Сульфитация плодово-ягодного сырья
Консервирование плодов и ягод сернистой кислотой, диоксидом серы или солями сернистой кислоты называется сульфитацией. Для микроорганизмов наиболее токсична недиссоциированная (не распавшаяся на составные части - диоксид серы и воду) сернистая кислота. Диоксид серы при сульфитации соединяется с водой сока плодов и ягод и образует сернистую кислоту, которая сильно действует на бактерии и в меньшей степени на дрожжи. Для уничтожения дрожжей необходимы более высокие ее концентрации, чем для бактерий.
Диоксид серы ядовит для человека, поэтому сульфитацию применяют только при консервировании полуфабрикатов, используемых в дальнейшем для приготовления различных пищевых продуктов с предварительным удалением из сырья диоксида серы. Этот процесс называется десульфитацией. Для сульфитации плодов, ягод, пюре или соков используют диоксид серы, получаемый непосредственно в хозяйствах при сжигании серы или вырабатываемый на заводах и доставляемый в хозяйства в стальных баллонах в жидком виде. Диоксид серы в 2,25 раза тяжелее воздуха, при температуре - 10°С или давлении 400...600 кПа находится в жидком состоянии. При низкой температуре газ легко растворяется в воде, образуя сернистую кислоту. С повышением температуры растворимость резко уменьшается, а при нагревании до 60°С и выше диоксид серы быстро улетучивается из растворов. Это и положено в основу десульфитации полуфабрикатов.
Сернистая кислота является хорошим восстановителем и препятствует окислению витамина С (аскорбиновой кислоты) и каротина, однако витамины группы В при сульфитации разрушаются. Пектиновые вещества в сульфитированном сырье (концентрация диоксида серы 0,10...0,15%) при длительном хранении постепенно разрушаются, но значительно медленнее, чем при хранении не сульфитированных плодов. Концентрация диоксида серы выше 0,2% снижает вязкость и студнеобразную способность пектина.
Учитывая свойство диоксида серы быстро улетучиваться, сульфитированное сырье, рабочие растворы сернистой кислоты и баллоны с диоксидом серы хранят при температуре не выше 25°С. Перевозить баллоны следует без резких толчков.
Сернистая кислота быстро и активно вступает в соединение с железом, что значительно усложняет ее использование. Она быстро разлагается с выделением диоксида серы, и даже незначительное ухудшение работы вентиляционной системы помещений приводит к отравлению рабочих газом. Считается допустимым остаточное количество диоксида серы в готовом продукте 0,002%. Однако продукты из сульфитированного сырья не рекомендуются для детей и больных. Поэтому диоксид серы для заготовки полуфабрикатов не является перспективным. Консервирование полуфабрикатов асептическим методом более перспективно, чем сульфитация.
Сульфитация плодов и ягод раствором сернистой кислоты (мокрая сульфитация). Рабочий раствор кислоты получают растворением диоксида серы в холодной питьевой воде. Для этого в бочки или чаны из некорродирующего материала наливают воду и из баллонов по массе или объему выпускают требуемое количество диоксида серы. Для удобства пользования рабочим раствором бочки устанавливают на высоту 1,5...2 м.
Необходимое количество диоксида серы отмеривают сульфитометром (см. рис. 40) по объему с учетом предварительного пересчета объема в килограммы. Плотность диоксида серы зависит от температуры, поэтому при расчете делают поправку на температуру. После заполнения сульфитометра диоксидом серы баллон закрывают и постепенно выпускают диоксид из сульфитометра в бочку с водой. Если диоксид выпускают быстро, то он не успеет раствориться в воде и будут потери.
Рис. 40. Сульфитометр: 1 - вентиль; 2 - стеклянный цилиндр; 3 - металлическая труба
При отсутствии сульфитометра требуемое количество диоксида берут по его массе. Для этого баллон с диоксидом кладут на весы в горизонтальном положении или с небольшим наклоном вентиля вниз и уравновешивают весы. Затем медленно выпускают из баллона требуемое количество диоксида серы в бочку с водой по шлангу, опущенному до самого дна бочки. Следят за тем, чтобы диоксид полностью растворялся в воде. Если диоксид выпускать быстро, то в шланге может замерзнуть вода и он разорвется. Цистерны для приготовления рабочего раствора должны иметь определенный объем и быть оборудованы водомерными стеклами. Приготовленный рабочий раствор сернистой кислоты хранят без доступа воздуха, так как кислота, поглощая из воздуха кислород, медленно окисляется в серную кислоту.
Каждый раз, чтобы учесть возможные потери газа, непосредственно перед заливкой раствора в бочки с плодами и ягодами проверяют массовую долю в нем диоксида серы по плотности (ареометром) или аналитическим методом.
Ассортимент сульфитированных плодов и ягод разнообразен. Сульфитируют абрикосы, алычу, айву, груши, вишню, ежевику, землянику, крыжовник, кизил, малину, персики, сливу, черешню, чернику, черную смородину и яблоки. Сырье должно отвечать требованиям стандарта или техническим условиям, т. е. быть свежим, сочным, с плотной консистенцией, без повреждений болезнями и вредителями. Убирают его в технической зрелости. Доставляют и хранят сырье на заводы так же, как и для переработки на другие виды консервов.
Сырье инспектируют по качеству, удаляют все дефектные плоды и ягоды, калибруют для получения однородной партии и моют на различных моечных машинах с учетом вида сырья, ягоды ополаскивают под душем при давлении воды в душевых насадках не более 50 кПа. Затем плоды и ягоды подвергают индивидуальной обработке. У плодов семечковых культур удаляют плодоножки, чашелистики и семенное гнездо, режут на дольки или кусочки. Плоды мелкоплодных сортов груши и яблоки используют целыми.
У абрикосов, персиков и сливы удаляют плодоножки и косточки, мелкоплодные консервируют целыми. У вишни и черешни удаляют плодоножки и консервируют целыми или без косточки, алычу и кизил консервируют целыми плодами. У ягод удаляют чашелистики, плодоножки, веточки и используют в целом виде.
Консервируют плоды и ягоды в буковых, дубовых и осиновых бочках вместимостью до 150 л. Бочки предварительно ремонтируют, новые вымачивают, моют, дезинфицируют паром или диоксидом серы. Если в бочках были томатопродукты или соленые, квашеные, маринованные продукты, то бочки использовать для сульфитирования плодов и ягод нельзя.
Подготовленные плоды и ягоды фасуют в бочки с открытым верхним дном. В каждую бочку укладывают плоды и ягоды одного наименования и одного сорта. Тару наполняют плодами и ягодами так, чтобы сырье заняло не менее 80 и не более 90% ее вместимости. После этого через шпунтовое отверстие верхнего дна наливают необходимое количество рабочего раствора сернистой кислоты. Конечная концентрация диоксида серы в пределах 0,1...0,2% обеспечивает сохранность полуфабрикатов. Количество рабочего раствора и его концентрацию берут с учетом особенностей консервируемых плодов и ягод. Так, для сливы, вишни, абрикосов, персиков, черной смородины концентрация диоксида серы 0,15, для черешни, айвы, груш и яблок - 0,2% от массы плодов. Диоксида в рабочем растворе для черешни без косточек, абрикосов и персиков должно быть 1%, для алычи, кизила, вишни и сливы - 1,5, для яблок - 2, а для черной смородины, крыжовника, айвы, груш и черники - 5%.
Ягоды земляники при сульфитации сильно размягчаются, поэтому ее сульфитируют с добавлением гашеной извести. На 1 л 2%-ного раствора сернистой кислоты берут 6 г гашеной извести, размешивают в течение 5...10 мин и затем добавляют к землянике.
При сульфитации и последующих операциях возможны потери диоксида серы, поэтому его количество увеличивают на 15% от требуемой дозы. Ежевику, малину и черешню без косточек сульфитируют жидким диоксидом серы, который подают из баллонов в бочки с сырьем из расчета 2 г на 1 кг сырья, закрывают шпунтовое отверстие и выдерживают 12...24 ч для пропитывания плодов и ягод консервантом. Затем доливают холодную воду из расчета 10% от массы сырья.
После наполнения бочек раствором кислоты шпунтовое отверстие забивают пробкой и бочки осторожно прокатывают 3...5 мин, что ускоряет проникновение диоксида серы в плоды и ягоды.
Бочки с сульфитированными плодами и ягодами выдерживают 3...4 дня на специальной площадке. За это время под воздействием диоксида серы мякоть плодов размягчается и плоды оседают. Если выявляются дефектные бочки, то из них плоды вместе с раствором перекладывают в те бочки, где плоды сильно осели.
После окончательного заполнения бочек плодами шпунтовое отверстие закрывают чистым полотном и забивают парафинированной деревянной пробкой. Для прочности пробку закрывают деревянным кружком и прибивают ее к бочке мелкими гвоздями.
Если сульфитируют большое количество плодов и ягод, целесообразно использовать железобетонные или деревянные чаны, бассейны вместимостью не более 10 т. Чтобы сернистая кислота не растворяла цемент стенок бассейна, их покрывают защитным слоем смолки, состоящей из 85% канифоли, 10 - парафина и 5% растительного масла. Деревянные чаны покрывают изнутри парафином или бакелитовым лаком. Смолку или парафин расплавляют в металлической посуде и нагревают до 90...95°С. В это же время электрогрелкой прогревают стенки чанов до 60...65°С и на них малярной кистью наносят расплавленный парафин. К парафину для повышения прочности добавляют до 50% канифоли. Толщина слоя парафина, нанесенного на стенки чана, должна быть не менее 0,2 мм.
Бассейны перед загрузкой в них плодов моют и обрабатывают диоксидом серы. Затем наливают 1%-ный раствор сернистой кислоты слоем 0,2...0,3 м и в 3...4 приема загружают подготовленные плоды, но не более 5 т за один раз. После первой загрузки бассейн закрывают и по резиновому шлангу из баллона медленно напускают сернистый ангидрид. Через 4...5 ч загружают новую партию плодов и опять напускают газ и т. д. до полного заполнения. Наполненные бассейны тщательно герметизируют. Общее количество диоксида серы должно составлять 0,2%) от массы плодов.
В процессе хранения проверяют содержание диоксида серы. Его количество не должно быть ниже 0,1%. Анализ проводят сразу после сульфитации, а в дальнейшем - один раз в месяц. Если содержание диоксида серы будет ниже 0,1%, то проводят дополнительную сульфитацию.
Сухая сульфитация. Этот способ имеет преимущества и недостатки. Он наиболее простой, не требует сложного оборудования, например смесителей-сульфитаторов, хранение сульфитированных плодов проще. Для этого метода сравнительно быстро можно построить все подсобные помещения. Недостатком является непродолжительность хранения сульфитированных плодов (не более четырех месяцев) из-за постепенного улетучивания газа. Этим способом сульфитируют в основном плоды с плотной мякотью: айву, груши и яблоки. Отсортированное сырье укладывают в деревянные ящики с зазорами в 2...3 см. Их устанавливают в специальные камеры на рейки в шахматном порядке, между ящиками также прокладывают рейки. Максимально допустимая высота штабеля 1,5 м. Между штабелями и от стен оставляют пространство 0,4...0,8 м. Для наблюдения за сульфитацией делают смотровое окно, у которого на полке ставят контрольный ящик с плодами.
Для получения диоксида используют чистую комовую или черенковую серу (порошкообразная горит плохо). Ее сжигают в специальных жаровнях, установленных на полу вдали от ящиков, из расчета одна жаровня на каждые 2,5 т плодов. В жаровнях вначале разжигают древесный уголь, а затем загружают серу из расчета 2 кг на 1 т плодов при полной загрузке камеры. Двери камеры тщательно закрывают, а щели замазывают глиной.
Лучше сжигать серу в каскадной печи (см. рис. 41), в которой в процессе горения расплавленная сера стекает по конусообразным собирателям. Это дает возможность почти полностью сжечь ее. Каскадную печь устанавливают рядом с камерой, а газ в камеру подают по трубам. Хорошие результаты получают и при подаче в камеры жидкого диоксида серы из баллонов. Сульфитация длится обычно 16...20 ч (в плодах должно накопиться 0,06...0,12% диоксида серы). Конец сульфитации определяют по обесцвечиванию плодов в контрольном ящике.
Рис. 41. Каскадная печь для сжигания серы: 1 - кожух наружный; 2 - кожух внутренний; 3 - патрубок; 4 - шибер; 5 - загрузочная дверца; 6 - противень; 7 - распределительный конус
Сульфитация плодово-ягодного пюре. Перед сульфитацией пюре обязательно охлаждают до 30...40°С, так как чем ниже температура, тем лучше диоксид серы растворяется в соке пюре. Чаще всего его сульфитируют жидким диоксидом серы. Для этого пюре подают в смеситель-сульфитатор с механической мешалкой или охладитель-сульфитатор КС-3. Смесители делают из некорродирующего материала. После заполнения смесителя на 20...25% медленно подают из баллонов диоксид серы. При вращении сульфитатора пюре перемешивается с консервантом. Требуемое количество консерванта отмеривают сульфитометром или отвешивают на весах.
В сульфитированном алычовом, сливовом и яблочном пюре должно содержаться диоксида серы 0,10...0,18%, ягодном - 0,10...0,15, в других видах пюре - 0,12...0,20%. Содержание диоксида серы более 0,2% в пюре недопустимо. Сульфитированный продукт немедленно фасуют в деревянные бочки до 200 л, деревянные чаны или железобетонные бассейны до 20...25 т. В бочки пюре разливают через шпунтовое отверстие, которое затем забивают так же, как и при сульфитации сырья.
Сульфитация плодов в плодовом пюре. Плоды абрикосов, алычи, вишни, персиков, сливы и черешни консервируют в отдельных случаях заливкой их сульфитированным пюре. Подготовленные плоды загружают в бочки или бассейны и заливают сульфитированным пюре, содержащим 0,40....0,45% диоксида серы. После наполнения бочек плодами и пюре их тщательно герметизируют. В одной таре плоды и пюре должны быть из сырья одного вида.
Хранение сульфитированных полуфабрикатов. Хранение сульфитированных плодов, ягод, плодового и ягодного пюре, соков в бочках лучше всего проводить в хорошо закрываемых помещениях при температуре от 0 до 25°С. Чем ниже температура, тем лучше. Относительная влажность воздуха в помещении не более 75%. Допустимо хранение бочек с сульфитированной продукцией и под навесами. Бочки укладывают в лежачем положении в 2....3 ряда по высоте с прокладкой реек между рядами. В жаркие дни бочки, лежащие под навесом, укрывают соломенными матами, которые поливают холодной водой.
Плоды, обработанные сухой сульфитацией, хранят в тех же ящиках, в которых проводили сульфитацию. Ящики устанавливают в плотные штабеля в прохладных, герметично закрытых помещениях. Температура хранения 0...10°С, влажность воздуха 80%. В сульфитированных полуфабрикатах ежемесячно проверяют массовую долю диоксида серы. Если его количество снижается до 0,1%, полуфабрикаты направляют на переработку или добавляют диоксид серы до требуемых норм.
Десульфитация. Перед тем как использовать полуфабрикаты для приготовления джема, повидла или других продуктов, необходимо удалить диоксид серы, т. е. провести десульфитацию. Полуфабрикаты десульфитируют в двутельных котлах или деревянных чанах, в которые для нагревания продукции подают по барботеру пар. При выборе способа десульфитации сырья необходимо учитывать, что студнеобразующие свойства пюре сохраняются лучше при десульфитации в котлах, а не обработкой в чанах острым паром. Если при сульфитации обесцвечиваются сок и мякоть, то при десульфитации первоначальная окраска восстанавливается. В десульфитированных продуктах консервант не должен ощущаться.
