Macerované ovoce a zelenina. VŠCHT Praha - TZOZ 20 1

Macerované ovoce a zelenina

VŠCHT Praha - TZOZ 20

1

Macerované ovoce a zelenina  nápoje či jemné protlaky tekuté konzistence  kromě ovocné šťávy obsahují i jemně dispergované části rostlinného pletiva  odstraněny jsou pouze hrubé nepoživatelné části  ovocné šťávy a nektary – tekuté ovoce (i zelenina), dřeňové šťávy, džusy  dětská výživa  dříve ovocné krémy - s větším přídavkem cukru  druhově surovina velmi pestrá, tj. i zelenina 2 VŠCHT Praha - TZOZ 20

Macerované ovoce a zelenina  přednosti  vazba aromatických látek na nerozpustnou dužninu  dokonalejší zachování látkové hodnoty suroviny  dobré předpoklady pro zachování labilních složek důsledek účinné inaktivace enzymů během macerace dobré předpoklady pro fortifikaci

 výborná stravitelnost  lepší dosažení hospodárnosti provozu

 základní problém  homogenita výrobků  stabilita disperze VŠCHT Praha - TZOZ 20

3

Macerované ovoce a zelenina  princip - dokonalé zhomogenování  zvětšení povrchu částic, resp. zmenšení jejich průměru  od určité míry brání trvale sedimentaci pevného podílu  desintegrace rostlinného pletiva  mechanická (spíše tepelně-mechanická)  enzymová  pro dokonalou stabilitu zákalu optimální současné použití obou způsobů  údaje o vlivu technologického zpracování na stabilitu zákalu dřeňových nápojů se- TZOZ dosti VŠCHT Praha 20 zásadně odlišují 4

Stabilita zákalu – obecná pravidla  rychlost sedimentace kalových částic  Stokesův zákon

  s   c .g .d 

2

18.c

kde v = rychlost sedimentace částic (m.s-1) s = specifická hmotnost částic zákalu (kg.m-3) c = specifická hmotnost kapalné fáze (kg.m-3) g = tíhové zrychlení (m.s-2) d = průměr sedimentujících částic (m) VŠCHT Praha - TZOZ 20 c = dynamická viskozita kapalné fáze (Pa.s) 5

Stabilita zákalu – obecná pravidla  mechanická desintegrace  co nejmenší velikost pevných částic (uplatňuje se druhou mocninou)  teorie - zhruba do 3 m zákalové částice podléhají Brownovu pohybu a nesedimentují  reálné nápoje – dle vizkozity nesedimentují i částice o průměru 100-200 m

 enzymová desintegrace  k rozrušení rostlinného pletiva i významné zvýšení viskozity kapalné fáze  nutno aplikovat enzymové preparáty určitého typu (viz dále) VŠCHT Praha - TZOZ 20

6

Enzymové ošetření rostlinných materiálů  čtyři stupně podle degradace pletiva:  macerace  převedení pletiva na suspenzi buněk měly by zůstat většinou nepoškozené tento stupeň rozrušení pletiva je údajně optimální pro přípravu dřeňového nápoje se stabilním zákalem Rohament P nebo Irgazym M-10 atd., (prakticky čistá polygalakturonasa)

 enzymové rozrušení výlisků („Pulp-Enzyming", "Maische Fermentation") stěny buněk pletiva již částečně poškozeny rozpustný pektin je do značné míry degradován úprava výtěžnosti během lisování kombinované preparáty na bázi pektolytických a dalších VŠCHT Praha - TZOZ 20 enzymů s omezenou aktivitou

7

Enzymové ošetření rostlinných materiálů  čtyři stupně podle degradace pletiva:  ztekucení  buněčné stěny pletiva kompletně rozrušeny přídavek celulolytických enzymů k preparátům způsobujícím předchozí stupeň rozrušení rostlinného pletiva

 zcukření  většina polysacharidů rostlinného pletiva na mono a disacharidy. aplikace hemicelulas a glykosidas spolu se ztekujícími enzymy

 v EU povoleny pro zpracování ovoce jen pektolasy, amylasy a proteasy  celulasy a hemicelulasy nepřípustné  pozor lze při zpracování zeleniny VŠCHT Praha - TZOZ 20

8

Stabilita zákalu dřeňových nápojů  rozhodující faktory  přiměřené zmenšení průměrů zákalových částic  zvýšení viskozity kapalného podílu a hydratační kapacity rozpustných pektinů i pektinových látek vázaných na buněčné stěny  podpoření jejich funkce jako ochranného hydrokoloidu

 další faktory  elektrostatické síly důsledek změn distribuce nábojů a iontů podstata v mnohém nejasná  nutno spoléhat na empirické zkušenosti možná příčina rozporných údajů o stabilitě dřeňových nápojů VŠCHT Praha - TZOZ 20 9

Stabilita zákalu dřeňových nápojů  z empirie stabilní zákal  neslazené nápoje - velikosti částic  1 m  slazené nápoje - částice 10-100 m  koloidy 1-500 nm

 v praxi  skutečně stabilní zákal u dřeňových nápojů vyšší viskozity  jinak přídavky ochranného hydrokoloidu vjem plnosti chuti doporučovány přídavky HM pektinů, alginátů, karagenanu, furcelaranu, guarové gumy, CMC, popř. karobové gumy atd.

 aplikace zákalotvorných bází VŠCHT Praha - TZOZ 20  nutnost homogenizace

10

Technologický postup  významná rychlost zpracování  < 20 min  nelze při enzymové maceraci  ztráty oxilabilních složek nutno připustit vytvořit podmínky pro jejich přidání do produktu

 Hlavní fáze výroby:  fáze I. - výběr suroviny a předběžné úpravy: v bezvadném stavu v optimální zralosti (obsah aromatických složek, barviv a šťávy minimální kontaminace mikroorganismy VŠCHT Praha - TZOZ 20 11 příjem suroviny, uskladnění, praní, třídění - vše velmi pečlivě surovina

Technologický postup  Hlavní fáze výroby:  fáze II. - odstranění nepoživatelných částí:  odstopkování, loupání (např. citrusy), hrubé dělení  vše velmi rychle s ohledem na antioxidační aspekty

 fáze III. - macerace = desintegrace:    

z hlediska kvality rozhodující fáze potlačení oxidas, odvzdušnění stabilizace disperze případné zachycení aromatu

 fáze IV. - chuťové korekce:  přislazení, přikyselení  může být i před desintegrací

 fáze V. - konzervace:  prakticky výhradně sterilace záhřevem  mimo obal i v obalu VŠCHT Praha - TZOZ 20

 fáze VI. – skladování

12

Podrobnosti technologického procesu- macerace  v praxi vždy vhodná osvědčená kombinace zákroků  macerace mechanická  základem  vždy prováděna v kombinaci s tepelným zákrokem

 macerace enzymová  doplněk mechanického rozmělnění VŠCHT Praha - TZOZ 20  nikdy se nepoužívá sama o sobě

13

Mechanická macerace  analogie výroby velmi jemných protlaků   vystření suroviny velice dokonalé, jemné  otázka postupu při kombinaci mechanického rozmělnění a tepelného ošetření  možnosti

současná desintegrace + protírání + termoinaktivace

mikronor

oddělení ohřevu a desintegrace 14 rozvařeče + pasírky



15

Macerace enzymová  enzymy vždy do suroviny alespoň hrubě desintegrované  vždy v kombinaci s ostatními způsoby  struktura primární buněčné stěny


16


17


18

Macerace enzymová  pro dřeňové šťávy optimální stádium macerace  enzymy vždy do ovoce zahřátého, tj. bez enzymů  podmínky:     

teploty okolo 50 oC doba 30-90 min - podle typu i koncentrace enzymu pH 3,5-5 zakončení záhřevem nad 70 oC výsledkem husté pyré

 enzymy –  čistá polygalakrutronasa  někdy doporučovány i enzymy s celulolytickou aktivitou (Rohament PC)  pyré je řidší VŠCHT Praha - TZOZ 20 19  nevýhodou diskontinualita  možnost oxidací

Chuťové úpravy

 přikyselení, doslazení, aromatizace atd.  možnosti fortifikace AK atd.


20

N.Město 10/2002


21

Deaerace  v důsledku desintegrace a míchání velký obsah O2 (běžně 8-10 ppm)  deaerace  princip:  vstřikování horké hmoty (50-60 °C) do přiměřeného vakua v tenkém filmu obvykle ve tvaru kužele  velký povrch  nižší teploty a vyšší tlak značně pomalejší deaerace  část kapaliny se rychle odpaří  pokles teploty o několik stupňů  tlak a teplota regulovány tak, aby šťáva odcházela 2-5 °C pod teplotou varu při aktuálním tlaku  páry do interního kondenzátoru, kondenzát navracen do šťávy  odvod šťávy ode dna tak, aby se nestrhávaly plyny  kyslík odsát v množství úměrném použitému vakuu (typické zbytkové hodnoty 0,5 ppm)  příznivá možnost macerace buněk a odpaření části vody  nepříznivá možnost ztráty aroma

 možná doplňující opatření:  aplikace antioxidantů - kyselina askorbová  hermetičnost čerpacíhoVŠCHT systému Praha - TZOZ 20 22  aparatury důsledně pouze ze skla, nerezi, popř. kvalitních plastů

N.Město 10/2002


23

Homogenizace  i po velmi jemném protření na pasírkách nepostačující stabilita disperze protlaku  nezbytné zmenšit dále velikost částic rostlinného pletiva  použití homogenizátorů  principy homogenizátorů:  koloidní mlýny  tření mezi plochami mlecích elementů (kamenů)  hrozí provzdušnění a nadměrné zahřívání  při výrobě kalných šťáv se nepoužívají

 kladívkové mlýny  systém kladívek volně zavěšených na rotující hřídeli uvnitř jemného síta Praha - TZOZ 20 24  opět provzdušnění VŠCHT  nepoužívá se

Homogenizace  principy homogenizátorů:  tlakové homogenizátory  protlačování materiálu porézní deskou (cca 45 MPa)  nevhodné - póry desek se ucpávají

 vstřikování materiálu pod velkým tlakem (několik desítek MPa) tryskou proti desce  jejich aplikace při výrobě kalných nápojů zmiňována  účinek kavitační, střihový, podobně jako u pístových homogenizátorů VŠCHT Praha - TZOZ 20

25

Homogenizace  ultrazvukový homogenizátor (Rapisonic)  materiál čerpán proti ocelovému břitu(1,4-2,5 MPa + velká rychlost)  vibrací o frekvenci f  20 MHz elektrickým pohonem samotným proudem kapaliny

 efekt zejména kavitací,ale i střihovým působením  frekvence ovládána nastavením upnutí břitu.

 homogenizátor Rannie  štěrbina LW (liquid whirling) – cca 200-300 m  pracovní tlak 20 MPa VŠCHT Praha - TZOZ 20  účinek - kavitace, turbulence, střihový efekt

26


27


28

Homogenizace  pístový, tlakový homogenizátor  v současnosti snad nejpoužívanější typ  vysokotlaká pumpa (tlaky 10 až 70 MPa)  materiál několik po sobě jdoucích pístů (ventilů)  v sedlech ventilů úzké štěrbiny (šířka cca 0,3 mm)  velké rychlosti materiálu (řádově 8000 – 9000 m.s-1)  následuje rozšíření a prakticky okamžité zastavení  extremní turbulence  extremní střihové síly  zmenšování velikosti částic  doprovodný účinek kavitace mechanického rozbíjení částic VŠCHT Praha - TZOZ 20

29

N.Město 10/2002


30

Problematika sterilace  dnes výhradní způsob konzervace  sterilace  v obalech  sterilace mimo obal  horký rozliv či aseptické plnění

 někdy dřeňové šťávy zpracovávány na koncentráty – spíše zahraničí VŠCHT Praha - TZOZ 20

31

N.Město 10/2002


32

N.Město 10/2002


33


34

Macerované ovoce a zelenina. VŠCHT Praha - TZOZ 20 1

Recommend Documents