DE60303503T2

DE60303503T2 - Verfahren und vorrichtung zur extraktion von apfel, birne, pfirsich und mehr allgemein von frucht- und gemüsesaft

Info

Publication number: DE60303503T2
Application number: DE60303503T
Authority: DE
Inventors: Pierluigi Arelli; Pierluigi Paciello
Original assignee: CFT SpA
Current assignee: CFT SpA
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2023-04-23
Also published as: AU2003219380A1; DE60303503D1; ITPR20020040A1; WO2004014157A1; CN1671297A; ATE317228T1; EP1526783B1; ES2258220T3; EP1526783A1; CN100443000C

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Extraktion von Apfel-, Birnen- und Pfirsichsaft, das auch zur Extraktion von Frucht- und Gemüsesaft im allgemeinen anwendbar ist.
Die Herstellung sowohl von klaren als auch trüben Säften umfasst normalerweise folgende Verfahrensschritte:

– Produktwaschen/-sortieren (typischerweise Äpfel oder allgemein Obst oder Gemüse);
– Zerkleinern des ganzen Produktes;
– erste Pressung oder Primärextraktion des zerkleinerten Produktes, die mithilfe einer Band- oder Hydraulikpresse durchgeführt wird. Aus diesem Schritt geht ein Saft der ersten Pressung ohne Fruchtfleisch (die Ausbeute liegt ohne Aufbereitungsenzyme bei etwa 70–80%) und Abfallprodukte der ersten Pressung von bestimmter Grösse hervor, die die Struktur des zerkleinerten Produktes im wesentlichen bewahren, mit Kernen, Schalen und Stielen. Den Abfallprodukten wird im allgemeinen aus einem Verdampfungsvorgang kommendes warmes Wasser zugeführt und die Abfallprodukte werden einer ersten Diffusion unterzogen;
– zweite Pressung oder Sekundärextraktion der Abfallprodukte der Primärextraktion, wodurch ein Saft der Sekundärextraktion und wertlose Abfallprodukte entstehen, welche beseitigt werden;
– Mischen der Säfte aus der Primär- und der Sekundärextraktion in einem gemeinsamen Behälter zur Herstellung eines Saftes, der anschliessend pasteurisiert und weiteren Behandlungsschritten unterzogen wird, je nachdem ob der herzustellende Saft klar oder trüb ist.

Insbesondere bei klaren Säften werden diese mit Enzymen und fossilem vermahlenem Ton (Bentonit) oder Aktivkohle zur Reduzierung der Polyphenole behandelt, sowie einer anschliessenden Ultrafiltration unterzogen.
Trübe Säfte hingegen werden einer dritten Extraktion und einer anschliessenden Konzentrierung unterzogen.
Das Verfahren beginnt im wesentlichen mit dem keinerlei physikalischen Behandlungen unterzogenen ganzen Apfel (oder allgemeiner mit der ganzen Frucht oder dem ganzen Gemüse), der zerkleinert wird.
Das zerkleinerte, Kerne, Schalen und Stiele enthaltende Material ist eine Ansammlung von Teilchen in Form von Scheiben oder Stücken mit klar abgegrenztem Umriss, so dass es sich für bekannte Pressmaschinen mit band- oder taschenartiger Filterfläche eignet.
Bei den Pressvorgängen tragen die Kerne, Stiele und Schalen zu der Ausbildung eines Filterbettes bei.
Der Saft aus der Sekundärextraktion weist andere chemische/physische Merkmale auf, als der Saft aus der Primärextraktion, und wird letzterem zur Erhöhung der Gesamtzuckerausbeute zugesetzt, wobei eine Herabsetzung der Qualität des Saftendproduktes in Kauf genommen wird.
Dieses bekannte Verfahren weist folgende Nachteile auf:

– durch das Zerkleinern der ganzen Früchte bekommt das Saftendprodukt eine unschöne Farbe und es werden endemische Pestizidrückstände übertragen; hitzebeständige Pestizidrückstände werden auch in den folgenden Schritten zur Herstellung des Saftendproduktes nicht beseitigt;
– der Gesamtpolyphenolgehalt ist sehr hoch (da diese insbesondere in den Kernen und der Schale vorhanden sind), so dass zur Herstellung von klaren Säften eine geeignete Behandlung mit Aktivkohle oder vermahlenem fossilem Ton notwendig ist, um den Polyphenolgehalt auf zulässige Grenzen zu reduzieren. Ferner reagieren Polyphenole während der Lagerung mit den in dem Saft enthaltenen Proteinen, wodurch Trübungen und Ablagerungen bewirkende Polymergebilde entstehen, und bewirken ferner einen unangenehmen sauren Geschmack;
– bei (aufgrund von Anthozyanen) rötlich gefärbten Früchten hat das Saftendprodukt eine unschöne rotbraune Färbung.

Aus Paciello G. "Obstverarbeitung 2002" ist ein ausschliesslich der Herstellung von Püree und nicht von Saft dienendes System mit Verbesserungen des Fruchtfleisches bekannt.
EP-A-0457062 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Fruchtbreis, bei dem ein Püree kaltgefiltert wird, um Schalen, Kerne bzw. Steine enthaltende Rückstände zu beseitigen. Dieses Verfahren dient jedoch nicht der Saftherstellung. US-A-4643088 und DE-A-3701608 beziehen sich auf ein System zur Extraktion von Brei und nicht von Püree, bei dem die Stiele, Kerne und Schalen nicht vor dem Pressen entfernt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung von klarem bzw. trübem Apfelsaft, und im allgemeinen Frucht- oder Gemüsesaft, von hoher Qualität und verbessertem Geschmack sowie geringerer Trübung zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Verwendung von Aktivkohle bzw. fossilem gemahlenem Ton zu vermeiden bzw. zumindest die Polyphenolreduzierung überflüssig zu machen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Ausbeute des Verfahrens zu erhöhen.
Die oben genannten Aufgaben werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren gelöst, das in den Ansprüchen beschrieben ist.
Diese und weitere Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform näher hervor, welche ohne den Anwendungsbereich einzuschränken in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist; es zeigen:
1 das Verfahren nach dem Stand der Technik;
2 ein mögliches neuartiges Verfahren; 3 eine Darstellung, in der das Verhältnis Gesamtpolyphenolgehalt/kondensierte Polyphenole (ein Parameter für die Produktadstringenz) nach dem Stand der Technik und nach der vorliegenden Erfindung zeichnerisch dargestellt ist;
4 eine Darstellung, in der die kondensierten Polyphenole bei 12° Brix nach dem Stand der Technik und nach der vorliegenden Erfindung zeichnerisch dargestellt sind;
5 eine Darstellung, in der der Gesamtpolyphenolgehalt bei 12° Brix nach dem Stand der Technik und nach der vorliegenden Erfindung zeichnerisch dargestellt ist;
6 eine Darstellung, in der die wasserlösliche Farbe bei 12° Brix nach dem Stand der Technik und nach der vorliegenden Erfindung zeichnerisch dargestellt ist.
In 1 ist das bereits bekannte derzeit gebräuchliche Verfahren dargestellt, bei dem das ganze Produkt zerkleinert und anschliessend das zerkleinerte, Kerne, Stiele und Schalen enthaltende Produkt behandelt wird.
Dagegen ist in 2 ein neuartiges Verfahren dargestellt, bei dem die Saftextraktion auf neuartige Weise durch Behandlung von Püree erfolgt, das vorzugsweise keine Kerne, Stiele und Schalen enthält und durch kalte Verarbeitung entsteht, wodurch insbesondere bei Äpfeln die für die bräunliche Färbung des Endproduktes verantwortliche oxidative enzymatische Wirkung vermindert, der Gesamtpolyphenolgehalt und die kondensierten Polyphenole herabgesetzt und Farbrückstände beseitigt werden.
Der Begriff Püree bezieht sich auf eine Ansammlung von vorzugsweise gleich grossen Teilchen, deren geometrischer Umriss mit dem blossen Auge nicht erkennbar ist.
Dieses Püree entsteht zum Beispiel mithilfe einer Passiervorrichtung bekannter Art mit einem eine Maschengrösse von 8 bis 0,5 mm aufweisenden Sieb und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 bis 2000 U/Min.
Das Püree wird vorzugsweise mit einem bei Raumtemperatur durchgeführten Verfahren zum Entfernen der Schalen, Kerne und Stiele hergestellt.
Die erste und zweite Pressung oder Primär- und Sekundärextraktion wird auf neuartige Weise als Kaltverfahren, d.h. bei Raumtemperatur, mithilfe einer Bandpresse durchgeführt, deren Band zur Aufnahme des oben beschriebenen püreeförmigen Produktes auf neuartige Weise konzipiert ist.
Insbesondere ist ein einziges Band vorhanden, in dem unterschiedliche geformte Löcher ausgearbeitet sind: Kreis- und Rautenformen, rechteckige, dreieckige oder vieleckige Formen.
Bei einer Ausführungsvariante kann eine Vielzahl von übereinander angeordneten, sich entsprechend zueinander bewegenden Bändern vorgesehen sein, die derart ausgebildet sind, dass sie ein Filterbett bilden, das in der Lage ist, das Püree aufzunehmen.
Die Pressung kann jedoch auch in einer herkömmlichen Band- oder Hydraulikpresse erfolgen, obwohl es bisher für unmöglich bzw. unnötig gehalten wurde, Püree einer Pressung zu unterziehen, weshalb die vorliegende Erfindung noch überraschender ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst folgende Schritte:

– erste Pressung oder Primärextraktion des Pürees bei Raumtemperatur; bei diesem Schritt entsteht ein Saft aus der Primärextraktion sowie Abfallprodukte aus der Primärextraktion in Form von Püree, denen anschliessend vorzugsweise warmes Wasser mit einer Temperatur von etwa 30–60°C zugesetzt wird;
– zweite Pressung oder Sekundärextraktion bei Raumtemperatur der Abfallprodukte aus der Primärextraktion (das heisst, ein verfeinertes Püree, dem eine variable Menge Wasser zugesetzt wurde), wodurch ein Saft aus der Sekundärextraktion und wertlose Abfallprodukte entstehen, welche beseitigt werden;
– Mischen der Säfte aus der Primär- und der Sekundärextraktion in einem gemeinsamen Behälter, wodurch ein Saft entsteht, der anschliessend pasteurisiert und weiteren Behandlungen unterzogen wird, je nachdem ob der herzustellende Saft klar oder trüb ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung von Saft von verbessertem Erscheinungsbild und Geschmack und vermeidet den Gebrauch von Aktivkohle, da das Püree (ohne Kerne, Stiele und Schalen) sehr viel weniger Polyphenole enthält.
Die Ausbeute wird ferner um 1–2% Gewichtsprozent gegenüber dem Stand der Technik erhöht.
Die zeichnerischen Darstellungen der 3 bis 6 zeigen eindeutig, dass das beschriebene, in den zeichnerischen Darstellungen als SIG bezeichnete Verfahren zum Herstellen von Apfelsaft in Bezug auf die betrachteten Parameter wesentlich besser als das herkömmliche Verfahren ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen von klarem bzw. trübem Apfel-, Birnen-, Pfirsichsaft, umfassend folgende Schritte: – Herstellen aus den Äpfeln eines Zwischenproduktes bestehend aus kalt, d.h. bei Zimmertemperatur gewonnenem Apfelpüree, wobei die Schale, Kerne und Stiele entfernt werden; – Pressung oder Primärsaftextraktion bei Raumtemperatur; wobei Saft aus der Primärextraktion und Abfallprodukte aus der Primärextraktion entstehen, welchen Abfallprodukten gegebenenfalls warmes Wasser zugegeben wird; – zweite Pressung oder Sekundärsaftextraktion (sofern erforderlich), die bei Raumtemperatur mit den Abfallprodukten der Primärextraktion durchgeführt wird und zu Saft aus der Sekundärextraktion und Abfallprodukten aus der Sekundärextraktion führt; – Mischen der Säfte aus der Primär- und der Sekundärextraktion zur Herstellung eines Saftendproduktes, das weiteren Behandlungen, wie Pasteurisierung zugeführt wird.
Verfahren zum Herstellen von Frucht- oder Gemüsesäften, umfassend die Schritte: – Herstellen aus den Früchten oder dem Gemüse eines Zwischenproduktes bestehend aus kalt, d.h. bei Zimmertemperatur gewonnenem Frucht- oder Gemüsepüree, wobei die Schale, Kerne und Stiele entfernt werden; – Pressung oder Primärsaftextraktion bei Raumtemperatur, wobei Saft aus der Primärextraktion und Abfallprodukte aus der Primärextraktion entstehen, welchen Abfallprodukten gegebenenfalls warmes Wasser zugegeben wird; – zweite Pressung oder Sekundärsaftextraktion (sofern erforderlich), die bei Raumtemperatur mit den Abfallprodukten der Primärextraktion durchgeführt wird und zu Saft aus der Sekundärextraktion und Abfallprodukten aus der Sekundärextraktion führt; – Mischen der Säfte aus der Primär- und der Sekundärextraktion zur Herstellung eines Saftendproduktes, das weiteren Behandlungen, wie Pasteurisierung zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sowohl der Saft aus der Primärextraktion als auch die Abfallprodukte aus der Primärextraktion in Form von Püree vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sowohl der Saft aus der Sekundärextraktion als auch die Abfallprodukte aus der Sekundärextraktion in Form von Püree vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem nach der Primärsaftextraktion die püreeförmigen Abfallprodukte der Primärsaftextraktion mit 30–60 °C heissem Wasser gefiltert werden.