فرآیند تولید کنسانتره شفاف از میوه

1- ماده خام :

آلبالو، سیب، انگور و انار مواد خام اصلی برای تولید کنسانتره شفاف را تشکیل می دهند. گلابی و به، هم بصورت کنسانتره شفاف و همچنین کدر مورد فرآیند قرار می گیرند.

2- شستشو:

به منظور جدا کردن خاک، شن، گرد و غبار، برگ، آشغال و غیره که توسط میوه حمل می گردند و نیز به منظور دور نمودن بقایای حشره کش های موجود بر روی میوه ها انجام می گیرد. علاوه بر این، با انجام این عمل بار میکروبی میوه ها نیز تا حد معینی کاهش می یابد.

3- جداسازی :

میوه هایی که در تولید آب میوه مورد استفاده قرار می گیرند باید قابل خوردن باشند. از سوی دیگر، ترکیب میوه ها با توجه به درجه رسیدگی آنها، متفاوت بوده که روی ویژگیهای آب میوه مانند رنگ و طعم تاثیر می گذارد. بدین جهت، جداکردن میوه های پوسیده، له شده و غیره از ماده خام عملی است که باید قبل از همه فرآیندهای دیگر انجام پذیرد.

4- دم گیری :

در مورد آلبالو و انگور اجرا می گردد. دستگاه دم گیری آلبالو، از تعداد زیادی غلطک کائوچوئی که در جهت مخالف هم حرکت نموده و فاصله آنها قابل تنظیم می باشد، تشکیل شده است. سیستمی که غلطک ها بوجود می آورند شیب دار بوده و هنگام حرکت میوه ها در قسمت رویه غلطک ها دم آنها در میان غلطک ها گیر کرده و جدا می گردد.

5- خرد کردن :

قبل از پرس کردن باید بافت میوه متلاشی شده و دیواره سلول تا حدی تجزیه گردد. بدین منظور، آلبالو و انگور از میان دو غلطک که در جهت مخالف هم چرخیده و فاصله آنها قابل تنظیم می باشد عبور داده می شود. در آلبالو شکستن بیش از حد هسته ها سبب نفوذ آمیگدالین موجود در هسته به آب میوه می گردد. در اثر تجزیه، این گلوزید، همراه بنزآلدهید ( آرومای مخصوص بادام ) اسید ئیدروسیانیک بوجود می آید. بدین جهت این موضوع باید با دقت بیشتری مورد توجه قرار گیرد.

سیب، گلابی و به در آسیاب میوه خرد می گردند. به میوه خردشده ” مش” گفته می شود.

6- گرم کردن مش :

به محض متلاشی شدن بافت، قهوه ای شدن رنگ میوه شروع می گردد. این پدیده که قهوه ای شدن آنزیمی نامیده می شود توسط آنزیمهای ارتو- دی فنیل اکسداز، و پار- دی فنیل اکسیداز، که به طور طبیعی در میوه وجود دارد کاتالیز می گردد. ترکیباتی که به عنوان سوبسترا، در واکنش شرکت می کنند اکثرا دارای بافت ارتو- دی ئیدروکسی فنولیک می باشند.

یکی از روش های اساسی جلوگیری از این تغییرات نامطلوب، غیر فعال کردن حرارتی آنزیم ها می باشد. بدین منظور مش آلبالو و انگور در درجه حرارت 85-90 درجه سانتیگراد به مدت 2-4 دقیقه حرارت داده می شوند. به طور متداول برای این منظور از مبدل های حرارتی لوله ای دو جداره استفاده می گردد. در این سیستم برای گرم کردن آب میوه از بخار و برای سرد کردن تا دمای 50 درجه سانتیگراد با هدف فرمانتاسیون ( آنزیم زنی) از آب سرد استفاده می شود.

در مورد سیب، گلابی و غیره عموما عمل گرم کردن مش انجام نمی گیرد.

7- فرمانتاسیون مش :

فرمانتاسیون مش در حقیقت عمل آنزیم زنی می باشد. بدین منظور، آنزیم های مورد استفاده علاوه بر فعالیت پکتولیتیک، دارای فعالیت سلولوتیک، همی سلولوتیک و پروتولیتیک نیز می باشند. بدین ترتیب، متلاشی شدن دیواره سلول هنگام پرس کردن اسان گشته و راندمان پرس افزایش می یابد. مقدار آنزیم مورد نیاز بسته به میزان فعالیت آن، به ازای هر تن مش در مورد آنزیم های جامد 10-20 گرم و در مورد آنزیم های مایع 100- 200 میلی لیتر می باشد. در جه حرارت مناسب برای این فرآیند بین 45-50 درجه سانتیگراد و زمان تاثیر آن بسته به نوع آنزیم مصرفی بین 1-2 ساعت می باشد. مقدار بهینه آنزیم مورد نیاز بوسیله ” تست چکاندن ” تعیین می گردد.

8- پرس کردن :

متداول ترین روش برای استخراج آب میوه از مش، پرس کردن می باشد. دیفیوژن و آبگونه سازی کل روش های دیگری هستند که در این مورد می توان بکار برد.

به منظور استخراج آب میوه از مش، انواع مختلف پرس مورد استفاده قرار می گیرد که بر حسب طرز کارشان به دو گروه مداوم و غیر مداوم تقسیم می گردند.

بسته به نوع پرس، ترکیب آب میوه و راندمان آن متفاوت می باشد. رانمان آب میوه در پرس ها بسته ای در مورد سیب، انگور و آلبالو 65-83 %، 70-85 و 65-75 % تغییر می کند.

9- آروماگیری :

عمل آروماگیری در مورد میوه هایی که می خواهیم آنها را تغلیظ نمائیم بایستی قبل از عمل تغلیظ انجام گیرد این عمل یا قبل از شفاف سازی و یا قبل از عمل تغلیظ انجام می شود. انجام آروماگیری قبل از شفاف سازی به دلیل تهیه آرومای طبیعی تر و بیشتر، مطلوبتر می باشد. این عمل در سیستمی به نام ” آروماگیر ” انجام می گیرد که از بخش های اواپراتور، تجزیه جزء به جزء و سرد کن تشکیل شده است . از 150- 250 لیتر آب میوه کنسانتره به منظور تهیه آب میوه حدود 1 لیتر (0.4-0.6 %) کنسانتره آروما بدست می آید. این آروما در موقع رقیق کردن کنسانتره به منظور تهیه آب میوه مجددا به آن اضافه می گردد.

10- شفاف سازی :

دمای اب میوه خروجی از آروماگیر 90-92 درجه سانتیگراد است که توسط مبدل حرارتی به 45-47 درجه سانتیگراد رسیده و به تانک های شفاف سازی منتقل می شود. ابتدا، به روش آنزیمی، پکتین و در صورت وجود نشاسته تحزیه می شود. سپس با افزودن مواد کمکی در همان دما و یا در دمای 20-25 درجه سانتیگراد فلوکاسیون ( لخته) ایجاد می گردد. برای جدا کردن لخته آب میوه مدتی در داخل تانک نگهداری می شود تا لخته رسوب نماید و یا با اجرای عمل فلوتاسیون ( شناورسازی)، از آب میوه جدا می گردد.

11- فیلتراسیون :

بعد از جدا کردن رسوب، عمل صاف کردن انجام می گیرد. برای صاف کردن آب میوه از صافی های صفحه ای و یا پوششی استفاده می شود. در سال های اخیر، اجرای فیلتراسیون خلاء نیز رایج شده است.

12- کنسانتره کردن ( تغلیظ کردن ) :

آبمیوه شفاف اکثرا تغلیظ شده و نگهداری می شود. بدین ترتیب، هم در برابر فساد میکروبیولوژیکی و تغییرات شیمیایی مقاوم گشته و هم حجم آن کاهش می یابد. آب میوه تغلیظ شده، بعدا در تهیه آب میوه مورد استفاده قرار می گیرد.

در این رابطه سه روش تغلیظ به شرح زیر وجود دارد :

1- تغلیظ به روش حرارتی

2- تغلیظ کردن به روش انجماد

3- تغلیظ کردن به روش اسمز معکوس

متداولترین این ها، تبخیر و یا به عبارت دیگر تغلیظ حرارتی می باشد.

در تغلیظ به روش انجماد، آب میوه ابتدا منجمد شده و قسمت معینی از آب موجود در آن بسته به درجه حرارت انجماد به حالت یخ در می آید. سپس کریستال های یخ بوسیله سپراتور جدا می گردد و مقدار ماده خشک موجود در قسمت منجمد شده افزایش می یابد. آب سیب هنگامی که حاوی 11% ماده خشک باشد در دمای مابین -5 الی -8 درجه سانتیگراد منجمد می گردد، 81.5% آب آن به صورت کریستال یخ جدا گردیده و مقدار ماده خشک تقریبا به 40% می رسد. با وجود اینکه در این روش میزان انرژی مورد نیاز برای انجماد هر واحد آب ( 80 کیلوکالری برای منجمد کردن یک کیلوگرم آب) نسبت به روش حرارتی کمتر می باشد ( تقریبا 30% اواپراتور سه مرحله ای )، ولی به دلیل گران بودن فرم انرژی و نیز بالا بودن هزینه تاسیسات، این سیستم در مقایسه با سیستم حرارتی بسته به ظرفیت 2-7 برابر گرانتر می باشد. بدین جهت تغلیظ به روش انجماد فقط در مورد آب پرتقال که در مقابل حرارت حساس می باشد در سطح محدودی اجرا می گردد. در این مورد میزان ماده خشک نهایی به گرانروی بستگی دارد که در مورد آب میوه ها حدود 40-50 % می باشد.

اسمز معکوس، عبارتست از عبور دادن اب میوه ( با فشار) از میان سوراخ های بسیار ریز یک غشاء انتخاب کننده. مقدار فشار مورد استفاده باید از مقدار فشار اسموتیک سیستم بیشتر باشد. غشاء، آب و مقدارکمی از ترکیبات دارای مولکول های کوچک را می تواند از خود عبور دهد. با توجه به رابطه نفوذپذیری غشاء و فشار، می توان با استفاده از این سیستم مقدار ماده خشک آب میوه را به صورت اقتصادی حداکثر تا 25% رساند.

تغلیظ حرارتی در دستگاهی به نام اواپراتور انجام گرفته و آب بوسیله عمل تبخیر جدا می گردد. برای تغلیظ کردن، انواع متعددی اواپراتور( لوله ای، صفحه ای، فیلم تراش و سانتریفیوژی) مورد استفاده قرار می گیرد. مقدار ماده خشک آب میوه در این روش تا 70-72 % می رسد.

13- انبار کردن :

درجه حرارت کنسانتره هنگام خروج از اواپراتور ( بسته ب شرایط تبخیر) متغیر بوده و عموما بین 40-60 درجه سانتیگراد می باشد که باید خنک گردد. اگر مقدار ماده خشک محلول ( بریکس) بین 68-72 % باشد، در تانک های استیل ضد زنگ و یا در بشکه های مناسب در 4 درجه سانتیگراد انبار می گردد. اگر ماده خشک کمتر باشد، باید از روش های مناسبی مانند منجمد کردن، پرکنی داغ، پرکنی استریل استفاده کرد