Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 9
1.1. Ягоды клюквы как источник полезных функциональных ингредиентов для напитков и пищевых продуктов 9
1.2. Современное направление развития пивоварения -производство пива с использованием нетрадиционных добавок (пива специального) 19
1.3. Перспективное направление в хлебопекарной отрасли промышленности - производство хлеба и хлебобулочных изделий из мучных композитных смесей с использованием добавок из растительного сырья 26
Заключение по обзору литературы 36
Экспериментальная часть 38
2.1. Объекты и методы исследования 38
2.1.1. Методы определения активностей ферментов 38
2.1.2. Методы исследования химического состава сырья, полуфабрикатов и пищевых продуктов 40
2.1.3. Объекты, материалы и методы исследования, применявшиеся при разработке технологии пива специального 46
2.1 .3.1. Объекты исследования 46
2.1.3.2. Анализ неохмеленного и охмеленного сусла.. 46
2.1.3.3. Анализ дрожжей 47
2.1.3.4. Анализ готового пива специального 47
2.1.3.5. Методика эксперимента по выделению активных штаммов микроорганизмов электрофоретическим методом 47
2.1.4. Сырье, материалы и методы, использованные при проведении исследований по применению клюквенного жома в хлебопекарных мучных композитных смесях 49
2.1.4.1. Методы исследования свойств сырья 49
2.1.4.2. Способы приготовления мучных композитных смесей (МКС), теста и хлеба на их основе 50
2.1.4.3. Методы оценки свойств теста 52
2.1.4.4. Методы оценки качества готовых изделий..., 52
2.2. Разработка условий ферментативного гидролиза ягод клюквы для получения полуфабрикатов, используемых впищевой промышленности 52
2.2.1. Изучение химического состава ягод клюквы 53
2.2.2. Выбор условий ферментативного гидролиза мезги клюквы для получения клюквенного сока 54
2.2.3. Влияние действия комплекса ферментов на выход и пищевую ценность клюквенного сока 61
2.2.3.1. Влияние мультиэнзимных композиций на повышение пищевой ценности экстрагируемой части клюквенного жома 61
2.2.3.2. Влияние действия комплекса ферментных препаратов на выход сока из ягод клюквы 68
2.2.4. Заключение по разделу 2.2 70
2.3. Разработка технологии пива с применением клюквенного сока 71
2.3.1. Выбор штамма дрожжей 72
2.3.2. Исследование выделения пивных дрожжей рода S.cerevisiae штамма А-14 с помощью электрофоретического метода 78
2.3.3. Использование ассоциаций разных штаммов дрожжей для повышения качества пива 81
2.3.4. Подбор дозировки хмеля для приготовления пива с клюквенным соком 85
2.3.5. Совместное дображивание смеси молодого пива и свежего клюквенного сока 87
2.3.6. Применение различных видов адсорбентов для повышения коллоидной стойкости пива клюквенного... 89
2.3.7. Апробация технологии пива специального в условиях минипивзавода МГУПП 93
2.3.8. Заключение по разделу 2.3 95
2.4. Применение клюквенного жома в составе мучных композитных смесей (МКС) для хлебобулочных изделий 95
2.4.1. Изучение состава клюквенного жома и обоснование его применения в композитных смесях для хлебобулочных изделий 95
2.4.2. Выбор компонентов для формирования МКС 100
2.4.3. Влияние состава композитных смесей на показатели качества хлеба, приготовленного ускоренным способом 102
2.4.4. Выбор дозировки дрожжей и длительности брожения методом математического планирования эксперимента 108
2.4.5. Влияние влажности теста на качество хлеба, приготовленного из МКС 115
2.4.6. Влияние влажности теста на его реологические свойства 120
2.4.7. Разработка рецептуры МКС, готовой для приготовления хлеба 122
Заключение по разделу 2.4 123
Выводы 125
Список литературы 128
Приложения 150
- Современное направление развития пивоварения -производство пива с использованием нетрадиционных добавок (пива специального)
- Методы исследования химического состава сырья, полуфабрикатов и пищевых продуктов
- Методика эксперимента по выделению активных штаммов микроорганизмов электрофоретическим методом
- Выбор условий ферментативного гидролиза мезги клюквы для получения клюквенного сока
Введение к работе
Актуальность темы. Многочисленные исследования конца XX - начала f XXI веков убедительно показали, что природные компоненты пищи (пищевые волокна, витамины, антиоксиданты, полиненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды, пробиотики, некоторые минеральные вещества, органические кислоты), присутствующие в растительном сырье, обладают не способностью регулировать многочисленные функции и реакции организма ( человека, что, в свою очередь, является важнейшим фактором сохранения и улучшения здоровья и снижения риска возникновения заболеваний.
В последние несколько лет за рубежом большое внимание с этой точки зрения уделяется клюкве, которая, используется при производстве различных продуктов - соков и напитков (газированных и коктейлей), пива, пекарских изделий, соусов, приправах, сухих зерновых завтраков молочных продуктов и других. Интерес к клюкве разработчиков-исследователей и производителей * пищевых продуктов, обусловлен тем, что клюква благодаря многообразию входящих в ее состав полезных для здоровья человека ингредиентов, оказывает благоприятное действие на сердечно-сосудистую систему, способствует снижению холестерина в крови и, что особенно важно, изменению в положительную сторону соотношения «хорошего» (липопротеина высокой плотности) и «плохого» (липопротеина низкой плотности) холестерина, имеет уникальный эффект в лечении и профилактике урологических заболеваний. Антиоксидантные, особенно полифенольные компоненты клюквы, по предварительным данным, ингибируют рост раковых и опухолевых клеток.
В нашей стране ассортимент изделий с использованием продуктов переработки ягод клюквы достаточно беден, и это несмотря на то, что ы урожай дикорастущей клюквы в Российской Федерации составляет более полумиллиона тонн, и стоимость ее существенно ниже, чем садовых ягод, поскольку получение урожая клюквы не требует специальных затрат, она растет на почвах, не пригодных для земледелия. « В настоящей работе приводятся результаты исследований, направленных на создание технологии продуктов (пива и хлебобулочных изделий) с использованием ягод клюквы, подвергнутых предварительному гидролизу ферментными препаратами целлюлолитического, пектолитического и гемицеллюлазного действия.
Цель работы. Разработка технологии пива специального и ,. хлебобулочных изделий на основе клюквенного сока и композитных смесей с использованием порошка клюквенного жома.
В соответствии с поставленной целью были определены задачи исследования: - изучение химического состава ягод клюквы; - выбор ферментных препаратов и изучение процесса ферментативного гидролиза некрахмалистых полисахаридов ягод А клюквы с целью увеличения выхода сока и повышения его пищевой ценности; *» - сравнительная характеристика физиолого-биохимических и технологических свойств различных штаммов пивоваренных дрожжей и выделение наиболее активных с использованием электрофореза; изучение технологических параметров на стадии приготовления пива специального с использованием клюквенного сока; изучение состава клюквенного жома (вторичного продукта при получении клюквенного сока) и обоснование целесообразности его применения в мучных композитных смесях (МКС) для производства хлебобулочных изделий; '-* - изучение влияния состава МКС, дозировки дрожжей, длительности брожения и влажности теста на качество хлеба; - разработка технологических рекомендаций по применению продуктов переработки клюквы при производстве пива специального и
7 хлебобулочных изделий из муки высшего сорта.
Научная новизна работы. Впервые получены данные для обоснования применения ценной ягодной культуры — клюквы при производстве пива специального и хлебобулочных изделий.
Установлено, что применение ферментных препатратов Пектофоетидина П10Х и Целловиридина Г20Х для обработки ягод клюквы при получении сока способствует увеличению содержания редуцирующих Сахаров в соке, увеличению выхода сока, отвечающего по физико-химическим и органолептическим показателям требованиям технологии пива специального.
Выделена с помощью электрофоретического метода для применения в технологии пива специального наиболее активная фракция дрожжей S. cerevisiae А-14 мод., имеющая бродильную активность на 60% выше, чем исходная культура.
Получены данные по влиянию различных ассоциаций штаммов дрожжей, дозировок хмеля, соотношений молодое пиво/клюквенный сок и различных адсорбентов на физико-химические показатели и органолептические характеристики пива, которые легли в основу разработки технологических рекомендаций по приготовлению нового напитка - пива специального с использованием клюквенного сока.
Обоснованы применение порошка клюквенного жома, семян подсолнечника, кукурузной крупки и сухой пшеничной клейковины и их концентрации в составе МКС для получения хлебобулочных изделий высокого качества и повышенной пищевой ценности.
Обоснован выбор параметров технологического процесса приготовления хлеба из МКС на основании зависимостей, характеризующих влияние дозировки дрожжей, влажности и длительности брожения теста на реологические свойства теста и качество хлеба.
Практическая значимость. Разработана принципиальная технологическая схема получения продуктов переработки ягод клюквы и их
8 применения в пивоваренной и хлебопекарной промышленности. Разработаны технологические рекомендации по получению клюквенного сока с использованием ферментативного гидролиза некрахмальных полисахаридов ягод клюквы.
Разработана технология нового сорта пива специального с использованием клюквенного сока, которая может быть легко адаптирована к условиям технологических линий по производству пива по классической технологии. Технология апробирована в условиях минипивзавода МГУПП. Ожидаемый экономический эффект составляет 14,38 млн. руб. на 1 млн. дал пива специального в год.
Показано, что применение метода электрофоретического разделения дрожжевых культур приводит к существенной экономии времени при проведении работ по селекционному отбору активных штаммов дрожжей.
Разработаны технические условия на порошок клюквенного жома, являющегося вторичным продуктом при получении клюквенного сока, для применения в производстве хлебобулочных изделий. Разработан состав мучной композитной смеси, включающей клюквенный порошок, семена подсолнечника, кукурузную крупку и пшеничную клейковину, для применения при производстве хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности; разработаны технологические рекомендации, которые апробированы в условиях производства на БКК «Серебряный бор» (г. Москва).
Предложена модифицированная рабочая среда и условия (длительность экстракции и температура) для определения влажности теста и хлебобулочных изделий титрованием по методу К. Фишера.
Современное направление развития пивоварения -производство пива с использованием нетрадиционных добавок (пива специального)
Пивоваренная отрасль России насчитывает более 350 предприятий различной мощности и является наиболее динамично развивающейся в секторе пищевой и перерабатывающей промышленности. Однако, как отмечено в работах [2, 106, 118] в ближайшие пять лет темп роста будет постепенно замедляться и среднегодовой прирост составит порядка 5-7%, при этом структура российского рынка будет по-видимому меняться в сторону увеличения доли пива более высокого класса. На это указывает то, что сегмент высококачественного пива «премиум» является сегодня самым быстрорастущим на рынке, причем как отечественного пива, так и лицензионных брэндов [2, 99].
Можно также безусловно констатировать, что растет популярность качественного пива среднего и дорогого класса (пастеризованное, с длительным сроком хранения). При этом производители чтобы удержать на рынке позиции своих брэндов, производители стремятся к освоению новых маркетинговых и креативных путей, в том числе путем введения в свой ассортимент специальных сортов пива, таких как бирмиксы [236]. В настоящее время производство бирмиксов - новое развивающиеся направление в пивоварении во многих странах [1, 70, 246]. Бирмиксы соответствуют тенденции современных напитков, направленных на снижение в них содержания алкоголя при сохранении прохладительных и вкусовых свойств пива.
Появление нового инновационного продукта вызывает оживление на российском рынке, открывая при этом новую возможность для производителя [225]. Этот безусловный интерес вызван тем, что можно выпустить новый продукт, расширить ассортимент напитков, пользующихся популярностью, не привлекая новых инвестиций для переоснащения технологического парка оборудования.
В пиве, как известно, содержится много витаминов. Это еще одно преимущество пива перед, например, вином и другими алкогольными напитками [243, 244]. В особенности оно содержит витамины группы В: пиридоксин, рибофлавин, кобаламин, пантотеновую кислоту, фолиевую кислоту, тиамин и биотин, ниацин.
В пиве содержится более 30 макро- и микроэлементов, большинство которых обязано своим происхождением солоду. Для физиологического состояния человека очень важно содержание кремния. Считают, что кремний в пиве вытесняет из тканей человека алюминий, чем снижает его долговременное вредное воздействие на организм человека [244]. В литературе широко представлены данные, свидетельствующие о полезности фруктовых и ягодных соков обуславливается их богатым углеводным и минеральным составам [15, 17, 36, 37, 64, 84, 142, 156, 157].
Анализ состава соков [28] показывает, что они являются не только носителями пищевых волокон, Сахаров (сахарозы, глюкозы и фруктозы) но и: бета-каротина и других каратиноидов, тиамина, рибофлавина, ниацина, биотина, фолиевоЙ кислоты, пантотеновой кислоты и альфа-токоферола. Соки содержат широкий комплекс макро- и микроэлементов (калия, железа, цинка, меди, фосфора и др.), а также такие мощные природные антиоксиданты как флаваноиды, антоцианы, кверцитины, катехины и др. Практически соки, особенно не осветленные, могут содержать в своем составе свыше сотни биологически активных веществ, жизненно необходимых человеку в качестве эссенциальных нутриентов и регуляторов биохимических и физиологических процессов [17, 122]. Они выполняют функцию мощного источника пищевых веществ -нутриентов, то есть средства повышения здоровья и снижения риска развития распространенных заболеваний человека [17,122].
Пивные коктейли, или бирмиксы (название взято из немецкого языка в русифицированном варианте) - напитки, полученные смешиванием пива с чем-то еще. Пиво различных стран в зависимости от его назначения (на экспорт, к праздникам или просто для любителей) имеет каждое свой вкусо-ароматический букет, создаваемый нередко определенными добавками: готовыми безалкогольными напитками, фруктами, ягодами, а также травами и пряностями, которые к тому же делают пиво еще и полезным для здоровья [86,188,193,197].
Известны использование различные типы пивных коктейлей: смесь двух разных сортов, смесь пива с алкогольными и безалкогольными напитками, (например, «Сангари»). Часто пивные коктели состоят из крепкого алкогольного напитка (настойки, коньяка или рома), сиропа или ликера и пива. Наиболее популярными добавками к пиву являются ром и текила, с ромом известны такие коктейли, как «Темный и бурный», «Исландский грог», с текилой - «Текиса», «Субмарина» и другие.
Методы исследования химического состава сырья, полуфабрикатов и пищевых продуктов
Определение общего азота и белка осуществляли методом Кьельдаля [713,112]. Общий сахар и редуцирующие сахара определяли гексацианофератным методом [112]. Содержание пектиновых веществ определяли карбазольным методом, основанном на получении специфического фиолетово-розового окрашивания уроновых кислот с карбазолом в сернокислой среде. При этом образуется 5 карбоксифурфурол, обладающий максимумом поглощения при Х=535 нм [71 ]. Количество уроновых кислот рассчитывали по градуировочному графику, построенному по галактуроновой кислоте. Органические кислоты определяли методом ГЖХ и ТСХ ферментативным способом . Содержание жира определяли ускоренным экстракционным весовым методом [71]. Метод основан на быстром извлечении жира из исследуемого объекта смесью хлороформа и этилового спирта в экстракторе и последующем определении массовой доли жира весовым способом, а также s - рефрактометрически. Содержание растворимых и нерастворимых пищевых волокон определяли ферментным методом [112]. Метод основан на ферментативном гидролизе белковых и крахмалистых веществ и отделении их от пищевых аолокон фильтрованием.
Клетчатку определяли по методу Кюршнера и Ганека, основанному на окислении и растворении различных химических соединений, входящих в состав объекта, смесью азотной и уксусной кислот [71]. При этом целлюлоза (клетчатка) практически не растворяется, отфильтровывается и взвешивается.
Определение общего количества гемицеллюлоз осуществляли методом, основанным на гидролизе гемицеллюлоз исследуемого продукта 2% HCI [71]. В результате кислотного гидролиза сахара переходят в раствор, общее содержание которых оценивают методом Бертрана [71].
Определение витаминов проводили по методикам, разработанным и рекомендованным институтом питания АМН СССР [П2]. Витамин С (аскорбиновая кислота) определяли методом, основанным на взаимодействии аскорбиновой кислоты с реактивом Тильманса (2,6-дихлорфенолиндофенол), имеющим в кислой среде различную окраску в окисленной и
Восстановленной формах. Для, определения тиамина использовали флуориметрический метод, основанный на окислении тиамина в щелочной среде гексацианоферратом (III) калия с образованием сильно флуоресцирующего в ультрафиолетовом свете соединения - тиохрома. Определение рибофлавина основано на его способности флюоресцировать под действием УФ-лучей. Метод предполагает определение интенсивности флюоресценции до и после его восстановления гидросульфитом натрия, при этом рибофлавин восстанавливается в нефлюоресцирующее соединение, в то время как мешающие пигменты и посторонние флюоресцирующие вещества им не восстанавливаются. Определение витамина Е проводили с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Анализы проводились в условиях неводной обращенно-фазовой хроматографии на колонках Separon SGX C-I8 (150 х 4 мм). В качестве элюентной системы использовали смесь метанол : вода (95:5). Определение витамина РР проводили по методу, основанному на свойстве ниацина образовывать окрашенные соединения с бромистым роданом в присутствии различных аминов.
Состав Сахаров определяли методом ГЖХ основанным на переводе углеводов в триметилсилильные производные с последующим их хроматографированием в газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором.
Содержания золы определяли методом сжигания объекта в муфельной печи и последующим количественным определением остатка [71]. Содержание калия и натрия определяли методом эмиссионного анализа на спектрометре «Квант-АФА», содержания ионов кальция, магния и железа - методом атомно-абсорбционной спектроскопии на атомно-абсорбционном спектрофотометре AASIN (Германия). Пламя - воздушно-ацетиленовое с применением однощелевой горелки. Аналитические линии кальция, магния и железа соответственно 422,7; 285,2; 248,3 нм.
Методика эксперимента по выделению активных штаммов микроорганизмов электрофоретическим методом
Приготовление МКС осуществляли следующим образом: необходимое количество компонентов МКС взвешивали на лабораторных весах фирмы SARTORIUS GP 3100-G. В смеситель марки ТЛ-1 помещали половину требуемого для приготовления МКС количества пшеничной муки, затем вносили остальные компоненты смеси (кроме дрожжей). Компоненты перемешивали в течение 2-3 мин с последующим внесением оставшегося количества пшеничной муки и повторным перемешиванием в течение 4-5 мин. Смешивание производили до получения однородной смеси, в которой равномерно распределены все компоненты. За контроль принимали хлеб, приготовленный с МКС без клюквенного жома.
При исследовании влияния соотношения компонентов рецептур МКС на показатели качества хлеба, тесто и хлеб из МКС готовили ускоренным способом в лабораторных условиях. Замес теста осуществляли с помощью лабораторной тестомесильной машины Diosna в течение 5 мин, при частоте вращения месильных органов 70 мин"1. Прессованные дрожжи вносили в виде дрожжевой суспензии. Брожение теста происходило при температуре (32 ±2 С) в течение 30 мин. Из выброженного теста отвешивали куски массой 400г для выпечки формового хлеба и 200г для выпечки подового. Разделку теста производили вручную, расстойку заготовок осуществляли в расстойном шкафу при температуре (38 ± 2 С) и относительной влажности 75-80%. Готовность тестовых заготовок к выпечке определяли органолептически. Выпечку проводили в лабораторной хлебопекарной печи при t = 220 С, продолжительность выпечки формового хлеба - 28 мин, подового - 22 мин. Выпеченные изделия хранили при температуре 18-20 С. Определение показателей качества готовых изделий производили через 14-16 ч после выпечки. При разработке оптимальной рецептуры и оптимизации ее методом математического планирования эксперимента приготовление теста и хлеба из МКС осуществляли аналогично приведенной выше методике. Прессованные дрожжи вносили в виде суспензии, количество дрожжей изменяли от 1% до 5%. Брожение теста проводили при температуре (32±2 С) при длительности брожения от 20 до 90 мин. При исследовании влияния влажности теста на показатели качества хлеба приготовление теста и хлеба из МКС проводили аналогично приведенной выше методике. Количество вносимой воды рассчитывали в зависимости от влажности теста. Брожение теста происходило при длительности брожения 55 мин. Влажность теста определяли по модифицированному методу К.Фишера. 2.1.4.3. Методы оценки свойств теста Реологические свойства теста оценивали по показателям упругой (У) и пластической (П) деформации, адгезионному напряжению (Р), релаксации напряжения (F). Для определения этих показателей использовали прибор «Структурометр-1». Методы оценки качества готовых изделий [107] Готовые изделия анализировали через 14 - 18 ч после выпечки по органолептическим и физико-химическим показателям качества. При органолептической оценке определяли такие показатели хлеба как внешний вид, состояние корки, цвет корки, цвет мякиша, эластичность мякиша, состояние пористости, вкус и аромат хлеба. Определяли также следующие физико-химические показатели качества хлеба: пористость, удельный объем, влажность, титруемую кислотность в соответствии с ГОСТ 21094-75, ГОСТ5670-51, ГОСТ 5669-51. Формоустойчивость подового хлеба характеризуется отношением величины высоты хлеба (Н) к его диаметру (D). Структурно-механические свойства мякиша хлеба общую деформацию мякиша при сжатии, упругую и пластическую деформации определяли на приборе структурометр СТ-1 [107]. Разработка условий ферментативного гидролиза ягод клюквы для получения полуфабрикатов, используемых в пищевой промышленности
В последние годы существенно вырос интерес производителей и потребителей к специальному пиву [10, 52, 62, 120, 131, 132, 133, 143, 170, 225, 246]. С учетом того, что пиво относится к широко потребляемым прохладительным напиткам, большое внимание уделяется расширению ассортимента этих напитков. В этой связи несомненный интерес представляет использование клюквенного сока. С одной стороны - это связано с широким комплексом представленных в клюкве полезных для здоровья ингредиентов [130], с другой - наличием в ней ингредиентов, имеющих технологическое значение - углеводов, полифенольных соединений, близких по составу к хмелевым дубильным веществам, а также азотистых и минеральных веществ. Производство пива с соком - это новое для России направление [1, 52], при этом необходимо учитывать, что используемый фруктовый сок должен отвечать определенным требованиям, т.е. он должен, во-первых - обеспечивать приданию пива новых определенных, полезных для здоровья функциональных свойств, и, во-вторых - он должен дать дополнительные вкусовые и ароматические свойства пиву, но при этом, чтобы оно сохраняло все присущие пиву качества.
Выбор условий ферментативного гидролиза мезги клюквы для получения клюквенного сока
Подготовка ягод перед извлечением сока включает в себя различную предварительную обработку для увеличения выхода сока. Выход сока зависит от многих факторов: степени измельчения сырья, содержания пектиновых веществ, физико-химических свойств клетки, состояния коллоидной системы мезги [133].
Как известно, сок в плодах находится в клеточных вакуолях, протоплазме и отчасти в межклеточных пространствах и прочно удерживается живой тканью, так как протоплазма живой клетки плохо проницаема для растворенных в соке органических соединений [41, 48, 61, 111, 126]. С учетом известных технологий получения сока мы применили дробление, нагревание и также использование ферментного препарата Пектофоетидин ШОХ.
Основным методом механического воздействия на растительную ткань является дробление. Это обязательная операция в подготовке сырья к извлечению сока. Ей может предшествовать тепловая обработка или замораживание.
В процессе нагревания белковые вещества, входящие в состав стенок и содержимого клеток плодовой ткани, коагулируют и обезвоживаются, и клеточная проницаемость увеличивается. Нагревание уменьшает характерную для сока из сырых ягод слизистость и вязкость, а также способствует переходу красящих и ароматических веществ из кожицы в сок. Однако режим нагревания должен быть тщательно подобран для каждого вида плодов и ягод. При излишне высоких температурах и продолжительности нагревания в сок будут экстрагироваться дубильные и другие вещества, ухудшающие вкус сока, а также увеличится содержание растворимого пектина за счет гидролиза протопектина, что затруднит прессование и фильтрацию. При повышенных температурах возможно также протекание в мезге и соке меланоидиновых реакций, то есть реакций неферментативного взаимодействия восстанавливающих Сахаров с аминокислотами, в результате которых образуются темно-окрашенные соединения - меланоидины и гидроксиметилфурфурол. Наличие водной среды и органических кислот в мезге и соках способствует активации этих реакций. В результате качество сока может ухудшиться [41, 48]. При действии низких температур (т.е. в случае использования замороженных ягод) клеточная проницаемость равномерно понижается, а затем при увеличении температуры в клетках и межклеточных пространствах образуются кристаллы льда, рост которых приводит к механическому нарушению целостности клеток и обезвоживанию цитоплазмы, что обусловливает денатурацию и отмирание клеток.
Кроме того, в замороженных плодах происходят следующие изменения: частично инвертируются сахара, повышается кислотность, снижается содержание дубильных веществ, однако ферменты в разрушенных клетках быстро восстанавливают свою активность, что приводит к окислению полифенолов и других органических веществ, потемнению тканей, отрицательно влияющих на качество сока. Поэтому замороженные ягоды следует дробить и прессовать, не допуская их полного оттаивания, что сопряжено с большими потерями сока.
Для повышения выхода сока мезгу плодов и ягод, имеющих высокое содержание пектина, целесообразно обрабатывать пектолитическими ферментными препаратами. Их действие заключается в понижении вязкости сока, за счет расщепления значительной части пектиновых веществ, благодаря чему ускоряется прессование, повышается выход сока и содержание в нем растворимых веществ (Сахаров, кислот, красящих веществ и др.), облегчается осветление [43, 59, 84, 116].
Пектолитические препараты состоят из целого комплекса пектинрасщепляющих ферментов, а также других групп ферментов, катализирующих превращение соединений плодово-ягодного сырья. Количество и соотношение ферментов в разных препаратах неодинаково, что и обеспечивает специфичность их действия при обработке одного и того же сырья [116].
Процесс гидролиза пектиновых веществ имеет большое значение для переработки плодов, ягод и овощей. Эта группа ферментов включает 2 подгруппы; 1-ферменты, гидролизующие пектиновые вещества с участием воды, и 2 - негидролитические ферменты, принадлежащие к классу лиаз, осуществляющие расщепление без участия воды с образованием двойной связи в продуктах расщепления. К продуцентам первой подгруппы ферментов следует отнести грибную культуру Aspergillus foeudus, с помощью которой получают ферментный препарат Пектофоетидин П10Х, нашедший широкое применение в отечественной промышленности. Этот ферментный препарат был нами использован для получения сока из ягод клюквы.
В ферментном препарате Пектофоетидин П10Х (табл. 3) достаточно полно представлены пектинразрушающие ферменты, которым отводится особая роль в мацерации растительных тканей [114]. Мацерирующее действие пектолитических ферментов сочетается и усиливается действием сопутствующих ферментов: целлюлолитических и протеолитических.
Ферментные препараты, предназначенные для производства «цветных» фруктовых соков, плодово-ягодных вин, должны обладать высокой активностью экзополигалактуроназ [51], что характерно для Пектофоетидина П10Х. Он не только разрушает пектиновые вещества, но и снижает вязкость мезги, что обеспечивает облегченный и ускоренный отжим с более высоким выходом сока, повышенной цветности. Препарат содержит активный комплекс пектолитических ферментов-эндополигалактуроназу (90 ед./г) и экзополигалактуроназу (320 ед./г).
Известно, что в практике применения ферментных препаратов в пищевой и других отраслях промышленности сложилась тенденция их использования в процентах к массе гидролизуемого (если иметь в виду гидролитические ферменты) сырья. Это обстоятельство затрудняет использование экспериментальных данных разных авторов для последующих внедрений при условии, если будут применяться препараты с другим каталитическим комплексом. Поэтому мы считаем более правильным и целесообразным проводить применение ферментных препаратов по их ферментативным активностям и вести пересчёт не по массе препарата, а исходя из их каталитической активности.
