Химическая обработка при производстве сухофруктов
В течение многих лет диоксид серы (SO2) использовался для сохранения цвета сухофруктов. Это единственная химическая добавка, широко добавляемая в сухофрукты из-за ее антиоксидантного и консервирующего действия. Некоторые сульфитные соли и газообразный SO2 в целом признаны безопасными для использования в пищевых продуктах. Различные группы потребителей выступают против утверждения сульфитов в качестве безопасного ингредиента из-за аллергических реакций у некоторых людей в результате употребления продуктов, обработанных сульфитами. Потребители в магазинах розничной торговли проинформированы о том, применяются ли сульфиты для консервирования фруктов или овощей кодами E220 – Е228 на этикетках потребительской упаковки.
Присутствие SO2 очень эффективно замедляет потемнение плодов, в которых ферменты не были инактивированы достаточно высокой температурой, обычно используемой для сушки. Высушенные на солнце фрукты (например, абрикосы, персики и груши) обычно подвергают воздействию паров горящей элементарной серы перед тем, как высушить их на солнце. Яблоки перед обезвоживанием раньше часто обрабатывали растворами сульфита. Используемые растворы варьируются от 0,2 до 0,5% (в пересчете на SO2), состоящие из сульфита натрия и бисульфита натрия примерно в равных пропорциях. Сульфитные растворы менее пригодны, чем сжигание серы, поскольку растворы плохо проникают во фрукты и выщелачивают их природный сахар, кислоту, и вкусовые компоненты. Помимо предотвращения ферментативного потемнения, обработка SO2 уменьшает разрушение каротина и аскорбиновой кислоты, которые являются важными питательными веществами фруктов.
Сульфирование сухофруктов для сохранения их естественного цвета должно тщательно контролироваться, чтобы присутствовало достаточное количество серы для поддержания физических и питательных свойств продукта в течение всего ожидаемого срока годности, но это количество не должно быть настолько большим, чтобы это отрицательно сказывалось на вкусе. Контроль уровня SO2, который обычно указывается в спецификации готового продукта, часто вызывает некоторые проблемы. В типичном продукте, таком как яблоки с низким содержанием влаги, скорость и количество сульфита, поглощаемого плодом, зависят от размера кусочка, типа и степени зрелости плода, используемого метода и условий сушки, а также метода применения сульфита. В частности, большое влияние на содержание SO2 в готовом продукте оказывает концентрация газа в камере осернения. Обнаружено, что конечное содержание SO2 увеличивается непосредственно с уровнем растворимых твердых веществ в свежих фруктах. Среднее увеличение составило 200 частей на миллион SO2
на градус Брикса.
Обычные уровни SO2, которые желательны в продуктах указаны в приложения к Техническому регламенту Таможенного Союза ТР ТС 029 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств». Фрукты с высоким содержанием каротина, такие как абрикосы и персики, требуют более высоких уровней SO2 для сохранения естественного цвета.
Ранее проводились исследования содержания SO2 и сульфитов в различных коммерческих сухофруктах. Наибольшая концентрация обнаружена в кураге (5,4 г/кг) и в сушеных грушах (7,0 г/кг). Упаковочный материал и атмосфера упаковки важны для контроля потерь SO2 из сушеных персиков при длительном хранении и для сохранения светлой окраски фруктов. Обработка азотом уменьшает потерю SO2 фруктами.
Улетучивание SO2 может достигать 50% в процессе вакуумной сушки.
Заметное снижение содержания SO2 во фруктах перед употреблением может быть вызвано погружением фруктов в горячую воду. Поэтому этот прием можно применять перед употреблением в пищу кураги. Осерненные абрикосы, персики и груши, выдержанные в кипящей воде, быстро и непрерывно теряют SO2 при гидратации. Хотя умеренное повышение температуры хранения в течение длительного времени может вызвать ускоренную потерю SO2, сухое тепло при высокой температуре до 1 часа не вызывает быстрой потери SO2. Наоборот, из-за снижения влажности наблюдается небольшое увеличение процентного содержания SO2. Тридцатисекундная обработка сушеных абрикосов, персиков и груш в 7%-ном растворе метабисульфита калия заменяет трудоемкий и трудный в управлении процесс повторного сульфирования сушеных абрикосов традиционным методом, включающим сжигание серы в серном доме на 8-12 ч над разложенными на подносах плодами. Для достижения сопоставимых уровней остаточного SO2 в таких фруктах, как манго, нектарины и персики, подготовленных для сушки на солнце, для сушки на солнце требуются более высокие уровни бисульфита натрия, чем для фруктов, подготовленных для сушки горячим воздухом Также рекомендуется комбинация аскорбиновой кислоты с SO2. Преимущество такого подхода состоит в том, что часть SO2 заменяется натуральным компонентом фруктов, при этом сохраняется свойство SO2 ингибировать ферменты.
Замена серы
Хотя SO2 является наиболее широко используемым соединением для предотвращения потемнения обезвоженных фруктов, оно имеет много недостатков:
- вызывает коррозию оборудования;
- вызывает неприятный привкус;
- разрушает некоторые важные питательные вещества;
- не одобрено для использования в некоторых странах.
Поэтому рассмотрим альтернативные методы обработки и использование более приемлемых пищевых добавок, замедляющих ферментативное потемнение фруктов.
Уже давно было исследовано несколько добавок или специальных обработок для замедления ферментативного потемнения и других окислительных реакций во время сушки. К ним относятся снижение рН (с помощью лимонной или других органических кислот), быстрое обезвоживание до очень низкого содержания воды (вакуумная сушка фруктов), использование других антиоксидантов (аскорбиновая кислота, токоферолы, цистеин, глутатион и т. д.), инактивация нагреванием (индивидуальное быстрое бланширование в бланширователе КБД) и снижение активности воды (осмотическая сушка).
Когда персики обезвоживали или высушивали на солнце после 3-минутного погружения в раствор 1,0% аскорбиновой кислоты и 0,25% раствора яблочной кислоты, обезвоженные плоды имели очень хороший цвет и намного превосходили необработанные фрукты. Вкус погруженных в воду персиков лучше, чем у коммерческих сушеных фруктов, обработанных SO2.
Обнаруено, что когда ломтики яблок сортов «Голден Делишес» и «Ньютон Пиппин» погружали в растворы аскорбиновой кислоты, сульфата кальция и диоксида серы, цвет фруктов сохранялся лучше, когда аскорбиновая кислота и низкая концентрация SO2 сочетались с кальцием, но комбинации аскорбиновой кислоты с SO2 улучшали результаты не больше, чем увеличение количества одного ингредиента в отдельности. Точно так же трехкомпонентные комбинации аскорбиновой кислоты, SO2 и кальция оказались не более эффективными, чем двухкомпонентные комбинации либо аскорбиновой кислоты, либо SO2 с кальцием.
Иногда используется погружение яблок и груш в растворы, содержащие 200 г NaCl на 100 литров воды, для сохранения цвета. Еще лучшие результаты были получены при погружении плодов в растворы 200 г аскорбиновой кислоты на 100 л воды или в раствор обоих веществ (100 г NaCl и 10 г аскорбиновой кислоты на 100 л воды). Хорошие результаты были получены с вишней, персиками и сливами при обработке их при комнатной температуре в растворах, содержащих либо 5% аскорбиновой кислоты, либо 0,1% аскорбиновой кислоты и 2% лимонной кислоты, либо 0,5% аскорбиновой кислоты и 0,5% NaCl.
Возрождение сушки для консервирования фруктов стимулировало развитие камерных дегидраторов, работающих при низкой температуре (от 30 до 45°С. Это новые технологии холодной сушки при низких положительных температурах. Получаемые с помощью низкотемпературной сушки кусочки сухофруктов имеют яркую естественную окраску и стабильны в течение нескольких лет при хранении при комнатной температуре в отсутствие света.
Новый процесс бланширования или индивидуальное быстрое бланширование можно использовать перед обезвоживанием для инактивации ферментов и одновременного улучшения питательной ценности и текстуры обработанного продукта. В системе быстрого бланширования в паровом бланширователи кусочки фруктов или овощей распределяются в один-три слоя в лотках на сетчатой ленте, быстро движущейся через паровой ларек, где максимальная скорость нагрева достигается за счет полного воздействия горячего пара на каждый кусочек продукта.