноградного сока рассматривается в [30, 34,
35], а приготовление фруктовых вин — в 1127].Стандарты на методы контроля микроор¬
ганизмов во фруктовых соках, фруктовых
продуктах и безалкогольных напитках нахо¬
дятся в стадии разработки, в том числе рабо¬
чей группой Международной федерации про¬
изводителей фруктовых соков (Ми) [57].
Более подробно об этом см. [5,6].9.1.1.	Свойства
микроорганизмовМ икроор гаи из м ы обл ада ют микроскопически
малыми размерами. Так, размер большинства
бактерии составляет 10 Змм или 1 мкм, а
дрожжевых клеток, как правило, — 3-8 мкм.
Несмотря на различия между отдельными
группами микроорганизмов, они отличаются
от высших растений морфологически (от¬
сутствием тканей), физиологически (актив¬
ностью и подвижностью), экологически (ши¬роким распространением и быстротой раз¬
множения) и методологически (описатель¬
ной однородностью и исследованием).Микроорганизмы являются простейшими
растениями. Они (втой степени, в какой рас¬
сматриваются в данной работе) являются ге-
теротрофами. то есть для удовлетворения
своих энергетических потребностей они по¬
требляют соответствующие органические ве¬
щества.У таких малых организмов соотношение
площади поверхности к объему или массе
очень велико. Поскольку они поглощают воду
и растворенные в ней вещества всей поверх¬
ностью, то из высокого соотношения площа¬
ди поверхности к объему следует интенсив¬
ность взаимодействия с окружающей средой,
например, с соком, а также интенсивный об¬
мен веществ, отражающийся в изменении со¬
става сока. Кроме того, обмен веществ обес¬
печивает микроорганизмы энергией, необхо¬
димой для их быстрого размножения.При размножении бактерий и дрожжей из
одной клетки путем деления или почкования
образуются две. Такое размножение может
осуществляться очень быстро: через десять
поколений число клеток увеличивается при¬
мерно в тысячу раз (210 = 1024). Поскольку кле¬
точное деление происходит каждые 30 мин,
при оптимальных жизненных условиях при¬
мерно за 10 ч число микроорганизмов может
возрасти в миллионы раз, и их активность
становится заметной.Если число дрожжевых клеток в 1 мл сока
возрастает до 103— 10в, то образуется мутная
взвесь, а начавшееся брожение можно распоз¬
нать по появлению пузырьков газа. Для до¬
стижения аналогичной стадии брожения с
участием бактерий их число должно быть
примерно в 100 раз выше.Плесневые грибы размножаются иначе.
Отдельные споры гриба распространяются
492воз душіними потока:ни (ветром), и если однапзтаки:< спор-конпдни попадает нсреду, бла-гопрпятствуюіцую еепрорастанию, то из этойспоры іібразуется д.минная клеточная пить(ноэто.'IV эти грибы 1называются также пнте-ВИДНЫ Nш). называйчая гифай. Гифа можетрпзиствлиться с обрикованием более или ме-нее ИЛ!)тного жгута.называемого мицелием.Мітеліill. произрастающпй нз одной споры,как нр;шило, имеетхарактерный внешнийшід.Даїиная колонияI образует вертикальныенити — носители спор, на которых образуют¬
ся многочисленные конидии, способные рас¬
пространяться с воздушными потоками. Ко¬
нидии (споры, образующиеся при бесполом
размножении) очень устойчивы к относи¬
тельно неблагоприятным факторам окружа¬
ющей среды. Благодаря своей жизнеспособ¬
ности они обеспечивают сохранение айда, его
широкое распространение и массовое размно¬
жение.Рост мицелия и образование конидий плес¬
невых грибов, как правило, требуют более или
менее высокого давления кислорода. Плесне¬
вые грибы аэробны (в отличие от бактерий и
дрожжей), и поэтому они преимущественно
растут на поверхности соков и других подхо¬
дящих субстратов, а бактерии и дрожжи —Это наблюдается в том случае, когда, на¬
пример, виноградный сок помещают для бро¬
жения в деревянную бочку, однако в течение
длительного времени брожения не происхо¬
дит. Внутренняя поверхность бочки над по¬
верхностью сока может покрыться колония¬
ми плесневых грибов, но в самом соке роста
плесени не происходит. По той же причине
в наполненных полностью и затем закры¬
тых емкостях какой-либо значительный рост
плесневых грибов невозможен.Различные условия роста бактерий, дрож¬
жей и плесневых грибов объясняются тем,
что бактериям и дрожжам необходимо боль¬
ше воды или более высокая относительная
влажность воздуха, чем плесневым грибам.
Поэтому бактерии относятся к гидрофиль¬
ным, а плесневые грибы — к ксеротолерант-
ным микроорганизмам. Дрожжи занимают
промежуточное положение.От свойств микроорганизмов зависит и
вид инфекции на производстве. Благодаря
конидиям плесневые грибы могут распро¬
страняться с потоками воздуха на большие
расстояния, но бактериям и дрожжам этот
способ распространения не свойственен. Они
переносятся через инфицированный субст-рат, а также при прямом иликосвенном кон-Если причиной .мікробно.■югпческой пор¬чн чаще всего считается добаучение плп раз¬брызгиванне инфицирован:ных жидкостейобслуживающим персоналом, и поэтомупредотвращается, то регулярной тщательноймойкой всех поверхностен 1і емкостей, кон¬тактирующих с соком, зачаггу ю пренебрега-ют. Следует учитывать и то,что в едва ШІДИ-мых остатках загрязнений могут содержать-ся миллионы мнкрооргант»,юв (важнейшиесвойства м икроорганизмок,встречающихсяв напитках, отражены в таб.гі. 9.1).9.1.2.	МикроорганизмыИз представителей трех больших морфоло¬
гически различных групп микроорганизмов
(бактерий, дрожжей и плесневых грибов) мы
рассмотрим лишь те, которые важны для со¬
ков и изготавливаемых из них продуктов —
в основном те. которые способны к размно¬
жению в соках и изменению их состава.9.1.2.1.	БактерииНаиболее часто встречающимися (и поэтому
наиболее важными) являются уксуснокислые
и молочнокислые бактерии. Меньшее значе¬
ние в производстве соков имеют масляно¬
кислые и болезнетворные (патогенные) бак¬
терии.Большинство этих бактерий можно унич¬
тожить нагреванием соков, но спорообразую¬
щие бактерии при определенных условиях
выдерживают кратковременный высокотем¬
пературный нагрев. Это относится к предста¬
вителям рода Bacillus, Alicyclobacillus и Clost¬
ridium. Их размножение подавляется высокой
кислотностью, характерной для фруктовых
соков (см. раздел 9.2.1 и табл. 9.3), и с ни¬
ми следует считаться в овощных соках уже
вследствие их более высокого значения pH.
Прежде всего инфицированию подвержены
соки, сырье для которых было сильно за¬
грязнено землей (например, помидоры и мор¬
ковь).Уксуснокислые бактерииЭти бактерии часто встречаются на поверх¬
ности плодов фруктов. Их массовому размно¬
жению особенно способствуют повреждения
поверхности, так как на поврежденных участ¬
ках выделяется сок или содержимое плода.
Хотя эти бактерии требовательны к питатель¬
ной среде, они очень устойчивы к действию
кислот.
Микробиология фрукювых И ОВОЩНЫХ соковТаблица 9.1. Важнейшие свойства микроорганизмов, встречающихся в напиткахПлесневые грибыДрожжиБактерии	Число клетокНесколько клетокКак правило.Отдельныо клетки, цепочкиодноклеточныеклеток, исонлепня клетокФорма клеток: НитевиднаяГуяГ Г' ШШ,"")МНаломковпдпая. шаровиднаяРазмер клеток: От 0.01 до 1 ммОт 0,005 до 0.025 ммОт 0,001 .по 0,005 ммСпособВ основном спорамиПочкованием клеток.Делениемраз* .«копияНИЦ);=ые 1Условия рост*ПотребностьКак правило, пеболь-І Іебол ывая. достаточ і ю1лпчная, зависит: имял»*У обычных видовУ большинства видовОт 0,90 до 1,00 (с некоторымиот 0.90 до 1,00,ит 0,90 до 1,00,у осмофильныху осмофильных видоввидов более 0,70более 0.60pHОт 1,5 до 9,0От 1,5 до 8,5От 3.0 до9,5 у многих видовот 5,5 до7,5ТемператураОптимальная темпера¬Оптимальная температураОптнмалі.пая температура длятура 20-30 ’С, многие20-30 "С; многие видытак назьизаем ых мезофил ы 1 ыхвиды развиваютсяразмножаются при низкихвидов 2030'Суже при очень низкихтемпературахтемпературахКислородНеобходимСпособствует росту,Нообходи1М для строгооднако не являетсяаэробныхвидов, долженнеобходимымТермоустойчиПОЛЬ (термо-размиожепия образует)ОЫЧПЫХ спор —>1ин при 60 X, телы
оустойчивыс СІК1- 15 МІ
30 мин при 88 "С
Одни нлеспевый гриб По иотсутствовать для строго
анаэробных видов. Большин¬
ство молочнокислых бактерий
размножаются только при
(очень) низком давлении О2
У ВасШих, АИсусЫасШш,
СЬяпдшт, как правило, очень1-20 мВО "С	100°Со о о а,*	/ Ч / X I х□ сэоосэооого поколения делится аналогичным способом,
'колоний теоретически образуется 2,в - 1024
благоприятных условиях многие бактериаль-череа 10 ч возможно у.
раз. При благоприитш•	Активность воды я,„ явл»величина а„характеризует также доступность воды в с
дукте) для химических и биохимических реакций, про
развитии; значение а„, представляет собой количествен
ляюшсгося из водосодержащей среды, и чистой нодь
мов. - Прим. науч. ред.)при котором п
494Глава 9К ели уксуснокислые бактерии попадают
при отжиме с поверхности фруктов в сок, то
они способны вызвать уксуснокислое броже¬
ние. основным продуктом которого является
уксусная кислота (см. ниже рис. 9.19), дав¬
шая название этим микроорганизмам. Повы¬
шение концентрации этой летучей кислоты
легко распознается по характерному запаху,
а се образование вызывает порчу продукта.Уксуснокислые бактерии являются ти¬
пичными аэробами, для развития которых не¬
смотря на очень низкое содержание кислоро¬
да (или его полное отсутствие), обршование
уксусной кислоты может быть достаточным
для его порчи. Вопреки распространенному
мнению, для этого не требуется наличие эта¬
нола в повышенных концентрациях. Порче
подвержены и апельсиновые соки двойного
концентрирования [141, что является призна¬
ком кислотной и осмотической устойчивости
этих микроорганизмов.Из безалкогольных напитков уксуснокис¬
лые бактерии по большей части встречаются
лишь в негазированных напитках, фасован¬
ных в упаковку из полимерных материалов
[124]. 'С физиологической точки зрения различа¬
ют две группы: субоксиданты не могут про¬
должить окисление произведенной ими ук¬
сусной кислоты до СО2 + НгО, а пероксиданты
способны к дальнейшему окислению. Таким
образом, для последних уксусная кислота
является лишь промежуточным продуктом,
который они сначала накапливают, а затем
вновь усваивают. Прототипом первой груп¬
пы является СЫсопоЬасХег охуёат. а прото¬
типом второй — Асе1оЬас1етрегоху<1ат> [76].Уксуснокислые бактерии, чаше всего вы¬
зывающие порчу мезги и соков, как правило,
принадлежат к группе бактерий пивного за¬
тора и сусла, и их важнейшим представите¬
лем является ЛсемЬас.и’Г рамеипапих.Молочнокислые бактерииПоскольку многие соки являются подходящи¬
ми субстратами для бактерий, образующих
молочную кислоту (об их обмене веществ см.
117]). то инфицирование ими может иметь ис¬
ключительно неприятные последствия |28|.
Порча соков происходит из-за образования:♦	молочной кислоты, уксусной кислоты, СО2
и других продуктов, а также преобразова¬
ния яблочной и лимонной кислот;♦	полисахаридов из содержащихся в соках
сахаров; при этом повышается вязкость
соков, они загустевают (поскольку это яв¬
ление, как правило, связано с преобразо¬
ванием кислот, говорят о снижении пол¬
ноты вкуса);♦	диацетила, который, обладая интенсив¬
ным запахом, является причиной появле¬
ния «затхлого запаха», «запаха кислой
капусты», «запаха молочной кислоты» и
других существенных органолептических
нарушений.Молочнокислые бактерии (принадлежа¬
щие преимущественно к родам Ьеисопойос и
ЬааоЬасШю), как правило, присутствуют на
листьях и поверхности плодов и попадают п
сок при его отжиме. Вторичное инфицирова¬
ние может происходить из-за недостаточ¬
ной мойки оборудования, трубопроводов и
емкостей [ 102, 151]. Свойства молочнокис¬
лых бактерий описаны в [49, 61]; см. также
табл. 9.2.Кроме двух вышеупомянутых родов следу¬
ет принимать во внимание распространен¬
ность бактерий рода РесИососси$. Они отно¬
сятся к так называемым гомоферментатив-
ным бактериям, которые образуют из саха¬
ра исключительно молочную кислоту. Речь
идет о кокках, образующих тетрады. Встреча¬
ются также одиночные кокки и диплококки,
кокки, образующие цепочки, не обнаружены.
Оптимальное значение pH для этих бактерийТаблица 9.2. Свойства молочнокислых бактерий, вызывающих порчу сс1.еисапозЫс (см. также раздел 9.4.2)	ЬасюЬасШи.Грам положит
си)Ю,6-1,2 мкм
пьные (окрашивав!Реакция с катзлаэой
М и кроаэрофи л м
Гстсрофермснтативш
летучих веществ)Как правило, образуют слизь (декстраи)
Нижняя граница pH 2,9> Граму ласт синие
рицатсльная(образование СОг и некоторых
сахаровРеакция с каталазой отрицательная
От ыикроаэрофилов до анаэробов
Гомо- или гетероферментативныеИногда образуют слизь из сахаров
Нижняя граница pH 3,2
Микробиология фруктовых И ОВОЩНЫХ С0»08	 	 495выше, чем для ЬёиббпШос, поэтому II кислых
соках они растут хуже.Обмен веществ у молочнокислых бакте¬
рии характеризуется следующими особенно¬
стями.♦	Молочнокислые бактерии являются ти¬
пичными микроорганизмами, преобразу¬
ющими сахара. Сахара, содержащиеся I!
соках, частично преобразуются ими до
молочной кислоты (иногда до уксусной
кислоты и летучих продуктов обмена ве¬
ществ) и частично — в полисахариды. По¬
добная активность проявляется молочно¬
кислыми бактериями также в относитель¬
но концентрированных растворах сахара
(40-50% сухих веществ).♦	Молочнокислые бактерии практически не
нуждаются в кислороде. Они выдержива¬
ют даже высокую концентрацию СОг и
могут размножатся в соках, заложенных
на хранение по способу Бёхи (ВсМ). Мно¬
гие штаммы растут даже при давлении
С02в8бар[1бЗ].♦	Молочнокислые бактерии устойчивы к
действию кислот, поскольку они сами об¬
разуют кислоту, и поэтому способны ин¬
фицировать соки с pH 3,0-4,0.♦	Большинству штаммов для размножения
требуются различные витамины, амино¬
кислоты и другие питательные вещества,
а поскольку эти необходимые вещества
входят в Состав соков, то это приводит к
повышению риска инфицирования [150].♦	Низкие температуры замедляют рост мо¬
лочнокислых бактерий (как и дрожжей).
К воздействию повышенных температур
эти бактерии более чувствительны, чем
дрожжи.Из вышеуказанных родов наибольшие оп¬
тимальные условия для своего развития в со¬
ках имеют представители Ьеисопояос, об¬
ладающие большей устойчивостью к низким
значениям pH, осмотической устойчивостью
и низкой потребностью в питательных веще¬
ствах. Особенно это относится к 1еисопо$Юс
оепоз (из-за особых свойств этот вид предло¬
жено выделить из рода ЬеисопозЮс и переиме¬
новать в Оепососсга оепГ).Инфицирование молочнокислыми бакте¬
риями часто остается незамеченным в тече¬
ние длительного времени, а затем, когда соки
попадают к конечному потребителю, внезап¬
но может начаться их массовое размножение.Молочнокислые и уксуснокислые бакте¬
рии не образуют устойчивых (эндо)снор,в свя-тожить с помощью соответствующей тепло¬
вой стерилизации. Микроаэрофнльная бакте¬
риальная флора плодовой мезги описана в [54 ].
Маслянокислые бактерии
Эти бактерии инфицируют соки довольно ред¬
ко [82 |. Порча ими сока проявляется п резком
и неприятном запахе, вызываемом масляной
кислотой.Образование масляной кислоты типично
для сахаролитических кяостридий, относя¬
щихся к анаэробным спорообразуюшим бак¬
териям. Кроме того, при брожении сахара в
соках могут образовываться бутапол-1. нро-
панол-2, ацетон, этанол, уксусная кислота,
а также С02 и водород (внимание, огнеопасно!).Для размножения маслянокпелых бакте¬
рий в соке благоприятны повышенные значе¬
ния pH. Поскольку эти микроорганизмы яв¬
ляются типичными почвенными бактериями,
то получение соков из загрязненных фруктов
(падалицы яблок, упавшего на землю вино¬
града) и овощей может вызвать проблемы.
Особое внимание следует обращать на унич¬
тожение спор, часто встречающихся в томат¬
ных, морковных и других овощных соках, тем
более, что эти соки характеризуются высоки¬
ми значениями pH.Аэробные спорообразующие
микроорганизмыОбычно в почве обитают бактерии рода Bacil¬
lus, и из-за недостаточной мойки фруктов или
овощей они попадают в соки и другие продук¬
ты. По причине термоустойчивости спор ино¬
гда в помидорах и томатных соках домашне¬
го консервирования встречаются кислотоус¬
тойчивые виды В. suhtilis и В. lichcnifomiis [ 116].Из сброженного томатного пюре и концен¬
трированного пюре были выделены В. coagu-
lans\\25,147], но в этом же субстрате при pH
менее 4,2 размножения бактерии отмечено не
было. Оптимальной температурой оказалась
37 °С, причем размножение вызвало сниже¬
ние уровня pH и увеличение давления.Во фруктовых неконцентрировапиых и
концентрированных соках, а также в лимо¬
надах и основах для напитков в разных реги¬
онах были обнаружены бактерии вида АНсус-
lobacillus acidoterrestris. Предпосылкой порчи
(появление постороннего фенолонодобного
запаха из-за образования 2,6-дибромфенола),
вызываемой этими бактериями, являются
концентрация растворенного в соке кислоро¬
да не менее 3,2 мг/л, температура хранения
свыше 25 °С и pH от 3,0 до 5,0.
496В напитках споры очень устойчивы 110.
10(>|, однако должные санитарно-гигиениче¬
ские условия на предприятии предотвраща¬
ют инфицирование продукции. В этом слу¬
чае относительно невелик и риск ухудшения
аромата |7|.Патогенные микроорганизмыДействительно опасные для здоровья чело¬
века сальмонеллы н кояиформные бактерии
могут попасть в соки лишь в случае фекаль¬
ного загрязнения (89, 97]. Эти бактерии раз¬
множаются в соках с высокими значениями
pH (например, в томатных) и устойчивы в
соках с очень высокой кислотностью, хотя
в последних их размножение невозможно.
Жизнеспособность этих бактерии тем выше,
чем ниже содержание кислот, температура и
содержание сухих веществ. В замороженных
цитрусовых концентрированных соках они
могут сохранять жизнеспособность в течение
нескольких месяцев.Признаком загрязнения соков фекалиями
может служить лишь наличие Е$сЬепсЫасоИ;
из колиформных бактерий часто встречают¬
ся Епи-тЬааегаепщепеь. Этот вид часто обна¬
руживают на растениях и поверхности яблок,
в гнилых апельсинах, а также в сточных во¬
дах, однако чистые культуры при pH менее
3,8 в субстратах не размножаются.Во фруктах и овощах, а также в получае¬
мых из них соках встречаются и другие энте-
робакгерни — например, гндролизуюшпе пек¬
тин бактерии рода ЁггоШа (в моркови). Ток-
сикогенныестафилококки к клострнднн,хотя
и могут иногда встречаться в соках, при pH
менее 4,5 не могут ни размножаться, ни про¬
изводить токсины.Наличие этих бактерий в соках нежела¬
тельно. Если фруктовые соки хранятся, на¬
пример, в смеси с молоком, может произойти
скачкообразное размножение таких бактерий.
Источником инфицирования таких продук¬
тов в большинстве случаев является молоко
или молочный продукт, поскольку в них эти
бактерии встречаются чаще.9.1.2.2.	ДрожжиЭти относящиеся к грибам микроорганизмы
имеют большое значение как возбудители
порчи соков н напитков. Микробиологиче¬
ская порча безалкогольных напитков в более
чем 90 случаев из 100 вызывается дрожжами
[1211 по нескольким причинам:♦	сдерживающее размножение бактерий вы¬
сокая кислотность большинства соков не11	|>епятетвует размножен I по дрожжей — ла¬
же при исключительно высокой кислот¬
ности (например,25-30 г/л) их размноже¬
ние не замедляется;♦	даже при относительно низких температу¬
рах дрожжи характеризуются значитель¬
ной скоростью размножения, тогда как
уксуснокислым и молочнокислым бак¬
териям для размножения требуются более
высокие температуры:♦	важнейшие представители дрожжей могут
самостоятельно синтезировать вещества,
необходимые для своего роста и обмена ве¬
ществ, в связи с чем у них очень низкие тре
бования к составу питательных веществ
субстрата.Эти свойства, к которым относятся также
низкая потребность в кислороде и высокая
способность к ассимиляции сахаров (а у мно¬
гих видов — и исключительная осмотическая
устойчивость, см. раздел 9.2.1), обеспечива¬
ют интенсивное размножение дрожжей во
всех содержащих сахара субстратах, а также
в неконцентрированных и концентрИ]Юван-
ных соках.Интересующие нас дрожжи принадлежат
к роду Saccharomyces. Наиболее известным
свойством, негативным образом влияющем
на качество соков и напитков на их основе,
является способность преобразовывать саха¬
ра в этанол и С02. Кроме того, они образуют
глицерин, альдегиды, кетокислоты и слож¬
ные эфиры, а также (в небольших количе¬
ствах) уксусную кислоту (см. раздел 9.4.2).
Важнейшим видом является Saccharomyces
cerevisiae\ кроме того, существует множество
более или менее различающихся разновидно-
стейдрожжей, которыечастично описаны как
самостоятельные виды (например. S. итпт),
а также осмотолерантный вид Zygasaccharo-
mycesbailii.Дрожжи в основном встречаются на по¬
верхности плодов фруктов, реже на овощах и
в соках. Способные к брожению сахаромице¬
ты довольно часто встречаются в почве ви¬
ноградников и наивысшей численности до¬
стигают осенью.Дрожжевая флора фруктов большей ча¬
стью состоит не из сахаромицетов, а из так
называемых «диких» дрожжей, первое место
среди которых занимают Apiculatus. К ним в
основном относят виды ролов Klocckera, Иап-
seniaspora и Brettanomyces, клетки которых и
бродильная способность намного меньше,
чем у сахаромицетов, однако они способны
Микробиология фруктовых и овощных соков497обра:ювывать больше уксусной кислсРТЫ. 06-мен :исществ у таких дрожжей более; аэроб-кий,что относится и к так называемыiM плес-IR-ВЫм дрожжам, которые образуют наиоверх-HOCTIи инфицированных субстратов«Т кожII-стойпленки до покровной «растител!ыюсти»(род!>! Pichia, Candida и Metschnikowia]1.Кроме того, существуют некоторые особые
виды дрожжей (например, Saccharomycodes,
которые могут существовать в соках с высо¬
ким содержанием серы, или очень теплолю¬
бивые Schizosaccharomyces, среди обитания
которых — тропики. Они не только обладают
более высокой способностью к сбраживанию,
нон к интенсивному преобразованию яблоч¬
ной кислоты (см. раздел 9.4.2).В безалкогольных напитках основными
возбудителями порчи являются сахаромице¬
ты, а также роды Pichia и Candidа [121]. Осо¬
бенноопасным вредителем является Candida
stellata, однако, по всей видимости, не суще¬
ствует определенной зависимости между ти¬
пом напитка и видом дрожжей, вызывающим
его порчу.Широкое распространение дрожжей в пер¬
вую очередь обусловлено воздушными пото¬
ками (ветром) и поднятой с поверхности зем¬
ли пылью. При размножении на поверхности
поврежденных фруктов или на других содер¬
жащих сахар объектах они быстро переносят¬
ся насекомыми на многие другие фрукты.
Наибольшую роль в этом распространении,
в том числе и на производстве, играют плодо¬
вые мушки (Drosophila) и осы. Именно поэто¬
му остатки сока на производстве могут слу¬
жить источником заражения! Это лишь один
пример того, что на предприятии перенос
дрожжей контактным путем играет намного
большую роль, чем воздушным.Исключительно важна низкая потребность
дрожжей для своего размножения в тепле.
Большинство штаммов менее теплолюбивы,
чем бактерии. Некоторые штаммы дрожжей
исключительно психрофильпы [129] и могут
размножаться в холодных соках и концент¬
рированных соках (особенно при длительном
хранении).О	дрожжах, встречающихся на поверхно¬
сти плодов фруктов н овощей, см. [145], о
дрожжах как о возбудителях порчи фрукто¬
вых соков, напитков на их основе и газиро¬
ванных напитков - [4, 24, 148, 162], о дрож¬
жах в концентрированных фруктовых со¬
ках [25, 104]. Таксономии и систематике
дрожжей посвящены работы [9, 74], в кото¬рых содержится информация также о местах
выделения дрожжей и их распространении.9.1.2.3.	Плесневые грибыНепосредственно Перед сбором урожая фрук¬
ты и овощи могут подвергаться риску инфи¬
цирования плесневыми грибами и соответст¬
вующего изменения состава. Например, ти¬
пичным является поражение груш плесенью
Monilia fructigena, вызывающей гниение фрук¬
тов еше на дереве. Аналогично происходит
инфицирование виноградников плесневым
грибом Botrytis cinerea. На поверхности пло¬
дов цитрусовых фруктов часто встречаются
Pénicillium expansum и Pénicillium digital uni.
Поражению плесневыми грибами сильно
подвержены помидоры - уже после сбора уро¬
жая здоровые плоды могут повредиться при
транспортировке и затем быстро заплесне¬
веть (см. раздел 9.3.1). При инфицировании
значительно изменяются свойства и качест¬
во плодов.Появление плесневых грибов в фруктовых
соках в ФРГ исследовано в [134). Выделен¬
ные из соков 215 штаммов были разделены
по своей значимости на три группы. К пря¬
мым возбудителям были отнесены два вида
из рода Byssochlamys (родственная форма Рае-
cilomyces), появление которых всегда вызы¬
вает порчу фруктового сока. Часть аскоспор
этого гриба обладает значительной термоус¬
тойчивостью и, кроме того, эти грибы мало
нуждаются в кислороде. При росте в атмо¬
сфере азота образование аскоспор и конидий
лишь замедляется. Другим прямым возбуди¬
телем порчи является Pénicillium velutinum,
встречающийся в «мультифруктовых», яб¬
лочных и виноградных соках, однако нико¬
гда не встречающийся в соках из цитрусовых
фруктов. Pénicillium roqueforti, но-видимому,
менее распространен (он был выделен лишь
из виноградных соков). В качестве скрытых
возбудителей рассматриваются qjn6hi рода
Aïpergillus: из некоторых ананасовых и зем¬
ляничных (клубничных) соков был выделен
A. niger, небольшое значение приписывается н
A. amstelodami. Особенно часто встречался вид
Pénicillium notatum. В ягодных и цитрусовых
соках и особенно в ананасовом широко рас¬
пространен P. digitatum, а P. expansum обна¬
ружен не был. Хотя грибы рода Cladospo-
rium часто встречаются в различных соках,
вред они наносят в основном при условиях,
благоприятных для развития гриба (доступ
кислорода, снижение содержания сухих ве¬
ществ).
498Из1215 выд<■лепны;«штаа.[мои только 8 про-ЯНИЛ11 себя как прямые возбудителн порчи,а 15 -- как скрытые в<ибудптелн порчи фрук-тоны.к соков.Из 29впдов рода РетаШитчащевсего всгречалМСЬ В11ды СИгуБо^епит.Из 7 !«мянлешгшх вид.ов ро.та Льрег$Ии$ чашевсеговстреча.!шсь Л.атм<‘1о(1ат'1 и А. худого!,И НИ 1(одном се были выделены муко-ровы.с грибы.1)Лагодаря 1генлоной обр;яботке соков плес-иевьие грибы :инфицируютих относительноредко, п поэтому настоящими возбудителями
являются виды с термоустойчивыми (аско)-
снорамп - ВухшИ/атуя гиг та, Н./ика, Мямяг-
юп/а/мс/шп. Talammyr.es/1аъщ, ЕщнтаШит,
а также штаммы Mona.sr.us и РЫаЬркога [81,
100,101,135, 1391,1 {десневые грибы являются аэробами, и по¬
этому их рост подавляется высокими концен¬
трациям» СС>2. Кроме того, они, как правило
(но не всегда), растут на поверхности своих
субстратов (см. выше).Вредное воздействие плесневых грибов за¬
частую распознается по «плесневому запа¬
ху», а у некоторых видов — и по горьковатому
привкусу. Эти результаты обмена веществ
плесневых грибов следует (по крайней мере,
частично) предотвращать при помощи разре¬
шенных технологических средств.Плесневые грибы энергично гидролизуют
пектин, и в соках с естественной мутной взве¬
сью это приводит к осветлению. Кроме того,
плесневые грибы могут изменять кислотный
состав соков, а в соках из красных сортов
винограда — разрушать красящие вещества
(см. раздел 9.4.1).Наконец, важным свойством некоторых
грибов (прежде всего рода Мисога/еэ) являет¬
ся образование этилового спирта, но данной
способностью обладают и другие роды (на¬
пример, Лярег^Шг и фузарии).Очень немногие плесневые грибы, инфи¬
цирующие сырье, внушают опасение, и риск
для здоровья человека при возможном инфи¬
цировании соков отсутствует.Прочие микроорганизмыВ свежих, забродивших яблочных соках
почти всегда присутствуют двухжгутиковые
микроорганизмы (флагелятты), питающиеся
бактериями и дрожжами и погибающие при
объемном содержании спирта в 3,5% [126].9.2. Фруктовые и овощные
соки как субстраты
для микроорганизмовХотя микроорганизмы самых различных ви¬
дов переходят в соки в больших количествах
из сырья и инфицирование ими может про¬
изойти также при транспортировке и хране¬
нии на предприятии, оно не обязательно при¬
водит к массовому размножению этих мик¬
роорганизмов. В соках размножаются неко¬
торые небольшие группы микроорганизмов,
которые обнаруживают в субстрате преиму¬
щества для своего размножения по сравне¬
нию с другими микроорганизмами. Основ¬
ными факторами отбора при этом являются
значение pH, осмотические свойства (кото¬
рые в значительной степени определяются
содержанием воды), иногда температура, при
которой происходит хранение, а также хими¬
ческий состав сока.Все действующие на микроорганизмы вне¬
шние ([»акторы следует рассматривать в со¬
вокупности. В исключительных случаях их
действие может взаимно усиливаться. Кроме
того, не следует недооценивать фактор вре¬
мени, в течение которого происходило раз¬
множение того или иного микроорганизма
(от момента инфицирования до его гибели
или до момента потребления напитка) - если
оно невелико, то при определенных обстоя¬
тельствах инфицирование остается совер¬
шенно незаметным. Тем не менее в продукте
могут произойти качественные изменения:
если, например, размножение ЬасюЬасШия
р1ап1агит в томатной пасте при 30 °С можно
установить лишь через 12 ч, то первые изме¬
нения качества продукта заметны после 6 ч
роста [105|.9.2.1.	Физико-химические
свойстваЗначение pH и буферная емкостьЗначения pH большинства соков и нектаров
находятся в интервале от 3,0 до 4,0 (табл. 9.3).
Соки и нектары имеют высокую буферную
емкость*. Поскольку большинству микроор¬
ганизмов для роста требуются субстраты с
почти нейтральными или щелочными значе¬
ниями pH, в соках могут развиваться только
те виды, которые устойчивы в кислых субст-*	Здесь под буферной ёмкостью понимается количество эквивалентов щелочи или кислоты, при
добавлении которых к 1 л сока его pH изменяется на единицу. - Прим. науч. ред.
Микробиология фруктовых и овощных соковТаблица 9.3. pH фруктовых соков и нектаров
рынка ФРГ. По [38]Соки и нектары	Значение pHНектар из маракупи (нассифлоры) 3,00Нектар и:i смородины3,10Грсйпфрутоный сокЗЛОВиноградный сок3,20Слпнонмй нектар3,26Нектар ил манго3,26Нектар ии гуавы3,28Аиельсшюный нектар3,32Виншенми нектар3,34Абрикоссшый нектар3,44Анельсшюный сок3,60Ананасоч1МЙ сок3,62Баканом4Й нектар'3,66ратах, тс| есть в основном те микроорганн;которые сами синтезируют кислоты. К ним
относятся уксуснокислые, молочнокислые и
(некоторых случаях) маслянокислые бакте¬
рии. В такой же последовательности изменя¬
ется кислотная устойчивость бактериальных
возбудителей порчи сока: она является высо¬
кой у уксуснокислых бактерий и низкой —
у бактерий, образующих масляную кислоту,
проявляясь только при pH выше 4,2. Молоч¬
нокислые бактерии занимают промежуточ¬
ное положение — опасность инфицирования
ими существует при pH более 3,0.Инфицирование безалкогольных напитков
молочнокислыми бактериями может произой¬
ти, например, при недостаточном полкисле-
нии купажного сиропа или при его низкой
дозировке вследствие неправильной регули¬
ровки дозирующего устройства. Изготавли¬
ваются напитки, имеющие имеют высокое
значение pH, — например, североафрикан¬
ский напиток, изготовленный из экстракта
стручков рожкового дерева (pH 4,0). Англий¬
ские напитки Cordials, которые употребляют
только после их разбавления, зачастую так¬
же бывают инфицированы молочнокислыми
бактериями, что обусловлено их высоким
значением pH (особенно это относится к не¬
консервированным напиткам) [119].Плесневые грибы, к которым относятся и
дрожжи, обладают более высокой устойчиво¬
стью к кислотам. Минимальное значение pH,
при котором еще возможно размножение, для
некоторых видов составляет 1,5 или еще ниже
[ 112 [, однако нри неблагоприятных обстоя¬
тельствах (например, при высоком содержа¬
нии сухих веществ) размножение большин¬
ства видов дрожжей в сильнокислых средахзамедляется уже при pH ниже 3,0. Осмотоле-
рантные дрожжи плохо растут при низких
значениях pH — для них оптимальный уро¬
вень находится в интервале 4,0-5,0. На чувст¬
вительности этих дрожжей к кислотам осно¬
ван способ сохранения сахарного сиропа пу¬
тем добавления кислоты. Чувствительностью
обычных дрожжей к кислотам, кроме всего
прочего, обусловлена достаточная микробио¬
логическая стабильность многих напитков
на основе колы и тоника (pH 2,4 -2,8).При снижении pH нередко ухудшаются
органолептические свойства: напитки стано¬
вятся Слишком кислыми. Кроме того, следует
иметь в виду, что низких значений pH в боль¬
шинстве случаев можно достичь только ис¬
пользованием мягкой воды. Дополнительно
необходимо отметить, что эффективность
большинства разрешенных консервантов за¬
висит от pH (см. раздел 9.5.1).По всей видимости именно благодаря вы¬
сокой кислотности соков из египетского та¬
маринда в них содержится меньше микроор¬
ганизмов по сравнению с соками и напитка¬
ми из моркови, собни и сахарного тростника
1231.Соки обладают высокой буферной емко¬
стью, Активность микроорганизмов практи¬
чески не влияет на значение pH. Исключе¬
нием является образование кислот (прежде
всего уксусной) или их преобразование (на¬
пример, яблочной или лимонной). О значе¬
нии pH и гН для жизнедеятельности микро¬
организмов см. [107].
Окислительно-восстановительный
потенциал (гН)В соках встречаются как типичные аэробы
(уксуснокислые бактерии), так и микроаэро-
филыгые виды (молочнокислые бактерии),
и даже исключительно анаэробные: микроор¬
ганизмы (например, образующие масляную
кислоту клостридни). Дрожжи, за исключе¬
нием некоторых исключительно аэробных ви¬
дов, практически не требуют кислорода, по
кислород способствует их размножению, осо¬
бенно при наличии неблагоприятных факто¬
ров. Так, дрожжи лучше размножаются т по¬
верхности концентрированных соков, чем их
глубине. Для плесневых грибов, являющихся
исключительными аэробами, потребности в
кислороде еще более днфференнированны.
Небольшую потребность в кислороде обнару¬
живает один из основных возбудителей пор¬
чи соков — ВузвосМатуь, то же относится и к
РепкИНит гоцие/оШ (эти грибы могут разви-
500гы'я и и жидких субстратах). Для мукоро-
IX грі ніші II лпдар'обных ус.чончях типич-
ім ЯНЛИС'ГСЯ отделение сферических кле-
к (мукороиых дрожжей). Их способность
члнтелыюму спиртовому брожению мо-
•т iij)itnerni к образованию значительныхочра.ча соков имеют лишь в
не для их ііифнцпроваїіРастворимые сухие вещества (сахара)
и активность водыста мнкроорга!ским давлением - например, к субстратам с
повышенным содержанием растворимых су¬
хих веществ (сахаров) (см. табл. 9.4). При
концентрировании соков многие их свойства
существенно изменяются: например, содер¬
жание воды сильно уменьшается, а содержа¬
ние кислот и сахара повышается. Концент¬
рированные фруктовые соки более стабиль¬
ны к инфицированию и порче микроорганнз-рН и низкой «„.). Эти два фактора обусловли¬
вают селекцию организмов, способных к вы¬
живанию в этих условиях, а также организ¬
мов. способных использовать в качестве суб¬
страта для своего метаболизма концентриро¬
ванные соки (см. табл. 9.5), что в конечном
итоге приводит к их порче [21].Таким образом, если осмотическая ситуа¬
ция поменяется вследствие образования кон¬
денсата или из-за действия других факторов,
продукты со значениями л,,, ниже 0,60 в прин¬
ципе не подвержены микробиологической
порче.Порча концентрированных соков, вызыва¬
емая плесневыми грибами или бактериями,Таблица 9.4. Активность воды а„ и осмотический
показатель(бар)растворов сахаров
и сухих веществ. По [123]СубстратСухие ве¬
щества, %«чБарАбсолютно чистая иода 01.00Раствор глюкозы470,92118Раствор сахарозы670.87192Инвертированный сіtxnp С2,60.82265Раствор фруктозы790,63615Безводная лактоза1000,00Осмотпераптныо дрожжи	0.00нокпелые бактерии в концентрированных
растворах сахаров (сиропах) могут сохранять
жизнеспособность в течение длительного вре¬
мени. Штаммы Leuconostoc. а также некото¬
рые виды Lactobacillus могут размножаться в
продуктах с содержанием сухих веществ 40-
50 % 1119].Наиболее часто возбудителями норчм кон¬
центрированных соков являются дрожжи, в
первую очередь Saccharomyces cerevisiac (S. wa¬
rum) — пивные дрожжи, которые встречают¬
ся и на поверхности плодов фруктов и в ви¬
нах. Если они содержится в концентрирован¬
ном соке, то последним не всегда угрожает
опасность их порчи, по при восстановлении
концентрированного сока и его розливе без па¬
стеризации или консервирования, эти дрож¬
жи размножаются и приводят к брожению.Среди дрожжей к непосредственным воз¬
будителям порчи концентрированных соков
относят так называемые осмото.чераипшые
дрожжи — дрожжи, которые не только не по¬
гибают в высококонцентрированных раство¬
рах сахаров, но и размножаются в них, вызы¬
вая брожение. Наряду с другими негативны¬
ми результатами брожения образуется ССЬ,
что может привести к разрыву емкости п дру¬
гим повреждениям.Прежде предельным минимальным содер¬
жанием сухих веществ для обеспечения мик¬
робиологической стабильности концентриро¬
ванных соков считалось значение 65%, но в
настоящее время оно возросло до 80%. Причи¬
ной является увеличение производства кон¬
центрированных соков и сахарных сиронов и
удлинение сроков их хранения.Наиболее часто встречающимися возбуди¬
телями являются штаммы Zygosa ccharom у сел
rouxii [86,104]. Все штаммы этого вида дрож¬
жей относятся к осмотолерантным, но наря¬
ду с ними существуют и виды, штаммы ко¬
торых в большинстве случаев, по не всегда
являются осмотолерантными — например,
Z. bisporus и Z. bailii [149, 155]. Эти дрожжи
Микробиология фруктотакже представляют опасность для безалко¬
гольных напитков.От обычных или нормальных, то есть не-
осмотолераптпых дрожжей, эти штаммы от¬
личаются более круглой формой, меньшими
размерами клеток и длительной продолжи¬
тельностью почкования. Большинство из
них принадлежат к роду Zygosacc.haromyces
[9|. Название этого рода указывает на то, что
при слиянии двух гаплоидных клеток обра¬
зуется зигота. Это означает, что обычно встре¬
чающиеся клетки являются гаплоидными.
Осмотолерантиые виды в других отношени¬
ях довольно ирнмнтнвиьт и способны только
к слабому сбраживанию сахаров.Свойство осмотолерантности нмеет слож¬
ную природу и частично обусловлено особен¬
ностями протоплазмы клеток. Устойчивость
штамма дрожжей к сахарам (растворимым
сухим веществам) не совсем пропорциональ¬
на его устойчивости к солям. Осмотолерант¬
иые дрожжи, как правило, обладают низкой
устойчивостью к кислотам, то есть они пло¬
хо растут при низких значениях pH. В ос¬
тальном они характеризуются высоким об¬
щим уровнем толерантности. Поскольку для
этих дрожжей температурный оптимум рос¬
та выше, чем для обычных, то они лучше пе¬
реносят более высокие температуры. Кроме
того, они более устойчивы к действию серни¬
стой кислоты и консервантов, чем иеосмото-
лерантные штаммы.Zygosaccharomyces rouxii в оснопном выяв¬
ляют в высококонцентрированных,некон¬
сервированных или слабо консервированных
наннтках. Напротив, Z. bailii обнаруживают
главным образом в менее концентрирован¬
ных, но, как правило, консервированных на¬
питках. По сравнению с этими дрожжами Z.
bisporus хотя и обладает такой же осмотоле¬
рантностью, отличается меньшей устойчиво¬
стью по отношению к консервантам, и поэто¬
му их реже выделяли из коисервированньтх
концентрированных соков, чем Z. bailii [123].Присутствием в продукте осмотолерант-
ных дрожжей объясняется их нахождением
на поверхности плодов фруктов, но еще более
важной причиной их появления является их
проникновение на предприятие вместе с на¬
секомыми, тарой нт. п. На каждом предприя¬
тии имеются оптимальные для развития этих
штаммов участки, где они практически не
испытывают конкуренции со стороны обыч¬
ных дрожжей.На предприятия по производству безалко¬
гольных напитков эти дрожжи могут попа¬дать пс только с концентрированными сока-харом [42]. Зачастую их обнаруживают в ту¬
пиковых концах трубопроводов для сахара
и сиропа, а также в арматуре ч устройствах.
В интервале д„, до 0,90 (жидкий сахар, сиро¬
пы, концентрированные продукты) преобла¬
дают осмотолерантиые дрожжи; при более
низких значениях ап„ но при не слишком низ-
кихзпачеииях pl I встречаются Z. rouxii. При
пониженных значениях я,. (0,80- 0,90) чаще
встречаются Zygosaccha готу ces bailii, Z. bispo¬
rus, Z. microellipsodes, Torulaspora delbrueckii и
Pichia anomala. При ax. более 0,90 основную
микрофлору составляют виды lirectanomyces,
некоторые виды сахаромицетов. Спонтанное
брожение, которое в течение нескольких дней
приводит к «подъему» (образованию толстого
слоя пены), как правило, вызывается дрож¬
жами с низкой осмотолерантностью (напри¬
мер, Zygosacchammyces florentinus, Z.fementati,
Saccharomyces exiguous и Saccharomyces cerein-
siae). Особенно опасен последний вид — даже
если он присутствует лишь в небольшом ко¬
личестве, в готовых напитках он превосхо¬
дит медленно растущий вид Pichia anomala и
осмотолерантиые сахаромицеты [123].При переработке концентрированных со¬
ков и жидкого сахара содержащиеся в них
дрожжи можно уничтожить путем добавле¬
ния кислот или консервантов. Тем не менее
в напитках на основе фруктовых соков мо¬
жет произойти осветление, являющееся след¬
ствием выделяющихся из мертвых дрожже¬
вых клеток пектолитических ферментов.Иногда концентрированные соки закла¬
дывают на храпения в танки с остатками
воды или вода (конденсат) образуется непо¬
средственно в танке. В таких случаях на по¬
верхности концентрированного сока образу¬
ется разбавленный слой с меньшим, чем в
основном концентрированном продукте со¬
держанием сухих веществ. При этом повы¬
шается значение я„„ что наряду с поступ¬
лением кислорода способствует развитию
поверхностной дрожжевой инфекции, а иног¬
да и плесневых грибов. Во избежание порчи
кон центрирова н ного сока пектол uti щеским и
ферментами, высвобождающимися из по¬
гибших клеток, поверхностный микроби¬
ологический слой вместе с находящимся
под ним слоем концентрированного сока
рекомендуется удалить (перемешивание не
устранит проблему, а лишь распространит се
на весь объем концентрированного сока) [56,
70, 771.
5029.2.2.	Химический составОписанные выше физико-химические свой¬
ства обусловлены химическим составом, од¬
нако многие вещества соков оказывают непо¬
средственное влияние на жизнедеятельность
инфицирующих микроорганизмов.Содержание счхаров, как правило, состав¬
ляет в соках 10% , а иногда и более. Важней¬
шими сахарами являются глюкоза и фрук¬
тоза, которые потребляются всеми микроор¬
ганизмы. Концентрации сахаров в напитке,
равном 0,1%, достаточно для размножения
дрожжей. Сахароза, как правило, содержится
в значительно меньшем количестве, но се мо¬
гут использовать не все дрожжи, а лишь те,
которые, обладая р-фруктозидазной актив¬
ностью, могут гидролизовать ее на вышеназ-Лентозы содержатся в соках в небольших
количествах. Дрожжи не сбраживают их, а ас¬
симилируют в очень малой степени. Молоч¬
нокислые бактерии, напротив, частично ме¬
табол ИЛИруЮТ ПС11Т03Ы.Органические кислоты в большинстве слу¬
чаев могут ассимилироваться микроорганиз¬
мами, если они относятся к нормальным кис¬
лотам (например, лимонная н яблочная). Они
образуют биологическую основу для увели¬
чения значения pH. что приводит к повыше¬
нию шансов развития молочнокислых бак¬
терий. В противоположность этому жирные
кислоты с иеразветвленной цепью обладают
антибактериальным действием. Муравьиная,
уксусная и иропиоповая кислоты являются
известными консервантами, однако в этой
связи эффективны и высшие алифатические
кислоты [78,79] (см. раздел 9.5,1). Эффектив¬
ны против микроорганизмов и фенолкарбоно-
вые кислоты, содержащиеся в некоторых со¬
ках в относительно высоких концентрациях.Азотистые соединения всегда присутству¬
ют в соках в количествах, достаточных для
размножения микроорганизмов. Даже в гру¬
шевых соках, в которых концентрация усво¬
яемого азота подчас очень низка, его количе¬
ства хватает для порчи, которая наступает
уже при слабом размножении. Минимальное
количество азота, достаточное для видимо¬
го заражения, составляет 0,2 мг/л напитка.
Свободные аминокислоты, содержащиеся во
всех соках и напитках на их основе, для лю¬
бых микроорганизмов являются подходящи¬
ми источниками азота.Способность к ассимиляции нитратов не¬
которыми бактериями используется для того,чтобы снизить содержание этого загрязните¬
ля, опасного с точки зрения физиологии пи¬
тания, в нитратсодержаших овощных соках:
соответствующие штаммы Paracoccusdenitri-
ficons, Pseudomonas tlenilrificans, Staphylococcus
carnosus и Bacillus lichenif oimis анаэроб no 11 pe -
образуют NO:i» N. C02 и H >0. При этом орга¬
нолептические свойства соков не изменяют¬
ся или изменяются лишь в незначительной
степени.арН возрастает[51,1141. В некото¬
рых случаях возможно ухудшение качества.
Так, например, штамм Paracoccus de.nitnfic.ans
-эффективно удаляет нитраты из восстанов¬
ленного свекольного сока, но одновременно
изменяет его цвет, [52]).Витамины, требующиеся отдельным ви¬
дам молочнокислых бактерий, как правило,
содержатся в соках также в достаточных ко¬
личествах. Кроме того, если в соках не содер¬
жится витаминов, дрожжи и плесневые гри¬
бы большей частью могут самостоятельно их
синтезировать.Минеральные, вещества, необходимые для
жизнедеятельности всех микроорганизмов,
всегда присутствуют в соках. Среди катионов
важнейшими эффекторами ферментов явля¬
ются К+, Mg'1* и Ми2', а среди анионов для
энергетического метаболизма важен РО^1-, а
для синтеза серосодержащих аминокислот —
SO.-j2 “. Имеются сообщения об экспериментах,
целью которых являлась защита соков от
микробиологического инфицирования путем
удаления катионов [41].Вещества, подавляющие развитие микро¬
организмов, в большинстве соков содержат¬
ся лишь в тех максимальных количествах,
которые обеспечивают стойкость соков при
хранении только в сочетании с физическими
или химическими способами. К таким веще¬
ствам относятся, в частности, эфирные мас¬
ла, содержащиеся прежде всего в кожуре цит¬
русовых фруктов, а иногда и в других фруктах
и частях растений [ 142]. Апельсиновое мас¬
ло обычно обладает более сильным антимик¬
робным действием, чем лимонное. Дрожжи
более чувствительны к апельсиновому мас¬
лу — его эффективная концентрация состав¬
ляет примерно 500 мг/л при числе клеток1	мли/мл. В отличие от дрожжей, плесневые
грибы подавляются апельсиновым маслом в
концентрации 2000 мг/л. Одним из наибо¬
лее эффективных веществ является D-ли¬
монен [95].В рабо те [111] исследовалось действие на
бактерии 10 видов эфирных масел в различ¬
ных концентрациях. Действие родственных
Микробиология фруктовых и овощных соков503эвгенолу веществ исследовалось на плесне¬
вых грибах в 199]. Некоторые полнфеполы.
связанные сложноэфирными связями с кис¬
лотами или встречающиеся в виде глюкози-
дов, также могут препятствовать развитию
микроорганизмов; это же относится и ксапо-В яблонных соках, полученных прессова¬
нием из гнилых яблок, была обнаружена му¬
равьиная кислота в количествах до 632 мг/л
(88). Присутствие муравьиной кислоты в та¬
кой концентрации может быть интерпрети¬
ровано как ее добавление в целях консервиро¬
вания. Кроме того, такие соки с трудом под¬
даются брожению. В яблочных соках, име¬
ющихся в продаже, было обнаружено до
273 мг/л муравьиной кислоты, а в соках, по¬
лученных из исключительно здоровых яблок,
ее содержится лишь 10-30 мг/л [159].Соки и сокосодержашие напитки на бо¬
лее чем 90% состоят из воды. Если содержа¬
ние коды снижается более чем наполовину,
то концентрированный продукт становится
непригодным для размножения микроорга¬
низмов. При концентрировании соков в не¬
сколько раз дальнейшее размножение бакте¬
рий становится, как правило, невозможным.
Лишь немногие грибковые организмы в та¬
ких условиях еще могут медленно расти (см.
табл. 9.4). Сухие соки вследствие еще мень¬
шего содержания в них воды (менее 0,6%) яв¬
ляются микробиологически стабильным.Важным является и то обстоятельство,
что производственная вода, используемая на
предприятиях, п большей или меньшей степе¬
ни также содержит микроорганизмы — боль¬
шей частью это почвенные бактерии. Такая
вода должна соответствовать микробиологи¬
ческим требованиям стандартов качества для
питьевой воды.В заключение следует отметить, что во
фруктовых соках возможно размножение
дрожжей и плесневых грибов, поскольку эти
микроорганизмы переносят низкие значения
pH. Наибольшее преимущество при этом
имеют дрожжи рода Saccharomyc.es. Плесне¬
вые грибы требуют лучшего обеспечения кис¬
лородом, то же относится к уксуснокислым
бактериям. Молочнокислые бактерии могут
размножаться в соках и сокосодержаших на¬
питках даже в том случае, если они содержат
препятствующий росту многих микроорганиз¬
мов С02, использованный для газирования
напитков (также в повышенных концентра¬
циях). Что касается безалкогольных и соко-
солержащих фруктовых нанитков, основное
значение здесь имеют те же биологические
факторы. Микробиологическая восприимчи¬
вость и возбудители этой группы напитков
описаны в [4].Вещества, важные для размножения мик¬
роорганизмов, инфицирующих безалкоголь¬
ные прохладительные напитки, приведены
в табл. 9.6, а микроорганизмы, способные кУглеводы/сахараГГГеГис7 Ми,'еРаль-азотеодержашис _ ,1Ь1е
веществаВеществаспособстнуКисло-родВода□□ ■□ЕвСокосолсржащнс
фруктовые напитки■■ ■■■ЕЛимонады■С ■В■ВНапитки тинаОс ■В■ВШипучие напиткисс ■И■Вфруктовые нектары■■ ■■■■Овощные соки,
овощные напитки■■ ■■□■? обозначения О отсутствуетИ отсутствует или содержите
П частично содержится
В содержится
504Г пава 9Хотя наиболее частым возбудителем пор¬
чи фруктовых соков являются дрожжи (см.
раздел 9.1.2.2.), которые размножаются мед¬
леннее, заражение ими не менее опасно.Срок годности напитков на основе фрук¬
товых соков, содержащих 10 дрожжевых кле¬
ток в 1 мл, при температуре С ”С в зависимо¬
сти от штамма дрожжей составил от 21 до
46 сут, а при температуре 20 °С — только
14-39 сут [91]. Если срок годности дости¬
гает 6 недель, то 10 дрожжевых клеток, содер¬
жащихся в 1 мл напитка непосредственно
после розлива, могут привести к преждевре¬
менной порче продукта. Согласно [90], для
осветленных напитков начальная обс.еменен-
ность 1 дрожжевая клетка в 1 мл не всегда
является опасным предельным значением -
и напротив, в напитках с мякотыо опасность
представляет уже 1 дрожжевая клетка в 10 мл
напитка.С точки зрения инфицирования соков важ¬
ны два источника. Во-первых, это содержание
микроорганизмов в переработанных фруктах
или овощах, которое должно быть как можно
ниже, поскольку успех всех дезинфицирую¬
щих и консервирующих мероприятий при из¬
готовлении, хранении и розливе соков зави¬
сит от начального содержания микроорганиз¬
мов. С увеличением числа микроорганизмов
в исходных фруктах возрастает риск инфи¬
цирования получаемых из них соков. Вто-
рой источник заражения — это несоответ-
ЮОО	§	ствующее санитарно-гигиеническое состоя-1800	5	ние предприятия, и причиной здесь всегда3000	3	является персонал.Таблица 9.7. Микроорганизмы, инфицирующие безалкогольные напитки. По [60]„	Фруктовые ОвощныеПрозрачные напитки с соки
Вода напиткимутной взвесью овощные
с СО2 без СО} с СОг без СОг налитки9.3. Инфицирование соковИнфицирование соков микроорганизмами
влияет на срок годности, если микроорганиз¬
мы могут в них размножаться, что выражает¬
ся или в изменении оптических свойств (по¬
мутнение или другие внешние изменения),
или в изменении химического состава (что
может привести к порче сока или к потере его
товарных качеств).Оба риска существуют лишь тогда, когда
возможно массовое размножение инфициру¬
ющих микроорганизмов. Такая возможность
присуща многим их видам, поскольку коли¬
чество микроорганизмов может существенно
увеличиться в течение очень короткого вре¬
мени: дрожжевые клетки удваивают свою
численность примерно за 3 ч, а бактерии —
примерно за 30 мин. При такой скорости раз¬
множения число клеток теоретически может
вырасти за 5 ч — в 1000 раз и за 10 ч —
в 1000 000 раз.При микробиологическом заражении фрук¬
товых соков срок годности уменьшается в за¬
висимости от численности микроорганизмов
[ 133| следующим образом:Бродильные дрожжи□■■■■■Неб родильные дрожжи□□■□■■Плсснсвыс грибы (ЛьрещШиь, РетсИНит,□□■□■■ВушнМатуя и др.)Молочнокислые бактерии (ЬасЮЬасШиз, ЬеисопоШос)□□■■■■Уксуснокислые бактерии (АсеСоЬасСег)□□■□■■Виды рода ВасШиь□□■□■■Виды рода С1ох1ги1гитВ□□□□■Псеядомопалм■□□□□■УсЛОШМ опасные и гигиеническом отношении
м II кроорпн та мы ( колиформп ые)В□□□□■
я фруктовых И ОВОЩНЫХ Ci9.3.1.	Микрофлора фруктов
и овощейПа поверхности фруктов и овощей в боль¬
шом количестве присутствуют различные
микроорганизмы. Например, на каждом яб¬
локе было обнаружено от 102 до 1.0® дрожже¬
вых клеток [87 [. В случае этих и других фрук¬
тов речь идет, как правило, о представителях
родов СапеШа, Меискткогош, Юоескега, Иап-
зетахрога, Рк!йа и ТпсИохрогоп. Для получе¬
ния яблочного сока пригодны плоды, число
дрожжевых клеток на которых не превышает
2-106/г. а число спор плесневых грибов —2-105/Г[62[.Дополнительные доказательства исполь¬
зования плесневелого сырья для производ¬
ства осветленных соков или соков с мякотью
может дать метод Ховарда, однако сущест¬
вуют сомнения в информационной ценности
этого метода [69].На одной ягоде виноградной грозди было
обнаружено около 100 ООО дрожжевых кле¬
ток [8], что означает примерно 50 ООО жи¬
вых дрожжевых клеток на 1 см2 поверхности
ягод [98].Численность микроорганизмов на плодах
подвержена сезонным колебаниям. Напри¬
мер, на ягодах винограда число дрожжевых
клеток возрастает с лета до осени. Как свиде¬
тельствует рис. 9.1, на яблоках наивысшее
число дрожжевых клеток было обнаружено в
сентябре (во время сбора урожая и отжима
сока). Напротив, клетки молочнокислых бак¬
терий достигают наивысшен численности
уже в конце июня — середине июля, а числен¬
ность уксуснокислых бактерий достигает
максимального значения в конце июля.Распределение этих микроорганизмов на
поверхности плодов зачастую также нерав¬
номерно: на ягодах винограда многие дрож¬
жи обитают в области мельчайших трс-шин,
которые опоясывают поверхность спелых
ягод. Поскольку из этих третий вытекает сок,
дрожжи могут интенсивно размножаться.
Такие же условия наблюдаются и в месте со¬
членения плодоножки с ягодой. Количество
дрожжей, обитающих на остальной поверх¬
ности ягод, невелико [11]. Поскольку они от¬
делены от находящихся под ней источников
питательных веществ нетронутой ягодной
кожурой, размножаться они не могут.Это означает, что на здоровых, то есть на
неповрежденных фруктах присутствует отно¬
сительно небольшое число микроорганиз¬
мов, и напротив, на поврежденных фруктах
их число во много раз больше. Соотношение
численностей дрожжей и плесневых грибов
на здоровых и гнилых яблоках приведены в
табл. 9.8.К легко повреждаемым фруктам относит¬
ся, в частности, вишня — гак, полностью со¬
зревшие вишни могут лопнуть даже из-за
тряски при транспортировке, а поверхность с
трещинами затем очень быстро плесневеет.
То же происходит и с помидорами. При бла¬
гоприятной температуре и влажности массо¬
вое размножение микроорганизмов начинает¬
ся примерно через 2 сут после сбора урожая.
В основном развиваются виды родов Peni-
cillium и Aspergillus, а также существен но вли¬
яющие на вкус виды родов Mucor и иногда
Fusarium. Если помидоры хранятся при тем¬
пературе +6°С, то размножения плесневых
грибов не происходит. Даже незначительная
доля помидоров, поврежденных плесенью,Июнь 1 Июль 1 Август 1 Сентябрь ‘Октябрь
Сезонная численность дрожжей, молочнокислых и уксуснокислых бактерий на	Дрожжи	Молочнокислые бактерии	Уксусные бактерии
506Глава 9Таблица 9.8. Количество дрожжей и плесневых грибов на гнилых и здоровых яблоках. По [59]Части мезги боа видимой
плесени (масса 28,35 г)микроорганизмДрожжей, пествызывает повышение числа Ховарда выше
максимально допустимого значения 30%,
и зто означает, что при м и крое коп ирован и и
Микробиальной обссмененности более 30%
поля зрения занимают гифы грибов. Резуль¬
таты микроскопического исследования сме¬
сей здоровых п пораженных плесенью поми¬
доров. взятых в различном соотношении,
приведены в табл. 9.9.Плотные, большие пучки гиф, видимые
под микроскопом в большом количестве, по¬
зволяют заключить, что при переработке ис¬
пользовались помидоры, сильно поражен¬
ные плесенью. Заражение плесневыми гри¬
бами и их размножение происходит перед
переработкой (не п готовом продукте).Природным источником большинства
вредных микроорганизмов является почва.
Отсюда следует, что риск инфицирования
фруктов и овощей, в том числе и помидоров,
через почву, например, в результате попада¬
ния дождевых брызг снижается с удалением
плодов с почвы. Б табл. 9.10 приведены дан¬
ные ио винограду и показано существенное
увеличение численности микроорганизмов
на поврежденных ягодах.Таблица 9.9. Гифы грибов в томатном соке,
приготовленном из смеси здоровых
и пораженных плесенью помидоров
(в различном соотношении). По [141]Соотношение	Оценка сока полэдороиых О нмфиии-	„нкросковоированнмх помидоров830 000
640 ООО
29 27622	576
15 30023	800Поче10 : 1Нормальный (нет 1■иф)5: IНормальный (нет iиф)3 : 1Отдельные гифы2 : 1Отдельные гифы и
легкое силетеииеi : 1Отдельные гифы иско,,т"ИЯ1 .3■Многочисленныеявляется источником инфицирова¬
ния не только дрожжами и плесневыми гри¬
бами, но и бактериями. Из последних важное
значение имеют аэробные спорообразующие
бактерии рода Bacillus и анаэробные спорооб¬
разующие клостридии, поскольку их споры
особенно термоустойчивы. Отсюда следует,
что тщательная тепловая обработка таких
соков является безусловной технологической
необходимостью.Опасность инфицирования, вызываемого
в числе прочих спорообразующими бактери¬
ями, особенно велика для соков, получаемых
из корнеплодов или клубнеплодов (редьки,
свеклы, моркови и т, п.). Поскольку эти соки
имеют также высокое значение pH (как пра¬
вило. выше 4,5-5,0), их тепловая обработка -
стерилизация и особенно уничтожение спор
бактерий затруднительна. Так, например, то¬
матный сок часто инфицируется мезофиль-
ными бактериями Bacillus coagulant (В. thermo-
acidurans).В общем случае бактерии чаше попадают
в сок вместе с сырьем, инфицируя повреж¬
денные или сильно загрязненные фрукты и
овощи, тогда как дрожжи преимущественно
размножаются на предприятии и инфици¬
руют уже готовые соки (из внутрипроизвод¬
ственных источников инфекции).9.3.2.	Инфицирование
на предприятииРезультаты микробиологических исследова¬
ний в производстве яблочного сока и яблоч¬
ного вина урожая 1983 г. на 15 предприяти¬
ях штата Нью-Йорк с учетом инфицирова¬
ния кислото- и термоустойчивыми микроор¬
ганизмами опубликованы в [143| (см. табл.
9.11). Было показано, что на фруктах (ябло¬
ках) преобладали плесневые грибы, в мезге —
дрожжи и плесневые грибы, а в промышлен¬
ных и готовых соках доминировали дрожжи.
Средняя численность микроорганизмов со¬
ставила 2,8-104, 7,310'', 1,7-105 и 1,4.10s в 1 г.
Микробиология фруктовых и овощных соков	507Таблица 9.10. Микроорганизмы, обнаруженные на каждых 100 ягодах винограда, млн. По [30]Виноград	Дрожжи Красные дрожжи АигевЬстМит ри11и!апя Плесневые грибыЛйинунпше ягоды	807	7	60	65Таблица 9.11. Популяции кислотоустойчивых микроорганизмов в производстве яблочных соков и
вин на 15 предприятиях штата Нью-Йорк. По [143]ь кислотоустойчивых микроорганизмов х 104/г■	Сок	Готовый продукт1. 2000/дсп 1.1ичеакии47а120- 180 -180й -2. 2000/деньГидрав-1,-10.Э8- 4.3 -4.33.2000/деньл'ич'скййн/ин/и- п/и --11 -4. 30 000/годГ"Д01кий1,975- 38-335. 30 000/годГидрав-0,342,4- 12116. 500 000/годличиский1,41.3- 4,2-5.4 6.77. 500 000/голГидрав¬лический1,09,6- 6,7 -И8. 750 ООО/годл н чес кий184720 -429. 750 000/годГидрав¬лический1.91.2- 8,6 -1910. 750 000/годФирмы12“н/и7,Ой < 0,01 С 43 2121 ■ -11. 1 000 000/годГидрав-1,62,2- 38-- около 0,0112. 1 000 000/годФнрмы1.03.6260,37'0,0002513. 2 000 000/годчЕттк/Яеиг*7,61513Л 290л 87 470.0066'< 0,0001*14. 3 000 000/годФирмыш224,5« 0.22С 23 22 н/и0,14'0,18 -15. 3 500 000/год“/“12н/и 190 49 3,40,75'> 0,0001а кожура и семенное гнезде>; б -дляпроизводства уксуса; в — дальнейшаяпереработка па другомсизслы-уро!>ая фильтрацмя; Л — второе прессовалильграфнльтрация; ж —концентрированный сок; н/и— неисследовано; К — рисовая шелуха; С цел
Глава 9Численность термоустойчивых дрожжей,
плесневых грнГюв п бактерии составила ме¬
нее 1 КОЕ/Ю I.Ил танка фруктовые соки выходят сте¬
рильными, но на пути к бутылкам они мо¬
гут быть инфицированы микроорганизмы
и:* трубопроводов и оборудования. Еше одним
источником инфицирован им соков микроор¬
ганизмами являются плохо вымытые бутыл¬
ки и пробки. При повышенных температурах
(оптимальная температура 25-30 “С) проис¬
ходит быстрое размножение возбудителей
порчи, и напротив, при сепарировании, ста¬
билизации (с применением желатина, бенто¬
нита), а также при фильтровании происхо¬
дит снижение их численности.9.3.2.1.	Инфицированиепри обработке и розливе
без дезинфекции
трубопроводов
и оборудования
Для иллюстрации работы предприятия ниже
приведены примеры инфицирования соков
микроорганизмами при розливе яблочного и
черносмородинового сока, а также апельсино¬
вого напитка после обычной мойки трубопро¬
водов, оборудования и емкостей без их дезин¬
фекции. Используемое оборудование и места
отбора проб показаны на рис. 9.2,9.5 и 9,7,На рис, 9.3,9.4 и 9.8 даны результаты под¬
счета численности микроорганизмов па соло¬
довом агаре (дрожжи и грибы) и в двух случа¬
ях— па мясном агаре (бактерии). Конкретные
условия и результаты см. в работах (45,158].Изменение численности микроорганизмов
при обработке и розливе яблочного сока (зало¬
жен на хранение в виде промышленного сока
прямого отжима с мякотью, 1000 л) при тем¬
пературах жаркого лета приведено на рис. 9.3.
Из тапка сок вышел с нулевой обсеменсшю-
стью, однако после насоса и трубопровода в
емкости для стабилизации он содержал уже
250 микроорганизмов в 1 мл. Через 7 ч число
микроорганизмов достигло 550 в 1 мл, а пос¬
ле 15 ч - уже 2300. После прохождения через
кизельгуровый фильтр число микроорганиз¬
мов возросло до 5000-9000 в 1 мл. Поскольку
в самом кизельгуре дрожжей не было, это сви¬
детельствует о сильном загрязнении фильт¬
ра. После фильтрования сок поступил в про¬
межуточный сборник, где по непонятной при¬
чине в нем было обнаружено лишь 150 мик¬
роорганизмов в 1 мл. После пластинчатого
фильтра число микроорганизмов вновь воз¬
росло до 1000 -4000. При этом в ходе фильтро¬
вания численность микроорганизмов умень¬
шилась. С такой обсемененностью сок посту¬
пил в пластинчатый пастеризатор и при 75 °С
был осуществлен его розлив в бутылки.ч а, и, и	о d, и, ьКизельгу- Промежу-	Пластин- Розливровый точный	чатый пас-фильтр сборник	теризатор
Рис. 9.4. Рост и снижениечисленности микроор¬
ганизмов в яблочном
соке прямого отжима
с мякотью в процессе
его обработки и
розлива. По [158]:
/-танк(кран); //-насос
(кран); III- промежуточ¬
ный сборник; IV- шланг
после сепаратораРис. 9.5. Производ-
Число микроорганизмовРис. 9.6. Рост и снижение
численности
микроорганизмов
при производстве
черносмородинового
нектара. По [158]основы, эфирных масел, сахара и воды. По [158]Рис. 9.8. Рост и снижениечисленности микроорга¬
низмов в апельсиновом
напитке 8 процессе
производства. По [158]
Микробиология фруктовых И ОВОЩНЫХ СОНОВ511Технологическая схема и численность
микроорганизмов для яблочного сска прямого
отжима с мякотью соответствуют осветлен¬
ному соку. Уже при отборе третьей пробы из
промежуточного сборника численность мик¬
роорганизмов в нем была выше, чем в освет¬
ленном соке, и составляла примерно 5000/мл
(рис. д.А). В последующие часы, когда сок на¬
ходился в сборнике при температуре, не пре¬
вышающей 30 “С, число микроорганизмов
выросло примерно до 50 ООО, а при сепариро¬
вании оно вновь снизилось до. 150-1000/мл.
С этой обсемененностыо сок подвергался пас¬
теризации.В отличие от соков, черносмородиновый
нектар производится смешиванием исход¬
ного (промышленного) черносмородиново¬
го сока, поды и сахара. Нектар, содержащийруют и разливают горячим способом. Парал¬
лельно этому одна партия нектара разлива¬
лась холодным способам и затек. подверга¬
лась пастеризации путем погружения в ванну
с горячей водой (рис. 9.5). Динамика измене¬
ния численности микроорганизмов (рис. 9.6)
показывает, что исходный черносмородино¬
вый сок поступал из емкости неннфициро-
ванным; сахар был также без дрожжей. Вода
же, напротив, оказалась инфицирована наи¬
более сильно (5000 дрожжевых клеток/мл и
примерно 40 000 бактерий/мл), но исходный
сок уже в трубопроводе был инфицирован;
после насоса он содержал от 2000 до 8000
микроорганизмов/мл (рис. 9.6). В смесителе
число микроорганизмов в готовом напитке
достигло 50 000/мл. Сразу же после сепари¬
рования было обнаружено примерно 80 000
микроорганизмов/мл, после чего их количе¬
ство уменьшилось примерно вдвое. В отли¬
чие от яблочного сока сепарирование почти
не повлияло на численность микроорганиз¬
мов в нектаре. Вероятно, вместе с большим
количеством мутной взвеси из яблочного сока
была удалена и большая часть дрожжей. Пос¬
ле сепарирования большая часть нектара раз¬
ливалась горячим способом, а остальная —
холодным. Нектар перед пастеризацией содер¬
жал лишь около 5000 дрожжевых клеток/мл.
Число микроорганизмов снизилось в десять
раз. Было сделано предположение, что боль¬
шая часть дрожжей вследствие изменения
скорости потока осталась в установке дляАпельсиновый напиток, как и нектар из чер¬
ной смородины, производится путем смеши¬
вания концентрированной основы, воды и
сахара. Сепарирование не производится (см.
схему на рис, 9.7 и изменение численности
микроорганизмов на рис 9.8). Концентриро¬
ванная основа из металлических банок и ис¬
пользованный сахар дрожжей не содержали.
В то же время в воде было выявлено около
8000 микроорганизмов/мл. Напиток, приго¬
товленный из этих трех компонентов, в сме¬
сителе содержал около 1500 мнкроорпшиз-
мов/мл, а пробы, взятые из трубопровода на
пути от смесителя к пластинчатому теплооб¬
меннику, содержали от8000 до 9000 микроор-
гпннзмов/мл, и, следовательно, наншок был
инфицирован в :>том трубопроводе. Напиток
после кратковременного нагрева и розлива в
бутылки, обработанные дшегнлпнрокарбона-
том Baycovin (ДІЖ), оказался стерильным.9.3.2.2. Инфицирование соковпри обработке и розливе
после дезинфекции
трубопроводов
и оборудования
Описанные выше возможности инфицирова¬
ния при разливе, которому предшествовала
лишь мойка трубопроводов и оборудования
холодной водоіі (первое исследование), необ¬
ходимо сравнить с розливом тех же напитков
на том же предприятии после мойки оборудо¬
вания щелочным раствором Р;| (при темпера¬
туре проточной воды) и дезинфекции холод¬
ным 1%-ным раствором препарата Neomo-
scan*. Во втором исследовании температура
была значительно ниже (в большинстве слу¬
чаев около 8 °С). Точки отбора проб находи¬
лись там же, что и в нервом исследовании,
В производстве черносмородинового нектара
вместо сока прямого отжима использовался
сок промышленного хранения. Все напитки
разливались горячим способом; холодный
розлив с погружной пастеризацией, как и
кратковременный высокотемпературный на¬
грев с обработкой препаратом Baycovin, не
применялись.Как и следовало ожидать, инфицирование
соков в трубопроводах и оборудовании в этом
случае оказалось намного ниже, чем без де¬
зинфекции. Снижение численности микро¬
организмов составило для осветленного яб¬
лочного сока не менее 90%, а для яблочного- серия щелочных моющих средств с нсігогасяіцим действием; н качестве актшшмх
компонентов средства Neomoscan содержат метасиликат натрия, карбонат натрия, дихлормзоциаиурат
натрия, а также анионогенные и неионогенпые ПАВы. — Прим. науч. ред.
Глава 9сока с мякотью — не менее 99,9%. Правда, по
втором исследовании сок не выдерживался
до 13 ч, несмотря на это при сравнимом но
времени отборе проб уровень инфицирования
составил I % от первого эксперимента. Для
нектара из черной смородины инфицирование
но сравнению с первым исследованием со¬
ставило 0,6%, а для апельсинового напитка -
10 %. Динамика изменения численности мик¬
роорганизмов в напитках в обозначен пых точ¬
ках отбора проб приведена на рис. 9.9, 9.10,
9.11 и 9.12.Приведенные результаты свидетельству¬
ют о том, что для поддержания в напитках
численности микроорганизмов на минималь¬
ном уровне, а следовательно, и лля минимиза¬
ции причиняемого ими ущерба необходимы
мойка и дезинфекция. При этом решающеезначение имеют низкие температуры обра¬
ботки. Длительная выдержка при высоких
температурах повышает численность микро¬
организмов и поэтому нежелательна. С прак¬
тической точки зрения эти результаты свиде¬
тельствуют, что число дрожжевых клеток не
снижается ниже 500/мл. Следует также учи¬
тывать опасность инфицирования спорами
плесневых грибов.Ниже мы рассмотрим инфицирование в
производстве абрикосового пюре и при изго¬
товлении абрикосового нектара.При производстве абрикосового пюре чис¬
ло дрожжевых клеток, обнаруживаемых на
оборудовании в разное время, сильно варьи¬
руется. Намного чаще, чем при производстве
других фруктовых соков и напитков на их ос¬
нове, численность микроорганизмов достига-Рис. 9.9. Рост и снижение численности микроорганизмов в осветленном яблочном соке при обработке и
розливе после дезинфекции трубопроводов и оборудования. По (158]:1 - танк (кран); 2 - насос (кран); 3 - емкость для стабилизации; 4 - кизепьгуровый фильтр (выпускной
кран для осветленного сока); 5-промежуточный сборник; 6-пластинчатый фильтр (К 10, выпускной кран
для осветленного сока)Рис. 9.10. Рост и снижение численности микроорганизмов в яблочном соке прямого отжима с мякотью
при обработке и розливе после дезинфекции трубопроводов и оборудования. По (158];I - танк (кран); It - насос (кран); III - промежуточный сборник; IV - шланг после сепаратора;Ne - промежуточный сборник
Микробиология фруктовых и овощных соковет нескольких десятков тысяч в 1 мл. В неко¬
торых случаях после деаэратора обнаружи¬
валось даже 4,7 млн дрожжевых клеток/мл.
Такой высокий уровень инфицирования мо¬
жет привести к порче продуктов. Поэтому
последующая пастеризация может не дать
требуемых результатов. Еще одним источ¬
ником инфекции является фильтр для саха¬
ра — как и деаэратор, его редко моют или
тем более дезинфицируют. Поэтому перво¬
начально стерильный сахарный сироп пос¬
ле фильтра имеет высокую обсемеиенпость
(около 10 000/мл). Устраняют эти проблемы
путем регулярной мойки и дезинфекции это¬
го оборудования.Другим примером может служить розлив
апельсинового напитка в полимерную порци¬
онную упаковку. Технологическая схема в
этом случае близка к схеме производства
фруктового напитка из концентрированной
основы (см. выше рис. 9.7): напитск нагрева¬
ют в течение короткого времени, используют
обработку препаратом Baycovin (в настоящее
время применяется Vekorin-, см. раздел 9.5.1)
и затем производят розлив в полимерную упа¬
ковку емкостью 0,2 л.В контрольном исследовании сахарный
раствор содержал до 1000 дрожжевых кле¬
ток/мл. а готовый напиток в смесительном
ганке — до 300/мл. После кратковременного
нагрева число микроорганизмов составило0-6/мл. При таком низком уровне обсеменен-
ности можно было эффективно использовать
Baycovin, если исключено инфицирование
спорами плесневых грибов. При использо¬
вании полимерной упаковки имеется зна¬
чительный риск инфицирования продукта
плесневыми грибами через воздух, а также из-
за контакта с грязными руками персопала
(руки работников, особенно кончики паль¬
цев, являются частым источником инфек¬
ции). В результате контакта инфицируются
детали оборудования, бутылок, пробок и т. д.Числомикроорганизмовмикроорганизмов в апельсиновом
напигке в процессе производства
после дезинфекции трубопроводов и
оборудования. По [158]Изменение численности микроорганизмов
при производстве других соков в условиях,
отличных от описанных в вышеприведенных
примерах, представлены на рис. 9.13-9.15.При производстве концентрированного яб¬
лочного сока из двух сортов яблок урожая
1993 г. па коммерческом предприятии числен¬
ность микроорганизмов определялась через
каждые две недели в 7 контрольных точках
[ 118]: сырье до и после мойки, после прессо¬
вания, пастеризации, ультрафндьтрашш. в
танке для хранения и в концентрированном
соке.Количество мезофнльных бактерий в сырье
составило соответственно 4,6-105 и 7,110'У1'.
Некоторые бактерии можно было обнаружить
в концентрированном соке, полученном ну-
Глава 9106-
Vf-
І j 104-1 II g 102-і іо1-іо6-'I 'О5-і! іо<-І I 10* •
і 10і-107
І 106-
sf 105
1 ї 10і! ! її?
'§*■
3 10і-Рис. 9.13. Численность микроорганизмов
в пэоизводстве и холодном
хранении малинового сока:
а - свежий сок, Ь - дробленые
ягоды, с - после прессования,(1 - центрифугированный сок,
е - охлажденный сок при
температуре 2-3 "С. По [62]ЯРис. 9.14. Численность микроорганизмов
в производстве вишневого сока
с мякотью: а - после удаления
косточек, Ь - перед предвари¬
тельным нагревом, с - после
предварительного нагрева,
с/ - после мгновенной
пастеризации, е- перед
стерилизацией, I- после
стерилизации. По [62]Рис. 9.15. Численность микроорганизмов
в производстве юмаїного сока:
а - после протирания,Ь - перед предварительным
нагревом, с - после предвари¬
тельного нагрева, б - после
мгновенной пастеризации,
е - перед стерилизацией,1-	после стерилизации. По [62]тем смешивания различных партий концент¬
рированного яблочного сока (хотя термофиль¬
ные бактерии встречались намного реже, неко¬
торые из них способны к росту в концентри¬
рованном соке).Число дрожжевых клеток вначале соста¬
вило 1.0-105 и 2,2-10в/г. а к концу сезона их
количество уменьшилось до 8,5103/г. В сме¬
шанном концентрированном соке оно соста¬
вило 1,2107г.Обсемененность сырья плесневыми гри¬
бами вначале составляла 9,3-103 и 1,2- 103/г, и
в течение осени она повысилась. 30% выде¬
ленных микроорганизмов составили виды
рода РетсИНит, а остальные относились к
семи другим родам.Если на следующих друг за другом стади¬
ях переработки вместо ожидаемого уменьше¬
ния числа микроорганизмов происходит ихрост, то источник инфицирования следует
искать в точке отбора пробы или непосред¬
ственно перед ней [30].Помимо упомянутых выше фильтра для
сахара и деаэратора источником инфекции
может являться центрифуга [72]. Установки
для концентрирования также являются воз¬
можным источником инфекции, и в исклю¬
чительных случаях им может быть даже пла¬
стинчатый пастеризатор. Если в первых двух
вышеназванных установках, по-видимому,
преобладают плесневые грибы, в последних
двух установках были обнаружены молочно¬
кислые бактерии.Наибольший риск вторичного инфициро¬
вания связан с установкой розлива. Возрас¬
тание в течение суток обсемененности цент¬
рирующих колокольчиков и наливных вен¬
тилей технически предотвратить едва ли воз-
Микробиология фруктовых И ОВОЩНЫХ (.ОКОВможно. С опасностью вторичною инфици¬
рования следует бороться путем последую¬
щей стерилизации этих деталей, то есть пу¬
тем погружения н 60%-ный спиртовой ра¬
створ или орошения нм [30]. Труднее всего
обеззараживать и поддерживать в стериль¬
ном состоянии сложные механизмы (особен¬
но машины с движущимися узлами).Источником инфекции могут быть и бу-
тылкомоечиые машины. Опасность вторич-
ного инфицирования бутылок (микроорган из-
мами, которые могут размножаться в атмос-
<[>срс пара) особенно велика на четырех участ¬
ках в ванне для горячей воды, которую не
всегда подвергают дезинфекции, зонах ороше¬
ния водой через микробиальные налеты, вен¬
тиляционных трубах, расположенных в пе¬
редней части машины, из-за сильных сквоз¬
няков в них а также в зоне выдачи бутылок.
Первые два источника инфекции следует
устранять дезинфекцией, а последние два —
путем улучшения отвода пара [671.В некоторых случаях микроорганизмами
бывают инфицированы средства для обра¬
ботки, например, кизельгур [68].9.4.	Микробиологические
изменения соков9.4.1.	Изменение свойствСоки, инфицированные микроорганизмами,
зачастую можно распознать уже при беглой
оценке изменений их свойств.Если возбудители порчи имеют возмож¬
ность размножаться в напитке, то в первую
очередь это сказывается на его прозрачно¬
сти — усиливающееся помутнение более или
менее скоро становится заметным. При инфи¬
цировании дрожжами Saccharomyces cermsiae
помутнение, как правило, бывает очень силь¬
ным. Зависимость между количеством дрож¬
жевых клеток и степенью помутнения про¬
зрачных, слабо окрашенных соков описыва¬
ется следующим образом:1000/мл	— кристально-прозрачныйсок;10000/мл — сок все еще остается почти
кристально-прозрачным;
100000/мл — уже можно обнаружить по¬
мутнение;1	000000/мл — легкое помутнение;
10000000/мл — сильное помутнение;100 000000/мл — очень сильное помутнение.Некоторые дрожжи, клетки которых при
размножении остаются соединенными меж¬
ду собой (например, %у£оьасскаготусе$ЬйИи),
образуют отпочковавшиеся колонии с чис¬
лом клеток, доходящим до нескольких тысяч.
Папиток при этом, как правило, остается
прозрачным, а крупные колонии дрожжевых
клеток находятся на дне бутыли в виде ко¬
мочков. То же относится и к шаровидным
мукоровым (см. раздел 9.4.2). Нрн бактери¬
альной инфекции помутнение, как правило,
значительно слабее. Ели при дрожжевой ин¬
фекции образуются сухой, легко приводя¬
щийся в движение осадок, то размножив¬
шиеся бактерии образуют вязкие, слизистые
осадки.Плесневые дрожжи и уксуснокислые бак¬
терии на более поздних стадиях ннфнннро
вання могут образовывать сухие, похожие па
бумагу или слизистые поверхностные коло¬
нии. Этим образованиям, как правило, пред¬
шествует размножение микроорганизмов на
стенках емкостей или бутылок в виде кольце¬
вых колоний. Плесневые грибы, как прави¬
ло, растут на поверхности соков, поскольку
являются аэробами. Разрастаясь, они обра¬
зуют сплошной толстый покров. Если от¬
дельные споры прорастают в напитке, то они
образуют шаровидные мниелии.Дрожжи, как и плесневые грибы, гидроли¬
зуют пектин. Связанное с этим снижение вяз¬
кости особенно опасно для соков с мякотью:
в результате такого инфицирования соки
становятся прозрачными за счет того, что об¬
разующие взвесь компоненты выпадают в
осадок. Это может произойти и в том случае,
если при изготовлении использовался инфи¬
цированный концентрированный сок (даже
если сами возбудители погибли или были
удалены из концентрированного сока). Мик¬
роорганизмы, растущие на поверхности, сле¬
дует удалять вместе со слоем концентриро¬
ванного сока.Метаболизм грибов ЛигеоЬавкИитриНикт,
плесневых грибов и «слизистых дрожжей»,
напротив, повышает вязкость. Подобные из¬
менения могут вызывать и многие молочно¬
кислые и, возможно, уксуснокислые бакте¬
рии. При этом соки становятся вязкими и
слизистыми.Изменению может подвергнуться и цвет
напитка. Так, существуют плесневые грибы,
которые выделяют в среду обитания (жид¬
кость) красящие вещества. Болес негативным
эффектом является ослабление окраски мно¬
гих окрашенных соков. Например, антоциа-
516Глава 9им красного винограда, содержащиеся в яго¬
дах, преобразуются грибами ВосгуШ стегеа
еще в период дозревания до сбора урожая.
Интенсивность окраски получаемого из это¬
го винограда сока оказывается менее выра¬
женной. Такое же действие на цвет окрашен¬
ных соков оказывают и другие плесневые
грибы, дрожжи и молочнокислые бактерии.
В случае грибковых организмов причиной
тому является преобразование р-глюкозидов
вследствие высокой р-глюкоэидазной актив¬
ности грибов, а также окисление антоцианов
ферментом лакказой. Ныло даже предложено
применять соответствующие ферментные пре¬
параты для ослабления цвета (частичного)
слишком интенсивно окрашенных соков.Молочнокислые бактерии, например, пред¬
ставители рода /.еисопоМос, также могут пре¬
образовывать р-глюкоз иды [48].9.4.2.	Изменения химического
составаИнфицирование напитков микроорганизма¬
ми становится заметным лишь после размно¬
жения возбудителей, которое обусловлено
интенсивным обменом веществ, сопровожда¬
ющийся интенсивным преобразованием со¬
единений состава — исчезновением веществ,
свойственных соку, и образованием несвойст¬
венных ему веществ (подробнее об этом см. в
[28, 30, 32, 33]). Изменения, обусловленные
действием микроорганизмов, могут происхо¬
дить не только в уже извлеченном соке, но и в
сырье - в том случае, если оно инфицирова¬
но, то есть имеет более низкое качество (см.
табл. 9.12).Повышенные концентрации этилового
спирта, летучих кислот, глицерина, аиетои-на и диацетила в соках из некачественного
сырья прямо свидетельствуют об инфици¬
ровании дрожжами и бактериями. Яблоч¬
ные соки из безупречного сырья, как прави¬
ло, не содержат спирта. Среднее содержание
спирта в яблочных соках из качественного
сырья составляет 0,5 г/л, а уксусной кисло¬
ты — около 50 мг/л, тогда как в свежем соке
из подгнивших (тестообразных) груш было
обнаружено 1,4 г/л спирта. Признаком низ¬
кокачественного сырья является и содержа¬
ние молочной кислоты, поскольку в здоро¬
вых яблоках она присутствует в незначител ь-
ных количествах (см. табл. 9.12).Так как во фруктовых и овощных соках
сахара, как правило, содержатся в больших
количествах, а основными возбудителями
порчи преимущественно являются микроор¬
ганизмы с ярко выраженной способностью к
метаболизму сахаров, то наибольшее значе¬
ние имеют изменения субстратов, связанные
с реакциями обмена сахаров. Важнейшим из
подобных изменений является образование
этанола. Неинфицированпые соки содержат
его в небольших количествах (менее 1,0 г/л),
однако содержание спирта может возрасти
уже на стадии использования инфицирован¬
ного сырья. При инфицировании дрожжами,
особенно сахаромицетами, происходит быст¬
рое и интенсивное образование спирта преж¬
де всего при повышенных температурах, что
делает сок негодным к употреблению. В Гер¬
мании максимально допустимое содержание
спирта в яблочных, виноградных, апельси¬
новых, грушевых и грейпфрутовых соках со¬
ставляет 3,0 /л, а в овощных — 5,0 г/л (при¬
мерные значения; см. табл. 9.13). Образова¬
ние спирта может происходить и при извле¬
чении сока (если, например, оставить мезгуТаблица 9.12. Результаты анализа соков из безупречных (а) и низкокачественных плодов семечковых
фруктов (б). 1 - сорт «Golden Delicious», 2 и 3 — новые сорта яблок, 4 — груши. По [22]*	г	з ~ 4 	абабабабЭкстрактивные вещества"Ос4545575448474844Активная кислотностьpH3,353,353,453.453.053,23,653,15Титруемая кислотностьг/л3,953,35,14.68,556.41,453,55Суммарное количество свободны
и связанных кислотX г/л5.85,37,26,510.78.62,45,6/.-Яблочная кислотаг/л5,023,816,134.408,617.021,640,92Молочная кислотаг/л0.060,190,070.160.020,100,020,08Летучие кислотыг/л0,070,170,040.560,030.080.040,31Этиловый сниртг/л00,5600.9000,320,373,40Глицеринг/л00,11300,13200,04900.813Ацстоин и диацетил• мг/л0,040,820,022,300,030,090,022,90
Микробиология фруктовых И ОВОЩНЫХ СОКОВТаблица 9,13. Ориентировочные критерии микробиологической порчи фруктовых соков. По [15]кислота, *в Рас',ете
(г/л не 1,8 УКСУСНУЮ	б0ЛСС> (r/л, не более)Эта-
< г/л’.рактическн не содержатся. Превышение
рслсльных значений указывает на нсрсработ-
у гнилых фруктов или на микробиологиче-
кие изменения при производстве и храненииВ надлежащим образом изготовленных п
хранящихся продуктах содержание этанола —
мспсс 3 г/л, содержание летучих кислот -
менее 0,4 г/л. Содержание молочной кислоты
более 0,2 г/л, как правило, сопровождается
изменением ароматаБиогенные кислоты и этанол но фруктовых
соках из свежих, здоровых фруктов практиче¬
ски не содержатся. Превышение предельныхфруктов или па микробиологические измене¬
ния при производстве и хранении сока
Молочная кислота в соках из свежих ягод не
обнаруживается. Содержание летучих кислот
более 0,4 г/л указывает на микробиологиче¬
ские изменения или на использование консер¬
ванта - муравьиной кислоты
Надлежащим образом изготовленные и
хранящиеся продукты имеют показатели нижеВишневый
Показатели ;ч ананасового1Я черносмородинового сока
го томатного пюре - в |75|.
промышленно значимых соковна длительное время в теплую погоду), и пос¬
ле кратковременного высокотемпературного
нагревания при хранении в сборнике (в слу¬
чае недостаточно тщательной дезинфекции
последнего). Закладка на хранение сока в ат¬
мосфере С02 по способу Бёхи не дает гаран¬
тии, поскольку в соках, сильно инфициро¬
ванных дрожжами, их размножение хотя и
замедляется, но не снижается интенсивность
синтеза дрожжами. И, наконец, спирт может
образовываться в процессе обработки соков
вплоть до розлива при высоких температу¬
рах, при большом числе дрожжевых клеток и
продолжительной выдержке.Помимо дрожжей, этанол могут синтези¬
ровать и другие организмы, например, дрож¬
жи Мисог (см. выше) — до концентрации 4-
5% об. Отдельные виды А$рег&йих и другие
плесневые грибы также обладают этой спо¬
собностью, но в более слабой степени. Эта¬
нол могут образовывать и гетерофермента
тивные молочнокислые и (при определенных
условиях) уксуснокислые бактерии, однако
образование спирта этими видами микроор¬
ганизмов в производственных условиях име¬
ет лишь теоретическое значение.Образование этанола, вызванное жизнеде¬
ятельностью дрожжей, сопровождается об-
Глава 9разоваписм высших спиртов -- главным об¬
разом 2-метилпропанола и 3-метилбутано-
ла f-äfl.j.Среди многоатомных спиртов наибольшее
значение имеет глицерин. Виноградные соки
из я год. инфицированных Botrytis cinerea, со¬
держат его до 14,2 г/л,тогда как соки из непн-
фицированных ягод — менее чем 1 г/л [28].
Образовывать глицерин на ягодах винограда
и других фруктах могут и другие грибы, в ча¬
стности, Aspergillus и Penicillium. Кроме того,
Botrytis, как представляется, образует в не¬
больших количествах арабит и маннит [137]
(об изменениях виноградного сока, вызван¬
ных Botrytis, см. [31]).Глицерин образуется дрожжами как по¬
бочный продукт брожения. Осмотолерант-
ные дрожжи (см. раздел 9.2.1) наряду с гли¬
церином образуют в большом количестве и
другие многоатомные спирты, в том числе и
маннит. (етероферментативные молочнокис¬
лые бактерии (в частности, представители
рода Leuconostoc), образуют маннит в резуль¬
тате гидрирования фруктозы.Изменения органических кислот во фрукто¬
вых соках могут иметь разнообразный харак¬
тер в зависимости от вида инфицирующих
микроорганизмов |36]. Преобразование при¬
сутствующих в соках кислот — часто встре¬
чающийся процесс в соках. Он протекает под
действием возбудителей инфекции через цикл
лимонной кислоты или другими путями.Содержащаяся в соках L-яблочная кисло¬
та преобразуется дрожжами до этанола [26]*.
Вид Schizosaccharomycespombe являлся возбу¬
дителем порчи в польских яблочных соках
как раз за счет преобразования /,-яблочной
кислоты. Вид Saccharomyces cerevisiae также
частично преобразует L-яблочную кислоту
(рис. 9.16).Чаще преобразование L-яблочной кисло¬
ты вызывают молочнокислые бактерии. Этот
процесс, в отличие от дрожжей, приводит
к образованию I-молочной кислоты. Боль¬
шинство встречающихся в соках видов родов
Lactobacillus, Leuconostoc и Pediococcus содер¬
жат фермент i-лактатдегидрогеназу, кото¬
рый катализирует преобразование L-яблоч¬
ной кислоты в присутствии окисленной
формы кофермента — никотинамидаденин-
динуклеотида (НАД”) и марганца в 1-молоч-ную кислоту и СО-. Такое преобразование
происходит без возникновения свободных
промежуточных продуктов [132]. В результа¬
те преобразования /.-яблочной кислоты в яв¬
ность может быть снижена на 2 г/л, причем
интенсивный процесс бактериального пре¬
образования яблочной кислоты может быть
ошибочно принят за спиртовое брожение со¬
ка, вызываемое дрожжами.Многие плесневые грибы (например, Bot¬
rytis cinerea, Byssochlamys nivea, виды родов
Aspergillus и Penicillium) также могут преоб¬
разовывать /.-яблочную кислоту (вероятно,
с помощью /„-малатдегидрогеназы через об¬
разование оксалоацетата и пирувата, кото¬
рый, в свою очередь, преобразуется далее в
цикле лимоиной кислоты).Лимонная кислота содержится в больших
количествах прежде всего в цитрусовых со¬
ках, но зачастую присутствует и в других.
Она также может преобразовываться многи¬
ми видами молочнокислых бактерий — сна¬
чала цитратлиазой в щавелевоуксусную и
уксусную кислоты, затем щавелевоуксусная
кислота декарбоксилируется до пировнно-
градной кислоты, которая, в свою очередь,
восстанавливается до молочной или же окис¬
ляется до уксусной кислоты с выделением
углекислого газа. Кроме того, из двух моле¬
кул пировиноградной кислоты с освобожде¬
нием двух молекул углекислого газа могут
образовываться ацетоин и продукт его восста¬
новления 2,3-бутандиол [36]. Многие плесне¬
вые грибы (Botrytis, Aspergillus, Penicillium) пре¬
образуют нитрат, если его концентрация в
инфицированных соках достаточно велика.Винная кислота является типичной, хотя
и не единственной кислотой, содержащейся
в виноградных соках**. Преобразование вин¬
ной кислоты может происходить еще в ягодах
на лозе при инфицировании грибами родов
Botrytis, Penicillium и Aspergillus 153]. Однако в
отличие от других названных кислот винная
кислота не метабол из иру ется большинством
микроорганизмов. В принципе, ее могут пре¬
образовывать молочнокислые бактерии, но
способность к этому была обнаружена лишь
у нескольких штаммов. Преобразование вин¬
ной кислоты начинается после окончания
метаболизма I-яблочной кислоты, а это зна-*	О-Изомер яблочной кислоты и димер - ОХ-яблочная кислота не содержатся во фруктах и овощах
и, соответственно, получаемых из них соках. — Прим. науч. ред." Вопреки распространенному мнению основной органической кислотой пинограда и, соответствен¬
но, виноградного сока является /.-яблочная кислота. - Прим. науч. ред.
Микробиология фруктовых и свощных ссоонIсн, -t-Малатдє-
гидрогеназа
Коферменты
НОСН НДД’/НАДФ',
СООН активатор Мп2'
/.-Яблочная
кислотаС=0СООНРис. 9.16. Преобразование яблочной кислоты дрожжами Saccharomyces cerevisiaeчит, что реакции с винной кислотой проис¬
ходят только в уже испорченных продуктах.
Начинается этот процесс с дегидратации
винной кислоты до щавелевоуксусной кис¬
лоты. Дальнейшее протекание процесса в
случае гомоферментатниных молочнокислыхбактерий протекает, по-видимому, иначе, чем
в случае гетероферментативиых (см. рис.
9.17, 9.18). В первом случае образуются мо¬
лочная, уксусная кислоты и углекислый газ,
а во втором — янтарная, уксусная кислоты и
углекислый газ.СООН2	НСОН_М^2
НОСНсоонсоонс=оЩавелево-уксуснаякислотаНАД'
НАДНг | ,
СООН \ \/±:/1
НАД* *
Пировино-
градная
кислотаСООНHC0H/.-Молочная кислота2	СІ СООНІУксусная кислотаРис. 9.17. Преобразование винной кислоты гомоферментативными бактериями Lactobacillus plantarum.
По [109]СООН	СООН НДЦН2 СООНИСОН	С=0 I HW НОСН3„оін	{н, -U- 1ндцн2СООНЦ+)-ВиннаяСООН
Щавеле воухсус-СООН	СООН/.-Яблочная Фумаровая
ная кислота кислота кислотаснгСООНЯнтарнаяСООНПировиноградная	Уксуснаякислота	кислотаРис. 9.18. Преобразование винной кислоты гетероферментативными бактериями Lactobacillus brevis. По
[109]
520Глава 9Большое значение имеет образование орга¬
нических биогенных кислот*. Этот Процесс
может иметь место в результате преобразова¬
ния какой-либо другой кислоты — например,
/.-яблочной кислоты до ^-молочной или вин¬
ной до янтарной, причем в обоих случаях —
в результате деятельности молочнокислых
бактерий. Последние могут также преобразо¬
вывать содержащиеся в соках сахара в мо¬
лочную н (частично) в уксусную кислоту.
Способностью образовывать кислоты из са¬
хара обладают н дрожжи, и плесневые грибы,
причем некоторые из этих кислот могут не
встречаться в соответствующих соках, в свя¬
зи с чем их появление (например, глюконо-
вой кислоты) указывает на инфицирование
сока. Другие кислоты встречаются в соках в
небольших количествах, но вследствие дея¬
тельности возбудителей инфекции их коли¬
чество может увеличиваться. И, наконец, воз¬
можен обратный случай: изначально высо¬
кое содержание кислот в результате деятель¬
ности возбудителей может понизиться.Важнейшее изменение химического соста¬
ва соков связано с образованием уксусной
кислоты. Наибольшее допустимое содержа¬
ние летучих кислот, среди которых преобла¬
дает уксусная, составляет в важнейших соках
0,4 г/л (см. табл. 9.13). Образование уксусной
кислоты может начинаться (или протекать)
еще в сырье — на стадиях, предшествующих
извлечению сока (см. выше). Потенциальны¬
ми источниками инфицирования соков яв¬
ляются плоды с механическими поврежде¬
ниями, поскольку их сок обеспечивает хо¬
рошие условия для роста уксуснокислых
бактерий. Примером тому могут служить пе¬
резрелая вишня, ягоды которой лопнули во
время транспортировки, или инфицирован¬
ные бактериями 13о1гу11$ и многими уксусно¬
кислыми бактериями ягоды винограда в ста¬
дии дозревания на лозе и в которых могло
начаться образование уксусной кислоты ещедо сбора урожая. В таких случаях н результа¬
те деятельности дрожжей из сахаров образу¬
ется этанол, который уксуснокислые бакте¬
рии окисляют до уксусной кислоты (рис.
9.19). Соки, в большинстве случаев инфици¬
рованные уксуснокислыми бактериями, пос¬
ле отжима следует немедленно пастеризовать
кратковременным нагревом до высокой тем¬
пературы.Уксуснокислые бактерии являются кисло¬
тоустойчивыми и требовательными к пита¬
тельной среде аэробами [4, 5, 76, 94).Кроме уксусной кислоты, образуются и
другие вещества, например, этилацетат при¬
дающие вкусу и запаху сока «уксусный отте¬
нок», однако этилацетат, важнейший из
эфиров уксусной кислоты, синтезируется
преимущественно дикими дрожжами [138].
В обычных соках образование уксусной кис¬
лоты осуществляется молочнокислыми (ге-
тероферментативными) бактериями из саха¬
ров по пентозофосфатному (ПФ) механизму
[27]. Процесс начинается с расщепления
ацетилфосфата (рис. 9.20). Поскольку мо¬
лочнокислым бактериям (в отличие от уксус¬
нокислых) кислород для размножения не тре¬
буется, они являются очень опасными возбу¬
дителями порчи — концентрация синтезиру¬
емой ими уксусной кислоты может достигать
нескольких граммов в 1 л.Молочная кислота (О- и/или /--молочная
кислота, в различных соотношениях в зави¬
симости от штамма) является типичным
продуктом обмена веществ молочнокислых
бактерий. Ее образование зачастую происхо¬
дит при длительной выдержке мезги или сока
на какой-либо стадии технологического про¬
цесса. Так, в одном и том же соке было обна¬
ружено молочной кислоты:♦	сразу после прессования 250 мг/л;♦	после выдержки при 16 "Св течение 1 ч	250 мг/л;I	Апкогольдегид- I О Альдегиддегидоогеназа Iх оСнз рогеназа	сн3	СН3Эганол	Ацстальдагид	Уксусная кислота'I Пирролохинолинхинон, метоксанмн
:. 9.19. Окисление этанола уксуснокислыми бактериями до уксусной кислоты
погонные кислоты - кислоты, синтезированные в ходи метаболизма микроорганизмов.
Микробиология фруктових И овощных соков521♦	после выдержки при 16 “Св течение 6 ч	280 мг/л;♦	после выдержки при 16 'Св течение 24 ч	425 мг/л;♦	после выдержки при 16 “Си течение 48 ч	765 мг/л[50].Содержание молочной кислоты свыше
300 мг/л является критерием порчи, кото¬
рую можно предотвратить. Ориентировоч¬
ным предельным значением для важнейших
фруктовых соков является 0,5 г/л (см. табл.
9.13).С другой стороны, овощные соки или
овощную мезгу для понижения обычно высо¬
кого значения pH иногда намеренно подвер¬
гают молочнокислому брожению. В этом лак-
тоферментатитом способе сначала выра¬
щивают чистые культуры Ьеисопойос те-
sentenrid.es, 1~ааоЬасИ1и5 Ьгегп5, Lac.tobnc.iUus
р/ппШгит или ЬайоЬаеШщ Ие1ЬгйсШ, а затем
ими целенаправленно инфицируют предва¬
рительно пастеризованные и охлажденные
соки. Брожение происходит (в зависимости
от вида бактерий) в течение 8-24 ч при 30-
45 "С. Как только значение pH снизится до
уровня 3,8-4,2, мезгу пастеризуют и подвер¬
гают дальнейшей переработке. Инфицирова¬
ние следующей партии осуществляется пу¬тем смешивания ее с 5-10% сока, находяще¬
гося в паивьісшеіі стадии брожения. После
6-8-кратного разведения культур необходимо
использовать новую исходную чистую куль¬
туру (63, МО].Кислые фруктовые соки (pH 3,0-4,0) так¬
же можно подкислять применением чистой
культуры ІшчоЬасШт саьеі, однако целью
этойлакпюферментатштой обработки явля¬
ется не повышение стабильности продукта
при хранении, а повышение его пищевой цен¬
ности благодаря образованию /.-молочной
кислоты в концентрации примерно 10 г/л
1154 ]. В работе [96] способ молочнокислого
брожения апельсинового и виноградного со¬
ков предлагается для изготовления новых
напитков с «винным» вкусовым оттенком.Гомоферментативныс молочнокислые бак¬
терии преобразуют сахара в молочную кисло¬
ту. Они синтезируют молочную кислоту так
же, как дрожжи синтезируют спирт, то есть по
фруктозобифосфатному механизму (ФБФ).
Напротив, гетероферментативпые молочно¬
кислые бактерии синтезируют молочную кис¬
лоту по гексозомонофосфатиому или пенто-
зофосфатному (ПФ) механизму (рис. 9.20).
При этом, помимо молочной кислоты, об¬
разуются этанол и/или уксусная кислота
(в зависимости от вида и соотношения окис-Н-С-0соонСОгН-С-ОННО-С-ННАД* НАДНгН-С-ОННО-С-ННАД*НАДНгНгС-ОНС=0н2с-онС=0Н-С-ОНн-с-онНгС-О-фн~9~онн-с-онHjC-O-®Н-С-ОНН-С-ОНн'гС-О-®H0-9-HН-С-ОНн'гС-0-®Глюкозо-6-фосфат6-Фосфоглюконовая	Рибулозо-5-фосфаі	Ксилозо-5-фосфатАдено- Адено-
зинди- зинтри-
фосфат фосфатСН,соонАДФ) (АТФ)W 	Р°'«Н0=С-0~фГ Leuconostoc mesenteroidesАцетилфосфзтАцетальдегид"-с*°СООННгС-0-фf > Y \НАД* НАДН, Фосфор + 2АДФ 2АТФCHjНАДНг НАД*НАДНг НАД*СООНн-с-онСН3ГлицеринальдегидфосфзтРис. 9.20. Гетероферментативное молочнокислое брожение, вызываемое Lactobacillus brevis
и Leuconostoc mesenteroides. По [128]
522Глава 9литслышй/воестановнтелыюй активности).
Поскольку гстерофермснтативные молочно¬
кислые бактерии встречаются чаше, их обмен
веществ при инфицировании соков имеет
намного большее значение.Наряду с этиловым эфиром молочной кис¬
лоты, который может образовываться п ре¬
зультате жизнедеятельности гетерофермен-
тапншых бактерий (рис. 9.20), характерный
привкус молочной кислоты, вызываемый де¬
ятельностью молочнокислых бактерий при
инфицировании соков, приписывается преж¬
де всего диацетилу (СН3-СО-СО-СН3).
В соках из безупречного сырья он содержит¬
ся в концентрации 0,05 0,1 мг/л. Повышен¬
ное содержание диацетпла является призна¬
ком микробиологической порчи [18]. Продуктвосстановления диацетпла, ацетоин (СН ,-
СО-СНОН-СН;,), как правило, присутст¬
вует в большем количестве, однако его вкус
значительно менее заметен. Ацетони может
также синтезироваться дрожжами и плес¬
невыми грибами. Об обмене веществ и по¬
следствиях порчи соков, вызываемой молоч¬
нокислыми бактериями, см. [30].піруетіми плесневыми грибами, а также уксусі
кислыми бактериями. Если виноградные
соки из здоровых ягод содержат ее лишь в
небольших количествах, то в соках из ягод,
инфицированных ВоауНа, ее содержание со¬
ставляло до С,5 г/л. В Таких соках иа глюко¬
новую кислоту может приходиться основная
часть общего количества кислот, и при этомТаблица 9.14. Микробиологические изменения (безалкогольные) напитковВидимые измененияВ нОбразНсгсрмстич кость
Разрыв бутылокГазированные напитки
Все безалкогольные напитки
с вязкости, образо- pH > 3,5
й, слизи	Особенно фруктовые напитки5, снижение стабиль- Напитки с мякотьюНапитки с краспоокрашенным!Повышение давления СОгдрожжи или бактерии
Дрожжи или бактерии, какДрожжи, особенно осмотоле-I	рантныеДрожжи и/или плесневыеДрожжиДрожжиЫиатоыас (Ре/Лососсих)ЬкыЬааШиПлесневые грибы (дрожжи)
ДрожжиСокосодержащис напиткиНарушения аромата
Все напиткиНегазированные напитки
Газированные напитки, в основ¬
ном сокосодержащис
В основном сокосодержащис
напиткиНегазированные напиткиДрожжиУксуснокислые бактерии
Молочнокислые бактерииМолочнокислые бактерииПлесневые грибы
Микробиология фруктовых и овощных соков523их кислотный состав полностью изменяется
[28J. Вероятно, образование этой кислоты
происходит путем окисления глюкозы пол
действием глюкозоксидазы.Слизевая (галактаровая) кислота содержит¬
ся в соках, производимых из ягод, поражен¬
ных Boirytis, в концентрациях до 2 г/л [161 ].
Вероятно, она является продуктом окисления
галактуроковой кислоты.Кроме того, в соках из винограда, поражен¬
ного Boirytis, было обнаружено небольшое
повышение содержания лимонной и изоли¬
мон ной кислот, глиоксалевой, щавелевоук¬
сусной, кетоглутаровой и пировиноградкой
кислот (30, 31, 36|. Образования подобных
соединений следует ожидать и от других плес¬
невых грибов, инфицирующих фрукты.Аналогичные продукты окислительного
обмена веществ производят и уксуснокислые
бактерии. В апельсиновом фруктовом напит¬
ке они синтезировали 2-кетоглюкоповую и 5-
кетоглюконовую кислоты, которые являются
продуктами обмена веществ закисных уксус¬
нокислых бактерии |46, 136].Янтарная кислота является побочным про¬
дуктом брожения и содержится в инфициро¬
ванных дрожжами сброженных соках — до2	г/л. Кроме сахаромицет, в значительных
количествах эту кислоту синтезируют муко-
ровые грибы. Возможно, что в повышенных
концентрациях эта кислота попадает в соки
из зараженного этими грибами сырья. Обра¬
зование муравьиной кислоты различными
плесневыми грибами уже рассматривалось
выше (см. раздел 9.2.2, а также [88, 159].Масляная кислота встречается в соках
лишь эпизодически. Повышенное значение
pH способствует заражению соков масляно¬
кислыми бактериями (клостридиями) и их
размножению. Например, значения pH двух
яблочных соков, инфицированных масляно¬
кислыми бактериями, при хранении в бетон¬
ном резервуаре повысились до 4,2 и 4,4 [82].
Яблочный сок, на который в связи с этим
была заявлена рекламация, содержал в 1 л
233 мг масляной кислоты, 2540 мг 1-бутаио-
ла, 550 мг ацетона и 524 мг этанола; кроме
того, из сока интенсивно выделялись СОз и
водород. Судя по соотношению продуктов
обмена веществ, возбудитель порчи принад¬
лежал к типу микроорганизмов ацетонобу-
танолового брожения — вероятно, Clostridium
acetobutylicum.Акролеин, вероятно, также является про¬
дуктом сахарного обмена клостридий. одна¬
ко это соединение может синтезировать идругие бактерии. Продуктом реакции акроле¬
ина с полифенолами напитка являются горь¬
кие вешества |115].Присутствие в соках дигидрошикимовой
кислоты является верным признаком инфи¬
цирования молочнокислыми бактериями. По
меньшей мере некоторые их виды могут вос¬
станавливать хинную, шнкимовую и хлоро-
геиовую кислоты до дигидрошикнмовой [20.
153].Многие микроорганизмы, например, мо¬
лочнокислые бактерии родов Leuconostoc и
Pediococcus, уксуснокислые бактерии, различ¬
ные дрожжи (например, слизистые), а также
грибы (Aureubasidiumpullulans, Bottylis cinema,
виды родов Aspergillus 111’cnicillium) могут син¬
тезировать из содержащихся в соках сахаров
полисахариды, которые повышают вязкость
соков и затрудняют их обработку и фильтро¬
вание. Полисахариды молочнокислых бакте¬
рий описаны в [651. Структура полисахари¬
да, синтезированного Pediococcus, приводится
в [19], полисахарида Aureobasidium - в [12],
полисахарида Botrytis — в |37].Многие молочнокислые бактерии путем
декарбоксилирования синтезируют из неко¬
торых аминокислот /шины (например, гиста¬
мин, тирамин, фен и лэти ла мим). Физиологи¬
ческое действие аминов при употреблении
соков изучено только в отношении фенил-
этиламииа [83]. Виды родов Lactobacillus и
Leuconostoc (но не Pediococcus) преобразуют
содержащийся в больших количествах арги¬
нин в орнитин [73]. Дальнейшее разложение
отщепившейся мочевины приводит к образо¬
ванию NH:t и со2.«Затхлый», «плесневелый» привкус, обра¬
зуемый плесневыми грибами, произрастаю¬
щими на сырье или в соках, зачастую являет ■
ся более неприятным или, по меньшей мере,
приводит к более сильному ухудшению каче¬
ства по сравнению со многими из описанных
выше веществ. Химическая природа горьких
eewficme, в больших количествах образуемых
видами Penicillium, неизвестнаК счастью, на предприятиях, выпускаю¬
щих соки, инфицирование плесневыми гри¬
бами происходит редко. Это обстоятельство
важно для обнаружения в соках и напитках
на их основе опасных микотоксинов. Образо¬
вание этих продуктов обмена веществ было
бы возможно в присутствии кислорода под
плотным грибковым слоем в емкости или
упаковке, открытой потребителем и остав¬
ленной на длительное время. Образование
пленки мицелия на поверхности соков н ем-
524костях необходимо предотвращать. Меры
следует принимать уже при подозрении о
возможном появлении микотокешюн. Лю¬
бой напиток, содержащий мицелий плесне-
пых грибов, следует считать испорченным и
не пригодным к употреблению.Наиболее опасные микотоксины — аф.м-
токсииы — до настоящего времени не были
обнаружены н соках и напитках на их основе
[ 15(і| Дна синтезирующих афлатокенн вида
рола /\spergillus встречаются на сг.ірі«е лишь в
исключительных случаях. Исследования ча¬
сто поражаемых грибами ягод винограда чи и
одном им случаев не выявили микроорганиз¬
мов, синтезирующих афлагокспны 1108].Читулиїї может синтезироваться многими
плесневыми грибами (например, РепісіІІіит
схр/тхит, возбудителем бурой гнили яблок,
груш, айвы, абрикосов, персиков и помидо¬
ров, а также /’. ипісае и ВуьяосЫатуз пігіеа).
В яблочной гнилн он может содержаться в
количестве до 1 г/кг. Плесень РепісіШит ех-
рап.чит появляется в случае, если плоды по¬
вреждены или изъедены осами. Лишь около
половины образованной Р, ехрагшт плесени
на яблоках и грушах содержит значительное
количество патулина. Особенно подвержена
ннфнинрованпю падалица, длительное вре¬
мя лежащая на земле. Поскольку патулин в
кислойсреде устойчив к нагреванию, при па¬
стеризации он не разрушается. Здоровая пло¬
довая ткань не содержит патулина, п по¬
скольку его образование зависит от присут¬
ствия кислорода, оно, как и образование бис-
сохламиионий кислоты грибами ВузаисЫатун
/ик'а, едва ли возможно из-за наличия соот¬
ветствующего грибкового мицелия при обыч¬
ном консервировании сока. Поданным 1982 г.,
из 68 фруктовых соков и продуктов только
три продукта содержали натулин, причем в
количествах, не опасных для здоровья 113]. По
данным [ 157], натулин был обнаружен в 17,4%
исследованных яблочных соков и в 20,8% яб¬
лочных напитков, однако во всех случаях в
количествах менее50 мкі'/л (рекомендованно¬
го ВОЗ предельного значения)*.В 21 пробе фруктовых соков и 21 пробе кон¬
центрированных фруктовых соков патулин
был обнаружен в количествах, меньших мак¬
симального рекомендованною ВОЗ (50 мкг/кг)
[40], из -»того следует, что соки и концелт-рнрованные соки, произведенные из безуп¬
речного сырья при правильной организации
производства, не содержат сколько-нибудь
значительных количеств патулина Напро¬
тив, патулин зачастую содержится в вино¬
градных соках из регионов с прохладным и
влажным климатом.Охратоксии А довольно часто встречается
в красных виноградных соках (максималь¬
ное содержание — 4,7 мкг/л), и реже — в бе¬
лых (максимальное содержание 0,7 мкг/л).
Его синтезируют в основном пеншшлловые
грибы |84]. Охратоксии Л был обнаружен так¬
же во фруктовых желейных продуктах, пора¬
женных плесенью [ 1171. Трихотецин и изо-
трихотецин, которые синтезируются Tricho-
thecium roseuin непосредственно на ягодах ви¬
нограда, н соках, по-видимому, не опасны для
здоровья [85].Для важнейших микроорганизмов, синте¬
зирующих патулин, и качестве субстрата не
пригодны мармелад** и конфитюры с содер¬
жанием сахара более 60% и нормальным со¬
держанием кислот, и поэтому продукты это¬
го типа, пораженные плесенью, патулин неВ связи с этим следует также упомянуть
фитоалексины, которые образуются при ин¬
фицировании частей растений во время зи¬
мовки. Например, 8-метпктпсорален обра¬
зуется при поражении клубней сельдерея
Sclerotinia sderotiorum (это вещество повы¬
шает чувствительность кожи к ультрафиоле¬
товому свету, и следствием являются солнеч¬
ные ожога). Другие фитоалексины были об¬
наружены также в моркови и ягодах вино¬
града.Таким образом, важнейшей профилакти¬
ческой мерой для предотвращения инфици¬
рования продуктов является использование
только качественного сырья, его быстрая пе¬
реработка, а также надлежащее использова¬
ние на предприятии тепловой обработки и
дезинфицирующих средств.9.5.	Защита соков
от инфицирования
микроорганизмамиОсновной целыо производства фруктовых и
овощных соков, как и напитков на фрукто-сокс и напитках, содержащий яблочный сок, ранный 50 мкг/кг. - Прим ипуч. pel).** Здесь под мармеладом понимается конфитюр, нроиапедепиый из цитрусовых фруктов. - Прим.
Микробиология фруктовых и овощных соковпои и овощной основе является сохранение
качества изготовленных продуктов. Описан¬
ные » разделе 9.1 микроорганизмы, находя¬
щие для своего развития подходящие субст¬
раты в различных напитках (см. раздел 9.2).
на который они попадают различными спо¬
собами (см. раздел 9.3), более или менее спе¬
цифически изменяя его (см. раздел 9.4), на
любой стадии технологического процесса не
должны содержаться в количествах, которые
могут вызвать существенное изменение про¬
дукта. 13 готовом напитке после розлива их
вообще не должно быть, «роме того, должна
быть исключена и возможность вторичного
загрязнения.Возможности для уменьшения количест¬
ва инфицирующих микроорганизмов огра¬
ничены (стабилизация, сепарация, частично
фильтрование). Чтобы гарантировать сохра¬
нение качества продукта в течение длитель¬
ного времени, то есть вплоть до момента его
потребления, необходимо обеспечить его сте¬
рильность в течение всего срока годности.
Для этого применяются, во-первых, физиче¬
ские (обеспложивающая фильтрация, нагре¬
вание, замораживание) и, во-вторых, хими¬
ческие способы, обычно заключающиеся в
использовании консервантов. О методах кон¬
сервирования см. [55, 64, 93], а также соот¬
ветствующие разделы [152|.9.5.1.	КонсервантыИспользование химических веществ в целях
консервирования — консервантов регламен¬
тируется особыми нормами. Практически во
всех странах для продуктов на основе фрук¬
тов разрешается использовать в качестве
консервантов только сорбиновую, бензойную
и (в некоторых странах) муравьиную кисло¬
ты. Этот допуск ограничивается большей ча¬
стью промышленными соками, предназна¬
ченными для дальнейшей переработки, на¬
пример, во фруктовые сиропы или на основы,
используемые для изготовления безалкоголь¬
ных фруктовых напитков. Количественное
содержание попадающих в готовый напиток
консервантов ничтожно мало, в связи с чем
они не оказывают на конечный продукт ни¬
какого консервирующего эффекта*.Углекислота (диоксид углерода)Так называемые «тихие» негазированные на¬
питки более подвержены микробиологиче¬
скому инфицированию чем напитки, содер¬
жащие углекислый газ, что видно уже из
сравнения численности микроорганизмов в
газированных и негазированных минераль¬
ных водах [130].В напитках, не содержащих углекислоты,
могут развиваться даже аэробные организмы
(плесневые грибы, уксуснокислые бактерии
и различные виды дрожжей), что никогда не
вызывает проблем в напитках, содержащих
С02. На эффекте сдерживания роста микро¬
организмов в среде с повышенным содержа¬
нием СОт основан способ Бёхи, применяе¬
мый для хранения фруктовых соков. Способ
основывается на следующих принципах и
факторах.Размножение 'дрожжей прекращается при
содержании COj около 15 г/л, но сдержива¬
ние процесса брожения проявляется лишь
при значительно более высоких давлениях
COj. Отсюда вытекает основное требование,
предполагающее закладку соков на хранение
только с низкой обсеменекностью. Только в
этом случае образование спирта будет оста¬
ваться на столь незначительном уровне, что
им можно пренебречь.Рост молочнокислых бактерий, однако, не
сдерживается указанным количеством COj.
Поэтому в условиях хранения по способу Бёхи
они размножаются во фруктовом соке или
напитке на его основе, что вызывает физико¬
химические и органолептические изменения
продукта (например, появление так называе¬
мого привкуса «емкости», см. раздел 9.1.2.1).Углекислота и ее ангидрид С02, в атмо¬
сфере которого закладываются на хранение
фруктовые соки и который используется для
газирования других напитков, не являются
консервирующими веществами в строгом
смысле — они даже не обладают сдерживаю¬
щим действием по отношению ко всем возбу¬
дителям инфекции. Тем не менее их сдержи¬
вающее действие но отношению к важней¬
шим возбудителям порчи напитков, содержа¬
щих СО2, значительно и в техническом плане
очень важно (см. [163]).*	Основополагающим стандартом ГОСТ Р 51398 применение консервантов во фруктовых и овощных
соках запрещено; окончательная редакция Единого стандарта Codex Alimentarius на фруктовые соки и
нектары, утвержденная 26-й Сессией Codex Alimentarius 30.06.-7.07.2003 г. относит нормативное
регулирование применения консервантов — бензойной и сорбиноиой кислот и их солей к области
национального законодательства страны-имнортера соков и других продуктов переработки фруктов. -
Прим. науч. ред.
526Глава 9При ннфнішроваїши Candida scellata по¬
степенное повышение давления CO2 с O.C до
2,4 бар приводит к постепенному снижению
рос та этих микроорганизмов, Это означает.что углекислый газ оказываетзаметное .чи¬костатическое, то есть сдержітающее раз-миожеппе дрожжей действие.Микоцндноедействие (при котором происходит гибельмикроорганизмов), напротив, ш^значительно.В напитке на основе фруктовой> сока (pH 2.0,экстрактивные вещества 10 %)і с давлениемСО2 4,5 бар, инфицированномдрожжами вколичестве 100 клеток/мл, дляі уменьшениячисленности дрожжей до 1 кліетки/мл прикомнатной температуре понадобилось 17 су-ток. 11201.Присутствие СО2 в папитке лишь незна¬
чительно улучшает эффективность пастери¬
зации [Н>|.Сернистая кислота (диоксид серы)В производстве виноградного сока сернистая
кислота используется в качестве консерви¬
рующего средства для обработки винного
сусла и пина. Для увеличения срока годно¬
сти сладких безалкогольных напитков, их
фруктовых основ и исходных купажных сме-
ceii использовать сернистую кислоту запре¬
щено. Она может попасть в готовые напитки
лишь с. промышленными цитрусовыми со¬
ками, однако сернистую кислоту зачастую
применяют в производстве напитков в каче¬
стве дезинфицирующего средства.Сернистая кислота обладает широким ан¬
тибактериальным действием. Бактерии, как
правило, отличаются большей чувствитель¬
ностью к пей, чем дрожжи и плесневые грибы.Несиецифическосантимикробное дейст¬
вие сернистой кислоты зависит от ее концен¬
трации, температуры, химического состава
и — существенно — от pH среды. С уменьше¬
нием pH и связанным с этим увеличением
концентрации недиссоциированной сернис¬
той кислоты ее антимикробное действие воз¬
растает. Свободная H2SO:l более чем в 1000
раз эффективнее против Escherichia coli,
чем продукты ее диссоциации HSO:i nSOf\
О механизме ее действия см. [30, 160].
Диметилдикарбонат (ДМДК, «Velcorin»)*
Кратковременная высокотемпературная пас¬
теризация, хорошо зарекомендовавшая себя в
производстве фруктовых соков, при изготов¬
лении безалкогольных напитков, как прави¬
ло, не применяется. Для этого в Германии*	“Vclaniiib («Ве.'исорнн») - коммерческое иазва;разрешено применение ДМДК (в Австрии и
Швейцарии он не разрешен). ДМДК относи¬
тельно быстро распадается на метанол и уг¬
лекислый газ, а это означает, что по оконча¬
нии процесса распада необходимо принять
меры но защите напитка от вторичного ин¬
фицирования. Па практике обработка напит¬
ка с помощью ДМДК должна осуществлять¬
ся непосредственно перед розливом, после
которого бутылки шзамедлитслыюукуиорп-ДМДК действует прежде всего против
сбраживающих и пленчатых дрожжей, а так¬
же против уксуснокислых и молочнокислых
бактерий (см. информацию о продукте «Вел-
корни»),Сорбиновая кислотаАнтимикробное действие 2,4-гексадиеновой
кислоты направлено в первую очередь про¬
тив дрожжей и плесневых грибов. Большин¬
ство видов дрожжей погибают в диапазоне pH
3,0-5,0 при концентрациях 1000 мгеорбнно-
вой кислоты/кг фруктовой основы или ис¬
ходной купажной смеси, но некоторые виды
погибают лишь при двойной концентрации.
Эффективность сорбиновой кислоты по от¬
ношению к молочнокислым и уксуснокислым
бактери я м (СІОзІтШіит и Р$еис1итопан) в боль¬
шинстве случаев ниже, чем против грибов.Сорбиновая кислота сильнее сдерживает
размножение клеток, чем процессы брожения
и дыхания. Она реагирует, вероятно, с тноло-
выми группами в клеточных мембранах, что,
как представляется, ухудшает поглощение
клетками питательных веществ субстратов
[ИЗ]. Некоторые виды устойчивы к субле-
тальным концентрациям сорбиновой кисло¬
ты. Сахара и К'аС! повышают антимикроб¬
ное действие сорбиновой кислоты. Эффек¬
тивность действия сорбиновой кислоты воз¬
растает с уменьшением значения pH среды,
как это в общем случае свойственно всем кис¬
лотам с консервирующим действием, но даже
в диапазоне высоких значений pH (5-6) сор¬
биновая кислота еще обладает достаточным
антимикробным действием [78, 79].Сорбиновую кислоту чаще всего приме¬
няют в виде соли калия. Обычно готовят
10%-иый и более рабочий раствор, который
вносят в соответствующее количество про¬
дукта. Предельному значению 1,0 гсорбнно-
вой кислоты/кг фруктовой основы соответ¬
ствуют 1,34 г сорбата калия/кг. Необходи¬
мым условием достижения консервирующего
іе препарата ДМДК. - Прим. науч. ред.
Микробиология фруктовых и овощных сэков527эффекта является равномерное распределе¬
ние консервирующего средства. Рабочий раст¬
вор хранится лишь ограниченное время. Сор-
биновую кислоту следует хранить в закры¬
той упаковке и беречь от действия света и
повышенных температур.Бензойная кислотаБен:юйная кислота и ее производные дейст¬
вуют прежде всего против дрожжей и плесне¬
вых грибов, однако ее действие распростра¬
няется и на некоторые бактерии. Консерви¬
рующее действие бензойной кислоты объяс¬
няется ее влиянием на проницаемость клеток
микроорганизмов. С уменьшением pH сте¬
пень диссоциации бензойной кислоты умень¬
шается и антимикробное действие, соответ¬
ственно, возрастает. Поэтому бензойная кис¬
лота пригодна в первую очередь для консер¬
вирования кислых субстратов.Устойчивые по отношению к бензойной
кислоте дрожжи, содержащиеся з безалко¬
гольных напитках, выдерживают десяти¬
кратные концентрации но сравнению с неус¬
тойчивыми видами (58].Кристаллическая бензойная кислота,
представляющая собой белый порошок, гиг¬
роскопична и потому ее следует хранить в
герметично закрытой упаковке. Вследствие
низкой растворимости ее обычно применяют
в виде 10-20%-ного водного раствора натрие¬
вой соли: 1,0 г бензойной кислоты соответ¬
ствует примерно 1,2 г бензоата натрия.
Муравьиная кислотаИз всех фруктовых кислот муравьиная кис¬
лота обладает наиболее сильным фунгицид¬
ным действием и эффективна против бакте¬
рий. Тормозящая рост микроорганизмов кон¬
центрация зависит от вида микроорганизмов
и поэтому варьирует в широких пределах.
Образование муравьиной кислоты в инфи¬
цированном сырье под действием различных
плесневых грибов может создать ошибочное
впечатление об ее использовании (в наруше¬
ние нормативных актов) для целей консерви¬
рования (см. раздел 9.2.2).Действие муравьиной кислоты наиболее
оптимально в кислотной области pH. При
pH 3,0 85% муравьиной кислоты присутству¬
ет в недиссоциированной форме, обладающей
антимикробным действием, а при pH 6,0 —
всего лишь 0,56%.В заключение следует сказать, что в про¬
изводстве фруктовых и овошных соков (см.
раздел 1.3.2) использование консервантов не
допускается. Консервирование соков осуше-ствляется исключительно физическими спо¬
собами. В тех случаях, в которых использо¬
вание консервантов разрешено предписания¬
ми, например, в малых концентрациях —
100 мг/л, это ни в коем случае не может заме¬
нить соблюдение установленных санитарно-
гигиенических производственных норм. Б со¬
четании с ними целенаправленное примене¬
ние консервантов может существенно улуч¬
шить сроки годности основ для изготовления
напитков, исходных купажных смесей, а так¬
же готовых напитков.Консерванты уже в малых концентрациях
(100-300 мг/л) способны подавлять порчу
безалкогольных напитков с pH выше 3,0, вы¬
зываемую процессами брожения, однако не¬
которые штаммы дрожжей сохраняют спо¬
собность размножения в таких напитках и
при концентрации бензойной кислоты в
600 мг/л. Сорбинопая кислота в этих случа¬
ях, как правило, не эффективна, но такие
дрожжи, толерантные к действию консерван¬
тов, встречаются довольно редко. Появление
на предприятии устойчивых к действию кон¬
сервантов видов дрожжей большей частью
является следствием некачественной мойки
и дезинфекции, в результате чего и происхо¬
дит селекция устойчивых штаммов.Сравнение действия бензойной и сорбп по¬
вой кислот (в аэробных условиях при pH 3,0)
на дрожжи из безалкогольных напитков по¬
казывает, что рост 60% дрожжей подавля¬
ется бензойной кислотой в концентрации
100 мг/л. Добавление сорбиновой кислоты
в такой же концентрации подавляет рост
дрожжей всего на 27%. Штаммы рода Candida
обладают большей устойчивостью к дейст¬
вию сорбиновой кислоты (в 2-4 раза), чем к
действию бензойной. И наоборот, все дрож¬
жи родов Caccharnmyces и Zygosaccharomijces
(особенно вид Zygosaccharomyc.es bailii) обла¬
дают особо высокой толерантностью к бен¬
зойной кислоте (см. раздел 9.2.1) 11211.Неспецифическое определение стабиль¬
ных консервантов возможно микробиологи¬
ческими методами 1103, 110].9.5.2.	Подавлениежизнедеятельности
инфицирующих
микроорганизмов
тепловой обработкойТеоретические основы тепловой обработки
продуктов в целях подавления жизнедеятель¬
ности микроорганизмов онисаиы в специа-
лнзировашюй литературе (см., например,
1152]). Однако граничные условия, при кото¬
рых микроорганизмы по фруктовых и овощ¬
ных соках гибнут полностью, еще не совсем
изучены, Поэтому без детального изучения
конкретных условий нельзя заранее предска¬
зать, при каких условиях следует проводить
стерилизацию того пли иного продукта на
том или ином предприятии. Это объясняется
не только специфической устойчивостью раз-
личнмх инфицирующих микроорганизмов к
тепловым нагрузкам, по и влиянием нагревае¬
мой среды, которое может быть очень различ-Вегетатнвные клетки бактерий, дрожжей
п плесневых грибов погибают уже при тем¬
пературах. всего на 10-15 'С превышающие
температуру, при которой их активность оп¬
тимальна. Обычно для достижения приемле¬
мой стабильности продукта бывает достаточ¬
но пастеризации при 65-80 “С. Если же в
продукте присутствуют спорообразующие
бактерии или аскоспоры ВумосЫатуь, требу¬
ются существенно более высокие температу¬
ры. В обоих случаях необходимым условием
эффективной стерилизации является нали¬
чие информации о термоустойчивости ука¬
занных микроорганизмов. Предполагается,
что воздействие тепла приводит к денатури¬
рованию клеточных белков, и оно протекает
тем медленнее, чем меньше содержание воды
в клеточных тканях. Возможно, это объясня¬
ет высокую термоустойчивость спор.9.5.2.1.	Влияние числамикроорганизмовПрежде считалось, что все микроорганизмы
одного вида при достижении определенной
температуры (так называемой точки леталь¬
ности) мгновенно погибают. В настоящее
время установлено, что гибель микроорганиз¬
мов зависит от продолжительности обработ¬
ки. 11ри одной и той же температуре в каждую
единицу времени погибает одинаковое коли¬
чество живых микроорганизмов. Таким об¬
разом, процесс гибели микроорганизмов под
действием генла имеет логарифмическую за¬
кономерность, Это означает следующее:♦	продолжительность тепловой обработки,
необходимая для достижения стерилизу¬
ющего эффекта, зависит от количества
микроорганизмов в продукте;♦	теоретически невозможно достичь абсо¬
лютной стерильности, поскольку кривая
летальности микроорганизмов лишь асимп-тотическн приближается к нулю; обычно
применяемое понятие «практически стери¬
лен» означает, что соответствующий про¬
дукт с большой долей вероятности больше
не содержит живых микроорганизмов.9.5.2.2.	Влияние температурыНа практике фруктовые соки могут подверг¬
нуться инфицированию плесневыми гриба¬
ми, несмотря на то, что температура обеспло¬
живания составляет 82 °С. Этой температуры
обычно бывает достаточно для подавления
вегетативных клеток, но недостаточно, что¬
бы остановить рост плесневых грибов — лля
этого необходимо, чтобы продукт закладывал¬
ся на хранение при температурах 98-100 “С.
Известно, что инфицирование плесневыми
грибами было устранено путем замены плас¬
тинчатого аппарата на установку для извле¬
чения ароматобразуюших веществ, работаю¬
щую при 100 °С [72]. Объяснить это можно
тем, что при нормальных температурах пас¬
теризации споры грибов и бактерий выжива¬
ют, и для их гибели необходимы более высо¬
кие температуры. В случае сомнений следует
применять температурные режимы, при ко¬
торых происходит гибель спор предполагае¬
мых микроорганизмов.Опасным плесневым грибом, вызываю¬
щим порчу фруктовых соков, является Bysso-
chlamys fulva (из-за очень высокой термоус¬
тойчивости его аскоспор). В лабораторных
условиях гибель аскоспор вызывалась пяти¬
минутным нагреванием до температуры 86 °С.
Штамм В. nivea оказался более термолабиль¬
ным, и поэтому среди других микроорганиз¬
мов, вызывающих порчу фруктовых соков, он
не играет большой роли [131].Термустойчивость спор даже у различных
штаммов одного вида микроорганизмов ме¬
няется в очень широких пределах. Доля ле¬
тальности погибших аскоспор одного и того
же штамма Byssochlamys fulva, н свою очередь,
сильно зависит от температуры, продолжи¬
тельности и среды нагревания (например,
температура от 60 до 70 °С не является ле¬
тальной для аскоспор, напротив, даже повы¬
шает активность их прорастания). Темпера¬
тура 80 °С в зависимости от продолжитель¬
ности нагрева может как способствовать про¬
растанию спор, так и вызывать их гибель, а
температура 95 °С вызывает массовую гибель
спор. Полная гибель спор происходит лишь
при 100 °С [39, 66].На летальность различных микроорганиз¬
мов и их устойчивых форм влияет не только
Микробиология фруктовых И 080ЩНЫХ соков529фактор времени, но и уровень теплового воз¬
действия: чтобы достичь одного II того же
эффекта, при высоких температурах требует¬
ся меньшая продолжительность нагревания.
Эффективность уничтожения микроорганиз¬
мов с повышением температуры (от 121,1 °С
п выше) быстро возрастает, а при пониже¬
нии температуры (or 120 'С и ниже) — очень
быстро убывает. Поэтому овощные соки, ча¬
сто содержащие споры бактерий, необходимо
стерилизовать при повышенных темпера-Свяэь между температурой стерилизации
(°С) и продолжительностью выдержки (мин)
показана на рис. 9.21. Указанные значения
фактора стерилизации или летальности Fq
(4, G, 8 и 10), свидетельствуют о том. что тем¬
пература, измеренная о продукте во время его
тепловой обработки, оказывает такой же ле¬
тальный эффект на микроорганизм (при зна¬
чении Z ~ 10 'С, которое представляет собой
величину, па которую необходимо повысить
температуру, чтобы уменьшить время гибели
микроорганизма на 1/10), как и выдержка
при 121,1 “С в течение F0 мин. Если, напри¬
мер, известно, что овощной сок стерилизуют
с Fq - 5, то это означает пятиминутную вы¬
держку сока при 121,1 °С. При стерилизации
томатного сока и продуктов с таким же зна¬
чением pH тепловая обработка обычно про¬
водится с Fo - 0,7 [ 146].Для остальных овощных сокое требуется
Fa не менее 4. На практике обычно значения
фактора стерилизации составляют от 5 до 6,
а в неблагоприятных случаях (при высоком
значении pH, высокой обсемененности и
т. п.) — до 10. Время выдержки при опреде¬
ленных температурах можно определить по
рис. 9.21. Если, например, стерилизацию
овощного сока следует проводить при Fo — 6
при 115 "С, то длительность выдержки долж¬
на составлять 26 мин, в то время как при
124 ‘С для этого потребуются только 3 мин.
Поэтому лучше проводить стерилизацию
при высоких температурах (122-126 ”С), по¬
скольку летальность микроорганизмов при
124 "С в 2 раза, а при 126 'С в 3 раза выше,
чем при 121 “С. За счет этого продолжитель¬
ность выдержки уменьшается в 2 и, соответ¬
ственно, в 3 раза [63].В отличие от нагревания обеспложивание
с применением низких температур практиче¬
ски или полностью невозможно. В быстроза¬
мороженных и хранящихся при 20 °С фрук¬
товых соках большая часть микрофлоры
остается жизнеспособной. Бактерии, напри-мер, могут сохранять сиюсобпо1'1ьк размно-женшо в течение несколЬКИХ МССЯ1Для овощных соков с• незначии;лыюй об-семепенностыо зачасту!о бывает лостаточпохранения при пониженпых температурах винтервале от -2 до + Î! X. При ^IVTb болеевысоких температурахили при Д,'игтельномхранении в продуктах може т начат!:>СЯ броже-пне, вызванное криофильными, то
достойкпмн дрожжами.естьхоло-9.5.2.3. Влияние pHНеобходимая продолжидельностьтепловоговозден ствия су шествс! 1• от хнми-ческою состава обрабатываемогосока. Осо-бое влияние оказывает (то есть значение pH. Та1к, например, факторстерилизацни (Р„) вишневого сока с pH 3.3
составляет 0,002, тогда как для овощного сока
это значение равно 6, то есть в 3000 раз боль¬
ше [63].Этот пример свидетельствует о том, какое
большое практическое значение имеет кис¬
лотность продукта при проведении тепловой
стерилизации. Кислые соки (например, мно¬
гие фруктовые, см. табл. 9.3) требуют при
прочих равных условиях стерилизации зна¬
чительно меньшей выдержки, чем менее кис¬
лые, какими являются большинство овощ¬
ных соков. Вофруктовых соках со значением
pH 2,5-3,5, как и в напитках с pH ниже 4.5,
практическая стерильность достигается про¬
стой пастеризацией, то есть нагреванием до
75-80 °С и выдержкой в течение нескольких
минут.Если это допускается нормативными ак¬
тами, условия проведения стерилизации мож¬
но улучшить с помощью подкисления. Иног¬
да это возможно благодаря смешиванию двух
соков с различной кислотностью. Возможно
и микробиологическое подкисление с помо¬
щью молочнокислых бактерий (см. раздел
9.4.2). Более простой способ — это добавле¬
ние разрешенных нишевых кислот (молоч¬
ной или лимонной), по дозировку кислоты
всегда следует определить предварительно,
так как буферная способность соков (даже
одного и того же вида) может существенно
варьировать.Споры бактерий в слабокислом интервале
значений pH (овощные соки) очень термоус¬
тойчивы. Для гибели спор ОоьМ/Нит Ьпги-
Ипит выдержка при тепловой обработке при
pH 4 составляет 20 ми и, при pH 6,5 - уже
87 мин, а при pH 7 — 155 мин. Поэтому вслед¬
ствие более сильного инфицирования спора¬
110	115	120	125 °СРис. 9.21. Зависимость между температурой стерилизации ('С| и временем выдержки (мин) при f0 = 4, 6,
8 и 10. По [63]ми бактерий из-за контакта сырья с землей,
именно эти соки требуют особенно тщатель¬
ной стерилизации. В случае овощных соков
наряду с ВасШиз соа%и1ат особенно опасны
термофильные микроорганизмы, вызываю¬
щие порчу продукта (например, В. зСеагмИег-
торМи$).9.5.2.4.	Влияние солейСоли по-разному влияют на термоустойчи¬
вость микроорганизмов. Одновалентные ка¬
тионы в больших концентрациях обычно ее
усиливают, а двухвалентные уменьшают.
Помимо вида соли очень важна ее концент¬
рация. Поваренная соль ЫаС1, которую до¬
бавляют во многие овощные соки (напрнмер,в томатный), в количестве от 0,5 до 3% дей¬
ствует на споры бактерий таким образом, что
их термоустойчивость повышается. При бо¬
лее высоких концентрациях устойчивость
спор бактерий понижается. Галотолерант-
ные, то есть устойчивые к соли организмы
реагируют иначе.9.5.2.5.	Влияние сахаров,белков,пряностей и других веществСахара удлиняют время гибели спор и повы¬
шает термоутойчивость дрожжей и плесне¬
вых грибов. Для продления времени выжи¬
ваемости спор, обычно бывает достаточно
очень малых количеств сахаров. Влияние са¬
харов, естествен но, зависит от осмотолерант-Таблица 9.15. Время (мин), необходимое для гибели 90% дрожжевых клеток в виноградном
и апельсиновом соках при различной температуре пастеризации
и различных концентрациях бензоата натрия. По [71]Виноградный сокАпельсиновый 1Температура пастеризации, С49 545950 5560Концентрация бензоата натрия, млн-1Время гибели микроорганизмов, мин0Более 170 501092 93,350Болес 170 22455 52,510030 152,540 3.51,6250 ‘1812 350012 3-8 Менее 1
Микробиология фруктовых и овощных соков531мости (см. раздел 9.2.1) соответствующих
микроорганизмов. Осмофнльные организмы
при высоких концентрациях сахаров лучше
защищены от действия тепла, чем неосмо-
фильные.Белки (например, желатин) проявляют
заиц 1тное действие по от1 юше! шю к м и кроор-
ганизмам точно так же, причем нативный бе¬
лок обладает лучшим защитным действием,
чем денатурированный.Эфирные масла уменьшают термоустон-
чивость бактерий, дрожжей и плесневых гри¬
бов. Подобные ингибиторы жизнедеятельно¬
сти микроорганизмов содержатся во многих
пряностях, а также в самих овощах. Этот эф¬
фект может иметь значение, например, при
тепловой обработке томатных соков, в кото¬
рые часто добавляют пряности,9.5.2.6.	Влияние консервантовПоскольку эфирные масла представляют со¬
бой природные вещества, обладающие кон¬
сервирующим эффектом (см. раздел 9.2.1),
они могут усилить эффективность добавлен •
ных в соки консервантов при последующей
тепловой обработке. Количественное под¬
тверждение этого синергического эффекта де¬
монстрирует табл. 9.15. Термоустойчивость
дрожжевых клеток в апельсиновом соке при
дополнительном применении консервантов
снижается сильнее, чем в виноградном. Бо¬
лее низкое значение pH апельсинового сока
повышает концентрацию недиссоциирован-ноіі бензойной кислоты, которая может про¬
никать в клетки и вызывать их гибель; сорбн-
новая кислота действует таким же образом.
Сочетание тепловой обработки с предвари¬
тельным использованием консерванта может
показать хорошую эффективность в произ¬
водстве для цитрусовых соков [71], однако
применение консервантов во фруктовых и
овощных соках запрещено нормативными
актами.9.5.2.7.	Влияние мутной взвесиМутная взвесь также оказывает влияние на
результат стерилизации: незначительные ко¬
личества частиц плодовой мякоти (напри¬
мер, в неосветлениых яблочных соках) не
оказывают существенного влияния на ле¬
тальность микроорганизмов. Высокая доля
мякоти, напротив, существенно замедляет
процесс гибели микроорганизмов (рис. 9.22).Поэтому обсемсненность мезги имеет еще
более важное значение, чем в осветленных
соках. Болес сильное размножение микроор¬
ганизмов приводит к тому, что обычный ре¬
жим пастеризации не даст необходимого эф¬
фекта. что приводит к порче продукта. Кроме
того, микроорганизмы лучше размножаются
в соках с мякотью, чем в осветленных соках.
При изготовлении соков с мякотью суще¬
ствует риск накопления остатков продуктов
и возникновения в малодоступных местах
очагов инфекции, распространяющих возбу¬
дителей порчи.Время (с)	Время (с)	Время (с)Рис. 9.22. Уровень летальности дрожжевых клеток (число клеток/мл) после 15, 30 и 45 с нагревания
до 55 ’С в осветленном яблочном соке, яблочном соке с мякотью и яблочной мезге. По [44)
532В заключение следует подчеркнуть, что
успех тепловой обработки определяется не
только температурой. Как и во всех способах
обеспложивания, при тепловой стерилиза¬
ции необходимо учитывать всю совокуп¬
ность условий, при которых проводится об¬
работка. Количественные значения парамет¬
ров стерилизации определяются на основа¬
нии опыта и с учетом заданных технологи¬
ческих условии.9.5.3.	Обеспложивание высоким
давлением (паскализация)Различные виды микроорганизмов но-разно-
му ведут себя при изменении давления. Ве¬
гетативные клетки бактерий обладают наи¬
большей чувствительностью, а споры бакте¬
рий, напротив, могут переносить давления до
1000 МПа. Для деактивации спор обработку
давлением можно повторить через некоторый
промежуток времени. Дрожжи и плесневые
грибы обладают относительной чувствитель¬
ны к давлению. Чем лучше снабжение клеток
микроорганизмов питательными вещества¬
ми, тем выше их устойчивость к давлению;
повышенная температура наоборот снижает
устойчивость (см. раздел 5.1.4).Эффективность паскализации тем выше,
чем быстрее снимается давление. Гибель кле¬
ток основывается на разрушающем действии
пузырьков газа, выходящего из клеток. Газовые
пузырьки разрушают структуру цитоплазмы
и разрывают клеточную мембрану и стенки.На практике применяют следующие спо¬
собы обработки давлением:♦	обработка с использованием С02;♦	обработка гидростатическим давлением193}.Способом с использованием углекислого
газа при рабочих давлениях от 5 до 60 МПа
можно снизить число микроорганизмов в со¬
ках в 1QS раз (в мл), но деактивации спор бак¬
терии при этом не происходит. Обеспложи¬
ванием фруктовых соков с помощью высоко¬
го гидростатического давления при 400 МПа
и комнатной температуре можно в течение
10 мин снизить содержание микроорганизмов
в 101 раз. В этом случае в отличие от обработ¬
ки углекислым газом можно достичь уничто¬
жения спор бактерий уже при 100-300 МПа.Например, действие давления 400 МПа
при комнатной температуре в течение 5 мин
существенно деактивирует Micrococcus luteus,
дрожжи Candida albicans и Saccharomyces cere-
visiae, а также плесневые грибы Aspergillus
niger n Penicitliwn citrinum. Выживает только
Bacillus subtilis (благодаря спорообразовани ю).
Примерно такое же действие оказывает дав¬
ление 100 МПа при 57 °С. Обработка давле¬
нием в 400 МПа при 20 'С в течение 5 мин
была достаточна для стерилизации мандари¬
нового сока и концентрированного мандари¬
нового сока, но даже давления 600 МПа при
57 “С в течение более 5 мин недостаточно,
чтобы полностью подавить ферментативную
активность пектиназы. Поэтому в целях со¬
хранения стабильности мутной взвеси реко¬
мендуется обработанный высоким давлением
мандариновый сок хранить при низких тем¬
пературах [144].Обработка давлением не вызывает изме¬
нений основных веществ, входящих в состав
продукта, ее влияние на аромат незначитель¬
но (в неосветленных соках прямого отжима
могут наблюдаться небольшие изменения
размеров частиц).
Глава 10ОЦЕНКА И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
ГОТОВЫХ ПРОДУКТОВ10.1.	Органолептический
анализБ. ГуггенбюльСогласно определению, под органолептиче¬
ским анализом понимают описание и опен¬
ку тех свойств пищевых продуктов, которые
могут восприниматься с помощью органов
чувств человека (зрения, обоняния, вкуса,
осязания и слуха).В последние годы использование органо¬
лептических методов в пищевой промышлен¬
ности приобретает все большее значение.
Включение органолептических критериев в
нормативные документы — Директивы, стан¬
дарты и предписания о качестве, а также при¬
менение различных систем по аккредита¬
ции и сертификации побудили многие пред¬
приятия внедрить органолептический анализ
в собственные системы производственного
контроля. Развитие специальных методов
органолептического анализа и их унифика¬
ция способствуют проведению целенаправ¬
ленного поиска и обучения дегустаторов, а
также разработке и применению соответству¬
ющих статистических методов обработки по¬
лученных данных.В настоящее время доказано, что свойства
продуктов, воспринимаемые органами чувств,
играют важную роль в оценке потребителями
качества пищевых продуктов, включая напит¬
ки. Качество, оцениваемое органолептически,
является важным рыночным фактором, а кон¬
куренция и растущая глобализация экономики
заставляют пищевую промышленность быс¬
тро и целенаправленно реагировать на изме¬
нения потребительского спроса.В органолептическом анализе различают
аналитические (объективные) и гедонисти¬
ческие (потребительские) методы. Если за¬
дача аналитического органолептического ис¬
следования заключается в предоставлении
результатов объективных измерений, сравни-мыхе показаниями прибора для химических
и физических измерений, то гедонистические
методы позволяют получать субъективные
результаты — например, ответы потребите¬
лей на вопрос « Популярен и приемлем ли ка¬
кой-либо напиток пли пищевой продукт?».
Для аналитического органолептического ис¬
следования важна чувствительность органов
чувств и опыт дегустаторов, приобретаемый
ими в ходе систематического обучения (обу¬
ченные дегустаторы или эксперты), а для
субъективной оценки предпочтительнее ис¬
пользовать статистически значимое, т. е.
большое количество потребителей (необучен¬
ные дегустаторы).Данная глава представляет собой введение
в область органолептического анализа пище¬
вых продуктов. За более подробной инфор¬
мацией следует обратиться к специальной
литературе [32,40,50,51,70,78,101,102].10.1.1.	Человек
как измерительный
приборХотя точность инструментальных методов
анализа, используемых в оценке и контро¬
ле качества, постоянно повышается и на
рынке появляются новые приборы (напри¬
мер, «электронный нос»), способные заме¬
нить субъективную оценку качества орга¬
нами чувств, человек по-прежнему остается
единственным «измерительным прибором»,
который в состоянии одновременно воспри¬
нимать и обрабатывать различные органо¬
лептические раздражители. Э го означает, что
только человек способен дать общую органо¬
лептическую опенку, например, свойствам
фруктовых соков, воспринимаемым органа¬
ми чувств, а с помощью аналитического ла¬
бораторного прибора можно провести изме¬
рение лишь одного или серии параметров
(например, содержания сахаров). Для гае-
534донлння важнейших показателей, определя¬
ющих качество, химическими и физически¬
ми методами и любом случае необходимо про¬
ведение многочисленных дорогостоящих ана-Кроме того, только измерительный прибор
под названием «человек» может восприни¬
мать п оценивать взаимодействия между раз¬
личными составляющими пищевых продук¬
тов, что еще больше подчеркивает значение
их органолептических свойств. В качестве
примера можно привести важное в области
|| I тва фруктовых соков соотношение
между содержанием сахаров и кислотностью.
Увеличение доли сахаров или кислот ослаб-етавлнюшей вкуса. До настоящего времени
отсутствуют инструментальные методы для
объективного измерения этого показателя.Различные исследования показывают, что
результат органолептической оценки (за ис¬
ключением феромонов человека) практически
не зависит от пола обученных или необучен¬
ных дегустаторов. В целом, можно утверж¬
дать, что с возрастом органолептическое вос¬
приятие снижается (прежде всего, из-за сни¬
жения регенеративной способности клеток
органов чувств). Хотя в многочисленных ра¬
ботах по изучению влияния курения на ре¬
зультаты органолептического анализа не бы-ло установлено различий между курящимии некурящимидегустаторами, курильщикамвсе же лучше 1не курить как минимум за часдо начала органолептического анализа. Тоже можно сказать и о кофе — после выпи-той чашки какмннимум в течение часа луч-ше воздержаті^ся от участия в органолепти-чеоком анали;»е, поскольку кофеин влияетна вкусовое восириятие, Простуженным ивзнолнованным дегустаторам также следуетХотя эти факторы влияют на органолеп¬
тическую оценку незначительно, существуют
большие индивидуальные различия, и для
получения усредненных оценок органолеп¬
тическое исследование обычно проводится
с участием нескольких дегустаторов.10.1.2.	Понятие дегустационной
группы (панели)В органолеп тическом анализе различают так
называемые аналитические и потребитель¬
ские группы (панели), и их выбор зависит от
его цели. При этом необходимо также разли¬
чать между двумя разными группами дегус¬таторов. С одной стороны, дегустатор может
выполнять функцию аналитического изме¬
рительного прибора(объективное исследо¬
вание), а с другой, — на первом плане может
стоять изучение субъективного отношения
к напитку.Если дегустатор выполняет функцию
измерительного прибора, то для получения
объективной оценки, не зависящей от его
субъективного отношения к продукту, орга¬
нолептические способности дегустатора ( на¬
пример, чувствительность к определенной
химической субстанции) необходимо посто¬
янно проверять и тренировать. Принципы от¬
бора дегустаторов, способных к проведению
объективной оценки, н выбора программы
обучения зависят от цели органолептическо¬
го анализа. I (елью отбора дегустаторов явля¬
ется их проверка на соответствии необходи¬
мым требованиям. В большинстве случаев
проверяется чувствительность дегустатора к
различным химическим и физическим раз¬
дражителям, а также его способность распо¬
знавать органолептические различия между
продуктами. Следует отметить, что для вы¬
полнения большинства задач органолепти¬
ческого анализа достаточно средней воспри¬
имчивости органов чувств, но одновременно
должна быть выявлена невосприимчивость
(«слепота») дегустатора к определенному
вкусу, запаху и цвету продукта. Следующи¬
ми важными критериями, необходимыми для
включения дегустатора в группу, являются
его «открытость», уровень мотивации, уме¬
ние сосредоточиться и честность. Как прави¬
ло, количество претендентов должно быть
вдвое больше конечного числа выбранных
дегустаторов. При этом применение специ¬
ально разработанной программы для выбора
дегустаторов является существенным пре¬
имуществом.В ходе последующего обучения будущие
дегустаторы должны изучить методы прове¬
дения органолептического анализа, а также
анализируемые продукты. Важной предпо¬
сылкой для подготовки дегустаторов являет¬
ся их обучен неточным определениям подле¬
жащих оценке свойств, а также (по возмож¬
ности) изучение стандартных (эталонных)
образцов. Кроме того, важно научить дегус¬
татора придерживаться при проведении тес¬
та одной и той же схемы. Если, например,
после первой пробы дегустатор прополоскал
рот водой, это означает, что после каждой
следующей пробы он должен сделать то же
самое. Важной целью обучения является ми-
Оценка и контроль качества готовых продуктовННМ1ШШ1Я влияния изменчивости (неустой¬
чивости) отдельных дегустаторов для полу¬
чения воспроизводимых результатов. Для
проверки результатов с учетом их воспроиз¬
водимости могут использоваться различные
методы статистической обработки данных.В гедонистических (потребительских) ме¬
тодах органолептического анализа исследу¬
ются субъективные аспекты (приемлемость
продукта, его популярность п приоритет¬
ность). При атом необученные дегустаторы
оценивают общее субъективное впечатление
от продукта. В группу необученных легуста-
торов-нотребнтелси может входить лишь ог¬
раниченная часть работников преднрнятня-
производнтеля, обладающих информацией
или хорошо знающих собственные продукты.
Следует учитывать и тот факт, что работни¬
ки предприятия не являются репрезентатив¬
ными потребителями его продукции.В литературе опубликованы разпые мне¬
ния о количестве дегустаторов в панели. Если
речь идет об аналитическом (объективном)
исследовании, то количество обученных де¬
густаторов составляет от 5 до 30 но каждому
методу. Для потребительских исследований
наилучшие результаты получаются при уча¬
стии в панели 50-200 человек. В большин¬
стве случаев при определении количества де¬
густаторов в первую очередь принимаются
во внимание экономические аспекты. Опти¬
мальный состав панели можно определить
также с помощью вспомогательных статис¬
тических методов.10.1.3.	Подготовка
и представление проб
для органолептического
анализаХотя дегустаторов обычно информируют о
цели органолептического анализа (если по¬
зволяет характер постановки задачи), следу¬
ет обратить внимание на то, что они не долж¬
ны иметь возможности для их идентифика¬
ции, в связи с чем важно исключить любую
информацию, указывающую на происхожде¬
ние продукта или технологию производства.
Методологически органолептический анализ
следует проводить с обезличенными проба¬
ми, то есть они должны иметь нейтральную
маркировку. Наиболее популярным способом
маркировки проб в настоящее время является
обозначение образцов случайными трехзнач¬
ными числами. По психологическим причи¬
нам пробы не должны обозначаться нараста-юпшмп цифрами или буквами в алфавит¬
ном порядке. Подготовка проб в целях сохра¬
нения их анонимности по возможности дол¬
жна проводиться в отдельных помещениях.Пробы из одной серии должны быть гомо¬
генными, то есть их количество и температу¬
ра должны быть идентичны. В органолептн-около 30-50 мл продукта с температурой 15-
18 °С. Если пробы различаются по цвету идачи, допускается использование специаль¬
ных источников света, маскирующих неже-Поскольку на органолептическую оценку
пробы зачастую влияет предыдущий,/после¬
дующий продукт, представление проб на ана¬
лиз должно быть организовано согласно пла¬
ну, установленному перед его началом При
планировании целью является по возможно¬
сти пропорциональное распределение проб
между отдельными дегустаторами.Количество представляемых на один орга¬
нолептический анализ (сессию) проб зави¬
сит от выбранного метода и опыта дегуста¬
торов. Если в одной сессии анализируется
слишком много продуктов, то ухудшается
способность дегустаторов к концентрирован¬
ной оценке проб, что может негативно ска¬
заться на результатах. При большом коли¬
честве проб план анализа должен предус¬
матривать несколько сессий с пропорцио¬
нальным распределением продуктов. Второй
возможностью является опенка каждым де¬
густатором определенного перечня продуктов
из подставленных проб. В этом случае при
планировании органолептического анализа
используют особые принципы распределения
образцов. Максимально подготовить органы
чувств к восприятию следующей пробы по¬
зволяет вода и/или хлеб с нейтральным вку¬
сом. При аналитической постановке задачи
дегустаторам рекомендуется после проведе¬
ния органолептичской оценки выплевывать
исследуемую пробу, что позволяет предотв¬
ратить быструю утомляемость.10.1.4.	Условия проведения
органолептического
анализаДля проведения органолептического анализа
необходимо использовать специальное по¬
мещение, предназначенное только для этой
цели. Помещение должно быть тихим, чис¬
тым, без посторонних запахов, а также хоро¬
536Глава 10ню проветриваемым или оснащенным соот¬
ветствующей вентиляционной установкой.
При проведении анализа температура в по¬
мещении должна составлять 20 ± 2 'С, реко¬
мендуемая влажность — 60-75%.Освещение должно быть однородным, по¬
стоянным, регулируемым и соответствовать
естественному дневному свету. По возмож¬
ности, помещение должно быть оборудовано
индивидуальными кабинами для минимиза¬
ции или полного исключения общения меж¬
ду дегустаторами (опытсвидетельствует, что
такие кабины помогают дегустаторам лучше
концентрировать внимание на анализе, что
положительно влияет на результаты), а так¬
же оснащено индивидуальным источником
света. При необходимости в распоряжении
дегустатора должны находиться источники
света с разными цветовыми характеристика¬
ми, что позволяет маскировать некоторые
различия в окраске исследуемых продуктов.
Если размещение стационарных кабин в по¬
мещении не представляется возможным, мож¬
но воспользоваться временными (передвиж-При планировке помещения помимо мес¬
та для кабин необходимо учитывать место
для подготовки проб и реквизита (подносы,
закрытые контейнеры для отходов, бокалов и
т.п.).10.1.5.	Методы
органолептического
анализа
и статистическая
обработка результатовОт метода анализа зависит тип получаемой
информации об органолептических свойст¬вах продукта, и поэтому метод необходимо
выбирать исходя из пели проведения органо¬
лептической оценки. Метод анализа должен
быть согласован с целью или постановкой
задачн.Чем более четко и детально определе¬
на цель анализа, тем легче выбор п приме¬
нение соответствующего метода. Для опти¬
мального выбора метода имеет смысл в про¬
ведении предварительного анализа подлежа¬
щих исследованию продуктов небольшим
количеством (3-5) дегустаторов. К сожале¬
нию, иногда практикуется неправильное мне¬
ние, что с помощью одного или двух методов
можно получить решения большинства задач
органолептического исследования продук¬
тов. Вся совокупность методов органолепти¬
ческого анализа включает три категории (см.
табл. 10.1). В этой таблице для каждой из
трех категорий указаны примеры некоторых
методов, а на рис. 10.1 приведен алгоритм
поиска и принятия решений для выбора соот¬
ветствующего метода.10.1.5.1. Дифференцирующие
методыДифференцирующие методы предназначены
для выявления возможных органолептиче¬
ских различий между двумя (или более) про¬
дуктами, обладающими разными физико-хи¬
мическими свойствами. Эти методы широко
применяется на практике при разработке но¬
вых продуктов и оценке их качества.Данная методология применима в ситуа¬
циях, когда следует ожидать небольших раз¬
личий между продуктами, или результаты
предварительных анализов свидетельству¬
ют, что различия в их органолептических
свойствах несущественны. Самыми распро¬
страненными дифференцирующими метода-Таблица 10.1. Категории и соответствующие методы органолептического анализа. По [101]Дифференцирующие методы (методы
выявления различий между пробами):а)	незначительные различияб)	четкие различия
Дескриптивные (описательные)Гедонические методыМетоды органолептического анализаМетод треугольника, метод двух-трех проб, метол парного
сравнения, метод «проба A-не проба А»Метод рейтинговой оценки, метол оценки но шкале
интенсивностиОписательный метол, например: метод QDA®*, метол
профилирования запаха и вкуса (Flavor Profile) метод
свободного описания (Free Choice Profiling)
Девягибалльная шкала популярности, метод предпочтения,
шкала наибольшего соответствия (Just-about-right)*	Метод количественного дескриптивного анализа, разработанный компанией «Трагон» в 1970-е
годы. - Прим. науч. ред.
Рис. 10.1. Алгоритмическая схема поиска и принятия решениями являются метод треугольника, двух-трсх
проб и двух сравнительных проб.Метод треугольникаИз трех вышеназванных методов наиболее
известен метод треугольника. В этом методе
каждому дегустатору предлагаются три про¬
бы, имеющие маркировку случайными чис¬
лами, из которых две идентичны. Дегустатор
должен выявить пробу, отличную от двух дру¬
гих. Если дегустатор не может выявить отли¬
чий, то следующем задачей является выбор
одной пробы из трех. Пример протокола орга¬
нолептического анализа по методу треуголь¬
ника с постановкой задачи дегустатору при¬
веден ниже.Метод позволяет представить на исследо¬
вание 6 различных комбинированных после¬
довательностей проб (ААБ, АБЛ, БЛЛ, ББА,
538Глава 10БА 15 и АЫ>). Следует использовать все воз¬
можности случайного распределения проб,
причем необходимо следить, чтобы все ком¬
бинации представлялись с. одинаковой час¬
тотой. Пример возможного распределения
проб для их анализа в трех сериях 12 дегуста¬
торами приведен в табл. 10.2 (каждая из 6 воз¬
можных комбинации встречается 6 раз).Метод треугольи ика хорошо подходит для
постановки аналитической задачи. От упо¬
мянутых несколькими литературными ис¬
точниками рекомендаций о дополнении клас¬
сического вопроса этого метода вопросом о
предпочтительной или наиболее популярной
пробе следует по ряду причин отказаться.
Опыт показывает, дегустаторы склонны
классифицировать пробу, отличающуюся от
двух других, как менее качественную [101].
С другой стороны, в эмоииальных (аффектив¬
ных) методах для обеспечения возможностей
выражения своих предпочтении дегустаторам
необходимо представлять пробы с явными
органолептическими отличиями. Как уже го¬
ворилось выше, метод треугольника приме¬
няется для проб, несущественно отличаю¬
щихся друг от друга. В случаях, когда дегус¬
таторам не удается определить значимое ор¬
ганолептическое различие, им крайне сложно
сделать выбор в пользу того или иного про-Метод двух-трех пробСерия проб в данном методе состоит из одной
эталонной н двух обезличенных проб, причем
одна из них должна быть идентична эталон¬
ной пробе.Таблица 10.2. Пример распределения проб
в трех сериях для анализа
по методу треугольника с участием12	дегустаторовДегустатор Серия 1 Серия 2 Серия 3АББЛАКБАЛБААААБАББАБААБАБАББААББА .БАББАББАЛАБАББАББААБАААББАБББААББААБАБААБААББААББАБББАБАББААААБАББББААБББААПри обычной постановке задачи дегуста¬
тор должен выявить пробу, идентичную эта¬
лонной. Если дегустатор не может выполнить
задачу, он должен выбрать одну из обезли¬
ченных проб. Как и метод треугольника, этот
метод требует неспсцифической постановки
задачи и может использоваться в тех случа¬
ях, когда трудно или невозможно точно опре-
горое отличает продуктыдруг.г другаЗадачу можно и.
статора определименить и попросить дегу-
ь продукт, отличный от
эталонного. При этом изменение задачи дол¬
жно относиться ко всем дегустаторам. Если
внутри одной группы дегустаторов ставятся
две задачи, усложниются обобщение и интер¬
претация данных. Пример протокола органо¬
лептического анализа по методу двух-трех
проб приведен ниже.Дата:	ФИО дегустатора:	Перед Вами три пробы, одна из которых является
эталонной, а две других - обезличенными.
Пожалуйста, проведите анализ проб в последова¬
тельности слева напразо и укажите, какая из них
идентична эталонной пробе (поставив крестик в
квадратике рядом с соответствующей маркировкой).
Если определить пробу не удается, выберите одну
из двух обезличенных проб.Эталонная проба 635 □ 494 □В методе двух-трех проб существуют че¬
тыре возможные комбинации последователь¬
ности расположения проб в одной серии (эта¬
лонная проба А — АБ, БА; эталонная проба
Б — АБ, БА). Как и в методе треугольника, в
методе двух-трех проб необходимо, чтобы все
возможные комбинации последовательности
проб представлялись с одинаковой частотой
Метод парного сравнения
Серия проб для парного сравнения состоит
из двух различных обезличенных образцов
с условной маркировкой. В отличие от двух
вышеприведенных методов, при парном срав¬
нении дегустатор должен выбрать пробу, в
которой сильнее, нежели в другой, выражено
заранее определенное и известное дегустато¬
ру свойство. Если дегустатор не замечает
различий, он должен выбрать одну из проб.
Ниже приведен пример протокола органолеп¬
тического анализа по методу парного сравне¬
ния по критерию «Интенсивность сладкого
вкуса».
Оценка и контроль качества готовы» продуктов539Дата:	ФИО дегустатора:	Перед Вами две разных пробы, Проведите их
анализ в последовательности слева направо.
Укажите, пожалуйста, более сладкую пробу, поставив
крестик в квадратике радом с соответствующей
маркировкой. Если не удается определить пробу с
более интенсивным сладким вхусом, выберите одну
из них.635 □	494 □В методе парного сравнения существуют
две возможные комбинации последователь¬
ности проб (ЛБ и БД), и этот метод считает¬
ся наиболее эффективным, быстрым и про¬
стым. Его недостаток в том, что зачастую
бывает трудно распределить продукты в за¬
висимости от их специфических свойств,
поскольку изменение отдельных показателен
(например, содержания некоторых веществ
состава пробы) может затронуть также и дру¬
гие показатели, воспринимаемые органами
чувств (например, содержание сахара влияет
не только на сладкий вкус продукта, но и его
текстуру).Метод двух проб (проба «А»-проба «не А»)В данном методе дегустатору представляют¬
ся образцы пробы с маркировкой «А» и пред¬
лагается оценить и запомнить ее органолеп¬
тические свойства. Затем в случайной пос¬
ледовательности дегустатору предлагаются
как проба «А», так и отличные от нее (проба
«не А»), Задачей дегустатора является опре¬
деление принадлежности пробы к группе об¬
разцов пробы «А» или «не А*.Данный метод может применяться, когда
один из исследуемых продуктов является
стандартным (эталонным) — например, при
контроле качества на предприятии для не¬
посредственного анализа в ходе технологи¬
ческого процесса и даже одним единствен¬
ным дегустатором. При этом можно прове¬
рить, остается ли качество продукта посто¬
янным. Здесь важно, чтобы дегустатор был
хорошо подготовлен, и его способ) юсть к рас-
гюзнаванню возможных дефектов в продук¬
тах постоянно проверялась. Метод двух проб
применяется и тогда, когда невозможна пред¬
ложить два или три продукта одновременно.
Так, например, две пробы обладают внешни¬
ми отличиями, не имеющими отношения к
поставленной задаче, влияние которых на ре¬
зультат анализа не может быть исключенодругими способами, в частности, использо¬
ванием цветного источника света.
Статистическая обработка результатов
дифференцирующего анализаКлассическая статистическая обработка ре¬
зультатов дифференцирующего анализа ос¬
новывается на так называемом биномиаль¬
ном распределении. В зависимости от метода
существует различная вероятность того, что
искомая проба была выявлена не за счет
установления органолептических различий,
а случайным образом. Для методов парного
сравнения и двух-трех проб эта вероятность
составляет 50% (0,5), а для метода треуголь¬
ника — 33,3% (0,33). Следовательно, со ста¬
тистической точки зрения методы парного
сравнения и двух-трех проб являются иден¬
тичными.Количество правильных ответов, необхо¬
димых для обеспечения статистической зна¬
чимости (достоверности) при данном числе
дегустаторов, достаточно быстро можно оп¬
ределить с помощью таблиц, в которых учи¬
тываются различные вероятности и уровни
достоверности. В области пишевых продук¬
тов и напитков обычно используется уровень
значимости в 5%.Пример:С участием 25 дегустаторов проведен орга¬
нолептический анализ по методу двух-трех
проб. Задача анализа предусматривала вы¬
явление органолептических различий в аро¬
мате двух яблочных соков, которые были вое
становлены добавлением разных количеств
жидкого концентрата ароматобразуюших ве¬
ществ. В результате анализа 16 дегустаторов
ответили правильно, 9 дегустаторов дали не¬
верный ответ.Для методов двух-трех проб и парного
сравнения из табл. 10.3 при уровне значимо¬
сти в 5% (уровне достоверности 95%), сле¬
дует, что для обнаружения статистически
значимого отличия необходимо, по меньшей
мере, 18 дегустаторов, ответивших правиль¬
но. Другими словами, количественные раз¬
личия между двумя пробами яблочного сока
в указанном примере не могут быть определе¬
ны органолептически.Если бы в этих же целях использовался
метод треугольника, то для установления
статистически значимых различий между
двумя яблочными соками при одинаковом
общем числе дегустаторов было бы необхо¬
димо «всего» 13 правильных ответов (см.
табл. 10.4). В этом случае вывод был бы дру-
540Г лава 10Таблица 10.3. Минимальное количество необходимых правильных ответов для достижения
статистической значимости в методах двух-трех проб и парного сравнения
(для различных уровней значимости). По [78]Уропснь значимости
Оценка и контроль качества готовых продуктовТаблица 10.4. Минимальное количество необходимых правильных ответов для достижения
статистической значимости в методе треугольника (для различных
уровней значимости). По [78]
Глава 10друга, что подтверждается статистической
значимостью результатов анализа.Как показывает вышеприведенный при¬
мер. для выявления статистически значимых
отличий в методе треугольника требуется
меньшее количество правильных ответов,
и поэтому этот метод часто выбирают из-за
удобства статистической обработки. В этом
случае критерием выбора того или иного диф¬
ференцирующего метода является не только
уровень вероятности. Опыт показывает, что
определение различий методом треугольника
является не менее сложным, чем С- ПОМОЩЬЮ
метода двух-трех проб, так как обеими мето¬
дами различия между пробами могут быть
выявлены с одинаковой чувствительностью.
При проведении анализа методом двух-трех
проб дегустаторы устают быстрее, чем мето¬
дом треугольника. Еще одним критерием вы¬
бора типа метода является количество образ¬
цов, предоставляемых для оценки.Другой возможностью статистической об¬
работки результатов является расчет показа¬
теля х2 в соответствии со следующей фор¬
мулой:Х2 = Х\(0-Е)2/Е\,
где О — количество правильных и пенравиль-одпой пробы.Для статистически значимых различий
двух образцов значения х2, вычисленные по
вышеуказанной формуле, должны быть рав¬
ны или больше значений, приведенных в
табл. 10.5.Пример:При проведении анализа методом треуголь¬
ника с участием 24 дегустаторов 15 из них
выявили пробу, отличающуюся от двух дру¬
гих, а 9 дали неправильные ответы.О	(правильные ответы)	15;О	(неправильные ответы)	9;Е (количество ожидаемых ответов для
одной пробы)	8;X2 - (15-8)2/8 + (9-8)2/8 - 6,25.Рассчитанное значение (6,25) больше ука¬
занного в табл. 10.5 для 5%-ного и 1%-ного
уровня значимости (для 95 и 99%-ного уровней
достоверности соответственно), то есть дегус¬
таторы нашли между двумя представленными
образцами статистически значимое различие.Для статистической обработки результа¬
тов анализа методом двух проб (проба А-
нроба «не А») таким же образом можно рас¬
считать значение х2 и сравнить его с приве¬
денным в таблице. Количество правильных
ответов можно взять из литературы (см. на¬
пример, международный стандарт /50 8588).10.1.5.2.	Метод рейтинговой оценки
(ранжирование)В данном случае задачей дегустатора является
упорядочение проб в зависимости от интен¬
сивности одного или нескольких органолеп¬
тических свойств — например, в зависимо¬
сти от интенсивности фруктового аромата.
При этом заранее определено, какая проба за¬
нимает первое место — самая интенсивная
или самая слабая. Необходимым условием
является также однократное или многократ¬
ное присвоение одной рейтинговой опенки
(места). Преимущество метода ранжирова¬
ния заключается в его простоте. Ранжиро¬
вание зачастую применяется тогда, когда не¬
обходимо провести предварительный отбор
из относительно большого количества проб.
Однако ранжирование не позволяет выявить
уровень различий между отдельными проба¬
ми в зависимости от того или иного свой-Существуют различные методы статисти¬
ческой обработки результатов анализа мето¬
дом ранжирования — например, тест Фрид¬
мана или суммарный ранговый тест У ил кок-
сона для парных выборочных проб. В обоих
методах рассчитанные исследуемые величи¬
ны сравниваются с соответствующими дан¬
ными из таблиц. Если полученный показа¬
тель больше указанного в таблице для опреде¬
ленного уровня значимости, то это означает,
что между пробами существует статистиче¬
ски значимое различие с точки зрения интен¬
сивности определенного свойства. Критиче-Таблица 10.5. Критические значения показателя х2 для трех различных уровней значимости5% 1%	0,1%одностороннее двустороннее одностороннее двустороннее	односторон- двустороннееразличие предпочтение различие предпочтение	нее различие предпочтение2,71 3,84 5,41 6,64	9,55 10,83
Оценка и контроль качества готопых продуктов10.1.5.3.	Метод рейтинговой оценки
с интервальным
шкалированиемМетод рейтинговой оценки шкалированием
используется для анализа свойств, четко вос¬
принимаемых с помощью органон чувств, но
при незначительных отличиях этот метод не
особенно эффективен. Для оценки интенсив¬
ности используют числовые, вербальные п
смешанные типы шкал, а также графические
шкалы (например, линейная), примеры кото¬
рых приведены в табл. 10.7. Опыт показыва¬
ет, что наиболее оптимальным является раз¬
деление балльной шкалы на 7 ± 2 категорий.
Без углубленной подготовки дегустаторов не¬
возможно провести классификацию более
чем в 9 категориях. Сторонники использова¬
ния линейной шкалы утверждают, что с ее
помощью, в отличие от балльной, можно до¬
стичь более точной классификации интен¬
сивности, что прежде всего отражается на
статистической обработке результатов. Уро¬
вень обучения дегустаторов зависит от того,
какие показатели (критерии) подвергаются
анализу. Так, например, проведение анализа
текстурных свойств (например, вязкости на¬
питка) требует гораздо большего времени для
обучения, чем оценка интенсивности сладко¬
го вкуса. Цель подготовки дегустаторов —
научить их использовать предоставляемую
шкалу в полном объеме. Единообразностьрименения дегустаторам и шкалы обеспечи-
ается также применением эталонных проб.I	анализа шкалированием
штененвностн определен -
тановленный период нре-
роко распространилась в
том числе благодаря раз-
технологий. Подоб-Особой форм!
является опенка
ного свойства в ;
мспи, которая п
последние годы,
витию компьютер!i	метод получил название «Время-ш
сивность». Так, например, в настояшее время
этим методом исследуется изменение слад¬
ких или горьких свойств во времени. Метол
все шире применяется для изучения образо¬
вания свободных форм ароматобразующпх
веществ. Для исследования взаимосвязи
«время-интенсивность» обычно использует¬
ся отображаемая на мониторе компьютера
линейная шкала. Дегустатор сообщает о по¬
вышении или понижении интенсивности че¬
рез устройство ввода информации, например,
щелчком по клавише «мыши». В результате
обработки введенных данных компьютер вы¬
дает кривую интенсивности, различные точ¬
ки которой (например, максимальная интен¬
сивность или время достижения максималь¬
ной интенсивности) используются для ста¬
тистического анализа (см. рис. 10.2).Статистическая обработкаСтатистическая обработка позволяет оце¬
нить значимость различий между исследо¬
ванными пробами. Для этого используют
различные модели параметрического диспер¬
сионного анализа (^-критерий). Так как рас-Таблица 10.6. Критические значения для теста Фридмана (уровни значимости 0,05 и 0,01)Уровень значимости 0,05Уровень значимости 0,016,006,506,406,337.007,507,807,607,628,668,609,309,9610.2010.3710.3511.348,668,769,008,9311.3411.3413.2813.2813.28
Глава 10Рис. 10.2. Пример распределения результатов измерений, отображаемых на мониторе компьютера
(слева), и кривая зависимости «Время-интенсивность» (справа)чет /•'-критерия является достаточно слож¬
ным, статистическую обработку результа¬
тов осуществляют с помощью компьютерных
программ. Простая модель дисперсионного
анализа может быть рассчитана с помощью
электронных таблиц (например, программы
Ехсг.г фирмы Microsoft). Использование про¬
граммы Ехсе1® позволяет получить значения
Р-критерня, необходимые для определения
уровня значимости различий. При наличии
этих данных отпадает надобность в исполь¬
зовании соответствующих таблиц со значе¬
ниями Р-критерия.К подобным методам прибегают из-за того,
что статистически определять различия между
образцами проще, чем при помощи соответ¬
ствующих непараметрических методов обра¬
ботки. Известно, что органолептические дан¬
ные зачастую не удовлетворяют требованиям
нормального распределения, и это следует
учитывать при интерпретации результатов.10.1.5.4.	Дескриптивные(описательные) методыИз всей совокупности методов органолепти¬
ческого анализа дескриптивные (описатель¬
ные) методы являются самыми полными и
сложными. Эти методы позволяют получать
обширные качественные описания и количе¬ственное измерение интенсивности отдель¬
ных свойств продукта. При использовании
дескриптивных методов особенно заметны
преимущества органолептического анализа
по сравнению с инструментальным, так как
до настоящего времени только человек спо¬
собен одновременно в рамках одного измере¬
ния не только воспринять множество орга¬
нолептических свойств, но и провести их
анализ.С помощью дескриптивных методов (на¬
ряду с результатами гедонических иссле¬
дований) в рамках определенного ассорти¬
мента продуктов могут быть выявлены его
органолептические преимущества и недостат¬
ки. в том числе в сравнении с продукцией кон¬
курентов. При разработке продукта, а также
в целях обеспечения его качества эти мето¬
ды могут применяться для оценки соответ¬
ствия заданным целям. Упрощенная форма
дескриптивного метода представляет собой
качественное описание возможных дефектов
продукта. Количественное измерение в боль¬
шинстве случаев здесь является излишним,
так как при обнаружении дефекта продукт
подлежит исключению.Первый этап дескриптивного анализа за¬
ключается в составлении каждым дегустато¬
ром собственного списка свойств, наиболее
Оценка и контроль качества готовых продуктовточно п полно Описывающих продукт. При
выборе проб для описания следует обращать
внимание на установление максимально ши¬
рокого перечня свойств, причем все пробы
должны принадлежать к одному ассорти¬
менту продуктов. Чтобы обратить внимание
дегустаторов на свойства, которые отрица¬
тельно влияют на качество, для составления
списка могут быть предложены продукты с
явными дефектами (например, мягкое ябло¬
ко, картофельный клубень, пораженный гни¬
лью).В большинстве случаев свойства продукта
указываются в порядке их восприятия, при¬
чем следует обратить внимание, что необхо¬
димо найти наиболее специфические поня¬
тия (например, плод (общее, неспеаифическое
понятие) < яблоко < «/олвдо/<& (специфиче¬
ский)). Наконец, при составлении персональ¬
ных списков эти понятия обычно выносятся
на обсуждение дегустационной комиссии, це¬
лью которого является подразделение отдель¬
ных списков и определение свойств, необхо¬
димых для количественного анализа. Подраз¬
деление персональных списков обычно осу¬
ществляется в зависимости от следующих
критериев:♦	исключение гедонических (субъективных)понятий;♦	группирование аналогичных наименова¬
ний;♦	объединение противоположных свойств.При дескриптивном анализе для достиже¬
ния объективных результатов важно, чтобы
члены дегустационной комиссии использо¬
вали одну профессиональную и унифициро¬
ванную терминологию (язык). Поскольку по¬
вседневный язык часто очень разнообразен,
при определении конкретного органолепти¬
ческого свойства продукта необученные дегу¬
статоры могут использовать разнообразные
термины, и поэтому важно, чтобы все свой¬
ства были изначально точно определены. Для
облегчения обучения унифицированной тер¬
минологии членов дегустационной комис¬
сии, можно использовать эталонные пробы
(стандарты), При этом особенно важно при¬
менение эталонных проб в случае дегустаци¬
онной комиссии, члены которой говорят на
разных языках, так как зачастую невозможно
подобрать нужный описательный термин на
родном языке дегустатора. Использование
стандартов также способствует «настройке»
измерительного прибора под названием «че¬
ловек*. Применение унифицированной тер¬минологии позволяет вводить новые терми¬
ны (при условии, что у всех членов дегуста¬
ционной комиссии одно и то же органолеп¬
тическое свойство продуктов ассоциируется
именно с этим новым термином).Для составления списка свойств необхо¬
димо, как правило, несколько совместных
обсуждений, а общее количество свойств оп¬
ределяется дегустационной комиссией н/пли
ее председателем. Следует стремиться к тому,
чтобы при минимальном количестве свойств
получить максимум информации. Для опре¬
деления интенсивности отдельных свойств в
большинстве случаев применяют девятибал¬
льную или линейную шкалы. Для достиже¬
ния лучшей воспроизводимости результатов
работ ы дегустаторов, при сборе данных ис¬
пользуют стандарты и/или устные опреде¬
ления.Статистическая обработка
Результаты дескриптивного анализа часто
изображаются в форме «звезды» (рис. 10.3),
на которой приводятся средине значения ис¬
следованных свойств различных продуктов,
причем интенсивность свойств увеличивает¬
ся в направлении от центра. С помощью раз¬
личных моделей дисперсионного анализа
можно определить, насколько статистически
значимо отличаются пробы друг от друга в
зависимости от исследованных свойств,10.1.5.5.	Гедонические(потребительские) методыВ отличие от аналитических оргаиолептиче-
ских методов, когда в роли «измерительного
прибора» выступает человек (исследующий
определенное свойство), гедонические (аф¬
фективные) методы органолептического ана¬
лиза служат для субъективной оценки потре¬
бителями общего органолептического впе¬
чатления или отдельных свойств продукта,Органолептический анализ учитывает
лишь «внутренние» факторы (внешний вид,
аромат и текстуру) напитка. В гедонических
методах, напротив, оцениваются и так назы¬
ваемые «внешние* факторы, примерами ко¬
торых могут служить цена, упаковка, удобст¬
во в обращении, марка и т. д. Так. например,
чтобы исследовать влияние марки на попу¬
лярность продукта, он может быть сначала
предложен для оценки в обезличенном виде, а
затем с указанием его марки.Гедонические методы предназначены глав¬
ным образом для определения степени при¬
емлемости продукта. Вопрос приемлемости
Мутный	Желтый опенокРис. 10.3. Графическое профилирование (в виде звезды) органолептических свойств двух яблочных соков,
полученных из различных сортов яблок. По [102)охватывает широкий диапазон условий — от
времени суток, в которое этот продукт при¬
обретают, до возможностей его применения.
Приемлемость дает представление о пита¬
тельных, физиологических, культурных, со¬
циальных и экономических аспектах и не в
последнюю очередь зависит от опыта и зна¬
ний отдельных потребителей, а также от мо¬
ды. С органолептической точки зрения при
определении приемлемости учитываются
прежде всего популярность одних пищевых
продуктов но сравнению с другими. Этот вид
анализа, тем не менее, не является гарантией
успеха продукта на рынке — продукт может
быть популярен, по не пользоваться спросом
(например, из-за высокой цены).Для определения популярности продукта
в большинстве случаев применяют нечисло¬
вую девятибалльную шкалу (табл. 10.8), по
существуют также семибалльные и пятибал¬
льные шкалы [101].Определение популярности дает возмож¬
ность оценить влияние органолентическых
свойств на приемлемость продукта. Анализ
популярности также позволяет получить дан¬
ные о предпочтении различных продуктов —
более популярный продукт, как правило, бо¬
лее предпочтителен.Косвенное определение приоритетности с
помощью определения популярности гораз¬
до эффективнее прямого исследования пред¬
почтений, так как определение популярностиТаблица 10.6. Девятибалльная шкала
популярности продуктаУстная характеристикаШкалаНравится больше всего9Очень нравится8Нравится7В полом нравится6Так себе5В мелом не нравится4Не нравится3Очень не нравится2Совершенно не нравится1предоставляет большее количество ипфор-мации.В большинстве случаев гедонический ме¬
тод ограничивается определением общего ор¬
ганолептического впечатления от напитка. Как
и в аналитических органолептических иссле¬
дованиях, при гедонических исследованиях
такжеимеется возможность оценки субъектив¬
ного впечатления очень специфического свой¬
ства продукта. В общепринятом методе ис¬
пользуется шкала наибольшего соответствия
«1и&-аЬои1-п%Ы» [70), пример которой для яб¬
лочного сока представлен в табл. 10.9.Существуют и другие методы — например,
метод исследования антипатии, в котором на
протяжении длительного времени регистри¬
руются субъективные впечатления одного
человека. Если участников исследования он-
Оценка и контроль качества готовых продуктов547Таблица 10.9. Шкала наибольшего соответствия "./иБГ-аЬоЩ-г/дЛГ", включающая
четыре свойства яблочного сока□	,,тшкоР„,□	t..llI111K( °К|1
□	□□	□росить на предмет их симпатии или антипа¬
тии к тем нлп иным продуктам, спектр отве¬
тов будет достаточно широк, вкусовые пред¬
почтения различны. Поэтому важно, чтобы
в потребительской оценке участвовало как
можно больше потребителей, что помогло бы
составить наиболее полную картину потре¬
бительских вкусов. При опросе потребителей
исходят из минимального количества в 30-
40 чел. Субъективный анализ 3-4 участни¬
ками позволяет получить только примерную
оценку потребетелем качества продукта и воз¬
можные тенденции в разработке новых про¬
дуктов.Аффективные методы занимают проме¬
жуточное положение между аналитически¬
ми органолептическими и маркетинговыми
исследованиями. Результаты аффективных ис¬
следований зачастую используют я качестве
основы для маркетинговых исследований.
Задачей потребительских исследований яв¬
ляется, с одной стороны, определен по тенден¬
ций, а с другой, — решение проблем марке¬
тинга, особенно дорогих продуктов.Малым предприятиям, как правило, обыч¬
но не хватает средств на проведение крупно¬
масштабных потребительских опросов, в этой
связи более дешевые аффективные тесты по¬
зволяют нм получать данные о популярнос¬
ти их продукции (например, в сравнении с
продукцией конкурентов).Статистическая обработка
Быстрая обработка результатов потребитель¬
ских исследований проводится путем состав¬
ления частотных распределений и расчета
средне арифметического значения п стандарт¬
ного отклонения. По аналогии с аналитиче¬
скими методами для оценки статистической
значимости могут использоваться различныемодели дисперсионного анализа, Кроме того,
существует возможность для ранжирования
результатов. Преобразование данных позво¬
ляет получать сведения о предпочтениях.
Наиболее популярный продукт является од¬
новременно и наиболее предпочтительным.10.1.5.6.	Схемы оценкиорганолептического качестваВ литературе публикуются различные схемы
анализа качества соков. В большинстве схем
используется балльная оценка — чем выше
балл, тем выше качество продукта.Для анализа напитков длительное время
применяют так называемые «стандартизо¬
ванные» балльные шкалы. В схеме Немецко¬
го сельскохозяйственного общества (ПЕС)
(табл. 10.10) цвет и прозрачность оценивают¬
ся по двухбалльной шкале, запах — по четы-
рехбаллыюй, а вкус — по десятибалльной.
Дополнительно результаты химического ана¬
лиза продукта оцениваются по двухбалльной
шкале. В схеме ОЬС исследуемый продукт
может получить максимально 20 баллов.Схема Швейцарского общества произво¬
дителей фруктовых соков (табл. 10.11) пре¬
дусматривает проведение опенки цвета и про¬
зрачности по трехбалльной шкале, а запаха,
вкуса и общее впечатления или рыночная
стоимость — по пятибалльной. Так как воз¬
можно проведение оценки с применением
дробных (1/2) баллов, в этой схеме существу¬
ют девять балльных категорий.Следует обратить внимание на то, что все
приведенные схемы включают субъективные
и объективные аспекты органолептического
анализа, что зачастую затрудняет интерпре¬
тацию полученных результатов. Кроме того,
такой анализ отражает преимущественно
взгляды специалистов. Если сок наручи.!
548	Глава 10Тэблица 10.10. Схема общего анализа качества фруктовых соков Немецкого
сельскохозяйственного общества [DLG)КоличествобалловЦветПрозрачность ЗапахВкус0С дефектомМутный из-за мнкробиоло- ДругойДругойдругих примесей1[kecTCCTiiei2Нормальныи Прозрачный иди обозначен- ЧистыйПостороннийими как мутный3ФруктовыйНегармоничный и4ОченьНегармоничныйфруктовый5НечистыйGЧистый7Ароматный8Очень ароматный!)Высокоароматпмй10Изысканный* Дрожжи, 6ülперни, грибковая плесень.Таблица 10.11. Схема анализа качества соков Швейцарского общества производителейфруктовых соковКоличество баллова) Прозрачно!ьТь и цветПрозрачностьСветлый, кристально прозрачный1.5«Мерцающий» - до легко оналеецирующегоМутный0.5ЦветНормальный1,5Неестественно избыточный или недостаточный1Исключительно неестетственпый0.5б) ЗапахЧистый, ароматный, типичный, благородны"!5Чистый, полный4Чистый, слабый, нетипичный3Нечистый2Дефектный, посторонний, возмущающий1и) ВкусЧистый, гармоничный, содержательный, Г1ШИЧНЫ1й 5Чистый, фруктовый4Чистый, неуравновешенный, недолги и32Дефектный1г) Общее BIK;чатлениеПревосходный5Приемлемый1 рсбующнй улучшения3Неприемлемый2Непригодный1Возможны также дробныС баллы:Классификация а зависимости от общего количества баллов16,5-18Превосходно15-16Очень хороший продукт13,5-14.5Хороший продукт12-13Удовлетворительно10,5-11,5Неудовлетворительно9-10Непригодный продуктМенее 9Плохой, испорченный продукт
Оценка и контроль качества готовых продуктов549высокие баллы, это отнюдь не означает, что
он обязательно поправится потребителям,
так как специалисты и потребители по-раз-
ному оценивают критерии качества (или при¬
держиваются разных критериев). Для внут¬
ризаводской классификации качества или
экспертизы соков специалистами могут быть
использованы схемы анализа, а чтобы ре¬
зультаты анализа напитков были полезны
для предприятия при общей оценке качества
следует по возможности использовать объек¬
тивные критерии*.10.2.	Аналитическая
оценка качестваГ. Таннер и Г. Р. Бруннер10.2.1.	Цели и возможности
физико-химического
анализаПонимание того, что всеобъемлющий анализ
качества наряду с органолептическим вклю¬
чает и аналитические методы исследования и
опенки все шире распространяется в кругу пе¬
рерабатывающих предприятий. Только добро¬
совестный, последовательный контроль каче¬
ства — от сырья до розлива соков — позволяет
своевременно вносить необходимые измене¬
ния и обеспечивает соответствие продукции
установленным стандартам, гарантируя каче¬
ство продукта. При этом не так уж важно,
проводятся ли собственные исследования на
предприятии или исследования третьей сто¬
роной; главное, чтобы персонал осознавал
возможности и пределы аналитических мето¬
дов и в случае сомнения не стеснялся прибе¬
гать к помощи специализированных лабора¬
торий. Разумеется, что правильно проведен¬
ное исследование или контроль качества по¬
зволяет предприятию избежать значительных
финансовых убытков и потери своего имиджа.Решение того, какие методы физико-хи¬
мического анализа должны применяться на
предприятии, во многом зависит от экономи¬ческих факторов, На вынесение окончатель¬
ного решения влияют объемы выпуска про¬
дукции, ее ассортимент, количество проб н
(не в последнюю очередь) кадровые и инф¬
раструктурные факторы. В любом случае
каждое предприятие должно самостоятель¬
но проводить регулярные исследования. Бо¬
лес быстрый доступ к результатам анализов,
проведенных на предприятии, позволяет не¬
замедлительно принимать необходимые ме¬
ры. При наличии собственной лаборатории
рекомендуется проводить тщательное плани¬
рование анализов с участием экспертов 1103];
то же относится и к выбору соответствующе¬
го лабораторного оборудования 130,37].В связанный с органолептической оцен¬
кой так называемый обычный перечень фи¬
зико-химического анализа входят следующие
показатели; плотность, растворимые сухие
вещества (экстракт), pH, титруемая кислот¬
ность, редуцирующие сахара, сахароза, спирт,
летучие кислоты, сернистая кислота, а так¬
же тест на брожение. Ввиду ограниченного
объема подобного исследования его резуль¬
тат имеет узкоспецифичное значение. При
подозрении на наличие нежелательных мик¬
роорганизмов возможно проведение более
подробных исследований соответствующих
индикаторов — соединений биогенной приро¬
ды (молочной или муравьиной кислоты, ди¬
ацетила). Сведения об обработке сока ионо¬
обменными смолами или применении воды
несоответствующего качества для восстанов¬
ления концентрированного сока можно полу¬
чить исследованием зольности продукта.Для расширенной оценки аутентичных
свойств (подлинности) сока следует выпол¬
нить анализ золы, калия, фосфатов, отдель¬
ных сахаров и фруктовых кислот, а также
ряда соединений, типичных дня данного вида
фрукта (например, изолимон ной или хинной
кислот, пролина и сорбита). Путем сопостав¬
ления результатов анализа с опубликованны¬
ми количественными интервалами ряда пока¬
зателей (см. табл. 2.13-2.15 в главе 2) можно
определить необходимость проведения допол-*	Многообразие методов органолептического анализа, принципов оценки и обработки результатов,
лежащих я их основе, затрудняет выбор/разработку и стандартизацию единого метода, результаты
применения которого позволили бы решить задачи аналитического или потребительского исследова¬
ния. В настоящее время для решения задач профессионального органолептического анализа соков,
проводимого обученными дегустаторами, может быть рекомендован метод Международной федера¬
ции производителей фруктовых соков /И/ в редакции 1964 г. — метод № 25 в Официальном сборни¬
ке методов анализа /Л/ издания 2001 г. Дополнительно может быть рекомендован метод органолеп¬
тической оценки соков Немецкого союза предприятий соковой промышленности \VdF- метод 6.1 в
сборнике -»Ориентировочные значения и интервалы изменений определенных показателей фрукто¬
вых соков и нектаров* Й5/С, издание 1987 г. с дополнениями 1993 г. — Прим. науч. ред.
550Г пава 10ннтелыюго анализа (подробнее об »том см.раздел 103).10.2.2. Основные методыфизико-химического
анализа фруктовых и
овощных соков, а также
однородных продуктовках данной книги является невозможным. Встся ознакомление специалистов промыш¬
ленности, а также будущих специалистом
в области технологии производства фрукто¬
вых сокои с основными принципами и прак¬
тическим значением исследования качества
с указанием соответствующих литературных
источников для более углубленного изучения
и последующего применения предмета. К со¬
жалению, полного и общепризнанного сбор¬
ника предписании, с помощью которых мог¬
ли бы проводиться все необходимые иссле¬
дования. не существует*. Стремительное раз¬
витие и совершенствование аналитических
методов и измерительных приборов (напри¬
мер, появление метода хроматографии) тре¬
буют постоянных изменении предписании о
проведении исследований.Основные методы, широко распространен¬
ные в разных странах, опубликованы в сбор¬
нике Международной федерации производи¬
телей фруктовых соков (1FU) и являются ос¬
новой для большинства методов, ссылки на
которые приведены в Своде правил AIJN(см.
раздел Ю.З). В нижеследующих разделах при¬
ведено описание методов из Сборника анали¬
тических методов (Analytische Sammlung von
Umermchungsve rfahren, A SU) согласно §35 За¬
кона ФРГ о пищевых продуктах и предметах
потребления (LMBC), Швейцарского Кодек¬
са пищевых продуктов (SchweizerischesLebens¬
mittelhuch, SI.MB), а также методов Междуна¬
родной организации виноградарства и вино¬
делия (Office International de la Vigne et du Vin,0/10 и официальных методов Ассоциации
(ЛОЛС). Литературные источники для углуб¬
ленного изучения методологии физико-хими¬
ческого анализа приведены в общем библио¬
графическом списке*.10.2.2.1.	Относительная плотность О
20/20 (/«А 1, /«А1 А,ЯвК-6.25, ГОСТ Р 51431 -99)*Относительная плотность й 20/20 нред-плотности исследуемой жидкости, например,
сока (при 20 °С) и плотности воды (при
20 “С). Относительная плотность О 20/20 яв-ляется безразмерной величиной. Основнымметодом определения относительноUi плот-ностн является ппкнометрическинанализ[48]. На практике частоирное га Ю1г к аль-терпативным ускоренны!»1 методам,папрн-мер:♦ измерением величинывибрашп1 пробы[81] (данный методзаклночается втом, чтоисследуемая жидкостьподаетсяв U-об-разный стеклянный ка>тилляр; электрон-нос устройство вызыв.ает вибрацию каиилляра с определенной частотеIII коле-баний; на основе длительности колеба¬
ний капилляра с пробой рассчитывают ее
плотность; измерение занимает не более
2-3 мин н является очень достоверным);♦	с использованием гидростатических весов[91];♦	с использованием ареометра [104].Для получения ориентировочных сведе¬
ний об относительной плотности проводят
ареометрические измерения. Ареометры с от¬
клонением от эталонной температуры 20 ‘С,
как, например, применявшиеся ранее весы
Эксле, в настоящее время не используются.Для пересчета относительной плотностиО	20/20 в единицы плотности системы СИ
используют следующую формулу:р (при 20 °С), кг/м-1 = /5 20/20 • 998,2.
Значение относительной плотности мож¬
но также получить табличным методом из' 26 я Сессия Комиссии Сог1ех ЛНтетапип 30.06.-7.07.2003 г. утвердила окончательный текст Ели¬
ного стандарта Сшкх ЛНтепитиа на фруктовые и овощные соки, включая обширный перечень необ¬
ходимых методов физико-химических исследований качества, в том числе аутентичности соков •• об
атом см. раздел 10.5. - Прим. науч. ред.•	Полный перечень стандартизованных методов исследования фруктовых и овощных соков, гармо¬
низированных с международными стандартами и соответствующих требованиям ГОСТ Р ИСО 5725,
стандартов ГОСТ Р России, приведен ниже в разделе 10.6. Ссылки на отдельные методы Министер¬
ства сельского хозяйства США (6'Л'£>Д) приведены в соответствующих разделах. - Прим. науч. ред.*	Здесь и далее в названии разделов приведены ссылки па соответствующие стандартизованные
методы. — Прим. науч. ред.
Оценка и контроль качества готовых продуктов551значения растворимых сухих веществ (см.
раздел 10,2.2,6).10.2.2.2.	Рефрактометрическое
измерение показателя
преломления (IFU-8,ASU L 30.00-2,ГОСТ Р 51433-99)Определение осуществляется с помощью
рефрактометра Аббе при температуре 20 °С
[48, 6|. Для точного измерения необходимо
термостатрование. Ручные рефрактометры
более удобны, однако их показания менее до¬
стоверны. Рефрактометрическое измерение
показателя преломления как косвенный ме¬
тод применяется в большинстве случаев для
определения содержания растворимых сухих
веществ (см. раздел 10.2.2.6).10.2.2.3.	Колориметрические методы
[IFU-27, метод цветовых
стандартов USDA для
апельсинового сока)Цвет сока является важным оценочным кри¬
терием н непосредственно связан с качеством
сырья, а также видом обработки и способом
хранения. Наряду с органолептической оцен¬
кой цвета в зависимости от цели анализа и
вида сока применяют инструментальные ме¬
тоды — компаративные, спектральная фото¬
метрия или метод Таннера и Baiica (Tanner,
Weiss) [69,115].Для колориметрии прозрачных соков из
семечковых фруктов и белых виноградных
соков может использоваться, например, ком¬
паратор цвета с фильтрами различных цве¬
товых стандартов |48]. Цветовая насыщен¬
ность напитков на основе соков красных
фруктов (при использовании ускоренного
метода OIVдля красного вина) характеризу¬
ется фотометрическим измерением оптиче¬
ской плотности (экстинкции) при длине вол¬
ны 420 и 520 нм. Интенсивность (насыщен¬
ность) и оттенки цветовой гаммы рассчиты¬
вают далее по соответствующей формуле
] 104]. Данный метод пригоден для регистра¬
ции изменения цвета соков в течение хране¬
ния или на различных технологических ста¬
диях производства. Похожим образом изме¬
ряют цвет и других прозрачных соков (при
наличии необходимых фильтров или если
известны соответствующие длины волн) —
так, например, :>кстш1кцию белых виноград¬
ных соков проводят при длине волны 430 им.При инструментальной оценке цвета сле¬
дует учитывать, что результаты в известнойстепени зависят от используемого оборудо¬
вания, что может отрицательно сказаться на
их сопоставимости [23].10.2.2.4.	Кажущаяся вязкость \IFU-29)Для быстрого и простого определения кажу¬
щейся вязкости соков прямого отжима н кон¬
центрированных соков используют измерение
времени их прохождения через стеклянный
капилляр определенного диаметра [48]
Возможность использования капилляров
различного диаметра позволяет согласовать
процедуру измерения с текучими свойствами
исследуемой пробы сока. Так как полученные
значения представляют собой сравнитель¬
ные данные, результаты, кроме времени про¬
хождения пробы через капилляр, должны от¬
ражать соответствующий водный эквивалент
и диаметр использованного капилляра.Более точные измерения вязкости можно
осуществлять, используя капиллярный и ро¬
тационный вискозиметры, а также универ¬
сальный вискозиметр Гспнлера [68], Как
правило, при производственном контроле
исследование текучих свойств соков огра¬
ничивается исследованием кажущейся вяз-10.2.2.5.	Значение pH (/Я/-11,/ЮК-6.22, АБи 131.00-2,
ГОСТ Р 51434-99)Точные измерения pH во фруктовых и овощ¬
ных соках осуществляются исключительно
потенциометрическим методом [6, 48]. Вос¬
производимость результатов измерения ис¬
пользуемого прибора должна составлять ±
0,01 pH. Если прибор не оборудован автома¬
тической корректировкой темпера туры, стан¬
дартные растворы, как и исследуемые пробы,
должны иметь температуру 20 ± 2 *С. При
использовании и обслуживании измеритель¬
ных электродов следует руководствоваться
указаниями производителя оборудования.10.2.2.6.	Растворимые сухие
вещества — экстракт (/ЯА-1,
/ЯМА, /Я/-27, /ГО-61,5ШВ 28 А/4.1.1,вШВ 22/2.2,ГОСТ Р 51431-99,ГОСТ Р 51433-99,ГОСТ Р 51437-99)Для исследования данного показателя опре¬
деляют растворимые нелетучие веществ, со¬
держащиеся в фильтрованном или центри-
552Глава 10угпронанномсокі:. Существуют следующиеетодыоир« це ІЄНІ:прямое определіL-ние путем грапиметрнче-ского анализа шысушенного образца, сме-шинного с иескс>м |96) (сложный метод свысокими затратами времени);'ісленне путем измеренияотносительной 1ІЛОТИОСТН D 20/20 (арбит-рижішії метод, (•м, раздел 10.2.2.1);косвенное опре,целение путем измеренияпоказателя пре.-иэм леї ши (при необходнмо-сти — с корректпровкои в зависимости оттемпературы измерения и/ил и киелотно-сти пробы, см. раздел 10.2.2.2);косвенное определение через измерениевлажности мете>дом Карла Фишера [96];содержание сухих веществ рассчитывает-ся как разница іиежду 100 и содержаниемводы.При повышенной концентрации этилово¬
го спирта (более 3 г/л) перед измерением ра¬
створимых сухих веществ его удаляют путем
дистилляции, после чего проводят анализ
концентрированного остатка, восстанавли¬
вая его объем до объема пробы перед дис¬
тилляцией. Содержание экстракта (в "Brix,
то есть в % или в г/л) получают прямым из¬
мерением по шкале прибора или определяют
из соответствующих таблиц пересчета (см.,
например, табл. 10.12).При исследовании некоторых соков на
рефрактометрическое определение сухих ве¬
ществ (экстракта) влияет содержание фрук¬
товых кислот. Корректировка значения со¬
держания экстракта, полученного рефракто¬
метрическим методом, например, в концент¬
рированных цитрусовых соках, осуществля¬
ется при помощи таблиц — см. табл. 10.13.
Для цитрусовых соков также была предло¬
жена корректировочная формула [ 15; 48]. Ре¬
зультаты корректировочного расчета с ис¬
пользованием этой формулы соответствуют
данным таблицы*.Наряду с процентной долей и градусами
Brix на практике применяют и другие величи¬
ны. Часто используемые в Германии и Швей¬
царии градусы Эксле ("Ое) являются производ¬
ными от относительной плотности (!) 20/20):
Г Эксле =(D20/20- 1) 1000.Следует учитывать, что для рефрактомет¬
рического измерения экстрактивности немец¬
кого виноградного сусла (и только для него!)
была разработана другая шкала Эксле. Пре-
небрежениеэтим приводит к недостоверным
результатам [88]. В Австрии для измерения
экстрактивности применяется шкала граду¬
сов клостернойбургских весов для виноград¬
ного сусла CKMW-Kloslemeuburger Mosttoa-
agе). Соответствующую величину получают
умножением “Brix на коэффициент 0,85 [8].О	пересчете результатов измерения экстрак¬
тивности различными методами см. также
[104].Определение общего содержания раствори¬
мых п нерастворимых сухих вешеств (вклю¬
чая частицы мутной взвеси) осуществляется
путем измерения потери массы после сушки
при 70 °С и пониженном давлении |48].10.2.2.7.	Мякоть [IFU-60,ГОСТР 51442-99)В апельсиновых соках содержание мякоти в
первую очередь зависит от вида переработки,
но его можно понизить путем фильтрования
и/или центрифугирования. Содержание мя¬
коти в апельсиновом соке, как правило, со¬
ставляет 3-8% [12]. Определение мякоти
указанными методами осуществляется при
центробежном ускорении 370 g [48].10.2.2.8.	Сахара [IFU-4, IFU-31,IFU-55, /Я/-56, /«/-67,
/7SK-6.15, RSK-6.24,
RSK-6.26, RSK-6.32,SLMB 28А/5.3,ГОСТР51240-98,ГОСТР51938-2002)Во фруктовых и овощных соках преимущест¬
венно содержатся глюкоза, фруктоза и саха¬
роза. В рамках обычной программы исследо¬
ваний в первую очередь осуществляется хи¬
мическое определение сахаров. Для соков
обычно применяют метод Луфф-Шоорла
(Luff-Schoorl) [48], который основан на ре¬
дуцирующем действии моносахаридов глю¬
козы и фруктозы. Содержание сахарозы мож¬
но рассчитать только после инверсии но сле¬
дующей формуле:Содержание сахарозы - (содержание
сахара после инверсии - содержание
сахара до инверсии) ■ 0,95.*	Утвержденная 20-м Сессией Комиссии Codex Alimentarius окончательная редакция Единого стандар¬
та па фруктовые соки и нектары предусматривает корректировку содержания растворимых сухих
веществ и зависимости от кислотности только для грейнфрутоипго, мандаринового, апельсинової'»,
лимонного соков и сока маракуйи. — Прим. науч. ред.
Оценка и контроль качества готовых продуктовТаблица 10.12. Плотность р (при 20 ‘С), относительная плотность 0 20/20, массовая доля (г/100 г)
и массовая концентрация (г/л) водных растворов сахарозы. По [104]Плотность р Относится!.- Массона я Массона» Плотность р Относнтсль- Массонам Массовая(при 20 *С), пая плотность доля,	концентра- (при 20 ’С), пая плотность доля,	концентра-KI-/M3	О 20/20	г/100 т	ция. r/л	кг/м3	D 20/20	г/100 г	цня, г/л1020	1,02184	5,54	56,60	1070	1.07193	17,52	187,401021	1.02284	5,79	39,20	1071	1.07293	17.74	190,001022	1,02384	6.04	61,80	1072	1,07393	17.97	192,701023	1,02484	6.29	64,40	1073	1,07493	18.20	195,301024	1,02584	6,54	67.00	1074	1,07593	18,43	197.901025	1,02685	6.79	69.60	1075	1,07694	18,66	200,601026	1,02785	7.04	72,20	1076	1,07794	18,88	203,201027	1,02885	7,28	74.80	1077	1,07894	19,11	205,801028	1,02985	7,53	77,40	1078	1,07994	19,34	208,501029	1,03085	7,78	80,00	1079	1,08094	19,56	211,101030	1,03185	8,02	82,60	1080	1,08194	19,79	231,701031	1.03286	8,27	85,20	1081	1,08295	20,02	216.401032	1,03386	8.51	87,80	1082	1.08395	20,24	219,001033	1,03486	8,76	90,40	1083	1,08495	20.47	221,601034	1,03586	9,00	93,10	1084	1,08595	20,69	224,301035	1,03686	9,24	95,70	1085	1,08695	20,91	226,901036	1,03786	9,49	98,30	1086	1,08795	21.14	229,601037	1,03887	9.73	100,90	1087	1,08896	21.36	232,201038	1,03987	9,97	103.50	1088	1,08996	21,58	234,801039	1,04087	10,21	106,10	1089	1,09096	21,81	237.501040	1,04187	10,46	108,70	1090	1,09196	22,03	240,101041	1,04287	10,70	111.40	1091	1,09296	22,25	242,801042	1,04388	10,94	114,00	1092	1,09397	22,47	245,401043	1,04488	11,18	116,60	1093	1,09497	22,69	248,001044	1,04588	11.42	119,20	1094	1.09597	22,91	250,701045	1,04688	11,66	121,80	1095	1,09697	23,13	253,301046	1,04788	11,90	124,40	1096	1,09797	23.35	256,001047	1,04888	12,14	127,10	1097	1,09897	23.57	258.601048	1,04989	12,37	129,70	1098	1,09998	23,79	261,301049	1,05089	12,61	132,30	1099	1,10098	24,01	263,901050	1,05189	12,85	134,90	1100	1,10198	24,23	266,501051	1,05289	13,09	137,50	1101	1,10298	24,45	269,201052	1,05389	13,32	140,20	1102	1,10398	24,67	271,801053	1,0549	11,56	142,80	1103	1,10499	24,89	274,501054	1,0559	13,80	145,40	1104	1,10599	25,10	277,101055	1,0569	14,03	148.00	1105	1,10699	25,32	279.801056	1,0579	14,27	150.60	1106	1,10799	25,54	282,401057	1,0589	14,50	153,30	1107	1,10899	25,75	285,101058	1,0599	14,73	155,90	1108	1.10999	25,97	287,701059	1,06091	14.97	158,50	1109	1,11100	26.18	290,401060	1,06191	15,20	161,10	1110	1,11200	26,40	293,001061	1,06291	15,43	163,80	1111	1,11300	26.61	295,701062	1,06391	15,67	166,40	1112	1,11400	26,83	298,301063	1,06491	15,90	169,00	1113	1,11500	27,04	301.001064	1,06592	16,13	171,60	1114	1,11601	27,26	303,601065	1,06692	16,36	174,30	1115	1,11701	27,47	306.301066	1,06792	16.59	176,90	1116	1.11801	27,68	309.001067	1,06892	16,83	179.50	1117	1,11901	27,90	311.601068	1,06992	17,06	182,20	1118	1,12001	28,11	314,301069	1,07092	17,29	184,80	1119	1,12101	28,32	316.90
554Глава 10Таблица 10.13. Корректировочная таблица рефрактометрического определения экстракта в растворах
сахарозы, содержащих лимонную кислоту. По [64]Лимонная
кислота, %+0,00,10,20,30,40,50,60.70,80,9О -0.000,020,040,060.080,100,120,140.160.181,00,200.220,240,260,280,300,320,340,360,382,00,390.410,430,450,470,490,510,530,540,563.00,580,600,620,640.660,680.700,720,740.764.00,780.800,810.830,850,870.890,910,930,955.00.970.991.011.031.041.061.071.091.111.136.01.151.171.191.211.231,251.271.291.301.327.01.341.361.381.401,421,441.461,481.501.528.01.541.561.581,601.621.641,661,681,691.719,01,721.741,761,781.801,821,831,851,871,8910,01,911.931.951,971.092,012,032,052,062,0811,02,102,122,142,162.182,202.212,232,242,2612.02,272,292,312.332,352,372.392,412.422,4413,02.462,482.502.522,542.562,572,592,612.6314,02,642.662.682.702,722,742,752,772,782.8015.02,812.832,852,872,892,912,932,952.972.9916.03.003,023,033,053,063.083.093.113,133.1517,03,173.193.213.233.243,263,273,293,313,3318,03,353,373,383.403,423,443,464,483,493,5119,03,533,553,563,583,593,613,633.653,673,6920,03,703,723,733.753,773,793,803.823,843,8621,03,883,903,913,933,953,973,994,014.024,0422,04,054,074,094,114,134,154,174,194,204,2223,04.244,264.274,294,304,324,344.364.384,4024,04.414.434,444,464.484,504,514.534,544.5625,04.584.604.624,644,664,684,694,714,734,7526,04,764,734,794,814.834,854,864.884.904,9227.04.944,964,974,995.005,025,035,055.065,0828,05,105,125,145,165,185,205,225,245.255,2729,05.285.305,315.335,355,375,395,415,425,4430,05,465,405,495,515,525,545,565,585,605,6231,05,645,665,675,695,715.735,755,775,795,8132,05,825.845,865,885,895,915.935,955,975,9933.06.006,026,046,066,076,096,106.126.136,1534.06.166,186,206,226,236.256,276,296,306,3235,06,346.366,376,396,416,436,456.476,486,5036.06,526,546,566,586,596.616,636,656,676,6937,06,706,726,746,706.776,796,816,336,856,8738,06,886,906,926.946,956,976,987,007,017,0339,07,047,067,087,107,117,137,157,177,197,2140,07,227,247,267,287.297,317,327,347,367,3841,07,397,417,427,447,457.477,497,517,527,54Пример:При содержании лимонной кислоты в 6,8% к содержанию экстракта, полученному с помощью
рефрактометра (в ’Brix, % или и г/100 г), необходимо прибавить 1,3%.
Оценка и контроль качества готовых продуктовАльтернативой методу Луфф-Шоорла
применительно к яблочным и виноградным
сокам (красным п белым) является более
простой метод Ребеленна(ИеЬект) [104].Расширение задач аналитического иссле¬
дования связано с детальным изучением со¬
става сахаров в соках. В большинстве случа¬
ев достаточно тонкослойной хроматографии
(ТСХ) [48), которая позволяет провести се¬
лективное определение глюкозы, фруктозы и
сахарозы, а также лактозы, содержащейся в
напитках с молочной сывороткой. С помо¬
щью высокоэффективной жидкостной хро¬
матографии (ВЭЖХ) можно количественно
определить различные виды саха|>ов |48; 96;
110]. Эти методы также подходят для опре¬
деления многоатомных (сахарных) спиртов
(см. раздел 10.2.2.9).Высокоснецифичншн метод ферментатив¬
ного анализа* являегся менее дорогим (осо¬
бенно это относится к оборудованию) иболее
простым для применения на практике [48].
Сумма определенных ферментативным мето¬
дом содержаний глюкозы, фруктозы и саха¬
розы представляет собой общий сахар. Этот
показатель служит для расчета экстракта без
сахаров по формуле:Экстракт без сахаров - сухие
растворимые вещества/экстракт (г/л) -
- общий сахар (г/л).10.2.2.9.	Многоатомные спирты -
сорбит, маннит (/ТО-32,
/ТО-62, ЯвК-6.28)Наряду с природными кислотами и мине¬
ральными веществами важным соединени¬
ем, входящим в состав экстракта без сахаров,
соков из семечковых и косточковых фруктов
является сорбит; в других соках он содержит¬
ся лишь в следовых количествах (см. раз¬
дел 2.1.2.3). Маннит почти не содержится
в неферментированных соках из здоровых
фруктов и овощей, ио этот спирт может обра¬
зоваться из фруктозы в результате деятель¬
ности некоторых молочнокислых бактерий.
Сорбит и маннит можно определить с по¬
мощью тонкослойной хроматографии [48].
При этом также возможно определение гли¬
церина (в случае его присутствия в соке).
Количественное определение сорбита обыч¬
но осуществляется ферментативным путем
[48].10.2.2.10.	Пектин (IFU-26, RSK-6.20)Основной фотометрический метод [48] по¬
зволяет провести селективное определение
общего содержания пектина и (после соот¬
ветствующей экстракции) его фракций —
водорастворимого, щелочерастворимого и ок-
салатрастворимого пектинов. При обычной
доле мякоти, не превышающей в апельсино¬
вых и гренпфрутовых соках 10%, общее со¬
держание пектина, как правило, составляет
менее 700 мг/л, а содержание водораствори¬
мого пектина — менее 500 мг/л [ 1]. Для обна¬
ружения добавления в сок промывного экст¬
ракта мякоти (pulp wash, WESQS, см. раздел
3.7.10) можно применить метод ВЭЖХ [7].10.2.2.11.	Титруемая кислотность(/ТО-3, RSK-6.30,ASUL 31.00-3,SLMB 28А/7.1,ГОСТ Р 51434-99)
Содержание свободных кислот (за исключе¬
нием углекислоты) определяется потенцио¬
метрическим методом путем титрования ра¬
створом щелочи, причем для определения
конечной точки титрования и расчета резуль¬
татов существуют разные правила (примеры
см, в нижеприведенной таблице):Конечнаятитрова-и выражение результа-(ГОСТ Р
51434-99. -
Прим. иауч
ред.)12, ASUL
31.00-3]196, SLMB
28А/7.117.0)п г/л иишшй, яблочной
или лимонной кислоты
(в зависимостиДля устранения противоречивых результа¬
тов рекомендуется приводить конечную точку
титрования и вид расчета (выражения резуль¬
татов). Переводные коэффициенты для наи¬
более важных кислот приведены в табл. 10.14.•О теоретических и практических нет
ров и других соединений, входящих и
продуктов питания /А. Ю. Колесной. -ггах примени
М.: Лишена:ия ферментативных методов для ан
dm. Биохимические системы н оцеп
промышленность, 2000,— 414 с,
Глава 10Таблица 10.14. Переводные коэффициенты для различныхкислотТитруемаяКоэффициентдля иьфажения титрус;мой кислотностн IIг/лвиннойкислотыг/ляблочной л>IMOH11Cг/л1Й молочной,1 КИСЛОТЫ 1сернойуксусной !ммоль 117л0.0750,0670,0640,0900,0490.0601 /л IIIIHtlnii КИСЛОТ10,8930.8531,2000,6350.80013,33Г/д яблочной кислoru 1.1190.9551.3430,7310,89614.93Г/л лимонном кислогы 1,1721,0471.4060,7660,93815.63Г/Л МОЛОЧНОЙ КИСЛотм 0,8330.7440,7110,5440.6671 1.1!Г/Л серной кислот.а 1,5311,3671.3061.8371,22520,41Г/л .уксусной КИСЛ!>ты 1,2501,1171.5001,5000,81716,6710.2.2.12.	Общие кислотыСумма содержащихся в напитке свободных и
связанных с катионами кислот (за исключе¬
нием углекислоты) определяется после пред¬
варительного разделения на катионообмен-
нике 11041. При производстве и хранении
концентрированных соков общее содержа¬
ние кислот вследствие образования эфиров
и лактонов, не определяемых прямыми тит¬
рометрическим или ферментативным мето¬
дами, может снижаться [38).10.2.2.13.	Органические кислоты
(/ГО-23, ЯЯК-ЗО,
5Шб28А/7.4)Хроматографическими методами (ТСХ/
ВЭЖХ) возможно как качественное, так и
количественное определение органических
кислот [48, 62, 96]. Это относится прежде
всего к наиболее часто встречающимся кис¬
лотам — яблочной, лимонной и винной (в ви¬
ноградном соке), а также к молочной, янтар¬
ной, фумаровой, изолимонной и хинной кис¬
лотам. Последние две кислоты имеют при
оценке качества соков большое значение (см.
разделы 2.1.3. и 10.3).10.2.2.14.	Яблочная кислота (/ГО-21,
/ГО-64, ЙБК-6.2.1,ЯБК- 6.2.2,ГОСТ Р 51239-98,ГОСТ Р 51940-2002)Во фруктах и овощах, а также в продуктах
их переработки содержится исключитель¬
но /.-изомер яблочной кислоты. О-Изомер яб¬
лочной кислоты обнаруживается в соке толь¬
ко после добавления к нему димера — яб¬
лочной кислоты, производимого промышлен¬
ным способом [20, ИЗ]. И- и /.-Изомеры
яблочной кислоты определяются фермента¬
тивным методом [48]. Химическими и хрома-тОграфичеекими методами определяется сум¬
ма /.-яблочной н D-яблочной кислот. Добав¬
ление промышленной яблочной кислоты по¬
вышает содержание фумаровой кислоты, со¬
ставляющее в подлинных яблочных соках не
более 5 мг/л [1]. Повышеппие содержания
фумаровой кислоты в соках также может быть
обусловлено микробиологическими причина¬
ми [39],10.2.2.15.	Винная кислота (/ГО-20,/ГО-20а, /ГО-65, RSK-6.31,
ГОСТ Р 51428-99)Винная кислота, встречающаяся только в
винограде, определяется в виноградных соках
простым фотометрическим 1104 ] или хрома¬
тографическим методом [48]. В других фрук¬
товых соках, особенно ягодных, применение
фотометрического метода может привести к
получению ошибочных результатов, связан¬
ных с присутствием других соединений, ока¬
зывающих влияние на определение [105]. При
отсутствии спектрального фотометра (спект¬
рофотометра) количественное определение
винной кислоты может быть осуществлено
также гравиметрическим способом [48].В виноградных соках присутствие свобод¬
ной винной кислоты свидетельствует о до¬
бавлении в сок винной кислоты: свободная
винная кислота = винная кислота - связан¬
ная винная кислота (при этом связанная вин¬
ная кислота рассчитывается путем умноже¬
ния содержания калия (см. раздел 10.2.2.25)
на коэффициент 3,846). Обычно результатом
вышеуказанного вычисления является отри¬
цательное число.За исключением особых случаев (неспелые
плоды, высококислотные сорта) добавление
в сок винной кислоты считается доказанным,
если содержание свободной внппой кислоты
более 1 г/л [1].
Оценка и контроль качества готовых продуктов10.2.2.16.	Лимонная кислота (/ГО-22,
Я5К-6.111 0/К429,
ГОСТ Р 51 129-98}Помимо хроматографических способов (см.
раздел 10-2.2-13) для определения лимонной
кислоты в большинстве случаев применяют
основной ферментативный метод [48]. Хи¬
мические методы (см., например, [77]) более
трудоемки и продолжительны, а также менее
специфичны, что отрицательным образом
влияет на достоверность результатов.10.2.2.17.	Изолимонная кислота
(/ГО-54, ЙБК-6.17,
ГОСТ Р 51128-98)П- Изолимонная кислота является характер¬
ным, а в ежевике — количественно важным
соединением многих ягодных и цитрусовых
соков. Так как эта кислота в соках содержит¬
ся в большом количестве в виде эфиров/лак-
тонов, для определения общей Я-нзолимон-
нон кислоты (свободная + связанная формы)
необходимо провести предварительную ще¬
лочную деэтерификацию и осаждение кисло¬
ты в виде бариевой соли. Определение осу¬
ществляется ферментативным методом [114,
48]. Наряду с О-изолимонной кислотой в ка¬
честве важного критерия оценки качества,
в том числе аутентичности сока, используют
количественное соотношение между содер¬
жаниями в соке лимонной и изолимонной
кислот (см. раздел 2.1.3).10.2.2.18.	Аскорбиновая кислота
(/ГО-17а,
/ГО-Песоттег^аЙоп Ыо. 5,
йвК-6.7, БиЛВ284/7.10.1,
вШВ 62/14.2.1 или
14.2.2)Аскорбиновая кислота является важным ве¬
ществом, определяющим ценность целого
ряда фруктовых соков. Ее содержание в цит¬
русовых соках, а также в ананасовом и черно¬
смородиновом соках характеризуется гранич¬
ными значениями, установленными в Своде
правил AIJN. Определение осуществляется
методом ВЭЖХ [48]. Кроме того, прнменя-♦	йодометрнческое титрование с потенцио¬
метрическим определением конечнойточки;♦	(данный метод дает ориентировочные све-
дения, поскольку определению подлежат
все соединения, обладающие редуцирую¬
щими свойствами; при проведении анали¬
за должно быть исключено влияние сер¬
нистой кислоты (при ее наличии); метод
не сложен и на практике обеспечивает до¬
статочную точность [96];♦	полярографическое определение;♦	(благодаря высокой чувствительности со¬
временной измерительной техники — при¬
менению дифференциально-импульсной
детекции — возможно определение низких
концентраций аскорбиновой кислоты, ре¬
зультаты данного метода вполне достовер¬
ны [98]. предел обнаружения - 10 мг/л;♦	ферментати вное определение [14]*.Общее определение содержания витаминаС (i-аскорбиповая и дегидроаскорбиновая
кислоты) осуществляется фотометрическим
или хроматографическим методом ВЭЖХ
[ 96]. Определить добавление 1-аскорбиновой
кислоты в сок можно исследованием соотно¬
шения изотопов углерода (С|3/С12) [36] (см.
также раздел 10.3).10.2.2.19.	Щавелевая кислота
(SLMB2QA/7.8)Щавелевую кислоту определяют осаждени¬
ем в виде оксалата кальция и преобразовани¬
ем в оксид кальция титриметрическим мето¬
дом [96]. Также возможно ферментативное
определение [14]**. При повышенных кон¬
центрациях щавелевой кислоты (соки из ре¬
веня, шпината) определение может <к:уществ-
ляться осаждением в виде оксалата кальция
титрованием с перманганатом калия — метод
Ковача и Денкера (Kovacs, Denker) [57].10.2.2.20.	Углекислота (/ГО-42,
0/V439)Согласно основному методу [48], определе
ние осуществляется путем щелочной нейт¬
рализации, осаждения в виде бариевой соли
и обратного титрования неизрасходованной
щелочи. Более простым является объемно-
аналитический (манометрический) метод (до*	Подробное описание метода и услозия определения аскорбиновой кислоты в соках см. Биохимиче¬
ские системы в оценке качества продуктов питания / А. Ю. Колесной. - М.: Нишевая промышлен¬
ность, 2000. - 414 с.** Подробное описание метода и условия определения щавелевой кислоты в соках см. биохимиче¬
ские системы в оценке качества продуктов питания / А. Ю. Колесное. - М.: Нишевая промышлен¬
ность, 2000. - 414 с.
5583 г СО^/л) 122]. В упрошенным методе при¬
меняют встряхиватслъ [103] или специаль¬
ный прибор — афрометр (при высоких кон¬
центрациях СОг) |77].Ю.2.2.21. Летучие кислоты
[IFU-5, IFU-66, RSK-6.13,
ГОСТ Р51441-99)Наличие летучих кислот (главным образом
уксусной и муравьиной) свидетельствуют о
нежелательной деятельности микроорганиз¬
мов. Содержание летучих кислот в количе¬
стве 0,4 r/л (по уксусной кислоте) является
максимально допустимым [ 1 ]. Соки из каче¬
ственного сырья содержат, как правило, ме¬
нее 0,1 г летучих кислот/л.Определение осуществляется путем отде¬
ления летучих кислот дистилляцией водяным
паром и последующим щелочным титровани¬
ем дистиллята, освобожден ного от углекисло¬
ты. Извлеченную дистиляцией совместно с
летучими кислотами сернистую кислоту не¬
обходимо исключить из конечного результа¬
та путем корректировочного титрования [48,
№ 5]. Специфическое определение уксусной
и муравьиной кислот может осуществляться
ферментативными методами (48; 14]*.10.2.2.22.	Молочная кислота
(IFU-53, Я$К-6.18,
ffSK-6.18.1,
/7SK-6.18.2)Молочная кислота также является индика¬
тором деятельности микроорганизмов. Во
фруктовых и неферментированных овощных
соках ее содержание не превышает 0,5 г/л;
максимальное значение для лимонного со¬
ка — 0,2 г/л [1]. Селективное определение
D- и L-изомеров молочной кислоты осуще¬
ствляется ферментативным методом [48]*.10.2.2.23.	Зола
{IFU-9, RSK-6.5,
ГОСТ Р 51432-99)Основным методом является прямое опреде¬
ление минеральных веществ путем озолення
пробы сока при максимальной температуре
525 ”С после его преварителыюго концентри¬
рования испарением [48]. Поскольку данный
метод является достаточно продолжитель¬
ным, требует определенного опыта и малопригоден для постоянного применения (не¬
обходимы платиновые тигли), альтернатив¬
ным методом является расчет золы из содер¬
жания калия, натрия, кальция, магния и
фосфатов [10]. Этот метод в целом дает со¬
поставимые результаты и его сходимость
соответствует методу оэоления в палалти-
новых тиглях. В случае сомнений и получе¬
ния граничных значений анализ проводят ме¬
тодом озоления. О методах расчета результа¬
тов см. [30].10.2.2.24.	Щелочность золы
(/Г£/-10, ЯБК-6.6,
ГОСТ Р 51436-99)Под щелочностью золы понимают общее со¬
держание соединений золы, проявляющих
основные свойства [48]. Результаты анализа
выражаются в мэкв/л сока. Соотношение
щелочности золы и содержания золы (так
называемое щелочное число), используют
при оценке качества, особенно аутентично¬
сти соков. Во фруктовых соках щелочность
золы, как правило, составляет 11-14 мэкв/г10.2.2.25.	Калий {/Я/-33, RSK-6.fi,
АБи £31.00-10,
О/УДО/приложение,
ГОСТ Р 51429-99)Самыми элегантными методами определе¬
ния калия является атомно-абсорбционная
спектрометрия (Л/15) или пламенная фото¬
метрия [48; 6]. Поскольку сведения о содер¬
жании калия во фруктовых соках очень важ¬
ны, а необходимое оборудование не всегда
доступно, стоит упомянуть о гравиметриче¬
ском определении с тетрафенилборатом ка¬
лия [77].В подлинных фруктовых соках содержа¬
ние калия обычно составляет 1 -3 г/л, но име¬
ются и исключения: например, содержание
калия в соке из бузины — около 5 г/л. Доля
калия в золе составляет около 40-50% (см.
также главу 2). В концентрированном вино¬
градном соке, в котором до концентрирова¬
ния не проводилось исскуственное снижение
общего содержания кислот, содержание ка¬
лия из-за выпадения винного камня может
уменьшаться до 0,5 г/л (в зависимости от
степени концентрирования сока).•	Подробное описание метода и условия определения летучих кислот в соках см. Биохимические
системы к опенке качества продуктов питания / А. Ю. Колесное. — М.: Пищевая промышленность,
2000. - 414 с.
Оценка и контроль качества готовых продуктов55910.2.2.26.	Натрий (/ГУ-33, Я5/Г-6.8,
Ави 131.00-10,ГОСТ Р 51429-99)Для определения натрия применяют метод
Л Л 5 и пламенную фотометрию [48; 6). В со¬
ках прямого отжима и восстановленных со¬
ках, произведенных надлежащим образом,
содержание натрия обычно ниже 30 мг/л.
Отклонения могут иметь место при перера¬
ботке фруктов из морских регионов, в соках,
стабилизированных бентонитом, обработан¬
ных ионообменной смолой, а также в резуль¬
тате добавления консервантов и подсласти¬
телей.10.2.2.27.	Кальций, магний (/ГО-33,
/ГО-34, йБК-б.В,ГОСТ Р 51429-99)Наряду с методом ЛЛ5 [48) после предвари¬
тельного озоления пробы для определения
кальция и магния применяется комплексо¬
метрическое титрование [48]. Повышение
концентраций кальция и магния возможно
при использовании воды, не пригодной для
восстановления концентрированных соков,
или является следствием химической нейт¬
рализации углекислой известью.10.2.2.28.	Железо (/ГО-15,51МВ 28-4/8.4.1)В качестве катализатора железо ускоряет
окисление аскорбиновой кислоты, а также
участвует в реакциях потемнения и образова¬
ния мутной взвеси н осадков; максимальное
содержание железа — 5 мг/л [1]. Опреде¬
ление может осуществляться методом ЛЛ5
[96) или после предварительного сухого или
мокрого озоления фотометрическим спосо¬
бом [48].10.2.2.29.	Марганец (51МВ28И/8.4.1,5Ш5 284/8.5.2)Марганец определяют (при необходимости
после предварительного мокрого озоления)
методом АА$ |96] или полярографией [96].
Информация о содержании марганца исполь¬
зуется в оценке качества окрашенных соков
(см. раздел 10.3).10.2.2.30.	Алюминий (/ГО-38)После озоления и удаления металлов, оказы¬
вающих негативное влияние на специфич¬
ность метода, алюминий можно определять
фотометрически [48]. Для исследования сле¬
довых концентраций алюминия определениеможет осуществляться методом АЛБ с подго¬
товкой проб к анализу в графитовой печи [5].10.2.2.31.	Мышьяк (/ГО-47, 0/1М34)Содержание мышьяка во фруктовых соках не
должно превышать 0,1 мг/л [1]. Использо¬
ванием метода граничных значений 1Р0, в ко¬
тором мышьяк после мокрого озоления про¬
бы преобразуется в мышьяковистый водо¬
род, проявляющийся в реакции с бромистой
ртутью на бумажном носителе, можно уста¬
новить, содержит ли сок менее 0,2 мг/л мы¬
шьяка. Фотометрическое определение осно¬
вывается на реакции мы шья ков истого водо¬
рода с диэтилдитиокарбаматом серебра [48}.
Определение мышьяка, содержащегося в
следовых количествах, возможно гибридным
методом АА5 [77].10.2.2.32.	Тяжелые металлы (/ГО-13)Согласно [ 1 ] для максимального содержания
тяжелых металлов приняты следующие гра¬
ничные значения (мг/л или мг/кг), без учета
железа (см. раздел 10.2.2.28):♦	Свинец(РЬ) макс. 0,2 (в виноградном со¬ке - макс. 0,3);♦	Кадмий (Сб) макс. 0,02;♦	Медь (Си) макс. 5,0;♦	Ртуть (Не) макс. 0,01;♦	Цинк (2п) макс. 5,0;♦	Олово (5п) макс 1,0.Для определения помимо фотометрических
методов (для меди, например — [48]), исполь¬
зуются методЛЛ5[ 116] и инверсионная вольт-
амперометрия [16]. Обзор различных мето¬
дов и интервалов концентраций металлов,
в которых они могут быть применены, а так¬
же необходимые способы подготовки проб к
анализу приводятся в главе 45 «Микроэле¬
менты» швейцарского Кодекса пищевых про¬
дуктов [96].10.2.2.33.	Фосфаты - общий фосфор
(/ГО-35, /ГО-50, ЯБК-6.21,
ГОСТ Р 51430-99)Определение фосфора осуществляется основ¬
ным фотометрическим методом после сухого
озоления пробы [48, /Я/-50]. Более простым
и быстрым является определение содержания
фосфатов по желтому окрашиванию, образу¬
ющемуся при взаимодействии с молибдено¬
ванадиевым реактивом |48, /Л/-35|. Если
в пробе присутствует олово (что возможно
в случае соков, упакованных в жестяную та¬
560Глава 10ру), следует применять исключительно метод
/ГО-50.10.2.2.34.	Сульфаты (/ГО-36,ЯБК- 6.29,ГОСТ Р 51123-97)Сульфитироваиные и десульфитированные
соки идентифицируют по повышенному со¬
держанию сульфатов. Использование воды,
не пригодной для восстановления концент¬
рированных соков, может являться причиной
повышения природного уровня сульфатов
в соках. Определение осуществляется путем
осаждения сульфатов хлоридом бария. Оса¬
док промывают, прокаливают и взвешивают
[48].10.2.2.35.	Хлориды (/ГО-37,Я5К- 6.10,ГОСТР51439-99)Хлориды определяют титрованием с осажде¬
нием нитратом серебра, при этом конечная
точка титрования измеряется потенциомет-
рически [48]. У соков из винограда, произра¬
ставшего вблизи моря, содержание натрия,
превышающее 30 мг/л, обусловлено наличи¬
ем хлорида натрия [13]. Овощные соки, гото¬
вые к употреблению, содержат различные ко¬
личества хлоридов, в том числе добавленных
в виде хлорида натрия.10.2.2.36.	Нитраты (/ГО-48, Й8К-6.19,бШв 284/9.1,5ШВ 22/12.2/приложение)Во фруктовых соках обычно содержится ме¬
нее 10 мг/л нитратов (исключением являют¬
ся клубничные соки, в которых содержание
нитратов может составлять до 200 мг/л).
Нитраты в еще более высоких количествах
встречаются в различных овощных соках
(см. раздел 2.3). Во фруктовых соках повы¬
шенное содержание нитратов может свиде¬
тельствовать о применении для восстанов¬
ления концентрированного сока воды, ненад¬
лежащего качества. Классическое определе¬
ние нитратов осуществляется фотометриче¬
ским методом после их преобразования в нит¬
риты (с учетом нитритов, первоначально
содержавшихся в пробе) [48]. Этот метод,
однако, является спорным в связи с приме¬
нением кадмия и не должен использоваться
для текущих определений. Более специфи¬ческое определение нитратов проводится
методом ВЭЖХ [96] или полярографиче¬
ски [25]. Иные возможности для определе¬
ния нитратов приведены в [96]*.10.2.2.37.	Общий азот (/ГО-28)Под общим азотом понимается суммарное
количество содержащихся в соке азотистых
веществ. Помимо нитратов и нитритов азот
содержится в белках, свободных аминокис¬
лотах, аминах и аммиаке. Основным мето¬
дом является метод Къельдаля [48]. Содер¬
жание общего азота является критерием для
расчета содержания сырого белка но следую¬
щей формуле:Сырой белок - Общий азот • 6,25.В зависимости от цели исследование азо¬
тистых соединений может быть расширено
применением более специфических методов.10.2.2.38.	Формольное число(/ГО-30, /ГО-57, ЙБК-6.14,ГОСТ Р 51122-97)Чаше, чем общий азот, определяется фор-
мольное число, характеризующее содержание
в соке свободных аминокислот. Формольное
число, естественно, подвержено достаточно
сильным колебаниям (см. главу 2); кроме
того, известные аминокислоты (например, со
вторичными аминогруппами), такие как гис¬
тидин и пролин, участвуют в реакции только
частично или вообще не вступают во взаимо¬
действие. Определение формольного числа
осуществляется путем обработки сока фор¬
мальдегидом, в результате которой освобож¬
даются протоны (на одну молекулу амино¬
кислоты — один протон), вызывающие из¬
менение активной кислотности — pH сре¬
ды. Количество образовавшихся свободных
протонов определяется щелочным титрова¬
нием [48]. Так как в этом методе определяют¬
ся также аммониевые соединения и этанола-
мин, их, при необходимости, следует опреде¬
лять отдельно, а полученные значения вычи¬
тать из значения формольного числа [ 13; 481.10.2.2.39.	р-Аминный азотЭтот показатель, исследуемый фотометри¬
ческим методом, является критерием оценки
определения общего содержания свободных
аминокислот. Преимущество метола, прсл-' Определение нитратов и нитритов в соках возможно также ферментативным методом. — см. Биохи¬
мические системы в оценке качества продуктов питания / А. Ю. Колесное. — М.; Пищевая промыш¬
ленность, 2000. - 414 с.
Оценка и контроль качества готовых продуктов561ложенного для исследования апельсиновых
соков [44], состоит в том, что он исключает
влияние на результат определения аммоние¬
вых соединений. Как показывает опыт, содер¬
жание р-амннного азота в яблочных и груше¬
вых соках лучше коррелирует с суммарным
количеством отдельных аминокислот, чем
формольное число. Оба метода ( формольное
число и (Каминный азот) являются общими,
и при дальнейших исследованиях ихследу-
ет дополнять селективным исследованием
отдельных аминокислот (см. ниже разделы
10.2.2.40/41).10.2.2.40.	Пролин (/«/-49, ЯБК-б.23,ГОСТ Р 51124-97)Пролин. встречающийся в значительных ко¬
личествах в апельсиновых и других цитрусо¬
вых соках (а также в виноградном соке), толь¬
ко частично определяется двумя вышеука¬
занными методами (10.2.2.38/39) или же во¬
обще исключается из определения. Анализ
этой важной для оценки качества фруктовых
соков аминокислоты может осуществляться
фотометрическим методом Вальрауха с ис¬
пользованием нингидринового реактива [48].10.2.2.41.	Свободные аминокислоты(/ТО-57, ЙЭК-ЪЛ,5Ш8 28Д/9.3)При оценке качества фруктовых соков важ¬
ны сведения об общем содержании аминокис¬
лот (сравнительные данные с комментария¬
ми смотри в табл. 2.13-2.15). В большинстве
случаев определение осуществляется ионооб¬
менной хроматографией с применением авто¬
матизированных аналитических комплексов
]48] или методом ВЭЖХ с обратной фазой
после предварительной дериватизации ами¬
нокислот пробы [96]. £>-Аминокислоты (на¬
пример, О-аланин) являются индикаторами
дрожжевой и бактериальной активности [35].10.2.2.42.	Фенольные веществаФенольные вещества (катехин, гидролизуе¬
мые дубильные вещества и т. д.), взаимо¬
действуя в щелочной среде с раствором Фо-
лина- Чиокалтеу, образу ют синеокрашенные
соединения. Сернистая и аскорбиновая кис¬
лоты затрудняют определение и при необхо¬
димости должны быть удалены из пробы пу¬
тем окисления йодом [104].Полученное таким образом общее содер¬
жание фенолов рассчитывается на выбранное
стандартное вещество и не является особо зна¬
чимым; тем не менее подобные определениядают простые возможности контроля техно¬
логических процессов, что полезно, напри¬
мер, для оценки эффективности процессов
извлечения сока или его стабилизации.В соках из семечковых фруктов появление
красной окраски при нагревании в кислой
среде свидетельствует о наличии проантоци-
анидинов, участвующих в образовании мут¬
ной взвеси и изменении цвета [83].Информация об отдельных фенольных со¬
единениях или полифеиольных спектрах —
«отпечатках пальцев», определяемых мето¬
дом ВЭЖХ, может использоваться для обна¬
ружения фальсификаций соков (см. также
раздел 10.2.2.43/44).10.2.2.43.	АнтоцианиныВ отличие от многих искусственных (на ос¬
нове смол) красителей, содержание во фрук¬
тах природных красных антоциановых крася¬
щих веществ (аитоцианииов) определяется по
изменению цвета в кислой или щелочной сре¬
де (кислый раствор — красный цвет, щелоч¬
ной раствор — синий цвет). Красные искус¬
ственные красители (см. раздел 10.2.2.57) в
большинстве случаев сохраняют свой цвет
и в щелочной среде. Благодаря содержанию
антоцианинов отдельные виды фруктов от¬
личаются друг от друга, и это может исполь¬
зования для исследования смешанных соков
и обнаружения фальсификаций. Для сравни¬
тельных анализов применяют методы ТСХ
[108] или ВЭЖХ [56].10.2.2.44.	Гесперидин,нарингин
(/ТО-58, WSK-6.12,ГОСТ Р 51427-99)Содержание гесперидина и/или нарингина
наряду с другим и параметрами является важ¬
ным критерием оценки качества, в том числе
аутентичности цитрусовых соков. Причи¬
ной их повышенного содержания могут быть
неоптимальные условия производства или
добавление экстрактов мякоти (pulp wash,
WESOS, см. раздел 3.7.10) и/или кожуры пло¬
дов 11 ]. Определение, как правило, осуществ¬
ляется по методу Дэвиса [58]. Фотометри¬
ческим методом измеряется интенсивность
желтого окрашивания, образующееся в цент¬
рифугированном соке после добавления ще¬
лочи и ее взаимодействии с гесперидином,
нарингином и другими ф лав а но н г л и коз ида -
ми. Так как образование желтой окраски и ее
интенсивность во многом зависит от подго¬
товки проб к анализу и времени реакции ]97],
необходимо четко следовать соответствую¬
щим рекомендациям.
562Глава 10Специфическое селективное определение
геснеридина и нарингина (вещества с горь¬
ким вкусом, содержащегося в грейпфрутах)
может осуществляться методом ВЭЖХ [-181.
Результаты хроматографического определе¬
ния, как правило, результатов определения
геснеридина и нарингина метолом Дэвиса.10.2.2.45.	Каротиноиды (/ГО-44,/ГО-59, ЙБК-6.9,/?5К-6.9.1, Я5/С-6.92)Каротиноиды осаждают из сока реактивом
Карреза, затем экстрагируют из осадка аце¬
тоном и растворяют в петролейном :и|)ире.
Общее содержание каротиноидов в растворе
определяют фотометрическим методом |48].
Содержание каротиноидов в апельсиновых
соках обычно составляет 2 5 мг/л (содержа¬
ние свыше 15 мг/л указывает на добавление
экстракта кожуры плодов и/или мандари¬
нового сока в повышенных количествах [1]).
С помощью колоночного хроматографиче¬
ского фракционирования может быть также
определено содержание р-каротина, крипто-
ксантиновых и ксантофилловых эфиров.
Методы 1П1 [48| используются для обнару¬
жения добавок биксина.10.2.2.46.	Цитрусовые (эфирные)
масла (/ГО-45)Общее содержание эфирных масел (главным
образом. О-лимонена) определяется либо
дистилляцией с водяным паром (основной
метод), либо оксиднметрически [48]. Для
апельсинового, грейпфрутового и лимонного
соков максимальные граничные значения
приведены в Своде правил АЦЫ. Повышен¬
ное содержание эфирных масел может ока¬
зать негативное влияние на аромат сока при
хранении.10.2.2.47.	ВитаминыНаряду с витамином С (аскорбиновой кис¬
лотой, см. раздел 10.2.2.18), в соках определя¬
ют витамин В) (тиамин), содержание кото¬
рого важно для оценки качества апельсино¬
вых соков. Для определения необходимо обо¬
рудование для проведения флюо1>ссцентного
анализа (54). Инструкции по определению
других витаминов см. в главе 62 «Витамины»
швейцарского Кодекса пищевых продуктов
5ШВ [93].10.2.2.48.	Этиловый спирт (/ГО-2,
/ГО-51, /ГО-52, ЯБК-б-З)Во фруктовых соках содержание этилового
спирта не должно превышать 3 г/л [1]. Уско¬ренным методом является модифицирован¬
ный способ Ребеленна ]48]. Для специфич¬
ного определения, в том числе следовых кон¬
центраций этилового спирта (< 1 г/л), ис¬
пользуется основной ферментативный метод
|48] или газовая хроматография [48]. с помо¬
щью которой возможно также одновременное
определение метилового спирта и анетальде-
гида.10.2.2.49.	Глицерин (/ГО-77,
5ШВ28Л/12.3)В виноградных соках глицерин является ин¬
дикатором применения некачественного сы¬
рья или неправильных условий переработки;
его образование может быть также обуслов¬
лено деятельностью бактерий Вогп/ш стегеа
или дрожжей. Повы шенным считается содер¬
жание глицерина в соках более 1 г/л [99].
Определение осуществляется ферментатив¬
ным способом [96].10.2.2.50.	ДиацетилНаряду с молочной кислотой (см. раздел
10.2.2.22), обладающий сильным запахом
диацетил также является индикатором мик¬
робиологической порчи сока, например, в ре¬
зультате деятельности молочнокислых бак¬
терий, и главной причиной появления в соке
так называемого «емкостного» привкуса (см.
раздел 9.1.2.1). Определение может осуще¬
ствляться посредством дифференциально¬
импульсной полярографии [21, 90] или хро¬
матографическими методами [26, 80].10.2.2.51.	Синильная кислотаСинильная кислота является природным со¬
единением косточковых фруктов (она содер¬
жится даже в плодовой мякоти). Для предот¬
вращения повышения содержания синильной
кислоты в вишневых соках более 10 мг/л, сле¬
дует свести к минимуму количество попада¬
ющих в сок поврежденных при переработке
косточек [1|. Определение осуществляется
гидролизом связанной синильной кислоты
с последующей дистилляцией и титрования
с нитратом серебра [41].10.2.2.52.	Патулин (/ГО-Яесот/пел-
йаНоп N0. 2,ГОСТ Р 51435-99/ИСО
8128-1-93,ГОСТ Р 51440-99/ИСО
8128-2-93)Патулин, токсичный продукт обмена веществ
плесневых грибов, может образовываться на
Оценка и контроль качества готовых продуктов563пораженной гнилью поверхности плодов (на¬
пример, в падалице) (см. раздел 9.4.2) и та¬
ким образом попадает в сок. Максимальное
допустимое количество патулина в яблоч¬
ных соках — 0,05 мг/л [ 11. Для исследова¬
ния следовых количеств патулина, необхо¬
димо провести многоступенчатую предва¬
рительную подготовку пробы — экстракцию,
очистку, концентрирование. Анализ осуще¬
ствляется хроматографическими методами
(ТСХ, ВЭЖХ). Международным стандартом
является метод ВЭЖХ — стандарт /50 8128-1
(см. также [48]).10.2.2.53.	Гидроксиметилфурфурал
(/ГО-12, /ГО-69, Я5К-6.16)Повышенное содержание гндрокс.нметилфур-
фурала (ГМФ) указывает наряду с так назы¬
ваемым «вареным» привкусом на необходи¬
мость снижения интенсивности тепловой
обработки яблочных [ 12] и других соков. Об¬
щее содержание ГМФ во фруктовых соках не
должно превышать 20 мг/л [ 1]. Определение
осуществляется фотометрическим методом
путем измерения интенсивности красного ок¬
рашивания пробы [48] в реакции с. р-толуи-
дином и барбитуровой кислотой, или мето¬
дом ВЭЖХ [48]'10.2.2.54.	Общая сернистая кислота —
общий диохеид серы Б02
(/ГО-7з, ЙБК-6.27)Фруктовые соки не содержат сернистой кис¬
лоты [1]. В виноградных соках ее содержа¬
ние более 10 мг/л указывает на ее неполное
удаление (см. раздел 5.2.3). Определение осу¬
ществляется путем дистилляции свободной
и связанной БОг в приемник с пероксидом во¬
дорода. Количество образовавшейся серной
кислоты* определяют титриметрическим ме¬
тодом [48] или ускоренным методом Ребслей-
ла (104]. Сернистую кислоту, присутству¬
ющую в темпоокрашепных соках в форме
стабильного антоцианового БОг-соединения,
не всегда можно обнаружить.10.2.2.55.	Тест на брожение (/ГО-18,
SLMB2QA/^5.^)Данным методом [48; 96] возможно качест¬
венное определение способности сока к бро¬
жению или ее отсутствие, что указывает на
добавление консервантов. В последнем слу¬
чае необходим анализ содержания отдельных
консервантов (см. раздел 10.2.2.56).10.2.2.56.	Консерванты (/ГО-41 а,
/Р/-41й, /ГО-43, /ГО-63)Отдельные консерванты (например, сорбнно-
вая и бензойная кислота и их эфиры), опреде¬
ляются методом ТСХ |48] или ВЭЖХ [48].
Добавление муравьиной кислоты может быть
обнаружено колориметрическим методом |48]
или ферментативным анализом*. Диэтнло-
вый эфир пироуголыюн кислоты определяет¬
ся косвенным методом через диэтилкарбонат,
содержащийся в продуктах, консервирован¬
ных диэтиловым эфиром нироугольной кис¬
лоты [48|. Другие методы обнаружения и оп¬
ределения приведены в главе 44 «Консерван¬
ты» швейцарского Кодекса пищевых продук¬
тов 5ШЙ [90]10.2.2.57.	Искусственные красители -
качественное определение
(/ГО-24)Качественным методом определения искус¬
ственных красителей является окрашивание
нити из обезжиренной овечьей шерсти. Пос¬
ле растворения в аммиачном растворе краси¬
тели могут быть разделены хроматографиче¬
ски и идентифицированы с помошыо стан¬
дартных веществ [48].10.2.2.58.	Искусственные
подсластители —
качественное определение
(/ГО-40)Метод тонкослойной хроматографии приме¬
няется для определения сахарина, циклама-
та, дульцина и ультрасвита [48]. Другие ме¬
тоды определения (например, аспартама),
представлены в главе 41 «Подсластители»
швейцарского Кодекса нишевых продуктов
Швейцарии Б1МВ [96].10.2.2.59.	Микробиологические
методыВо втором издании сборника официальных
методов микробиологического анализа /ГО
1996 г. опубликованы методологические ука¬
зания и рекомендации к исследованию гото¬
вых фруктовых и овощных соков, сокосодер-
жашнх напитков, а также промежуточных
продуктов переработки, сырья и вспомога¬
тельных материалов. Наряду с общими ука¬
заниями сборник содержит методы определе¬
ния общей обсемененностн, дрожжей и плес¬
невых грибов, а также различные методы
обнаружения видов и групп микроорганизмов.* См. также Биохимические снстсмь к оценке качества продуктов питання / А Ю. Колсонов. М.
Пищевая промышленность, 2000.— 414 с.)
Глава 1010.3.	Фальсификация
фруктовых СОКОВГ.Таннер и Г. Р. БруннерФальсификация фруктовых со коп и сокосо-
дерЖЛШИХ ШНІИТКОВ представляет серьезную
проблему, которую но следует недооценивать.
Смішком заманчива для недобросовестных
производителей 1г поставщиков прибыль, ис¬
числяемая миллионами, которые, в конечном
счете, оплачивает потребитель. Среди рас¬
пространенных фальсификаций соков преоб¬
ладают фальсификации яблочных и апель¬
синовых соков. Подобные махинации вклю¬
чают как модификацию состава искусствен¬
ными ингредиентами, ссылки на которые
отсутствуют в маркировке, в том числе ин¬
гредиентами, отсутствующими по фруктовом
сырье, так и разбавление соков прямого от¬
жима или восстановленных соков, добавле¬
ние более дешевого сырья (сахаров, патоки,
гдкжозо-фруктозных сиропов, кислот, краси¬
телей, ароматизаторов, соков другого наиме¬
нования) и использование хитроумно изго¬
товленных смесей (так называемых «блен-
дов») [74.75].Выявление фальсифицированных соков
требует большого аналитического опыта, на¬
личия достоверных сравнительных данных
(критериев сопоставления), а также знания
других аспектов, в частности технологии и
рыночной ситуации. Аналитические методы
постоянно совершенствуются, но зная об
этом, фальсификаторы, приспосабливаясь
к новым условиям, получают прибыль, по¬
ставляя изделия, которые на первый взгляд
«выдерживаютаналитическое исследование».
Отдельные фальсификации и возможности
их обнаружения были рассмотрены в разделе10.2,	и ниже мы рассмотрим другие примеры.Не так давно фальсификация добавлени¬
ем сока из семечковых фруктов в виноград¬
ный сок практиковалась в основном при из¬
готовлении вин, и подобная махинация могла
быть обнаружена только через многоатомный
спирт - сорбит, который не содержится в
винограде [117]. В начале 1970-х гг. на рынке
стали появляться яблочные соки, купажиро¬
ванные с относительно дешевыми тогда ви¬
ноградными соками. Обнаружение данной
фальсификации осуществляется, в первую
очередь, благодаря повышенному содержа¬
нию нролина, причем необходимо было так-
жеоиределить, не происходит ли он из добав¬
ленного грушевого сока. Ответ на этот вопросдает анализ аргчпинп — аминокислоты, кото¬
рая в семечковых фруктах содержится п сле¬
довых, а в винограде — в значительных коли¬
чествах (107].Резко возросший в 1950-е гг. спрос на цит¬
русовые напитки сопровождался появлени¬
ем первых сложных фальсификации апель¬
синового сока. Так, например, власти аме¬
риканского штата Джорджия во время инс¬
пекционной проверки обнаружили на одном
предприятии бочки с цитратом калия, хлори¬
дом Кальция, сахаром, лимонной кислотой,
маслом из кожуры цитрусовых, мякотью, кон¬
центрированным мандариновым соком, ис¬
кусственными красителями и другими ингре¬
диентами, из которых производился «100%-
нын апельсиновый сок» [46].Фальсифицированный вишневый сок мож¬
но выявить, в том числе по повышенному ко¬
личественному соотношению между общей
кислотностью и золой или общей кислотно¬
стью и калием, При этом нодкмеление сока
могло осуществляться добавлением О,/.-яб¬
лочной кислоты, которая определяется фер¬
ментативным методом. Полное отсутствие
типичного для вишни сорбита, а также повы¬
шенное содержание иролина обосновывают
предположение, что при производстве этого
«вишневого» сока собственно вишня в каче¬
стве сырья не использовалась. Для подтверж¬
дения этого необходимы дополнительные ис¬
следования (в большинстве случаев — сведе¬
ния об отдельных и рнродпых кислотах) [112].
Так.Д-изолимоиная кислота (основная кис¬
лота в ежевике) используется для оценки
подлинности различных ягодных и цитрусо¬
вых соков. Характерной же составной час¬
тью дикой черники является хинная кислота,
что позволяет отличать дикую чернику от
культурной 1106]. Дополнительным крите¬
рием для оценки в данном случае является
также исследование содержание марганца
[591.Для обнаружения добавок, повышающих
экстрактивность, важна качественная и ко¬
личественная информация о содержании в
соке сахаров, В случае добавления посторон¬
них экстрактивных ингредиентов изменяет¬
ся соотношение между природными сахара¬
ми по сравнению С их содержанием в аутен¬
тичном соке. При добавлении сахарозы или
сахарного сиропа необходимо учитывать, что
со временем (особенно при высокой кислот¬
ности и повышенной температуре хранения)
сахароза инвертируется. То же происходит
в соках, начинающих бродить. Присутствие
Оценка и контроль качества готовых продуктовмальтозы, помимо прочего, свидетельствует
об использовании продуктов частич иого гид¬
ролиза крахмала (патоки, глюкоз нога сиро¬
па). Обнаружение добавления глюкозного
сиропа осуществляется анализом глюкозы,
проведенным до н после обработки продукта
ферментом амнлоглюкозидазой. Возможное
различие дву х содержа i niii глюкозы ноз вол я -
ет оценить долю ферментативно гидролизуе¬
мых крахмальных продуктов, добавленных в
сок [9, 19]. Учитывая эту простую возмож¬
ность выявления подобной фальсификации,
недобросовестные производители для повы¬
шения экстрактивности вместо продуктов
гидролиза крахмала используют другие са¬
харистые ингредиенты (примером может
служить добавление в апельсиновый сок ча¬
стично инвертированного сахарного сиропа,
имеющего схожий с природным фракцион¬
ный профиль сахаров). Выявление «соков»
с такой добавкой осуществляется хромато¬
графическим методом исследования спектра
олигосахаридов, которые не содержатся в
апельсиновом соке, а присутствуют только в
частично инвертированном сахарном сиропе
[66,110]. Этот же метод применим для обна¬
ружения добавления в яблочный сок сахар¬
ного сиропа с высоким содержанием фрукто¬
зы. полученного из инулина. В этом случае
индикаторными соединениями также служат
олигосахариды, содержащиеся в сахарном
сиропе в определенном количестве [65]. За¬
ключение о количестве добавленных сахаров
возможно только в случае одной ременного
исследования данным хроматографическим
методом исходного сахарного сиропа 1100].Эффективным аналитическим инструмен¬
тарием для распознавания фальсифициро¬
ванных продуктов являются изотопные ме¬
тоды, позволяющие определять стабильные
изотопы и их соотношения, которые в приро¬
де благодаря химическим и физическим про¬
цессам подвержены закономерным колебани¬
ям (так называемый «изотопный эффект»).
При оценке качества фруктовых соков важ¬
ны, в первую очередь, соотношения стабиль¬
ных изотопов элементов — углерода, водоро¬
да и кислорода (см. IFU — Recommendation
№ 3 ). Так, например, изотоп дейтерия (Н2)
при испарении волы, в отличие от изотопа
водорода (Н1), остается в жидкой, а не в газо¬
образной фазе, и поэтому концентрация дей¬
терия в дождевой воде ниже, чем в морской. Вклеточной жидкости растем ий доля дейтерия
выше вследствие меньшего испарения. Ана¬
логично ведут себя стабильные изотопы кис¬
лорода 0,ь и О"'. На основе исследования
соотношений стабильных изотопов (II2/111
или 0'70’й) можно установить происхожде¬
ние воды во фруктовых соках: подлинный сок
прямого отжима отличается от восстанов¬
ленного сока различным изотопным соот¬
ношением. Еще одним примером изотопно¬
го эффекта являются стабильные изотоны
углерода С.13 и С12. Вследствие различных
механизмов ассимиляции С13 различают три
группы растений:♦	группа СЗ: большинство высших расте¬
нии, а также фрукты — цитрусовые, семеч¬
ковые и ягоды;♦	группа САМ: кактусы, ананасы, агава и♦	группа С4: кукуруза, сахарный тростник,
сорго и т. д.*.Исследованием соотношения изотопов
С'З/С'2 в соках из растительного сырья груп¬
пы СЗ удается обнаружить добавление саха¬
ристых ингредиентов из растений группы С4
(кукуруза, сахарный тростник), но сахар, со¬
держащийся в соках из сырья группы СЗ и
полученный из растения той же группы СЗ,
например, сахарной свеклы, этим методом
обнаружить не удается. Здесь следует учиты¬
вать соотношение изотопов ГР/П1, посколь¬
ку сахара из сахарной свеклы и сахара из
фруктов сильно отличаются друг от друга
содержанием Н2,Из-за высокой стоимости оборудования и
необходимости специальных знаний подоб¬
ные исследования проводятся далеко не во
всех лабораториях, причем интерпретация
результатов измерений требует опыта и боль¬
шого числа сравнительных данных, так как
распределение изотопов зависит от самых
различных параметров (например, климата
и географического положения). В последние
годы значимость этих методов выросла еще
больше. Так, например, благодаря предвари¬
тельному хроматографическому разделению
отдельных соединений (сахаров, природных
кислот) можно получить информацию о рас¬
пределении изотопов в каждом отдельном со¬
единении. что позволяет проводить более чув¬
ствительный и достоверный анализ фальси¬
фикаций [49].*	Растения СЗ-груииы ассимилируют диоксид углерода согласно циклу Кальвина. С4 — циклу Хстча-
Слака, САМ — суточному циклу метаболизма С4-кислот с образованием яблочном кислот и тмное
время суток/фотосинтеа но тину толстянкоиых). — Прим. туч. ред.
566Глава !0Как уже указы ншлось выше, для оценкикачества фруктовы:х соков наряду с абсолют-иыми аиалптичсск:н.чи величинами нсполь-зуются также расчетные величины. Извест¬ными примерами являются количественныесоотношения калшI и золы, калия и магния,глюкозы и фрукто■зы, а также лимонной ий-изолимонной кнслот. В некоторых случа-ях они позволяютполучить более точнуюинформацию, чем 'опенка на основе резуль-гатов анализа отде.пьно взятых показателей.Кроме того, предлагалось — прежде всего
для продуктов переработки цитрусовых фрук¬
тов — проводить выявление фальсификации
или оценивать подлинность соков на основе
математических и статистических методов
[79,86|. Данны» подход предполагает разра¬
ботку и применение обширной и постоянно
актуализируемо« базы данных для исследуе¬
мых соков. Но даже тогда нельзя исключить
отдельные случаи, в которых аутентичный
сок может оказаться фальсифицированным,
а продукт, классифицированный как «фаль¬
сифицированный сок», — все же окажется
аутентичным [18]. В любом случае рекомен¬
дуется критически подходить к оценке ре¬
зультатов и при необходимости с помощью
дополнительных анализов гарантировать их
достоверность. Для надежной оценки каче¬
ства фруктовых соков, как правило, недоста¬
точно исследования выборочных показате¬
лей [17. 63. 87].Для совершенствования экспертизы фрук¬
товых соков и обеспечения подлинности
продукции, начиная с 70-х гг. публикуются
результаты аналитических исследований
физико-химического состава наиболее значи¬
мых фруктовых и овощных соков, проведен¬
ные специалистами пищевой промышлен¬
ности и контроля качества пишевых продук¬
тов. Первой публикацией результатов подоб¬
ных исследований стало издание Общества
«Цитрусовые соки» (/л<егеиет£«пе»и5сйя/г Са-
тза}[е е. V.) в ФРГ циркуляра об апельсино¬
вом соке [55|.Затем в 1987 г. последовало издание
сборника RSK для яблочного, виноградного,
апельсинового, малинового, грушевого, грейп-
фрутового, черносмородинового, вишневого и
абрикосового сока (пюре), а также сока мара-
куйи [89]. В 1990-93 гг. сборник КЬ'К был
дополнен данными о составе лимонного сока
[29], томатной пасты тройного концентриро¬
вания [60] и ананасового сока [33]. Сборник
НЯК представляет собой свод аналитическихданных н комментариев, а также рекоменда¬
ции для проведения расширенного исследо¬
вания с учетом сорта и происхождения фрук¬
тов, климата, времени сбора урожая, а также
технологии переработки и изготовления сока.
Кроме того, сборник RSK содержит необхо¬
димые методы анализа.В начале 1990-х гг. промышленная Ассо¬
циация A1JN Европейского союза опубли¬
ковала Свод правил — Code of Pract ice. AIJN,
и котором были предложены базовые крите¬
рии качества и безопасности сначала для яб¬
лочного. грейпфрутового. апельсинового и
виноградного соков, а позднее для других 14
промышленно значимых соков. Свод правил
содержит также ссылки на методы анализа,
используемые в оценке качества соков [1].
Основой для разработки Свода правил AIJN
послужили нормативные сборники отдель¬
ных стран-членов ЕС, например, стандарты
AFNOR Франции (AFNOR — Association Fran¬
çaise de Normalisation, Французская ассоциа¬
ция по стандартизации) и сборник RSK ФРГ.
Базовые критерии аналитических показате¬
лей представлены в Своде правил AJJN в двух
группах:♦	обязательные параметры для соков, нахо¬
дящихся в обороте в странах-членах ЕС
соков (приведены предельные минималь¬
ные или максимальные значения, напри¬
мер, относительная плотность, содержа¬
ние этанола, летучих кислот, молочной
кислоты, ГМФ, аскорбиновой кислоты,
мышьяка, тяжелых металлов, а также со¬
отношения изотопов);♦	критерии для опенки идентичности и
аутентичности (приведены количествен¬
ные интервалы основных химических
показателей; приведенные количествен¬
ные значения не являются абсолютны¬
ми, так как не исключены возможные по¬
следующие изменения на основе новых
данных, изменения технологий пли специ¬
фических особенностей сырья; выявление
фальсификаций не должно основываться
только на простом исследовании показа¬
телей и сравнении подученных результа¬
тов с базовыми количественными значе¬
ниями; в любом случае оценка качества
должна предусматривать комплексное ис¬
следование, в том числе анализ причин
отклонений, которые могут обусловли¬
ваться свойствами сырья или иными при¬
чинами.
Оценка и контроль качества готовых продуктов567Выборочные базовые критерии Свода
правил Л1]Ы приведены в главе 2 (см. табл.
2.13 и 2.14, а также раздел 10.2)*.В любом случае при подозрении на недо¬
пустимые манипуляции следует разработать
(в том числе с учетом результатов органо¬
лептической экспертизы) общую програм
му исследований, включающую параметры,
не указанные в Своде правил Л Ції. В каче¬
стве примера можно привести выявление
фальсификации путем анализа фенольных
веществ [42, 43, 88«, 95, 111]. Любопытные
результаты даст американский метод опенки
подлинности сока не по количеству отдель¬
ных веществ, а на основе хроматографически
полученных так называемых «отпечатков»
всех групп веществ (наряду с фенольными
веществами, например, каротииоидов) [34,
45.52,84].В будущем при оценке качества фрукто¬
вых соков и нектаров, вероятно, чаще будут
использоваться иммуиохимическис методы
(например, для обнаружения добавления экс¬
тракта из кожуры) [109].10.4.	Помутненияхимической природы в
неконцентрированных
и концентрированных
соках и методы
их исследованияГ.Таннер и Г. Р. БруннерОбразование нежелательной мутной взвеси
во многом обусловлено присутствием микро¬
организмов — дрожжей, плесневых грибов,
бактерий (см. главу 9). Ниже мы рассмотрим
наиболее важные химические помутнения,
а также несложные методы исследования
их происхождения. Детальные исследования
для окончательной идентификации состава
мутной взвеси требуют проведения дорого¬
стоящих анализов [11, 27, 28].Наряду с осадками органической и неорга¬
нической природы, в образовании которых
участвуют вещества состава соков — белки,
фенольные соединения и тяжелые металлы,
следует упомянуть помутнения, обусловлен¬
ные присутствием посторонних веществ, а
также действием стабилизирующих и фильт¬рующих вспомогательных средств. Изменен¬
ные условия переработки п хранения могут
стать причиной незначительных пли визу¬
ально незаметных помутнений — например,
образование цитрата калия в концентрирован¬
ном апельсиновом соке (см. раздел 10.4.2.4)
или арабаноных помутнений в соках из се¬
мечковых фруктов [82|. Отсюда следует, что
соки со стабильной мутной взвесью при нх
использовании в качестве компонентов сме¬
шанных напитков теряют стабильность, что
приводит к образованию помутнения в на¬
питке после его розлива.10.4.1.	Предварительная
обработка пробМутная взвесь п осадок отделяются центри¬
фугированием, декантированием пли фильт¬
рованием на плотном фильтре. Микроскопн-
рованнем можно идентифицировать микро¬
биологически обусловленную мутную взвесь
по присутствию характерных клеток микро¬
организмов в то время, так как форма крис¬
таллических осаждений дает ценные сведения
для их дальнейшего исследования. То же от¬
носится и к некристаллическим осадкам (на¬
пример, частицам кизельгура или крахмаль¬
ным зернам) [67]. В большинстве случаев по¬
мутнения имеют аморфную природу, и после
микроскопиропания должен быть проведен
анализ химического состава, а для него необ¬
ходимо выделить и очистить из напитка до¬
статочное количество мутной взвеси. Поэто¬
му при слабых помутнениях центрифугиро¬
ванию подвергают большие объемы напитка.Отделенный осадок 2-3 раза промывают
50%-ным раствором спирта и центрифуги¬
руют. После предварительных анализов (на
воспламеняемость, растворимость, окраши¬
вание пламени) удается заметно сузить круг
предполагаемых причин помутнения. Затем
проводятся дополнительные анализы путем
специфических капельных реакций или дру¬
гих качественных методов [73, 104]. Зачас¬
тую исследованию подвергаются комплекс¬
ные осадки, образуемые двумя или более
компонентами [28,92,94]. Рекомендуется «ис¬
следовании использовать сравнительные об¬
разцы по возможности с известным составом;
идентификация помутнения должна прово¬
диться на основе двух или более позитивных
индикаторных реакций.*	Официальное издание на русском языке Свода правил Ассоциации промышленности соков и некта¬
ров на фруктов и овощей Европейского союза выпущено в марте 2004 г. (подробнее см. hilft://
www.biolah.ru, раздел «Свод правил AIJN»), - Прим. туч. ред.
10.4.2.	Отдельные помутнения
и осадки10.4.2.1.	Гидрогентартрат калия
(винный камень)15 виноградных соках и концентрированных
виноградных соках могут встречаться осаж¬
дения шпшого камня, состоящие из грубых,
зачастую имеющих цвет напитка кристал¬
лов. Калин распознается по окрашиваниюшейного образца с [Юмошыо платиновой пет¬
ли пли магниевой палочки подносят к краюсодержании натрия в осадке, а калии, харак¬
теризующийся фиолетовым окрашиванием
пламени, которое, правда, зачастую перекры¬
вается более интенсивным натриевым пла¬
менем. визуально идентифицируют через ко¬
бальтовое стекло толщиной 3-5 мм по розо¬
вому окрашиванию.Винная кислота может быть идентифи¬
цирована с помощью реакции «серебряного
зеркала» или хроматографическим методом.
В обоих случаях путем обработки пробы ка-
тноннтом предварительно удаляют калий.
Для этого осадок суспендируют примерно
в 10 мл дистиллированной воды, добавляют
тремя порциями катионит (ОтоехЗО В х 8Н‘)
н в течение 1 мин сильно ветряхивют. После
отделения катионита фильтрованием фильт¬
рат можно использовать для анализа виннойРеактины для приведения реакции «серебря¬
ного зеркала» (при необходимости готовят
свежими): к 10 мл 5%-ного раствора нитрата
серебра добавляют 2 мл 10%-ного гидрокси¬
да натрия (образуется черный осадок). При
встряхивании добавляют концентрирован
ный аммиак до полного обесцвечивания ра¬
створа. Для проведения реакции «серебряно¬
го зеркала» к 5 мл фильтрата добавляют 5 мл
реактива и осторожно нагревают до кипения.
При наличии винной кислоты после недол¬
гой выдержки на стеклянной стенке образу¬
ется «серебряное зеркало». Идентификация
винной кислоты в фильтрате, полученном
концентрированием, возможна также хрома¬
тографическим методом (104).10.4.2.2.	Тартрат кальцияЭтот осадок образуется в виноградных соках
при их химической обработке углекислой из¬
вестью для удаления кислот. Под микроско¬
пом видны регулярные кристаллы трапеци¬евидной формы, которые иногда ошибочно
идентифицируют как винный камень. Каль¬
ций идентифицируют но окрашиванию пла¬
мени красно-кирпичный цвет, когда в него
помещают на магниевой палочке частицы
осадка. Характерной для кальция является
ослепляюще белое свечение находящихся
на палочке отдельных частиц оксида каль¬
ция (гак называемое свечение извести Друм-
монда), Идентификация вннпой кислоты
осуществляется аналогично методу, изло¬
женному в разделе 10.4.2.1.10.4.2.3.	ГидрогенмалаткальцияВ концентрированном яблочном соке, храня¬
щемся в прохладном месте, кристаллы, как
правило, состоят из гндрогенмалата кальция
(Са(С4Н.Г|05)2 • НгО]. Под микроскопом они
идентифицируются в виде шестигранных
призм. Обнаружение кальция осуществляет¬
ся благодаря окрашиванию пламени, а при
наличии солей яблочной кислоты — путем
хроматографического анализа после выше¬
описанной предварительной обработки кати¬
онитом (см. разделы 10.4.2.1 и 10.4.2.2). На¬
сыщенный раствор гндрогенмалата кальция
имеет pH 3.7. Причиной образования гндро-
генмалата кальция может являться нейтра¬
лизация карбонатом кальция яблочного сока
перед концентрированием.10.4.2.4.	Цитрат калияОсадок, встречающийся в концентрирован¬
ном апельсиновом соке, как правило, трудно
подвергается визуальной идентификации.
Речь идет о светлых, желтоватых образова¬
ниях округлой формы, состоящих в основном
из моиоцитрата калия [ 131. Присутствие это¬
го осадка не является свидетельством мани¬
пуляций с составом сока, поскольку концент¬
рированный апельсиновый сок при темпера¬
туре хранения от -10 до -18 'С представляет
собой перенасыщенный раствор моноцитра¬
та калия. Основными причинами образова¬
ния осадка считают интенсивное перемеши¬
вание во время охлаждения, а также скорость
охлаждения. При восстановлении концент¬
рированного сока осадок практически пол¬
ностью растворяется, и состав полученного
восстановленного сока при этом не нзмеия-10.4.2.5.	ЖелезоПри взаимодействии ионов железа и дубнль-
Оценка и контроль качества готовых поодуктов569ров (кофейной, хлоре>ГСНОВОЙ KHC.'.от и др.)фруктовые соки моггг нрппиматі1» темнуюокраску вплоть до черной. В самой мутнойвзвеси (или в светлых: соках) желез10 опреде-ляется в солянокисло:м растворе пи«ациаио-ферратом калия (желт•он кровяной 1солью) паоснове образующейся
железистого К0МПЛСК1из берлинок.эй лазуриПроведение анализ/г. осадок с.успіЕИДИрую'Гв небольшом колмчостик воды, смешивают с5 мл 10%-ной солянсІІ кислоты идобавля-ют 5 мл 1%-иого расгвора гсксацианофер-рата калия. Окрашиванис в синийцвет или--хлопья своде:гельствует оналичии10.4.2.6.	МедьИоны меди, как правило, вызывают образо¬
вание мелких, аморфных частиц мутной ваве¬
си коричневатого цвета. На свету помутнение
исчезает, а в темноте усиливается. Анализы
показали, что связующими агентами меди яв¬
ляются белки или проантоцианндины (лей-
коантонианиднны). При прокаливании про¬
мытого осадка и обугливании частиц осадка
на шпателе можно обнаружить горючие веще¬
ства, в отличие от негорючего неорганическо¬
го осадка сульфита меди. Саму медь можно
определить методом, аналогичным описанно¬
му в разделе 10.4.2.5 (с помощью гексациано-
феррата калия) — при этом образуется крас¬
ное окрашивание или красный осадок (под-
кисление соляной кислотой необязательно).
Чувствительным методом также является оп¬
ределение с применением диэтилдитиокарба-
мата натрия [104]. Кроме того, медь можно
определить аналогично калию и кальцию пу¬
тем окрашивания пламени (очищенный оса¬
док держат у края пламени) — окрашивание
края или всего пламени в зеленоватый цвет
свидетельствует о наличии меди.10.4.2.7.	ФосфатыМутная взвесь фосфата железа образуется в
соках е повышенным содержанием железа.
При определении железа (см. раздел 10.4.2.5)
фосфаты обнаруживают с помощью молиб-
дата аммония. Очищенный осадок смешива-
ютс5 мл 10%-ной азотной кислоты и неболь¬
шим количеством насыщенного раствора
молибдата аммония. При наличии фосфатов
после недолгого нагревания образуется жел¬
тое окрашивание или желтый осадок (при
сомнениях необходимо выдержать смесь в
пробирке в течение нескольких часов).10.4.2.8. Проантоцианндины(лейкоантоцианидины)Если железо отсутствуст и осадок при ежн-пиши пробы обнаружіівает признаки оргагиг-ческнх веществ. ТО рекомепдуется провестиидентификацию про;штоннаиндиион. Дляэтого промытые частины осадка смешиваютв пробирке смл 15%-ной соляной кислотыи 2 мл няоами.чового с•гшрта п в течение ие-скольких минут иагрепіаютдо кипения, посто¬янно встряхивая. Красіней части, обусловлсйное образовавшимсяциан] і ди.ном. указы вас■т на присутствие про-антоинанндинов. Окрашивание в коричнева¬тый цвет обусловленоналпчне.м катехина10.4.2.9. Дубильные веществаОсадки из дубильных; веществ горючи и неоставляют золы (в от.и нм не от мутной взве-си, образованной желе!30М и дубильными ве-ществами). Легкое наг'ренанне мути в сернойкислотенизкой концентрации приводит к ок-
р 1 ю пламени в красный цвет (так на¬
зываемое «красное дубильное вещество»).
Эфироподобные дубильные вещества (на¬
пример. танин из препаратов танина, исполь¬
зуемых для стабилизации ) при добавлении
небольшого количества раствора хлорида же¬
леза образуют черно-синюю окраску. При на¬
личии дубильных веществ (как и винной кис¬
лоты) реакция «серебряного зеркала» являет¬
ся положительной (см. раздел 10.4.2.1). Бо¬
лее точное определение дубильных вешес.тв
можно осуществить реакцией с малахитовой
зеленыо [73].10.4.2.10.	БелкиБелковые частицы мутной взвеси встречают¬
ся достаточно часто и, как правило, в комп¬
лексе с другими. Под микроскопом их слож¬
но отличить от частиц дубильных вешеств
(аморфные частицы). Зачастую белковое по¬
мутнение — это термолабильный осадок, Об¬
разующийся после пастеризации или охлаж¬
дения сока. Термолабильные помутнения по¬
добного рода наблюдаются также после обра¬
ботки иектолитичеекпми ферментами [в! |.Типичным для белковых помутнений яв¬
ляется появление при сгорании запаха «па¬
леных волос*- (это же относится и к дрожже¬
вому осадку). Позитивной идентификацией
является также обнаружение азота и, при на¬
личии серосодержащих аминокислот, серы.Проведение анализа (надеть защитные
очки!). Пробу очишепногоосадка осторожно
570Глава 10высушивают II тонкостенной пробирке для
прокаливания. Затем и пробирку, располо¬
женную ноя наклоном, добавляют неболь¬
шом кусочек натрия или калия (размером небольше спичечной головки;щелочные метал -лы следует постоянно хранить в бензине) та-ким образом, чтобы он ии»здился прямо надобразцом. Металл расплав;1ЯЮТ осторожнымнагреванием н направляюIT в исследуемуюпробу. Быстро накаливаютдокрасна и опус-кают пробирку и стакан, содержащий при-мерно 5 млдистиллированной воды, в ко¬тором раск;шенная пробирка распадается.Водный раствор солей щелочных металловфильтруюти используют для определенияазота или серы.Обпаружение азота. Часть фильтрата снебольшим 1«оличеством кристаллов сульфа-та двухвале!итного железа доводят до кипе-ния и послеохлаждення подкисляют путемдобавленияпо капле концентрированной со-ЛЯНОИ КИС.’К>ты. Окрашивание в синий цвет(берлимская лазурь, см. раздел 10.4.2.5) сви¬
детельствует о присутствии азота. Весьма
точно азот можно определить путем накали¬
вания образна, смешанного с избытком окси¬
да кальция (пробирку для прокаливания за¬
купоривают пробкой из стеклянной ваты).
Возникающий при наличии азота газообраз¬
ный аммиак обнаруживается с помощью
влажной лакмусовой бумажки (щелочная ре¬
акция).Обнаружение серы. 1-2 мл фильтрата под¬
кисляют уксусной кислотой, помешают кап¬
лю на свинцовую ацетатную бумагу или на
тщательно обезжиренную серебряную моне¬
ту. При наличии серы в обоих случаях обра¬
зуется черное пятно (образование сульфида
свинца или серебра).10.4.2.11.	КрахмалКрахмальные зерна, содержащиеся прежде
всего в неспелых семечковых фруктах, при
прессовании могут попасть в сок и привести
к образованию белого осадка в мутных на¬
питках. Под микроскопом (в поляризованном
свете) крахмальные зерна определяют по
светлому свечению, а также по радиальным
трещинам в крахмальных частицах 167].
Крахмал обнаруживается только после пред¬
варительной клейстеризации, то есть когда
сок при его получении или перед идентифи¬
кацией нагревается примерно до 70 °С.Проведение теста (см. Saft nen/s, Эрсблё
Гейзенгейм, 1998, № 8). К около 10 мл сока впробирке добавляют 1 мл 0,01-0,05 н раство¬
ра иода. Окрашивание в синий (зеленый,
красный, фиолетовый) цвет свидетельству¬
ет о наличии крахмала.10.4.2.12.	Исследованиестабильности (IFU-46)Мутные или осветленные соки после со¬
ответствующей обработки (см. раздел 3.5) в
течение определенного времени должны ос¬
таваться стабильными. Приведенные ниже
лабораторные тесты позволяют определить
стабильность мутной взвеси или склонность
сока к помутнению и образованию осадка.В некониептрированных и концентриро¬
ванных цитрусовых соках стабильность мут¬
ной взвеси можно определить путем анализа
активности пектинэстеразы. В заморожен¬
ных концен трированных соках пектинэстера-
за (в отличие от пастеризованных соков) со¬
храняет активность, что может привести к
нежелательной потери стабильности в вос¬
становленном соке. Анализ нсктинэстераз-
ной активности осуществляют по методу
Пильника (Pilnik) [48]. При этом пектин, до¬
бавленный в сок, гидролизуется пектинэсте-
разой до пектиновой кислоты, что при нали¬
чии ионов кальция приводит к образованию
геля. Более точный способ позволяет (при
неукоснительном соблюдении стандартизи¬
рованных условий определения) сделать вы¬
вод о минимальном сроке сохранения ста¬
бильной мутной взвеси |471.В осветленных соках степень гидролиза
пектина может быть определена с помощью
простого теста с этиловым спиртом (см. Saft
news, Эрсблё Гейзенгейм, 1998, № 8). В про¬
бирке осторожно (не встряхивая) смешивают
5 мл сока и 5 мл 95%-ного этилового спирта
и выдерживают несколько минут. Полный
гидролиз пектина подтверждается, если на
поверхности не образуется взвешенного осад¬
ка — в противном случае путем добавления
соляной кислоты и последующего измерения
мутности можно проверить, является ли ее
причиной пектин (48, № 68].Еше один простой метод исследования
стабильности осветленных соков заключает¬
ся в следующем: пробу сока в пробирке нагре¬
вают до 75 “С, затем быстро охлаждают и в
течение 4-6 ч выдерживают при температуре0	“С. Если по истечении этого времени сок
остается прозрачным, то это означает, что
при дальнейших концентрировании, восста¬
новлении и розливе помутнений в соке на¬
блюдаться не будет.
Оценка и контроль качества готовых продуктов57110.5.	Методыанализа соков
Единого стандарта
Codex Alimentarius
на фруктовые соки
и нектарыРаздел 8 окончательной редакции основного
текста Единого стандарта на фруктопые соки
и нектары Codex Alimentarius. утвержденной
2G-Ü Сессией Комиссии Codex Alimentarius
30 июня - 7 июля 2003 г. в Риме, включает
основные методы аналитического исследова¬
ния соков, согласно задачам и требованиям,
установленным в пп, 2.1 «Термины и опреде¬
ления продуктов», 3.2 «Критерии качества».3.3 «Аутентичность (подлинность)» и 3.4 |[
«Оценка состава, качества и аутентичности*
Единого стандарта. Таблица 10.115 содержит
полный перечень методов анализа.Обозначения и сокращения:♦	£N12136(1997) идругиессылки втексте -
Европейская норма (стандарт), год вступ¬
ления в силу.♦	IFU-66 (1996) и другие ссылки в тексте —
Метод международной федерации произ¬
водителей фруктовых соков (International
Federation of Fruit Juice Producers ), год утвер¬
ждения метода.♦	АОАС 995.17 и другие ссылки в тексте —
Метол Ассоциации аккредитованных хи¬
миков США.♦	JAOAC64,85 (1981) и другие ссылки в тек¬
сте — журнал Ассоциации аккредитован¬
ных химиков США, номер тома, страни¬
ца^), год издания.♦	J. Agric. Food Chem. — журнал «Journal of
Agricultural and Food Chemistry»,♦	Analytica Ckimica Acta — название журнала.♦	ВЭЖХ — высокоэффективная жидкост¬
ная хроматография.♦	CEN — Европейская комиссия но норми¬
рованию (стандартизации).♦	ЯМР — метод ядерного магнитного резо-Типы методов по классификацииКомиссии Codex Alimentarius:I — Основные методы для анализа пока¬
зателен и их значении, включенных в
стандарты Кодекса. При определении
соответствия показателям, установлен¬
ным стандартами Кодекса, необходимо
применять основпые методы.— Арбитражные методы, достоверность
которых подтверждена на основе меж¬
дународных критериев. Обязательны
дпя применения при оценке результатов
анализа.III	— Альтернативные методы, достоверностькоторых подтверждается с применени¬
ем международных критериев. Рекомен¬
дованы для текущего применения.IV	— Предварительные методы, достовер¬ность которых не подтверждена Коми¬
тетом Кодекса по методам анализа и
отбора проб (CCMAS). Данные методы
не являются окончательными. Они не
могут быть признаны в качестве офи¬
циальных методов без подтверждения
их достоверности комитетом CCMAS.
Предварительные методы могут быть
включены в проекты стандартов или в
стандарты с четким указанием об отсут¬
ствии необходимого подтверждения.Таблица 10.15 Методы анализа фруктовых соков и нектаров Единого стандарта Codex AlimentariusГруппа
(вид сок.ПоказательСсылка(публикация)ПринципметодаПримечаниметода по
кации12345бс.",EN 12632; /№66
(1996)Фсрмснтатнп-АнализИс™Спирт (этанол)IFU- 52
(1983/1996)Фсрмептатив-Анализ ^11СокиАптоцианимы/ГО-71 (1998)ВЭЖХАнализI
Продолжение табл. 10.152		3	 4	5	6Соки/.-Аскорбиновая/ГО- 17а (1995)ВЭЖХкмчссгна "/.-АскорбиноваяАОАС 967.21; /ГО-17ТитрованиеАнализ IIIСокиЗола ио фруктовыхЛОАС 940.26,/ЛОЛС 23,Гравиметри¬Анализ Iпродуктах314 (1940); Е\' 1135
(1994); /ГО-9 (1989)ческоеопределениеподлинностиСокиСвекловичный сахарАОАС 995.П-/АОАС 79,ЯМР (дейте¬Анализ Iво фруктовых соках917 (1996)рий)подлинностиАпельсино¬Бензойная кислотаАОАС 994.1 \ -JAOAC 78,ВЭЖХАнализ IIвый соки апельсиновом соке
(маркер)80 (1995)			ЯблочныйСоотношение стабиль¬АОАС 981.09ф\ОАС 64,Масс-сисктро-Анализ IIсокных изотопов углерода85 (1981)стабильнмхподлинностиАпельсино¬Соотношение стабиль-ЛОАС 982.21-МОЛС 64,Масс-снектроАнализ IIвый сок608 (1982) ). А#пс. Лии/ метрия
СЬет., 29, 803-804 стабильных
(1981) изотоповПОДЛИННОСТИСокиКаротиноиды (общееЕЫ 12136 (1997);Осаждение/Анализ 1содержание, фракции)/ГО-59 (1991)фракцнониро-подлинностиСокиЦентрифугируемая£N12134; /ГО-60ЦентрифугиАнализ Iмякоть(1991/1998)рование (%
доля)качестваСокиХлориды (в расчете наEN 121333; /ГО-37Потенциомет-Анализ IIхлорид натрия)(1968)риякачестваСоиХлоридыЛОАС 971.27 (Единый
метод Кодекса)Потснциомет-Анализ III
качестваСокиЛимонная кислотаАОАС 986.13-УЖМС 69,
594 (1986)-_//40ЛС 77,
411 (1994)ВЭЖХподлинностис.,«,.Лимонная кислотаЕЫ 1137, /ГО-22 (1985)Ферментатив-Анализ IIс™Эфирные маслаАОАС 968.20Дистилляцня
но Скотту,
титрованиеСокиСпособность к броже-/ГО-18 (1974)Микробиоло¬гическоеАнализ 1Со»,Формольное числоЕЫ 1133 (1994); /ГО 30
(1984)Потенциомет-подлинности !СокиСвободныеБЫ 12742; /ГО-57КолоночиаяАнализ IIаминокислоты(1989)фия, снектро-
фотомстрияподлинностис*»Фумаровая кислота/ГО-72 (1998)ВЭЖХкачестваСокиГлюкоза, фруктоза,
сорбитЕМ 12630; /ГО-67
(1996)ВЭЖХАнализ III
Оценка и контроль качества готовых продуктов	573Пр,.Отжат табл.10.15123456с„„»О-Глюкоза,
О-фруктозаEN 1140; IFU-55 (1985)Ферментатив¬
ное »пределе-АнализIIСокиГлюконовая кислота/ГО-76 (2001)Фермснтатии-IIо».Глицерин/ГО-77 (2001)Фермептатии-ИСо»,Гесмеридин и парннгииEN 12148 (1996);
IFU-58 (1991)ВЭЖХАнализIIЯблочнымСирой с высоким
содержанием фруктозы
и гидролизованпыйяблочном сокеJAOAC 84. 486 (2001)Капиллярнаяхроматогра¬фияАнализIСовГ илроксимстилфурфу-1FU-69 (1996)ВЭЖХАнализподлинностиIIСокиО-ИзолимоннаякислотаEN 1139; IFU-54 (1984)Ферментатив¬АнализподлинностиIIСоиО- и /.-МолочныеEN 12631 (1999); /ГО-53
(1983/1996)ное онрелеле-АнализIIяблочныйЯблочная кислотаАОАС <m.(l5-JAOAC 69,Ферментатив-АнализI(соотношение
/.-яблочная кислота/
общая яблочная
кислота в яблочном594 (1986)-/4Q4C 77,
411 (1994)ное определе¬
ние и ВЭЖХподлинностиСок»О-Яблочная кислотаEN 12138;
/ГО-64 (1995)Ферментатив¬
ное опредсле-АнализIIЯблочный0-Яблочпая кислота
в яблочном сокеАОАС 995.06ВЭЖХАнализIIIСо.»/.-Яблочная кислотаEN 1138 (1994); /ГО-21
(1985)Ферментатив¬
ное онреде.че-• Анализ
подлинностиIIАнельсино-Нарингин и неогсспсри-
дин в апельсиновомАОАС 999.Q5-JAOAC 83,
5, 1155-1165 (2000)ВЭЖХАнализподлинностиIСок»Пектин/ГО-26 (1964/1996)Осаждение,(фотометрияЮности1Со.»pHEN 1132 (1994); /ГО-11
(1968/1989)Потенциометкачества1Сок»Фосфор/фосфатыEN 1136 (1994); /ГО-50
(1983)ФотометрияАнализIIСо,,,Консерванты во
фруктовых соках/ГО-63 (1995)ВЭЖХПодлинностиIIСокиП|”''	EN 1141 (1994); /ГО-49
(1983)ФотометрияАнализподлинностиII
574Глава 10Продолжение табл. 10.15123456Яблочный Кшшиаи. яблочная иЛОАС 986. ІЗ-УЛСИС 69,
594 (1986)ВЭЖХАнализ111СокиВозвратные (эфирные)АОАС. 968.20; IFU-45bтитрованиеАнализIEN 1131 (1993); IFU-1
(1989) и метод IFU без
единой инструкции
(1971)Пикнометр,.якачестваСокиIFU-loДснситомст-качестваIСокийг,кал‘,й'калы,ий‘EN 1134 (1994); IFU-33
(1984)абсорбцион-IIСокиРастворим 1.Ю сухиеАОАС 983.17; EN 12143
(1996); IFU-8 (1991)Рефрактомст-рияIСок»О-СорбитIFU-62 (1995)Ферментатив¬
ное онрсдслс-feSLcmIIСок»Соотношение стабиль¬
ных изотопов углерода
сахаров в мякоти
фруктовых соковПроект стандарта ЕС
ENV 13070 (1998)
Analyiica Chimica Acta
340 (1997)спектрометриястабильныхАнализIIСоотношение стабиль¬
ных изотопов углерода
во фруктовых сокахПроект стандарта ЕС
ENV 12140 Analyiica
Chimicu Acta 27І (1993)спектрометриястабильныхизотоповАнализIIСоотношение стабиль¬
ных изотопов водорода
в воде фруктовыхПроект стандарта ЕС
ENV 12142 (1997)спектрометриястабильныхАнализподлинностиIIСокипых изотопов кислоро¬
да в воде ФруктовыхПроект стандарта ЕС
ENV 12141 (1997)спектрометрияАнализподлинностиIIСок»КрахмалАОАС 925.38; IFU-73Ферментатив¬
ное онределе-качестваIСак»СахарозаEN 12146 (1996);
IFU-56 (1985/1998)ное опредсле-АнализподлинностиIIIСок»СахарозаEN 12630; IFU-67
(1996)ВЭЖХАнализподлинностиПю- Сиропы из свеклович¬
ного сахара в заморо¬
женном концентриро¬
ванном апельсиновом
соке 6|80AOAC 992.09АнализкислородаАнализподлинностиIСо.,,Сульфаты •EN 1142 (1994); IFU-36
(1987)Осаждение и
гравиметриякачестваII
Оценка и контроль качества готовых продуктов575I23456СокиЕЫ 13196 (не совпадает
с методом /ГО-7я
(2000))Модифнпиро-(тнтрометрняляпни)Анализ[СокиДиоксид серыАОАС 990.28Модифициро-МопьсУильямсона(титрометриялинии)АнализIВиноград-Винная кислота вЕК 12137 (1997);
/ГО-65 (1995)ВЭЖХАнализ1Со».Общая титруемая
кислотность£Л? 12147 (1995);
/ГО-3 (1968);ТитрометрияАнализ111СокиОбщее содержаниеЕЫ 12145 (1996);
/ГО-61 (1991)Гравиметрия1СокиВитамин СПроект стандарта СЕМВЭЖХАнализIIОк„Витамин САОАС 967.22Мнкрофлюо-качестваIIIСОКИОбщий азотЕМ 12135 (1997);
/ГО-28 (1991)Отгоика и
титрование1СокиОбщие сухие
веществаАОАС 985.26ГравиметриякачестваI10.6.	Стандарты ГОСТ Р
России на методы
анализа фруктовых
и овощных соковВ табл.) 0.16 приведен полный перечень стан¬
дартизованных методов анализа целого ряда
показателей фруктовых и овощных соков,
а также продуктов на их основе. В перечень
включены стандарты (по состоянию на де¬кабрь 2003 г.), гармонизированные с соответ¬
ствующими международными и националь¬
ными стандартами ряда стран, а также соот¬
ветствующие требованиям государственных
стандартов Российской Федерации ГОСТ Р
ИСО 5725-1-202, ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002,
ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002. ГОСТ Р ИСО
5725-4-2002, ГОСТ Р ИСО 5725-5-2002, ГОСТ
Р ИСО 5725-6-2002 под общим названием
«Точность (правильность и прецизионность)
методов и результатов измерений*,Таблица 10.16. Стандарты ГОСТ Р на методы анализа фруктовых и овощных соковние	Наименование стандарта	Примечание11	ГОСТ Р 51122-97 Соки плодовые и овощные. Потенциометрическийметод определения формольпого числа2	ГОСТ Р 51123-97 Соки плодовые и овощные. Гравиметрическийметод определения сульфатов3	ГОСТ Р 5124-97 Соки плодовые и овощные. Фотометрическийметол определения пролипа
576Глава !04ГОСТV 51128-98Соки фруктовые и овощные. Метод определения
О-нзолимониой кислоты (ферментативное определение)Анализ5ГОСТР 51129-98Соки фруктовые и овощные. Метод определенииАнализГ>гостР 51239-98Соки фруктовые и овощные. Метод определения
/.-яблочной кислоты (ферментативное определение)Анализподлинности7гостР 51240-98Соки фруктовые и овощные. Метод определения
/Э-глюкозы и О-фруктозы (ферментативное определение)подлинности8гостР 51427-99Соки цитрусовые. Метод определения массовой концент¬
рации гсснеридина и нарингипа с помощью эффективной
жидкостной хроматографии9гостР 51428-99Соки фруктовые. Метод определения содержания винной
кислоты с помощью высокоэффективной жндкэстпой
хроматографииАнализ10гостР 51429-99Соки фруктовые и овощные. Метод определения
содержания натрия, калия, кальция и магния с помощью
атомно-абсорбционной спектрометрииподлинности11гост-Р 51430-99Соки фруктовые и овощные. Снсктрофотомстрический
метод определения содержания фосфораподлинности12гостР 51431-99Соки фруктовые и овощные. Метод определении
относительной плотности (пикнометрия)Анализ13ГОСТР 51432-99Соки фруктовые и овощные. Метод определения
содержания золы (гравиметрия)качества14ГОСТ Р 51433-99Соки (фруктовые и овощные. Метод определения
содержания растворимых сухих веществ рефрактометромАнализ15ГОСТ Р 51434-99Соки фруктовые и овощные. Метод определения
титруемой кислотностикачества16ГОСТР 51435-99Сок яблочный, сок яблочный концентрированный и
панптки, содержащие яблочный сок. Метод определенияАнализсодержания натулина с помощью высокоэффективной
жидкостной хроматографии
' ГОСТ Р 51436-99 Соки фруктовые и овощные. Титримстричсский метод
определения общей щелочности золы
I ГОСТ Р 51437-99 Соки фруктовые и овощные. Гравиметрический метол
определении массовой доли общих сухих веществ по
убыли массы при высушивании
) ГОСТ Р 51438-99 Соки фруктовые и овощные. Метод определения
содержания азота по Кьельдалю
I ГОСТ Р 51439-99 Соки фруктовые и овощные. Метод определениясодержания хлоридов с помощью потенциометрического
титрованияСок яблочный, сок яблочный концентрированный и
напитки, содержащие яблочный сок. Метод определения
содержания натулииа с помощью тонкослойной хромато¬
графииСоки фруктовые и овощные. Ферментативный метод
определения содержания уксусной кислоты (ацетата) с
номощыо снсктрофотомстрии
! ГОСТ Р 51442-99 Соки фруктовые и овощные. Метод определениясодержания мякоти, отделяемой центрифугированием
ГОСТ Р 51938-2002 Соки фруктовые и овощные. Метод определения
сахарозы (ферментативное определение)
i ГОСТ Р 51940-2002-Соки фруктовые и овощные. Метод определенияZ)-яблочной кислоты (ферментативное определение)качествакачества21 ГОСТ Р 51440-9922 ГОСТ Р 51441-99
Единицы измерения некотрых физических
величин в международной системе единиц СИ
и их пересчет во внесистемные единицыЕдиницы измерения механических величинСила РН (кгм/с2) ПакПаМПа1 н1 1020.1021,02-Ю-*1 Па9,81-10-3 110 31,02-10-61 кПа9,81 Ю311,02-Ю-31 МПа9.81-10*3 10*1031Работа (эисргия), Дж Н-м=Вт-е=Дж(к1-мг/£2) м-кПакВтчккал1 Дж1 0,1022.78-10-72,39-10-41 м-кПа9,81 12,72-10'62,34-10 31 кВтч3,610е 3,67-10318604,19103 4271.16-10-31Мощность, ВтНм/с=*Дж(кгм2/с3) мкПа/сл.с.ккал/с1 Вт1 0,1021,36-1 о-32,39 10-41 м-кПа/с9,81 11,33-Ю-22.34-10-31 л.с.736 7510,1761 ккал/с4,19-Ю3 4275,691Давление, ПаН/м2=Па(кг-м/с2-м2) кПа/см2мм рт. ст.мбар1 П/м21 1,02-Ю-57,5-Ю-310-21 кПа/см29,81-104 17369811 мм рт. ст.133,3 1.3610-311,3331 мбар• 100 1,02-Ю-30,7501
Единицы измерения623Неметрические (английские, американские) и метрические единицы измеренияВнесистемныеСоответствие системным единицамМеры длины1 миля (mi.)1609,34 м1 ярд (yd.) - 3 футам(ft) “ 36 дюймам (in.)91,44 см1 фут (ft.) " 12 дюйм:їм (in.)30.48 см1 дюйм (in.)2,54 смМеры площади1 кв.миля (sq. mi.)2,59 км21 кв.я рд (sq. yd.)0,8361 м2 - 8361 см11 кв.фут (sq. ft.)929 см21 кн.дюйм (sq. in.)6,4516 см21 акр (acre)4046,87 м2Меры объема твердых тел1 куб.ярд (cb. yd.)0,76456 м21 куб.фут (cb. ft.)0,02832 м21 куб.дюйм (cb. in.)16,387 см2Меры объема жидких1 квартер (qr)(англ.)290,95 л (литр)1 бушель (bushel)(англ.)36,369 л(амер.)35,239 л1 галлон нмп. (galon Imp. gal) (англ.)4,5459 л1 галлон (US gal)(амер.)3,7853 л1 кварта (qt)(англ.)1,1365 л(амер.)0.9464 л1 пиита (pt) = 11/4:кид.фунт (fl. Pounds) -= 20 жи,i.ynu. (П. Ounccs) (англ.)0,5683 л - 5,683 дл(декалитр)(амер.)0,473178 л - 4,73178 дл1 джилл (галл) (gi)(англ.)0,14206 л = 1,4206 ;ил(амер.)0,11829 л - 1,1829 ,!1Л1 жид.унц. (fl. OZ.)(амер.)0,2957Единицы системы СИ и их перерасчет во внесистемные единицыУдельная теплотаДж/кг К кДж/кг К кВт-ч/кг К ккал/кгКBtu/фуит 'FКоэффицне:пт перевода1 Дж/кг К1 10 3 2,77-10-'» 2,3885 10-12,3885-10 41 кДж/кг К103 1 2,77-10-* 0,238850,238851 кВт ч/кг К3,610е 3,6 103 1859,845859,8451 ккал/кг К4.1868-103 4,1868 1.163-10-ч I0.999591 Btu/фуит "F4,1868-Ю3 4,1868 1,163-10-з 1,000411Дж/кг К - Джоу.ль на килограмм КельвинкДж/кг К - Килоджоуль на килограмм Колі
кВт-ч/кг К — Киловаттчас на килограмм Кельи
ккал/кг К Килокалория на килограмм Кслы
В Си/фунт °F — Британская термальная единица іі фунт 'Фарснп
624	Единицы измеренияТеплопроводность Вт/м К ккал/М'Ч К кал/см-с К Btu-дюйм/кв.фут-ч 'F Btu/фут-ч ’FКоэффициент перевода
I Ut/m К	1	0,8598 2,3885-10-1 6,93337	0,57781 ккал/м-ч К	1,163 1	2,7778 10--* 8,064	0,67191 кал/см-с К	418.68 360	1	2,903 103	241,9I В tu ■ дшп м/кв фут-ч "F 0,1442 0,124	3,44510'( I	8,332 10 2Btn/футч *F	1,7308 1,488 4,134-10-4 12	1Вт/м К	- Ватт на метр Кельвинккад/м-ч К	Килокалория па метр час Кельвинкал/см-с К	— Калорії» на сантиметр секунда КельвинBtu-дюйм/кв.фут-ч "F - Британская термальная единица дюйм па кп.фут час "Фаренгейта
Btu/фут-ч *Р	— Британская термальная единица на фут час ‘ФаренгейтаТеплообмен и теп.лопередача Вт/м2 К Вт/см2 Кккал/м2-чК кал/см2-сК Btu/кп.фут-ч "F1 Вт/м2 К1 НИКоэффициент перевода
0,8598 2,3885-10-5 0,17611 Вт/см2 КЮ* 18.598-1030,238851,761-10-11 ккал/м2-ч К1,163 1,163 I0-412,7778 10-■ 1,20481 кал/см2-с К4,1868-101 4,18683,6-10117,373-1031 Btii/кв.фут-ч °F5,6785 5,6785-Ю--1 4,88261,356-10—'1Вт/м2 К
Вт/см2 Кккал/м2-ч К —
кал/см2-с К -
Btu/кп.фут ч 'F -Barr на кв.метр Кельвин
Ватт на кв.сантиметр Кельвин
Килокалория на кв.метр час Кельвин
Калория на кв.сантиметр секунда Кельвин
Британская термальная единица на кв.фут час“ФаренгейтаЕдиницы веса1 длинная тонна (дл.т) (l.tn.) • 20 хандредвейтам1016,0471 короткая тонна (кор.т) (shtn)907,141 хандредвейт (cwt) “ 4 квартерам50,8021 квартер - 2 стоунам12,70061 стоун = 14 фунтам (lbs)6,35031 фунт (lb) - 16 унциям - 256 драмам - 7000 гранам453,5921 (сухая) унция (dry ох) - 16 драмам - 437,5 фанам28,3501 гран (gr)0,06451 драм (dr.)1,7721 бейл (тюк) - 478 фунтам216,82Английские и американские единицы механики и их пересчет в единицы системы
СИ или во внесистемные единицы1	Ihf =1 л.с. = 4,4482 Н - 0.45358 кНа1	psi - 1 фунт силы на кв.дюйм (Ibf/in2 * psig) - 6,89476 кПа - 68,947 мбар - 51,7 мм рт.ст.1	HP — 1 л.с. - 745,7 Вт1	Btu (Британская термальная единица) - 1054,8 Дж = 0,2519 к кал
Соотношение градусов Цельсия и Фаренгейта‘С = ("F - 32) 5/9"F - 9/5 "С + 32
Алфавитно-предметный указательААбрикос 33, 102, 197
аромат 67
состав 50
Авокадо
состав 53
Адсорбенты 174
Адсорбционная обработка 176ß-амипнын, определение 560-561
общий, определение 560
Айна 33, 102
состав 54
Акролеин 523
Активность воды 493, 500
Алкалоиды 73
Альдегиды 67Алюминии, определение 559
Амилоисктин 167
Аминокислоты 63свободные, определение 561
Амины 65микробиологические 563
органолептические 533
методы 536-547
подготовка проб 535
условия проведения 535-536
физико-химический 550
методы 550
Ананас 34, 232
аромат 68переработка 239-240
состав 52
Аннона 34, 232, 268
См. также Гуанабапа
Антоцианилипы 69
Антоцианнны 71, 82
определение 561аромат 68
приемка 100
сорта 218
состав 52
строение 218
Апср, Франсуа 20
Арабанм 58
Арбуз 232, 270
состав 54Арматура 393
Ароматвосстановление 430
значение 354
изменение 8283
определение 254
Ароматобразуюшие вещества 24, 66. 354 -369
вторичные 354
выход 360, 363
дистилляция 356
жидким концентрат 430
извлечение 358
оборудование 364369
классификация 361
концентрирование 357
летучесть 363364
первичные 354производство жидких концентратов 354
содержание во фруктах 66
сохранение 354-355
способы извлечения 356
степень испарения 362
технология извлечения 355
экстрагирование 356
польским способ 356
Ароматизаторы 26, 424
группы 424идентичные натуральным 424
искусственные 424
коптильные 424
натуральные 424
применение 425
в России 26
реакционные 424
хранение 424экстракты ароматизирующие 424
Ароматические масла 225
Аснартам 43, 418, 421
Афлатоксин 99
Ахротоксин А 524
Ацерола 34, 232, 265
состав 53
Ацесульфам К 43. 418, 422
Аистоин 522
Ааротепк 487
Аэратор мембранный 477ББактерииколиформные 496
626Предметный указательмаслянокислыс 492, 405
мсзофильиые 513молочнокислые 290. 492. 494-495, 525
свойства 494
патогенные 492, 490
свойства 493
спорообразующне 492, 506
уксуснокислые 492. 520
размножение 492 494
Бананы 33, 232, 243
переработка 244-245
состав 53
Белок, определение 569
Бентонит 169
0*глюкозиды 516
Бёхи Адольф 20способ консервирования 305-306аэробная 476активным илом 476
Биопродукты 277
Биофильтрационнме установки 483
Бланширование в иоде 291шнековые 198
Блома число 171
Браузе, лимонад 26
Брожениеестественное 289
молочнокислое 288гстероферментативное 521
Брусника 33
Бузина 33, 103
состав 53
Бутылкидвижение 408из полимерных материалов 450
одноразовые 409
стеклянные 450
Бутылкомоечная машина 408
Буферная емкость 498ВВакуоли 229
Велкории 454
Вентури трубка 443Вещества для придания горького вкуса 425
Вибросито 147-148
Винная кислота 423
Винный камень 568
Виноград 19, 103
аромат 68
букет 68микроорганизмы 507
опенка качества 100
переработка 93
состав 51
Витамины 44. 61ежедневная потребность человека 88
определение 562
рекомендуемая ежедневная доза
потребления 44
содержание в спелых фруктах 62
Вишня 3, 506
сорта 102
состав 50
Вола 22охлаждающая, расход при извлечении
ароматобразуюших веществ 359
подготовка 393
аэрирование 394
дезинфекция 417
декарбонизация 397
деминерализация 399
для мойки бутылок 400
для питания котлов 399
для приготовления напитков 401
нейтрализация 394
нормативы 415
обеззараживание 395
обезжелезиванпе 394
обогащение кислородом 394
облучение ультрафиолетовое 396
обработка серебром 397
озонирование 396
органолептические свойства 417
ПДК 416
способы 394технологические средства 417
требования к качеству 416
удаление марганца 394
удаление нежелательных веществ 397
умягчение 398физико-химические свойства 417
фильтрование стерильное 395
хлорирование 395
хозяйственная 415
Водяной нар
свойства 331
Воски 73
Выжимки 161
овощные 285
цитрусовые 228-229
Вязкость кажущаяся 551Газирование см. Карбонизация
Газожидкостная храмотография см. ГЖХ
Предметный указатель627Гсмицеллюлоза 58, 118
Геспсрндик 72. 78
определение 561
ГЖХ 98
Гидралаза 65Гидроксимстилфурфурал см. ГМФ
Гидротранспорт 104
Гифа 492. 506
Глицерин 518опрсдлсмис 562
Глюкоза 5557, 418
Глюкозидм 73лимопоияпые 73
Глюкозпьііі сироп 421
ГМФ 82определение 563
Горькие вещества 73
Гранадилла 33состав 53
Грейпфрут
аромат 68
состав 52Грснко, способ концентрирования 317
Грибы плесневые см. Микроорганизмы, грибыГруши 34, 197
аромат 67соотношение «сахар : кислота» 102
состав 50
Гуава 33, 232, 247
отходы 271
переработка 249
состав 53, 247
Гуанабаиа 232, 268
мякоть 268 269
состав 53дДВБ (дишшилбензол) 175
Деаэрация 427, 432
Дегустационная группа 534
Дезинфекция 402дезинфицирующие средства 404
способы 405
фазы 406
Дскантср 149, 188, 285, 376 377
Дигндрохалкоиы 70, 422
Диацстил 522определение 562
Диоксид углерода 425
определение 557Дистилляция 356
Диффузор 153ДМДК 454, 526 см. также \Ысопп
Дробилкивальиовая 109
молотковая 110
терочная 109-110, 122
центробежная 110
Дрожжи см. Микроорганизмы, дрожжи
Дубильные вещества 569
Душистые вещества 424
Дэвиса метод 78Ежевика 33, 103
состав 51ЖЖелатин 157, 171
дозировка 172
Железо 66определение 559, 569
Жслирующая сила 171
Жиры 733Земляника 103, 197
Зола 65определение 558
щелочность 558ИИзомальт(ит) 421
ККалий 65, 89определение 558
Кальций 66, 78
определение 559
Кальциягидрогсималат 568
тартрат 568
нитрат 568переработка 289содержание нитритов 85
состав 54
Карбонизация 426сатурационные установки 426 -427
Каротиноиды 73. 78, 90
определение 562
Катсхины 69содержание во фруктах 69
Предметный указателькритерии 97Ксримойя 34
состав 53
Кетоны 60
Кешмо (орех) 34
состав 53
Киви 232, 266
Кизельгур 178, 182. 515
Кизельзоль 173
Кислородомер 238
Кислоты 67аконитовая 59
аскорбиновая 61/.-аскорбиновая 79
определение 557
бензойная 527
биогенные 520
биссохламиновая 524
винная 59, 78, 518-519
определение 556
галактаровая 523
глицериновая 59
глкжоиовая 522
изолимопная 60D-изолимонная 7879
р і с 557
кофейная 72летучие, определение 558
лимонная 59-60, 78, 89, 518
определение 557
содержание в овощах 85молочная 60, 520
определение 558
муравьиная 61, 503, 527
общие, определение 556
органические, определение 556
оксалоная 59
оксибеизольнме 69
оксикоричпые 6970содержание во (фруктах 69сернистая 526определение 563
синильная, определение 562
слизевая 523
сорбиповая 526
фолиевая 62, 79
(фруктовые 59, 89
фумаровая 59хлорогеновая 70, 72
уксусная 61, 519
хинная 59 60содержание во (фруктах 69
содержание в соках 76
шикимовая 59, 61, 76дигилрошикнмовая 523
щавелевая, определение 557
яблочная 59, 61/.-яблочная 78 79, 518-519
определение 556
содержание в овощах 85
янтарная 59, 519, 523
Клубника 33, 103, 197
аромат 67
состав 51Колонна ректификационная тарельчатая 357
Компрессор пароструйный 337-338
Конвейерленточный 104винтовой (шнековый) 105-106
инспекционный 279
Конвекция 333
Конидии 492
Консерванты 525, 531
определение 563
Контрольно-измерительные приборы 393
Контрольные критические точки (для
НЛССР-аналила) 37-39
Концентрированиев ректификационных колоннах 357
длительность 353
замораживанием 314
мембранное 318многоступенчатое нротивоточпое 315многоступенчатое прямоточное 315расчеты 309системы 331способы 310степень 316сыворотки 377тепловое 312-314, 330теоретические основы 330
установки 336-353вакуумные ротационные 349-350
многоступенчатые 353
низкотемпературные 344-345
пластинчатые с восходящим потоком
жидкости 379
пластинчатые с распыляемым слоем 347
пленочные 342
Предметный указатель629с восходящим потоком жидкости 342
с вращающимися бобинами 380
с мгновенным нагревом 345
с нисходящим потоком жидкости 342,
346, 348
с расширяющимся потоком 343
топкопленочные 379
тонкопленочные с вращающимися
лопастями 343
трубчатые 340
центробежные 344, 349
ипіресііп 350, 352, 380-381
энергопотребление 311, 316
Красители 424-425искусственные, определение
Крахмалопределение 570ферментативный гидролиз 165-166
Крыжовник 33, 103
состав 54
Ксилит 59. 418, 421ЛЛайм 33
Лактит 418
Лактоза 418
Лактоферментация 290
Лимон 33
состав 52
Лимонадопределение 26
сокосолержаший 414
Лимопип 230
Лимонная кислота 423
Лиофилизации см. Сушка сублимационная
Личи 34, 232, 268
состав 53
Лузга рисовая 130
Луксодержание кислот 85
состав 54ММатий 66, 78определение 559
Майяра реакция 81, 238
Малина 33, 103
аромат 67
состав 51
Манго 33, 232, 253
отходы 271
переработка 255
состав 53
Мандаринсостав 53
Мальтит 418
Манпит 418, 421
определение 555
Маракуйя 232, 261
аромат 68
отходы 272
переработка 263
Марганец, определение 559
Мацерация 200, 274
Машины протирочные 201
Мель 569нагревание 111, 150, 198
обработка углекислым газом 132
овощная 283молочнокислое брожение 521
протирание 200
разжижение 118--119ферментативное 157 159
структура 127
толщина слоя 128
тепловая обработка 198
транспортировка 121-122
насосы 122
ферментная обработка 116, 198 200, 284
ферментные препараты 120
элсктрообработка 131
яблочнаяструктурный анализ 110
нагревание 124
фракции 127
Мсзоинозит см. Миоинозит
Меланоидипы 82
Меласса 228
Мембраны 320-321капиллярные 321
пластинчатые 320
спиральные 322
трубчатые 321
Металлы тяжелые, определение 559
Метан 162Метилаптранилат 361
Методы анализа см. также Анализы
стандартизация 35
Микотоксины 523
Микроорганизмыаэробные спорообразующис 495
влияние pH 529
грибы плесневые 493, 497-498
термоустойчивость спор 528двухжгутиковые 498
630Предметный указательдрожжи 493. 496-497, 525
«дикие» 496осмотолераитпыс 500-501
летальность, логарифмическая
зависимость 528
патогенные 495ц зависимости от химического состава
сокоп 502
минимальные значения а„
свойства 492
тсрмоустойчивость 530
Микроэлементы 65-66
Микро<|шльтрання 187-188
Минеральные вещества 65
Мионнозит 59
Мнраколин 422
Мицелии 492безразборная см. С/Р-мойка
бутылок 407
моющие средства 402
ручная 406
способы 403
ступенчатая 406
фазы 406
Молочна» кислота 423
Монтмориллонит 170
Морковьподготовка к переработке 280
содержание кислот 85
содержание нитритов 85
химический состав 84
Мутная взвесьагрегация частиц 165
влияние на результат стерилизации 531
стабильность, онерделение 570
Мышьяк, определение 559
Мюллер-Тюргау 20
Мякоть, определение содержания 552ННагреватель трубчатый 199
Напиткиапельсиновый 510, 511
банановый 247микробиологические изменения 522
розлив 453
из гаунабапм 269
Нараихнлла 33
состав 53
Нарингин, определение 561
Нарирутин 72Насосы 389-392
винтовой 391
дисковые 391-392
мембранные 391пластинчатые роторные 391-392
плунжерные 391
производительность 390
центробежные 392
Натрий 66определение 559
НГДХ 231
Нектары
овощные 273определение 25
смешанные 273
фруктовые 29абрикосовый 434, 512
гомогенизация 435
деаэрация 437
из гуавы 251
из гаунабаны 269
из манго 257
из папайи 261из тропических фруктов 238
изготовлеиие 435
история 193
киви 267
маркировка 33
общая кислотность 33
определение 25
пастеризация 437
подготовка 434
производство 193, 433
свойства 194
сырье 433содержание фруктового сока 33
технология 195
требования 33черносмородиновый 509-511
Нсогеспсридип DC 43, 418
Нефсрмситативное потемнение 238
Ниации 79
Нитраты 90, 273
определение 560ООблепиха 33
состав 54
Овощи 22. 275бланширование 281
дробление 282
измельчение 282
Предметный указательмикрофлора 505
мойка 278-279
очистка от кожуры 28!
содержание нитратов 290
сорта 275технологическая схема переработки 276
экологическая чистота 277
Овощное шоре (наста) 24
изготовление 278
концентрированное 24
Овощные продукты гомогенизированные 288
Огурецсодержание кислот 85
состав 54
Окисление (ферментативное 68, 71
Окислительно-восстановительный потенциал
см. Соки, гН
Оксндорсдуктаза 65
Оксикумарины 70
Осмос 320обратный 320-322
Основы дли сокодержаших нанигков 25
Относительная плотность 550
Отходы 465, 489
утилизация 490
Охладители проточные 388
Очистка анаэробная 480ПГІАВ 403Папайя 34, 232, 259
отходы 272
переработка 260
состав 54
Паисн, Дениз 20
Паприка овощная
состав 54
Паррасход при извлечении ароматобразуюіцих
веществ 359
ректификация 358
Паскализация 277, 532
Пассифлора см. Маракуйя
Пасгер, Луи 19
Пастеризаторороси тельный 302
туннельный 303
Пастеризация 293, 432высокотемпературная кратковременная 296
микроволновым излучением 305
но способу Бсхи 305-306
оросительная 301-302
Патулин 97, 99, 524
определение 562-563ПВПП 157, 1-74175
Псктатлиаза 116Пектины 22, 58, 80, 113, 131, 434, 436
водорастворимые 78
производство 162
строение 113ферментативный гидролиз 164
яблочный, структура 114
Пектина:« 165
Поктингалактуроназа 284
Псктиплиаза 116
Пектинэстераза 114-115, 284
Перец красныйсодержание кислот 85
Перлит 130, 178
Персик 34, 102, 197
аромат 67
состав 50
Пищевая ценность 44-46
Пищевые добавки 41-42
Пищевые кислоты 22, 423в производстве фруктовых нектаров 433
подкисляющий эффект 423
применение 423
свойства 423
Плесневые грибы см. Микроорганизмы, грибы
плесневыеПлодовые дубильные вещества см. Фенольные
веществаПоверхностно-активные вещества см. ПАВ
Подсластители 43, 421-422
искусственные 422
определение 563
натуральные 422
относительная сладость 422
Подслащивающие ширедненты 418
группы 418
Полигалактуроназа 115
Полисахариды 55. 58
Полифсполы 274
Помидоры
аромат 68
мойка 278-279
отмочка 279
содержание кислот 85
содержание нитритов
требования к сортам 275
химический состав 84
Помутнения, определение 567
Преломления показатель 551
Прессование (метод получения сока) 124
вспомогательные средства 129
давление 125-126
632Предметный указательпараметры 125
размер частиц 127Прессы/•/57" тинктурным 133для переработки цитрусовых 209 212вертикальные 133горизонтальные гидравлические 135,
137, 142горизонтальные механические 142
горизонтальные мнсяматичсскис 143
ленточные 144-147
мультнирессм 140технические данные 141
непрерывного действия 143, 156
пакетные 134136
периодического дсіістния 133
шнековые (винтовые) 143-144
Проантоциамидины 70
Производственные помещения
планировка 411
Пролин 64определение 561
Процманидины 172, 569
Пуриновые соединения 73абрикосовое 512
банановое 244
грушевоекажшаяся вязкость 373
ИЗ гуавы 248концентрированное 251
из папайи 259концентрированное 261
из паприки 286химический состав 203выход 286
ия редьки черной
выход 286выход 286
из сельдерея
выход 286
из спаржи
выход 286выход 286
кини 267
манго 254
выход 256
морковное
выход 285химический состав 203выход 285, 378
концентрирование 372-382
производство 275, 278
реологические свойства 372
протирание 376
разделение фаз 376
томатное
выход 285
состав 87, 203
фруктовоевыход 201, 378
для производства нектара 434
как полуфабрикат 195-196
концентрирование 372-382
производство 193, 196
реологические свойства 372
сырье 196технологическая схема 196
химический состав 202Реактор суспензионный 480
с активным илом 480-481
с возвратом биомассы 480
с неподвижным слоем 481содержание кислот 85
состап 54
Регулирующие устройства 393
Редькасодержание кислот 85
содержание нитритов 85
состав 54
Резервуары отстойные 472
Рибофлавин 79
Розлив 446, 449, 453-462
асептический 453
в ПЭТ-бутылки 459
горячий 454455контроль уровня наполнения 462
на месте потребления 463
установки «Премике» 463
установки «Постмикс» 464
па установках с дозирующими
устройствами 457
объем наполнения бутылок 304
системы 455изобарическая 455
нормального давления 455
повышенного давления 455
пониженного давления 455
с перепадом давления 457
Предметный указателькарусельные 447
рукавные 460
холодный 453
Рябина 33Сальмонелла 205, 496
Сахар 22, 55
виды 419
жидкий 410
виды 420микробиологическое заражение 421
относительная сладость 421
опенка качества 420
преимущества 420
физические свойства 420
определение 552
производные 59
растворение 419
растворыосмотический показатель 500
транспортировка 419
хранение 419
Сахараза 65
Сахароза 55-57. 418
Сахарин 43, 418, 421
Сахарный сироп 419
растворение 419
стерилизация 419
Сахарозамснитсли 419, 421
Сахаромицеты 497, 501
Спеклаподготовка к переработке 280
содержание нитритов 85
состав 54
Свод правил. AIJN 22. 26, 34-35, 74
см. Code of Practice. AIJN
Сельдерейподготовка к переработке 280
содержание кислот 85
содержание нитритов 85Сепаратор 188с вращающимися щетками 189
с подвижным диском,саморазгружаюшийся 191
тарельчатый саморазгружаюшийся 189
Сепарирование 188
Сера 66
Си перса не 378Скалаитнни, Лазаре 20Слива 33
аромат 67
состав 51
мексиканская 34
Сложные эфиры 67
Смеси рецептурные 442
смешивание 442
Смеситель 131установки смесительные 442, 444-445
многокомпонентные 443
Смолы адсорбирующие 174
Смородина
белая 33, 103
красная 33, 103
состав 51
черпая 33. 103
аромат 67абрикосовыйлетучесть ароматобразуюших
веществ 364
айвовыйвыход ароматобразуюншх веществ 360
летучесть а|юматобра»ующих
веществ 364
ананасовый 79. 240-242
концентрированный 243
пастеризация 295
содержание витаминов 79-80замороженный концентрированный 226
концентрирование 219. 323
концентри ро нам и м й 226
массовый баланс 220
микробиологическая порча 517
охлажденный, готовый
к употреблению 226
пастеризация 295
прямого отжима 204, 207 208, 226
свежий 225содержание витаминов 79
сорта 79характеристики 224
арбузный 270
аромат 124
ацеролы 265концентрированный 266
банановый 247вещества, важные для размножения
микроорганизмов 503выход ароматобразующпх веществ 360
дссульфитация 370
634Предметный указательлетучесть ароматобразующих
иещестп 364
микробиологическая порча 517
пастеризация 295
содержание витамином 80
тепловое концентрирование 312пи ход ароматобразующих веіцесті
микробиологическая порча 517
пастеризация 295
численность микроорганизмов 51'
восстановление 428
выход 125-128, 155-156
горячий розлив 304
готовые к употреблению 430
грейпфрутовый 227микробиологическая порча 517
пастеризации 295
содержание витаминов 7980
грушевыймикробиологическая порча 517
выход а ро м атобразу ю ні и х веществ 360
химический состав 516
гуавы 251-252концентрирование 253
деаэрация 192
газообмен 193
вакуумная 192
десульфитация 369
диффузионные 152для непосредственного употребления 25летучесть ароматобразующих
веществ 364
выход ароматобразующих веществ 360а храпе 301вибрацией 147с помощью вакуумных фильтров 150
центрифугированием 148
экстрагированием 151
[нфнцпронанпс 504
ачусты квашеном 289. 440
ачестно 206и способом 308концентрированныепроизводство 308-310
экономические аспекты 351
киви 267
клубничныйвыход ароматобразующих веществ 360
лаймоиый 227пастеризация 295
лимонный 227
личи 268
лука репчатого
выход 286
малиновыйвыход ароматобразующих веществ 360
летучесть ароматобразующих
веществ 364
микробиологическая порча 517
численность микроорганизмов 514концентрированный 258
мандариновый 227
маркировка 30, 33
методы анализа 571стандарты ГОСТ Р России 575морковный
выход 285
производство 439
состав 86содержание метанола 81стабильность взвеси 274
технология 274
мутные 432
овощные 273
выход 285
гомогенизация 440
деаэрация 286 441
ингредиенты 438
категории 439
консервирование 293
концентрирование 372
концентрированные 24, 382
молочнокислого брожении 288-292, 521мутіс 440е 24определен!
осветление 440
пищевая ценность 274
подготовка 439
производство 273
промышленные 438
розлив 437, 441
свойства 273274
смешанные 440
Предметный указатель635стерилизация 286, 441
сушка 324
сыры; 438
pH 499
осветление 163, 177, 430
оценка качества 547-549
паприки 439
пассифлоры 262концентрированный 264стабилизирован!! t
стабильные 163
тамаринда 269// составе овощного коктейля 273
выход 285способы 294
персиковыйлетучесть ароматобразующих
веществ 364
выход ароматобразующих веществ 360
подготовка 428правовые основы производства 26-27
промышленные 428
прямого отжима 24
разбавление 154
розлив 446
горячий 304
инфицирование 508
холодный стерильный 304
рынок 20
гН 499сельдерея 440летучесть ароматобразующих
веществ 364
выход ароматобразующих веществ 360
спаржи 283
содержание спирта 516
срок годности 504
стандарты 27Директива 93/77/ЕС 28
Директива 2001/112/ЕС 3032
/50 36предварительное извлечение 128
применение ферментов 121
ревеня 440
выход 286
редьки черной
выход 286
свекольный 439і	439физикп-хиические свойства 498
фильтрация 177
фильтрование 430
фруктовые 29извлечение ароматобразующих
веществ 359
кислотность титруемая 74-75, 77
консервирование 293
концентрированные 24
определение 24
пастеризация, условия 295
потребление 21
содержание кислот 78
содержание метанола 81
содержание свободных аминокислот 63
состав 73, 77
стабилизация 162
сушка 324устойчивость к помутнению 163
фальсификация 564-567
формольнос число 74-75
pH 499
черемуховыйлетучесть ароматобразующих
веществ 364
черносмородиновыйвыход ароматобразующих веществ 360
инфицирование 508
летучесть ароматобразующих
веществ 364
микробиологическая порча 517
шпината 439
яблок кешыо 266выход ароматобразующих веществ 360
вязкость 332о 410затраты на произволе
инфицирование 508
летучесть ароматобразующих
вещест в 364
микробиологическая порча 517
636Предметный указательмикроорганизмы 507
пастеризация 295
концентрирование 316
органолептические cuoiicTua 546 -547
содержание витаминов 80соотношение «сахар : к i - 101-102
октан мутной взвеси 164
стабилизированный с мякогыо 432
температура замораживания 316-317
технологическая схема 469Сокосолсржащис напиткигазированные и негазированные
определение 26
Сорбит 59, 78, 88. 418. 421. 555
Сорбоза 418
Спаржа
состав 54
Спирты 66. 518этиловый, определение 562бентонитом 169
горячая 169
желатином 171-173
кизельзолем 173
мутной взвеси 163, 243, 431
сока 168
хйтоааном 173
циста 163
Стали для нишевои промышленности
марки 384
Стевиозид 422Стерилизатор инжекторный 287
Стерилизации 528зависимость между температурой и
временем выдержки 530
танка 300теплообменника 301
трубопровода 301фракционированная см. Типдаллизацпя
Стокса
закон 188
уравнение 431
Сточные воды 465
БПК 485-486
затраты 488-489
классификация 468
количество 470
нейтрал! пня 474
нормативная база 465-468' излучением 484 ^
обработка шлама 485озонирование 484
осаждение 474
очистка, способы 471адсорбция активированным углем 484
биологические 475. 485
мембранные 484
механические 472, 485
физические 473
химические 474 485
реактор погружной с неподвижным
фильтрующим слоем 478
требования к установкам по очистке 471
удаление азота 478
удельные объемы 470снижение, внутризаводские мери 470
флокулянпя 474
характеристика 468
ХПК 485-486
Сульфаты, определение 560
Сульфит натрия 400вакуумная ленточная 326-327
распылительная 330
Сушкав движущемся топком слое 328
вакуумная 325
затраты 328
на вальцах 328
псносушка 326в тонком слое 328
распылительная 329
сублимационная 325, 327Тамаринд 233, 269
состав 53
Танки хранения 383из по.шмерных материалрасно.поженив 385Тара 447фиксапия 462Тауматии418, 422Tei ) іяэнергия, экономияТепловойноток 333Тепловойудар 111Тепловоеизлучение 334Теплообменникипластипчатые 296-299с вращающимися лопастями 111. 113
скребковыи 283. 388
спиральные 111-112, 388
трубчатые 111-112
Теплоотдачи коэффициент 334
Предметный указатель637Теплопередача 332-334
Тепло! фоподпоет ь 333
металлов 333
Теплотаиспарении 331
конденсации 331
Тсрмобрск 111, 198
Терн 33Тест на брожение 563
Тиамин 79
Типдаллизация 288Титруемая кислотность, определение 555Топинамбур 283Тиндаля эффект 163Транспорт внутризаводской 104-105Транспортеринспекционный 108
шнековый 130
Трубопроводы 122, 392
дезинфекция 511номинальный внутренний диаметр 393
Турбофильтр 214, 216
характеристики 215УУглеводы 55Углекислота см. Диоксид углерода
Уголь активированный 174
Ультрафильтрационная установка 185
Ультрафильтрация 184, 221, 318-319
Умбу 34Упаковка 45, 227-228, 447
Ьац-т-Ып, тип упаковки 452
Ьещ-т-Ьох 447, 452
банки металлические 453
мягкая 451
проверка 462размещение на поддонах 462
стерилизация 461
функции 449ФЬФ-мехаиизм 521
Фенольные вещества 68-69, 81, 89, 168
определение 561
Ферментативное потемнение 80, 167, 237
Ферментативный гидролиз 116-117
Ферменты 64-65
Фильтр-пресс 169-170мембранная 182-183
микрофильтрация 187
способы 183
ультрафильтрация 184Фильтрыt | (. н і 169,, 183
183ротанионпміі 169, 182гравийные 472,482капельный бнофнльтр 477многослойные 472, 482намывные 181обеспложивающие 299
очистка 186
паровые 299песочные непрерывные 482
пластинчатые 179-180
погружной биофильтр 477
Финишер 212-214
лопастной 215
настройка 217
шнековый 214
Фитоалексины 524
Флаианонгликозиды, 78содержание в цитрусовых соках 72
Флавапоны 69, 422
Флавоноиды 69, 71
цитрусовые 230
Фл a BOI юл г л икоз иды 69 70
Флавонолы 69
Флагслляты 498
Фольга алюминиевая 452
Формольпое число, определение 560
Фосфаты 569
Фосфор 66общий, определение 559
Фруктовое пюре (паста) 24
концентрированное 24
Фруктовые основы 413концентрированные 413-414
соотношение смешивания 414
хранение 414
Фруктоза 55-57, 418, 421
Фрукты 22, 195замораживание 111
измельчение 108
способы 109
инспекция 107
качество 91
косточковые 102
переработка 95
микрофлора 505
мойка 106-107
перезрелые 99
плеснсвспис 99
подготовка к отжиму 104
приемка 103
Предметный указательрасчет с поставщиками 206
ссмсчковмс 101измельчение 108
переработка 92
сорт 98, 197
С,оста» 49
спелость 98- 99
тропические 231
особенности 234
переработка 237
потери 235продукты из отходов переработки 270
регионы произрастания 232гребней 108косточек и плодоножек 107
цптрусоныс 227переработка 96, 203
побочные продукты 229
численності, микроорганизмов 505
яблокимикрофлора 505-506XХнтолан 173
Хлор 66Хлориды, определение 560
Храпениепастеризованных продуктов ЗЭ8
полуфабрикатов 387и атмосфере инертного газа 386
концентрированных 388
стерилизованных прямого отжима 388
стерильное 386
Хлорофилл 73цЦеллюлоза 58. 179
Целлюлозное волокно 130
Центрифугирование 188, 217
Цикламат 418. 421Циклогексаіі-сульфамндная кислота 43
Цитрусовые 34
аромат 68
масло кожицы 68
производство 204
Содержание зфнриых масел 218ЧЧерешня 33
аромат 67
состав 50Черника 33. 103
аромат 68
состав 5253
Чстпсртичныс аммониевые соединения 405ШШиношшк 33
Шпинатбланширование 282
содержание кислот 85
содержание нитритов 85
состаи 54эЭГДА (этленгликольдиметакрилат) 175Эксле шкала 100Экстрагированиеароматобразующих пещести 356
горячее 153линия чстырехступснчатая 224
способы 223
принцип 152
технология 157
холодное 154
Экстракт 77, 551
Элсктродиализ 318-319
Элсктроплазмолиз 131
Элеватор ковшовый 105
Энергоснабжение 410
Эссенции 424
Этанол 364
Этикетки -влажная наклейка 461
круговые 461
самоклеящиеся 461
Этикетирование 461
Эфирные масла
определение 562
отделение 219
получение из кожуры 217
Эфиры 67Яблоки 34
аромат 67
состав 50, 58сорта 19, 62, 102, 104, 197
удельный вес 104
Яблоко кешыо 232, 266
Ягоды 103переработка 94
требования к сырь» 103
Предметный указательЬац-т-Мп, тип упаковки Щ2
Ьац-ш-Ьох, тип упаковки 447, 4.'СС А см. СиЛе.х АНтеМ/тих
ССО-зкссть 453
С/Р-моика 406Со(1сх АИтепШпш 26 -28. 205
СО/ 203горячего экстрагирования)ЕЕ. соИ 205
£<2С5 22, 40КС 121ЕСО] 203	ТЯМ 205	ГЛ5Г£ (ГЙУРЕХ- технология	150 ТГС-жесив	МПА
вМО 121СМР 205	VС&45 121	26ГЕТи 179И»'£505 223И^ЛУЛС-тсхиология 361
СПРАВОЧНЫЕ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ !Н ИИ11«Я!1
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВХэнлон Дж. Ф., Кэлси Р. Дж.,
Форсинио X. Е.Упаковка и тара: проектирование,
технологии, применение. — Пер. с англ. /
Под общ. ред. В. Л. Жавнсра. — СПб.:
Профессия, 2004. - 600 с., ил.Эрл М., Эрл Р., Андерсон А.
Разработка пищевых продуктов. —Пер. с англ. — СПб.: Профессия, 2004. —
420 с.Валентас К., Ротштейн Э.,Сингх Р. П.Пищевая инженерия: Справочник с
примерами расчетов. — Пер. с англ. под
общ. ред. А. Л. Ишевского. — СПб.: Про¬
фессия, 2004. — 848 с., ил., табл.Шуманн Г.Безалкогольные иапитки: сырье,
технология, нормативы. — Пер. с нем. —
СПб.: Профессия, 2004. - 256 с., ил.Купце В.Технология солода и пива: пер. с
нем. — СПб.: Профессия, 2003. - 912 с., ил.Ауэрман Л. Я.Технология хлебопекарного произ¬
водства: учебник. - 9-е изд.; перераб. и
дои. / Под общ. ред. Л. И. Пучковой. —
СПб.: Профессия, 2003. — 416 с., ил.Солнцев Ю. П., Жавнер В. Л.,
Вологжанина С. А. и др.
Оборудование пищевых производств.
Материаловедение: учеб. для вузов. —СПб.: Профессия, 2003. — 528 с., ил. —
(Серия: Специалист)Румянцев Ю. Д., Калюнов В. С.
Холодильная техника: учебник. —СПб.: Профессия, 2003. — 356 с.. ил. -
(Серия: Специалист)Торопов Ю. А.Припуски, допуски и посадки глад¬
ких цилиндрических соединений. При¬
пуски и допуски отливок и поковок:
справочник. — СПб.: Профессия, 2003. —
598 с.Книги можно заказать в издательстве «Профессия»
по почте: Санкт-Петербург, 191002, а/я 600
по тел./факсу: 140-12-60, 316-27-93
по е-таіі: bookpost@professija.ru
\ллл/\лл ргс^езэца. ги
СЕРИЯ КНИГ
«НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИМанли Д.Мучные кондитерские изделия / Мэнли Д.;
пир. с англ. под общ. ред. И. В. Матвеевой. - СПб.:
Профессия, 2003. — 558 с., ил. — (Серия: НаучныеНалеш).Тамим А. Й., Робинсон Р. К.Йогурт и другие кисломолочные продуктПер. с англ. иод общ. ред. Л. А. Забодал оно і
СПб.: Профессия. 2003. - 604 с., мл. - (Серияаспекты производства мучных кондитерских изде¬
лий - печенья, крекеров, вафель, некоторых видов
пирожных и других изделий. Даются научные осно-
вм теотонриготовления н выпечки. Подробно рас¬
смотрены вопросы подбора оборудования и персона¬
ла, новейшие тенденции в организации управления
и контроля качества продукции.Книга предназначена технологам и руководи¬
телям предприятий хлебопекарной и кондитерской
промышленности н будет полезна студентам соот-Стрингер М., Дэннис К.Охлажденные и замороженные продукты /Пер. с англ. под общ. ред. Н. А. Уваровой. - СПб.:
Профессия, 2004. — 496 с., ил. — (Серия: Научные
основы и технологии).В справочнике дается подробное описание
формирующегося рынка охлажденных продук¬
тов, процессов подготовки сырья к производству,
новейших технологий охлаждения и температур¬
ных режимов. Обсуждаются такие актуальные
вопросы производства, как упаковка, храпение,
транспортировка, безопасность, требования к про¬
изводству, микробиологические риски, санитар¬
ный контроль и многое другое. Особое внимание
уделено управлению качеством продукта и его
безопасности для потребителя, режимам холо¬
дильной обработки, необходимому оборудованию
и его размещению, принципам и средствам мо¬
ниторинга температурных режимов и применяе¬
мым хладагентам, применению методике НАССР.
Приведены законодательные и нормативные акты
разных стран но безопасности и качеству новых
продуктов.Книга предназначена для всех специалистов,
занятых в производстве охлажденных и заморо¬
женных продуктов питания, для разработчиков,
производителей и поставщиков холодильного обо¬
рудования и сисчсм пищевых производств и тор¬
говли. атакже менеджеров крупных розничных се¬
чей и дистрибьюторов готовой продукции.В не им снонюИ аналога!1 книге приведены НОВСІІ-ibric данныено технологиинроизводства разных ти¬нов йогурта(с нарушениипі и ненарушенным сгуе-тком,аромагазированного. замороженного, сухого,с фруктами. био-йогурта іи т. и.). Большое внима-ІІИЄ УЛСЛСП'і) бнохнмнчссі<им и микробмодогнче-JIVKTOH. Ошам произведета также применяемое оборудование. Отдельная гла¬
ва посвящена проблемам оценки качества готового
продукта. Каждая глава сопровождается уникаль¬
ной библиографией по кисломолочным продуктам
(более 2000 названий).Книга адресована технологам, менеджерам но
производству и качеству, работникам лабораторий
предприятий молочной промышленности, постав¬
щикам отрасли.Минифай Б. У. (ред.)Производство шоколада, какао, конфет и
кондитерских изделий / Пер. с. англ. НОЛ общ ред.
Т. В. Савенковой. - СПб.: Профессия, 2001. - 900 с.,
ил. - (Серия: Научные основы и технологии).(Выход в III квартале 2004 г.)Наиболее полный справочник, содержащий со¬
временные сведения о процессах переработки какао-
бобов, производства шоколада, широкого спектра
сахарных кондитерских изделий и конфет. Проана¬
лизированы свойства сырья и их влияние па конеч¬
ный продукт. Подробно рассмотрено производство
конфет — от анализа сырья (включая фрукты, джем,
орехи, ароматизаторы и т. и.) до технологий произ¬
водства кондитерских изделий с использованием
шоколада, включая рецептуры. Большое внимание
уделено вопросам качества конечной продукции и
нищепои ценности изделий. Приведены типы и виды
оборудования, применяемого в технологических
процессах — от подготовки сырья до упаковыва¬
ния готовой продукции. Не имеющий аналогов в
отечественной литературе, этот справочник станет
незаменимым пособием для технологов, инжене¬
ров, менеджеров но производству и качеству нрел-
приятий-производителей кондитерских изделий, а
также поставщиков отрасли и дистрибьюторов.