Первичная термическая обработка измельченных яблок перед прессованием
Первичную термическую обработку проводят таким образом, чтобы фруктовое сусло быстро нагревалось до 85—90°С в течение 5 мин, а затем быстро охлаждалось. Это кратковременное воздействие высокой температуры способствует гидролизу протопектинов, что влияет на размягчение клеточных стенок и повышает их проницаемость, тем самым ускоряя
Трубчатые теплообменники
Трубчатые теплообменники с тремя секциями в основном используются для нагрева: секция нагрева при заданной температуре, секция поддержания заданной температуры и секция охлаждения. Это оборудование позволяет экономно использовать тепло, так как холодная дробленка нагревается в противотоке с ранее подогретой дробленкой из третьей секции, тем самым достигается и охлаждение подогретой дробленки из третьей секции. Холодная дроленка нагревается до 50—60°С, а заданная температура 85—90°С достигается за счет дополнительного нагрева непрямым паром. В зоне поддержания температуры дробленка выдерживают 10—30 с в зависимости от сорта фруктов, а затем охлаждается в зоне охлаждения до 45—50°С, оптимальной температуры для следующей операции — депектинизации.
Депектинизация фруктового пюре
Охлажденное фруктовое пюре подвергается дальнейшей депектинизации.
Как правило, в промышленной практике яблочное пюре обычно подвергают прямому прессованию, а депектинизацию перед прессованием избегают. Депектинизация представляет собой ферментативную обработку фруктового пюре с целью снижения вязкости пюре путем разложения пектиновых веществ и облегчения отделения сока. Помимо пектина, расщепляются также молекулы крахмала и арабана, поэтому в этом процессе также используются амилазы и арабаназы.
В производстве яблочного сока избегают депектинизированного предварительного прессования, так как яблоко содержит большое количество полифенолоксидазы, которая из-за присутствия кислорода и высокой концентрации фенольных соединений вызывает очень быстрое и интенсивное потемнение сусла. Конечным результатом такого процесса является получение темно-желтого фруктового сока.
Тем не менее, в производстве яблочного сока есть случаи, когда применяется процесс депектинизации. Если его применять, то для депектинизации дробленки, предназначенной для производства чистых фруктовых соков, обычно применяют пектолитические препараты в виде порошка или экстракта, содержащие разделительные ферменты (пектинметилэстеразу, пектинлиаз). Сепарационные ферменты обеспечивают оптимальную деполимеризацию (деградацию глюкозидных связей) и деэтерификацию пектиновых веществ плодов и тем самым снижают вязкость и липкость сусла, что в дальнейшем облегчает отжим, осветление и фильтрацию полученного сока. Пектолитические препараты обычно содержат как ферменты целлюлазы, так и гемицеллюлазы, чтобы разрушить клеточную стенку и увеличить проницаемость. Оптимальное количество пектолитического препарата зависит от количества и качества пектиновых веществ плодов, рН среды, температуры и др. и определяется лабораторными исследованиями. На практике наиболее распространены дозы 0,01—0,04% пектолитического препарата.
Поскольку ферменты на самом деле представляют собой молекулы, состоящие из белков, они чувствительны к теплу и активны только при определенных значениях рН. Если температурные условия и значения рН не являются оптимальными, для успешной депектинизации необходимо увеличение времени процесса или более высокая концентрация ферментов. Оптимальными условиями для депектинизации являются температура от 45°С до 50°С, рН фруктового сусла от 3,5 до 4,0, правильное перемешивание для достижения хорошего контакта фермент-субстратной системы и оптимальное количество пектолитического препарата. В оптимальных условиях депектинизация занимает 1—2 часа.