DE2607532C2

DE2607532C2 - Verfahren zum Klären von Kernobstsaft

Info

Publication number: DE2607532C2
Application number: DE2607532A
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Dr. 6105 Ober-Ramstadt Grampp; Reinhold 6144 Zwingenberg Schmitt; Reinhold 6100 Darmstadt Urlaub
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1976-02-25
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE2607532A1; US4109017A; CH626513A5; YU39251B; AT349869B; FR2342036A1; FR2342036B1; ATA816376A; IT1068739B; YU295276A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Klärung von Kernobstsaft, insbesondere von Apfelsaft. Die Saftklärung besteht aus einer enzymatischen Stufe, in der vor allem die Pektinstoffe abgebaut werden, und der anschließenden Schönung.

Frisch gekelterter Apfelsaft wird vor dem eigentlichen Klärungsverfahren in einem Separator von groben Trübstoffen befreit, ist danach aber noch nicht klar. Zur weiteren Klärung wird der Saft mit Pektinasen behandelt. Der Pektinabbau ist bei der üblichen Arbeitsweise und durchschnittlich geartetem Obst in weniger ais einer Stunde abgeschlossen, wenn die Enzymbehandlung bei Temperaturen zwischen 40 und 50° abläuft. Die in dem Saft enthaltenen feinen Trübstoffe setzen sich während der anschließenden Schönung als Bodensatz ab. Vor der Schönung wird dem Saft üblicherweise Gelatine und gegebenenfalls ßentonit oder Kieselsol zugesetzt, wodurch die Schönungswirkung verbessert wird. Für die Schönung wird eine Temperatur von 18 bis 20° als optimal angesehen; sie dauert dann wenigstens 4 Std. und wird häufig beim Stehen über Nacht durchgeführt. Der auf diese Weise geklärte Saft kann nitriert und abgefüllt oder auf andere Weise weiterverarbeitet werden.

Zusätzliche Schwierigkeiten bieten stärkehaltige Obstsäfte. Der Stärkegehalt von Obstsäften ist nach Provenienz und Jahrgang recht unterschiedlich. Um eine einwandfreie und beständige Saftklärung herbeizuführen, muß die Stärke abgebaut werden.

Hierzu setzt man die im sauren Milieu des Apfelsaftes aktiven Pilz-«-Amylasen ein. Da diese Enzyme jedoch nur bei Temperaturen bis höchstens 30° beständig sind, muß die Amylasebehandlung entweder im Anschluß an die bei höherer Temperatur ablaufende Pektinase-Behandlung durchgeführt werden, oder man läßt Amylase und Pektinase gemeinsam bei Temperaturen unter 30° einwirken. Die Behandlungsdauer beträgt wenigstens zwei Stunden. In dieser Zeit wird die Stärke zu Dextrinen abgebaut, die nicht mehr retrogradieren.

Es ist auch schon bekannt, die Stärke mit bestimmten Enzymen innerhalb 2 bis 3 Stunden bei Temperaturen von 45 bis 50° abzubauen, um Störungen der Pektinasebehandlung zu vermeiden. Das Klärungsverfahren wird dadurch ebenso verlängert, wie bei der Behandlung mit Pilzamylase.

Für die Herstellung von Saftkonzentraten wird der eekelterte und vom Grobtrub befreite Saft bei 90 bis 95° entarornatisiert Nach Kühlung auf 40 bis 50° kann die Pektinasebehandlung durchgeführt werden. Stärkehaltige Säfte werden für die Behandlung mit Pilzamylase bis auf weniger als 30° abgekühlt. Für die anschließende Schönung ist eine nochmalige Kühlung auf 20° oder weniger erforderlich. Nach der Schönung und Filtration muß der Saft zum Zwecke der Konzentrierung wieder auf wenigstens 50° erhitzt werden. Obwohl der beträchtliche Bedarf an Kühlwasser und an Wärmeenergie für die Wiederaufheizung Wideraufheizung einen erheblichen Kostenfaktor darstellt, war bisher kein Weg bekannt, um diese Kosten zu vermeiden oder einzuschränken.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Arbeitsweise liegt in der langen Dauer des Klärungsprozesses. Für die Klärung stärkefreier Säfte benötigt man bisher mindestens 4'/2 Std., nämlich V2 Std. für die Pektinasebehandlung bei 40 bis 50° und 4 Std. für die Schönung bei 20°. Wenn eine zusätzliche Stärkeabbaustufe erforderlich ist, erhöhl sich die Klärungsdauer auf 5 bis 7 Stunden.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Klärung wesentlich beschleunigen läßt, wenn die Schönung bei höherer Temperatur als bisher üblich in Gegenwart von Kieselsol durchgeführt wird. Dieses Ergebnis ist überraschend, weil für die Schönung stets — wie schon oben erwähnt — eine Temperatur von 20° oder weniger für optimal angesehen wurde, was z. B. durch K. Wucherpfennig und Ph. Possmann in »Flüssiges Obst«, 1972, Seite 48, bestätigt wird.

K. Wucherpfennig, Ph. Possmann und W. Kettern haben in »Flüssiges Obst« Band 39 (1972) S. 388 bis 406 über Schönungsversuche bei 40 bis 53° C mit Apfelsaft berichtet. Unter der Voraussetzung, daß der Apfelsaft noch Restpektin enthielt, beträchtliche Gelatinemengen eingesetzt wurden und eine Schönungstemperatur von 47° C nicht überschritten wurde, erreichten si*; nach 12 Stunden eine weitgehende Klärung. Der Restpektingehalt führt allerdings zu unüberwindlichen Störungen bei der Konzentrierung. Abgesehen davon, daß sich ein bestimmter Restpektingehalt im technischen Maßstab nicht reproduzierbar einstellen läßt, reicht der Kläreffekt für industrielle Zwecke nicht aus. Wie eigene Versuche zeigen, läßt sich die verbleibende Trübung auch bei Zusatz von Kieselsol nicht beseitigen.

Erfindungsgemäß wird die Klärung von Kernobstsaft durch Einwirken von Pektin und gegebenenfalls Stärke spaltenden Enzymen bei einer Temperatur zwischen 35 und 55°C bis zum negativen Alkoholtest und Jodtest und anschließende Schönung in Gegenwart von Gelatine und Kieselsol dadurch spürbar beschleunigt, daß die Schönung bei einer Temperatur zwischen 35 und 55° C durchgeführt wird.

Mit besonderem Vorteil wird das gesamte Klärverfahren im Temperaturbereich von 45 bis 55° durchgeführt. Nach dem Verfahren der Erfindung kann die Schönung auf eine Dauer von 2 Std. herabgesetzt werden. Bei der Verarbeitung von stärkehaltigem Saft ist es besonders zweckmäßig, gleichzeitig mit der Pektinase eine Glucamylase einwirken zu lassen.

Überraschenderweise wird dadurch die Stärke in dem bevorzugten Temperaturbereich von 45 bis 55° innerhalb einer halben Stunde so vollständig abgebaut, daß anschließend sofort die Schönung durchgeführt werden kann. Die enzymatische Behandlungsstufe kann auch bei niedrigerer Temperatur durchgeführt werden und dauert dann etwas länger. Die Gesamtdauer der Klärung von Kernobstsäften, insbesondere Apfelsaft, wird dadurch nach dem Verfahren der Erfindung auf

2^!/2 Std. herabgesetzt

Besondere Vorteile bietet das Verfahren der Erfindung bei der Verarbeitung von bei wenigstens 80° entaromatisierten Kernobstsäften, weil dann zwischen der Entaromatisierungsstufe und der Konzentrierungsstufe überhaupt nicht mehr auf die früher üblichen niedrigen Temperaturen für die Amylasebehandlung und die Schönung abgekühlt werden muß. Das !Gärungsverfahren der Erfindung kann durchweg bei Temperaturen zwischen 45 und 55° durchgeführt werden. Damit entfällt nicht nur ein erheblicher Teil des Bedarfs an Kühlwasser und Wärmeenergie, sondern es werden zusätzlich auch noch die Heiz- und Kühlzeiten eingespart. Bei der Verarbeitung stärkehaltiger Säfte wird der gegebenenfalls entaromatisierte Saft auf die gewünschte Arbeitstemperatur zwischen 35 und 55° eingestellt und mit der üblicherweise erforderlichen Menge an pektinspaltenden Enzymen versetzt Glucamylase kann in einer Menge von 2000 bis 20 000 Amyloglucosidase-Einheiten pro hl zugeset2t werden. (Eine Amyloglucosidase-Einheit entspricht der Enzymaktivität welche die Spaltung von 1 μΜοΙ Maltose pro min bei 30°C unter Standardbedingungen katalysiert.) Nach 30 min ist das Pektin abgebaut, wie der Alkohol-Test ergibt Nach dem Jod-Test ist auch keine Stärke mehr vorhanden. Wenn stärkefreie Säfte verarbeitet werden, entspricht die enzymatische Klärungsstufe natürlich dem bisher schon üblichen Verfahren. Damit keine Nachtrübung durch Stärke eintritt, soll der Saft vor Beginn der Schönung auf jeden Fall stärkefrei sein, d. h. einen negativen Jod-Test ergeben.

Die Schönung kann unmittelbar im gleichen Tank wie die Enzymbehandlung durchgeführt werden. Man versetzt dazu 1 hl Saft mit 8 bis 20 g gelöster Gelatine und 50 bis 200 ml 15%igem Kieseiso!. Es werden die bei der Kaltschönung bereits gebräuchlichen Kieselsole verwendet, die aus kolloidalen Lösungen von amorpher Kieselsäure bestehen. Sie werden ϊη der Regel durch Ansäuern von verdünnten Wasserglaslösungen hergestellt und entsalzt. Zur Abscheidung von Eiweißstoffen kann in bekannter Weise Bentonit mitverwendet werden. Die kürzeste Schönungsdauer erreicht man erst im Temperaturbereich von 45 bis 55°. Die Flockung der Trübstoffe ist bei der erfindungsgemäßen Heißklärung nicht nur mit dem Ergebnis der bisher üblichen Kaltschönung vergleichbar, sondern in vielen Fällen sogar besser, was zu einer erhöhten Brillanz des Saftes führt. Nach der Schönung kann heiß filtriert und der Saft unmittelbar in die erste Konzentrierungsstufe eingeführt werden.

Während bisher die Dauer des Kiärungsprozesses vom Stärkegehalt des Saftes abhängig war, kann sich der Verarbeiter bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf eine feste, vom Stärkegehalt unabhängige Verarbeitungszeit einstellen, wodurch die Planung und Organisation des Betriebsablaufs wesentlich vereinfacht und verbessert wird. Infolge der kürzeren Behandlungsdauer kann die Kapazität der zur Klärung verwendeten Betriebsanlagen ohne zusätzliche Investitionen etwa verdoppelt werden. Darüber hinaus ist die Gefahr mikrobiologischer Verunreinigungen, ζ. Β. Hefewachstum, bei Temperaturen im Bereich von 50° wesentlich geringer als bei 30". Allgemein wird die Kontaminationsgefahr durch Verringerung der Standzeiten herabgesetzt

Die Erfindung dient in erster Linie der Verarbeitung von Apfelsaft jedoch werden bei der Verarbeitung von Birnen- oder Quittensaft grundsätzlich die gleichen Vorteile erreicht

Beispiele
Beispiel 1

Stärkehaltige Äpfel werden gemahlen und gepreßt. Aus dem erhaltenen Saft wird der Grobtrub entfernt Nach der Abtrennung der Aromastoffe bei 95° wird der Saft auf 50° gekühlt und mit 5 g/hl einer handelsüblichen Pektinase ynd 5^/hl einer Glucamylase mit einer Aktivität von 2000 Glucamylaseeinheiten je Gramm versetzt. Nach einer Einwirkungszeit von 30 min bei 50° sind der Alkohol-Test auf Pektin und der Jod-Test auf Stärke negativ. Nunmehr werden als Flockungsmittel 50 g/hl Bentonit, 100 g/hl Kieselsol (15%ig in Wasser) und 15 g gelöste Gelatine zugesetzt Innerhalb zwei Stunden bei 50° flockt der Trüb aus und bildet ein stark verdichtetes Trubdepot. Der überstehende klare Saft wird abgezogen, filtriert und bei 50 bis 60° im Vakuum zu einem blanken Konzentrat eingedickt.

Beispiel 2

Trüber, pasteurisierter, in Tanks eingelagerter Apfelsaft mit nachweisbaren Mengen von Pektin und gelöster Stärke wird im Safterhitzer von der Lagertemperatur von 10° auf 35^C erwärmt. Die Behandlung mit Pektinase und Glucamylase sowie die nachfolgende Schönung werden wie im Beispiel 1, jedoch bei einer Temperatur von 35° durchgeführt. Der erhaltene blankfiltrierte Saft wird pasteurisiert und auf Flaschen gefüllt.

Beispiel 3

Trüber, pasteurisierter, in Tanks eingelagerter Birnensaft, der wenig Pektin und (nach Jod-Test) keine Stärke enthält, wird auf 50° erwärmt und mit 5 g/hl handelsüblicher Pektinase während 30 min behandelt. Zur anschließenden Schönung bei 50° werden 50 g/hl Bentonit, 100 g/hl Kieselsol (15%ig in Wasser) und eine vorher genau ermittelte Menge von 8 g/hl Gelatine zugesetzt. Nach zwei Stunden haben sich die Trubstoffe als Depot abgesetzt. Der geklärte Saft wird filtriert und pasteurisiert.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Klären von Kernobstsaft durch Einwirken von Pektin und gegebenenfalls Stärke spaltenden Enzymen bei einer Temperatur zwischen 35 und 55° C bis zum negativen Alkoholtest und negativen Jodtest und anschließende Schönung in Gegenwart von Gelatine und Kieselsol bei einer Temperatur zwischen 18 und 20°C, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Schönung bei Temperaturen zwischen 35 und 55° C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Klärverfahren bei Temperaturen zwischen 45 und 55° durchgeführt wird.