Реферат: Химические основы производства клубничного сока

Протопектин обусловливает твердость плодов. От степени превращения протопектина в пектин при созревании плодов зависит извлечение сока из плодовой массы при прессовании. Извлечение ароматических, красящих веществ и витаминов облегчается, если плодовую массу предварительно подвергнуть воздействию пектинразрушающих ферментов. Переходящие в

сок растворимые пектины препятствуют его осветлению. Коллоидное состояние пектиновых веществ в соках является причиной удержания мути во взвешенном состоянии. Даже минимальное количество пектиновых веществ в плодовых соках может быть причиной их помутнения.

При производстве соков из ягод образуется желеобразный содержащий пектин осадок, который затрудняет осветление и фильтрование. Плодовые соки, обработанные нетепловыми способами, сохраняют пектинэстеразу и другие пектолитические ферменты, которые вызывают помутнение соков при хранении. Для устранения этого недостатка соки обрабатывают специальными осветляющими препаратами, которые разрушают сложную пектиновую молекулу до галактуроновых кислот.

При производстве соков с мякотью требуется обратное - сохранить и стабилизировать пектиновые вещества.

Органические кислоты. Плодовые и овощные соки содержат органические кислоты в свободном и связанном состоянии—соли калия, натрия, кальция и др. Содержание органических кислот в соках непостоянно и зависит от многих условий: вида и сорта плодов и овощей, почвы, климатических и агротехнических условий, при которых выращивались плоды, степени зрелости плодов и т. д. Методы получения, обработки, хранения и транспортировки соков также влияют на их кислотность. Содержание кислот (в %) в различных соках следующее:

Виноградный . . 0,7 Яблочный .... 0,55

Абрикосовый . . 0,57—1,95 Персиковый . . . 0,70

Вишневый .... 1,25—2,21 Клубничный . . . 0,6—1,2

Томатный .... 0,3—0,7 Малиновый . . . 1,2—1,9

Плодовые соки содержат главным образом яблочную, лимонную и винную кислоты, а некоторые из них и минимальные количества щавелевой и салициловой кислот. В овощных соках чаще находится муравьиная, янтарная и уксусная кислоты. В яблочном соке, соке черники, грушевом, персиковом, сливовом и абрикосовом содержится и хинная кислота (в яблочном также хлорогеновая кислота). Установлено, что хлорогеновая кислота и ее производные участвуют в ферментативноокислительных процессах, оказывающих влияние на цвет соков, полученных из семечковых плодов. В соках ежевики, вишни, черешни, смородины в небольших количествах содержится изолимоненная кислота.

Мелитц нашел, что содержащаяся в соках молочная кислота не бактериального происхождения, а синтезирована в самих плеядах. Эта кислота названа первичной в отличие от молочной кислоты, которая образуется в результате брожения. При оценке соков по количеству накопленной молочной кислоты бактериального происхождения необходимо иметь в виду синтезированную первичную молочную кислоту. В соках, полученных прессованием, количество молочной кислоты в 1 л составляет от 30 до 550мг.

Органические кислоты плодовых и овощных соков содержат линейные цепи углеродных атомов и при окислении их в организме распадаются на углекислоту и щелочные карбонаты с выделением энергии. Другие органические кислоты, такие, как бензойная, имеют замкнутые цепи и не распадаются при пищеварении энергия при этом не выделяется.

Концентрация кислот в соках больше, чем в плодах и овощах, поэтому у них более кислый вкус, чем у исходного сырья. Овощные соки по сравнению с плодовыми содержат меньше кислот, и вкус их не подчеркнуто кислый, а пресный. Оптимальное содержание кислоты в 1 л сока составляет около 7 г. Вкусовые качества соков определяют по отношению сахара к кислоте; за оптимальное принимается соотношение 10:1 или 13:1.

Присутствие кислот в плодах дает возможность проводить тепловую стерилизацию плодовых и овощных соков при сравнительно низких температурах. Плодовые кислоты задерживают развитие микрофлоры, содержащейся в соках и вызывающей их порчу. Бактерицидное действие этих кислот доказано—они могут уничтожить за более или менее короткое время многие микроорганизмы.

Плодовые кислоты действуют раздражающе на пищеварительную систему. Они усиливают действие желудочных желез и этим облегчают пищеварение. Слизь, которая выделяется в кишечнике, и пищевые остатки, прилипшие к слизи, лучше растворяются в присутствии кислот; одновременно угнетается развитие несвойственных пищеварительной системе бактерий. Кислоты улучшают циркуляцию крови и лимфы, стимулируют кровообращение и удаление вредных веществ.

Необходимо иметь в виду, что биологическое действие кислот, находящихся в соках, существенно отличается от действия их вне соков. Например, раствор лимонной и винной кислот в лимонаде или в других напитках не оказывает такого же действия, как соки с тем же содержанием плодовых кислот.

Плодовым кислотам в соках сопутствуют биологически активные минеральные и иные вещества, которые регулируют их действие и влияют на величину рН.

Минеральные вещества. С физиологической точки зрения минеральные вещества — самые важные составные части плодовых и овощных соков. В соках содержатся главным образом ионы кальция, магния, натрия, калия, железа, меди, марганца, алюминия (следы) и анионы фосфорной, серной, салициловой, а иногда и соляной кислот. Кроме перечисленных минеральных веществ, в плодовых соках присутствуют в незначительных количествах следующие микроэлементы: кобальт, йод, бор, молибден, фтор, ванадий, кремний, цинк и др.

Известно, что в овощных соках больше минеральных веществ, чем в плодовых. Минеральные вещества плодовых соков содержат калия около 50% от общего содержания золы, а овощных соков—30—40%. Содержание натрия в различных плодовых соках колеблется в пределах 1—9%, а в овощных соках оно достигает 20—30% общего содержания минеральных веществ. В золе плодовых соков до 12% кальция; в овощах кальций содержится в больших количествах. В золе сока шпината, салата и других овощей 12% железа.

Из плодов большие количества железа содержат сливы, клубника и персики. Магний и сера присутствуют в одинаковых количествах в плодах и овощах. В свежем соке калия больше, чем в исходном сырье. Соотношение между калием и натрием в плодах составляет 7:1, а в плодовых соках— 13:1.

Содержание некоторых микроэлементов в различных плодовых и овощных соках приведено в таблице

Содержание железа, марганца, меди и цинка в соке некоторых плодов и овощей

Содержание минеральных веществ является показателем натуральности плодовых и овощных соков. О натуральности сока можно судить по содержанию золы и ее щелочности.

Однако повышенное содержание железа в плодовых соках приводит к нежелательным техническим затруднениям в процессе их получения. Железо, соединяясь с белками и дубильными веществами соков, образует соединения, вызывающие потемнение осветленных соков. Содержание железа, превышающее 5—10 мг в 1 л сока, придает ему неприятный металлический привкус и действует разрушающие на витамин С.

Ферменты. Ферменты входят в состав всех клеток и тканей живых организмов и играют роль биологических катализаторов. На ферментах зиждется способность живых организмов превращать одни вещества в другие, необходимые для их существования.

Ферменты стимулируют формирование и рост плода, а позже и его созревание. Кроме того, они вырабатывают иммунитет при хранении плодов. Оксидазы, например, стимулируют образование ароматических веществ, синтез красящих и т. п.

Однако при дроблении плодов роль ферментов изменяется — из стимуляторов синтетических процессов они превращаются в стимуляторы разрушительных процессов. Витамины и красящие вещества при этом начинают довольно быстро распадаться. Для ферментов характерна их чувствительность к высоким температурам. При повышении температуры от 25 до 50° С активность ферментов повышается, при дальнейшем росте температуры она уменьшается, а при 70—100° С они полностью теряют свои каталитические свойства. Инактивация ферментов зависит и от времени теплового воздействия.

При понижении температуры до нуля и ниже каталитическое действие ферментов уменьшается, а в некоторых случаях становится совсем незначительным. Оптимальная температура, при которой эффект от действия ферментов наибольший, неодинакова для различных ферментов.

Активность ферментативных процессов в значительной степени зависит от рН среды. Максимальную активность ферменты проявляют в нейтральной, слабокислой или слабощелочной среде. Оптимальная величина рН не одинакова для различных ферментов.