PL218909B1 - Sposób wytwarzania zagęszczonego soku z buraka ćwikłowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zagęszczonego soku z buraka ćwikłowego o podwyższonej koncentracji czerwonych barwników buraka - betaniny, w którym wykorzystuje się naturalny proces fermentacji alkoholowej.

Znany jest sposób wytwarzania preparatu barwników czerwonych buraka ćwikłowego, przedstawiony w polskim opisie patentowym nr 136435. Znany sposób polega na tym, że po wytłoczeniu soku z rozdrobnionych buraków zakwasza się go w celu wydzielenia związków wysokocząsteczkowych, po czym odwirowuje się z niego wytrącony osad. Następnie prowadzi się przez 90 sekund wstępną pasteryzację soku w temperaturze 90°C, zaś po schłodzeniu poddaje się go beztlenowej fermentacji alkoholowej w temperaturze od 18°C do 24°C przez okres 4 - 6 dni. Odfermentowany sok poddaje się przez 90 sekund powtórnej pasteryzacji w temperaturze 90°C, po czym schładza się go, odwirowuje oraz zagęszcza przez odparowanie wody przy użyciu wyparki. Stosunkowo długi okres fermentacji soku zwiększa prawdopodobieństwo zakażenia go niepożądaną mikroflorą oraz powstawania zmian biochemicznych, zakłócających prawidłowy przebieg fermentacji.

Podczas fermentacji małych ilości soku buraczanego z reguły nie dochodzi do przegrzania nastawu fermentacyjnego, czyli do przekroczenia temperatury 30°C, powyżej której zastosowane szczepy drożdży nie są w stanie prowadzić prawidłowej fermentacji alkoholowej i następuje niepożądana fermentacja octowa. W wyniku badań nieoczekiwanie okazało się, że w trakcie fermentacji znacznych ilości soku buraczanego w przetwórstwie przemysłowym, w następstwie przemiany cukrów na alkohol wyzwalają się tak duże ilości ciepła, że konieczne jest kontrolowane schładzanie tego procesu. Z drugiej strony okazało się, że utrzymywanie podwyższonej, optymalnej dla drożdży temperatury fermentacji wyraźnie polepsza cechy organoleptyczne gotowego produktu. Istotny, korzystny wpływ na cechy organoleptyczne gotowego produktu wywiera dodatkowo podwyższenie temperatury i skrócenie czasu pasteryzacji.

Sposób wytwarzania zagęszczonego soku z buraka ćwikłowego, polegający na poddawaniu soku procesom pasteryzacji oraz beztlenowej fermentacji alkoholowej, a także zagęszczaniu go przez odparowanie wody, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że po wstępnej pasteryzacji surowego soku w temperaturze 95 - 100°C w ciągu 40 - 50 sekund, przeprowadza się jego fermentację w temperaturze 25 - 30°C w ciągu 45 - 50 godzin przy jednoczesnym schładzaniu nastawu fermentacyjnego, po czym odfermentowany sok w trakcie wstępnego zagęszczania poddaje się wtórnej pasteryzacji w temperaturze 95 - 100°C w ciągu 40 - 50 sekund, z jednoczesną dearomatyzacją, a następnie schładza się sok do temperatury około 50°C oraz prowadzi jego ultrafiltrację z zastosowaniem procesu diafiltracji, natomiast przefiltrowany sok poddaje się końcowemu zagęszczaniu. Najlepszy efekt fermentacji soku osiąga się wtedy, gdy prowadzi się ją w temperaturze 28 - 30°C w ciągu 48 godzin. Korzystne skutki pasteryzacji soku osiąga się, prowadząc ją w temperaturze 98 - 100°C przez 40 sekund. Zastosowanie wysokiej temperatury pasteryzacji pozwala skrócić czas trwania tego procesu, a tym samym ograniczyć ubytki cennych składników, głównie barwników czerwonych, pod wpływem termicznej obróbki soku. Aby uzyskać wysoką klarowność zagęszczonego soku jego ultrafiltrację prowadzi się w końcowej fazie.

Dzięki stosowaniu sposobu według wynalazku, przede wszystkim na skutek znacznego skrócenia czasu trwania pasteryzacji i fermentacji soku buraczanego oraz prowadzenia obu procesów w podwyższonych zakresach temperatur, uzyskuje się korzystne cechy smakowo-zapachowe gotowego produktu, a zawartość betaniny, czyli barwnika czerwonego, osiąga w nim znacznie wyższy poziom. Na etapie wtórnej pasteryzacji sok wraz z odparowywaną w warunkach próżniowych wodą zostaje pozbawiony składników lotnych, które mają ujemny wpływ na zapach gotowego produktu. Następstwem tego procesu jest również skuteczna inaktywacja mikroflory wegetatywnej soku. Wprawdzie sama ultrafiltracja soku powoduje pewien spadek koncentracji betaniny, to jednak zastosowanie diafiltracji, czyli wypłukiwania składników ekstraktywnych z retentatu, w znacznej mierze kompensuje straty tego barwnika. W rezultacie osiąga się ponad 2%-ową koncentrację betaniny w suchej masie zagęszczonego soku.

Sposób według wynalazku jest przedstawiony w dwóch przykładach jego realizacji:

P r z y k ł a d I

Do przerobu przeznaczono buraki ćwikłowe odmiany Nochowski. Buraki rozdrabnia się na miazgę, którą poddaje się tłoczeniu w prasach Bucher-Guyer. W trakcie tłoczenia surowy sok buraczany zakwasza się roztworem kwasu cytrynowego do uzyskania pH o wartości 4,0. Po oczyszczeniu na

PL 218 909 B1 sicie wstrząsowym surowy sok poddaje się wstępnej pasteryzacji. Proces ten prowadzi się w temperaturze 95°C w czasie 50 sekund. Na tym etapie sok poddaje się również wstępnemu zagęszczaniu do około 18° Bx przy użyciu wyparek próżniowych. Schłodzony do temperatury około 25°C, spasteryzowany sok poddaje się beztlenowej fermentacji alkoholowej w temperaturze 25°C w ciągu 50 godzin. Fermentację soku prowadzi się przy zastosowaniu szczepu szlachetnych drożdży saccharomyces cerevisiae bayanus. Po zadaniu soku buraczanego zawiesiną drożdży miesza się go, a następnie wprowadza do zbiorników fermentacyjnych z regulacją temperatury. Odfermentowany sok poddaje się wtórnej pasteryzacji w temperaturze 95°C w czasie 50 sekund, a także dalszemu zagęszczaniu z jednoczesną dearomatyzacją. Następnie sok, schłodzony do temperatury 45°C, poddaje się procesowi ultrafiltracji, a w ostatniej fazie procesu przeprowadza się jego diafiltrację. Przefiltrowany sok poddaje się końcowemu zagęszczaniu do około 60° Bx przy użyciu wyparek próżniowych. W wyniku zagęszczania uzyskuje się koncentrat soku buraczanego o zawartości suchej masy około 60% i zawartości betaniny powyżej 2% w suchej masie.

P r z y k ł a d II

Do przerobu przeznacza się buraki ćwikłowe odmiany Wodan. Buraki rozdrabnia się na miazgę, a następnie wytłacza się z nich sok w prasach Bucher - Guyer. Surowy sok buraczany zakwasza się roztworem kwasu cytrynowego do uzyskania pH o wartości 4,5. Po wstępnej pasteryzacji soku w temperaturze 98 - 100°C w czasie 40 sekund poddaje się go wstępnemu zagęszczaniu do około 18° Bx. Spasteryzowany sok schładza się do temperatury około 25°C, a następnie poddaje się go beztlenowej fermentacji alkoholowej w temperaturze 28 - 30°C w ciągu 48 godzin. Fermentację soku prowadzi się przy zastosowaniu szczepu szlachetnych drożdży saccharomyces cerevisiae bayanus. Odfermentowany sok poddaje się wtórnej pasteryzacji w temperaturze 98 - 100°C w czasie 40 sekund, a także dalszemu zagęszczaniu z jednoczesną dearomatyzacją. Po schłodzeniu soku do temperatury około 50°C poddaje się go procesowi ultrafiltracji, a w ostatniej fazie tego procesu przeprowadza się diafiltrację soku. Na koniec przefiltrowany sok zagęszcza się do około 60° Bx. W wyniku zagęszczania uzyskuje się koncentrat soku buraczanego o zawartości suchej masy około 60% i zawartości betaniny powyżej 2% w suchej masie.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania zagęszczonego soku z buraka ćwikłowego, polegający na poddawaniu soku procesom pasteryzacji i beztlenowej fermentacji alkoholowej, a także zagęszczaniu go przez odparowanie wody, znamienny tym, że po wstępnej pasteryzacji surowego soku w temperaturze 95 100°C w ciągu 40 - 50 sekund, przeprowadza się jego fermentację w temperaturze 25 - 30°C w ciągu 45 - 50 godzin przy jednoczesnym schładzaniu nastawu fermentacyjnego, po czym odfermentowany sok w trakcie wstępnego zagęszczania poddaje się wtórnej pasteryzacji w temperaturze 95 - 100°C w ciągu 40 - 50 sekund, z jednoczesną dearomatyzacją, a następnie schładza się sok do temperatury około 50°C oraz prowadzi jego ultrafiltrację z zastosowaniem procesu diafiltracji, zaś przefiltrowany sok poddaje końcowemu zagęszczaniu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fermentację soku prowadzi się w temperaturze 28 - 30°C w ciągu 48 godzin.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pasteryzację soku prowadzi się w temperaturze 98 - 100°C przez 40 sekund.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że diafiltrację soku prowadzi się w końcowej fazie jego ultrafiltracji.