К.т.н. Титова Л.М., к.т.н. Нугманов А. Х.-Х.

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет»

Перспективы использования порошковой технологии для переработки вторичных ресурсов соковой промышленности

В России, как и в других странах, отмечается устойчивая тенденция повышения интереса к вопросам здорового питания. Эта тенденция проявляется, в частности, в ежегодном увеличении потребления натуральных соков и сокосодержащих напитков. По объемам производства и потребления соков РФ занимает четвертое место в мире после крупнейших мировых производителей - США, Германии и Китая. Традиционно популярными вкусами среди россиян являются яблоко (16,6%), мультифрукт (15,1%), апельсин (13,5%) и томат (7,9%). Все большим спросом в последние годы пользуются сокосодержащие, витаминизированные газированные напитки: холодный чай, энергетические и спортивные напитки, натуральные лимонады. Основой для производства таких напитков является лимонный сок или концентрат, технологическая схема производства которых состоит из следующих стадий. Плоды лимона, поступающие для производства сока, инспектируют с целью удаления недоброкачественных плодов, моют, очищают от цедры, которая направляется в экстракционное отделение для выработки цитрусовых настоев. Очищенные плоды прессуют. Таким образом, в процессе переработки плодов лимона и производства соковых продуктов основным отходом являются выжимы - объемные множественные пленочные структуры, образованные из клеток эпидермиса и субэпидермальных клеток, и формирующие внутренние сегменты съедобной части цитрусовых фруктов (целсы). Технические регламенты требований к безопасности соков и соковой продукции и ГОСТы, распространяющиеся на соки, нектары и сокосодержащие напитки, некоторых стран (Беларусь, Казахстан и др.) допускают добавление целсов одного вида цитрусовых фруктов в одноименные восстановленные соки, а также в нектары и сокосодержащие напитки, изготовленные из соков цитрусовых фруктов того же наименования.

С другой стороны, остающееся количество сахаров, кислот и других растворимых соединений рационально извлекать из выжимок водой [1], что позволяет получить диффузионный настой и извлечь более 80% экстрактивных веществ. Пектиновые вещества, находящиеся в выжимах цитрусовых в основном в нерастворимой форме, водой без нагревания почти не извлекаются. Полученные экстрагированием растворы можно использовать для производства напитков, спирта и др. Виду высокого содержания пектиновых веществ выжимы лимона – основной промышленный сырьевой источник пектина.

В условиях малых производств, вырабатывающих свежий лимонный сок (например, предприятия общественного питания), эффективным вариантом комплексной переработки цитрусовых плодов является изготовление из лимонных выжимов порошка для использования в производстве кондитерских изделий и хлебных продуктов. Разработан способ производства лимонного порошка из выжимов лимона, согласно которому свежие выжимки сушат конвективным способом, измельчают и просеивают через сита. Анализ литературы и постановочные эксперименты позволили установить, что основными факторами, влияющими на интенсивность тепломассообмена в процессе конвективной сушки выжимок являются начальная влажность продукта и температура. Полученные данные показали, что изменение режимных параметров влияет на интенсивность процесса обезвоживания продукта, при этом характер кривых сушки остается неизменным. Очевидно, что скорость обезвоживания в значительной мере зависит от начальной влажности продукта, подвергаемого сушке. Начальная влажность выжимок зависит от технических возможностей прессов. Прессы глубокого отжима позволяют достичь концентрации сухих веществ в прессованном жоме около 23-26%. При сушке растительного сырья в неподвижном слое верхним пределом нагревания сушильного воздуха является температура 60-80^°С. Рекомендуемая температура проведения процесса сушки выжимов лимона составляет 70^°С. Применение более высоких температур приводит к ухудшению технологических показателей готовой продукции вследствие потемнения, неравномерного нагревания материала в верхних и нижних слоях и локального подгорания. Измельчение в порошок сухих выжимов осуществляют в диспергаторе, разделение на фракции ситовым способом. Выход готовой продукции – порошка составляет 40-55% при конечной влажности 8 - 10%. Утилизация кондиционных свежих выжимов разработанным способом обеспечивает выработку высококачественного продукта – натурального лимонного порошка, который может служить наполнителем теста для улучшения вкусовых качеств выпечки, повышения ее биологической ценности, придания цитрусового аромата. Продукты, вырабатываемые с добавлением лимонного порошка имеют обогащенный минеральными веществами и клетчаткой состав при сохранении высокого качества и потребительских свойств.

Экспериментально доказана возможность использования лимонного порошка в качестве наполнителя и стабилизатора при приготовлении кондитерских изделий - кексов. Установлено, что 5 % добавка цитрусового порошка от массы муки без изменения расхода аммония способствует улучшению потребительских характеристик выпеченного изделия. Водопоглотительная способность смеси пшеничной муки и цитрусового порошка существенно повысилась по сравнению с контрольным образцом, что свидетельствует о возможности увеличения выхода готовых изделий при использовании в производстве мучных изделий лимонного порошка. Влажность готового кекса выше влажности изготовленного по традиционной рецептуре на 2 - 3 %; плотность уменьшилась на 8-10 %. Экспериментальные образцы отличаются более развитой пористой структурой мякиша (рисунок).

Увеличение содержания добавки в рецептуре до 10% от массы муки отрицательно повлияло на органолептические показатели: выпечка приобрела ярко выраженный привкус горечи, цвет мякиша - серый оттенок.

Рисунок. Структура мякиша кекса с добавлением цитрусового порошка (слева) в количестве 5% от массы муки и без (справа)

Таким образом, порошковые продукты переработки плодов лимона могут быть использованы для обеспечения производства булочных и мучных кондитерских изделий с повышенной биологической ценностью. Лимонный порошок является натуральной добавкой, сохраняющие свойства нативного сырья в течение длительного времени, удобной в применении и отличающейся качественным составом и количественным содержанием физиологически функциональных ингредиентов. Организация разработанной технологии позволит реализовывать комплексную переработку плодов лимона и тем самым снизить себестоимость выпускаемой продукции и повысить конкурентоноспособность вырабатываемой продукции. Подобным образом можно получать порошки из других плодов и овощей при переработке их на сок и соковую продукцию. При этом овощные порошки могут быть использованы не только в кондитерском производстве, но в качестве добавок для колбасных изделий и сыра. Порошковая технология является одним из перспективных направлений решения вопросов комплексной переработки растительного сырья.

Литература:

1 Титова Л.М., Алексанян И.Ю. Исследование кинетики процесса экстрагирования в технологии комплексной переработки цитрусовых // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2013. № 1 (55), С. 35 – 38.