Do tej pory analizowaliśmy dostępne technologie wraz z własnymi modyfikacjami. Co do zasady prace przebiegały w sposób następujący:
ROZDRABNIANIE
Proces nie ma na celu uzyskania maksymalnie rozdrobnionego produktu, a rozdrobnienie surowca w takim stopniu, aby kolejny etap był jak najlepiej zoptymalizowany. Proces rozdrabniania warto prowadzić eksperymentalnie na kilka stopni rozdrobienia, tak aby uzyskać możliwie najwięcej soku w etapie tłoczenia na prasach.
PRZYGOTOWANIE MIAZGI DO TŁOCZENIA
W przypadku surowców trudnych do tłoczenia, miazgę poddaje się pektynolizie również przed tłoczeniem. Rozkład związków pektynowych zmniejsza lepkość soku, co ułatwia proces tłoczenia jak również zwiększa uzysk soku z surowca.
Początkowo miazgę podgrzewa się do temperatury 80–90°C, a następnie po schłodzeniu do temperatury optymalnej dla użytego enzymu, dodajemy odpowiedni dla określonych owoców preparat. Temperaturę optymalną określa instrukcja producenta preparatu enzymatycznego.
O skuteczności stosowanych preparatów enzymatycznych do obróbki miazgi decydują takie czynniki jak:
• temperatura – obniżenie temperatury o 10°C w odniesieniu do temperatury optymalnej może około 2 razy zmniejszyć aktywność enzymów.
• pH – zmiana pH o 0,3 jednostki w stosunku do pH optymalnego (pH 4 – 4,5) zmniejsza aktywność enzymów o około 50%
• stopień dojrzałości surowca – w przypadku jabłek początek sezonu wiąże się z wysoką zawartością skrobi, koniec sezonu – z wysoką zawartością hydratopektyn.
• dokładne wymieszanie preparatu enzymatycznego z surowcem.
Odpowiednie dawkowanie i stosowanie preparatów enzymatycznych podane jest w instrukcji producenta.
CEDZENIE I WIROWANIE
Bezpośrednio po procesie tłoczenia sok trafia na sita, które mają za zadanie oddzielić cząstki stałe. Następnie przeprowadza się proces wirowania, jeśli efekt cedzenia na sitach nie jest zadowalający.
**W celu zmniejszenia przechodzenia barwy soku w niepożądane odcienie brązu, praktykuje się dodawanie do soku bezpośrednio po wytłoczeniu kwas L-askorbinowy. Dawka dla jabłek wynosi około 150-200 mg/l kwasu askorbinowego. Dawka powinna zostać przetestowana, ponieważ zbyt duży dodatek powoduje odbarwienie soku, co nie jest akceptowalne przez konsumentów.**
PASTERYZACJA
Prowadzona w temp. ok. 80°C przez ok. 5-10 min. Pasteryzacja na tym etapie może być pomocna w zachowaniu pożądanej barwy soku oraz zwiększyć efektywność procesu klarowania (denaturacja białek).
HYDROLIZA ENZYMATYCZNA
W przypadku pektyny, skrobi, czy arabanu, które utrudniają proces zagęszczania (wzrost lepkości) lub mogą tworzyć osady w czasie przechowywania soków, najlepszą metodą ich usuwania, jest hydroliza enzymatyczna do związków małocząsteczkowych. Na rynku, istnieje wiele preparatów enzymatycznych, stosowanych głównie do rozkładu związków pektynowych, ale i do rozkładu skrobi czy arabanu. Każdy preparat jest dokładnie opisany przez producenta, co do warunków stosowania, jednak dotyczy to warunków optymalnych. W związku z tym, dla każdej partii soku czy okresu przerabiania owoców, zalecane jest ustalenie dokładnych warunków obróbki enzymatycznej soku.
Przyjmuje się, że jeżeli enzym pektolityczny dodano do miazgi, to nie trzeba go już dodawać do soku, ale warto to sprawdzić przy każdej partii. Stopień redukcji pektyn można zmierzyć w prosty sposób: w probówce miesza się 5 ml soku z czystym alkoholem. Jeżeli w soku utworzą się zawiesiny, stanowi to wyraźny wskaźnik niedostatecznej redukcji pektyny. Zatem przed klarowaniem należy sok ponownie poddać działaniu enzymów.
KLAROWANIE
Klarowanie polega na dodawaniu do soków samej żelatyny, bądź też kombinacji z dodatkiem bentonitu i/lub zolu krzemionkowego. Zol krzemionkowy to koloidalny roztwór kwasu krzemowego w wodzie. Bentonit jest to minerał krystaliczny, ułożony warstwowo hydrokrzemian glinu. Warunkiem udanego klarowania jest temperatura soku, która musi wynosić 12°C.
Klarowanie bentonitem w pierwszej kolejności ma na celu stabilizację zmętnień białkowych. Przykładowo w soku jabłkowy zawartość białka jest niska, bentonit służy tu przede wszystkim do usunięcia zastosowanych preparatów enzymatycznych, które jako związki białkowe mogą powodować zmętnienie wtórne. Klarowanie betonitem należy przeprowadzić w następujący sposób: Bentonit rozrobić z wodą w odpowiedniej proporcji, napęczniały (odlać zbędną wodę) wlewać do soku mieszając. Przygotowany w ten sposób bentonit należy wymieszać z uprzednio ustaloną ilością soku, a następnie wlać do pojemnika z pozostałym sokiem – najlepiej w 2 – 3 godziny po enzymowaniu – przestrzegając zasady wlewania bentonitu od góry jednocześnie mieszając. Po około 15 minutach należy przetwarzany sok ponownie dobrze wymieszać, aby zapewnić właściwą reakcję.
Po około 30 minutach po rozprowadzeniu bentonitu w soku można dodać żelatynę w formie sproszkowanej. Całość należy bardzo dokładnie wymieszać. Zdecydowanie lepsze są mieszadła większe o dużych, wolno obracających się łopatkach niż małe śmigła o wysokich obrotach. Po dodaniu żelatyny sok musi być przetrzymywany przez około 20-30 godzin. Po tym czasie należy poddać go filtracji na ziemi okrzemkowej, co doprowadzi do usunięcia zawiesin, cząstek koloidalnych, skondensowanych polifenoli i białek.
Dla lepszego efektu, przed filtracją na ziemi okrzemkowej, można zastosować zol krzemionkowy. Wytrąca on nadmiar żelatyny, która powoduje powtórne zmętnienie w klarowanym soku. Dodatkowo zol krzemionkowy podwyższa gęstość osadu.
W celu ustalenia prawidłowej ilości substancji klarujących, klarowanie właściwe określonej partii soku, powinno być poprzedzone klarowaniem próbnym.
Przykładowe proporcje dla 100l soku jabłkowego po enzymowaniu: 150 g bentonitu, 15 g żelatyny (75 ml roztworu), 75 ml zolu krzemionkowego (30%).
Zastosowanie żelatyny w procesie klarowania jest powszechną i sprawdzoną praktyką, biorąc jednak pod uwagę rosnące zainteresowanie konsumentów produktami wegańskimi, żelatynę w procesie klarowania można zastąpić białkiem grochu SIHA firmy Eaton.
(https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/filtration-solutions/stabilization/siha-pea-protein/safety-datasheets/eaton-SIHA-pea-protein-safety-datasheet-pl.pdf)
Zastosowanie białka na przykładzie soku jabłkowego nie wpłynęło na inne parametry procesu np. filtracji. Stosowano te same procedury co w przypadku soku z żelatyną.
Dodanie do soku środków klarujących (bentonit, żelatyna, zol krzemionkowy) powoduje powstawanie dużych aglomeratów, które szybko opadają na dno zbiornika.
ULTRAFILTRACJA*
Klarowanie tradycyjne, jest coraz częściej zastępowane ultrafiltracją, która polega na oddzieleniu makrocząsteczek (pektyny, skrobia, białko, garbniki itp.) przez specjalne membrany, które zatrzymują cząsteczki o wielkości powyżej 10-6 mm. Proces ultrafiltracji powinien być poprzedzony enzymatyczną depektynizacją soku (obniżenie lepkości). Zaletą ultrafiltracji w porównaniu z klarowaniem tradycyjnym, jest mniejsza pracochłonność, energochłonność i krótszy czas trwania procesu. Dodatkową zaletą ultrafiltracji jest to, że może zastępować pasteryzację. Klarowny sok przekazywany może być do rozlewu (po ewentualnej korekcie ekstraktu lub kwasowości) lub do zagęszczania.
FLITRACJA
Jak już wspomniano, po procesie klarowania konieczne jest przefiltrowane soku w celu usunięcia osadów. Zazwyczaj sok ściąga się znad osadu i wiruje się wirówką lub poddaje się procesowi filtracji, w którym wykorzystuje się ziemię okrzemkową.