Много са причините за разваляне на плодовите и зеленчуковите сокове от момента на тяхното добиване. Кислородът от въздуха, с който соковете се насищат при производствените операции, ускорява разпадането на много техни съставки — вит. С, багрилни и дъбилни вещества и др. Между киселините в соковете и металните повърхности на съдовете също протичат химически реакции.
Много са възможностите и за микробно замърсяване на соковете както при тяхното добиване, така и при обработването им, което спомага за бързото изменение на главните им съставни части —захари, белтъчини, киселини и др. Изменения в състава на соковете и влошаване на качеството им могат да настъпят и в резултат на замърсявания от насекоми и гризачи, попаднали в суровините преди получаването на сок. Наядените и повредените плодове и попадналите в соковете части от телата на насекомите са достатъчни да променят вкусовите и други качества на готовата продукция.
Всичко това налага производствените операции за добиване и обработка на соковете да се ускоряват, съхраняват и провеждат при условия, които задържат въздействието на ензимите и развитието на микроорганизмите. За да се осигури дълготрайно запазване на соковете, те се подлагат на технологична операция, която е предназначена да отстрани причините за разваляне, т. е. да консервира соковете. Трудностите за дълготрайното запазване на соковете идват от това, че в някои случаи е необходимо бистрене и вкусово коригиране на соковете.
Съществуват много средства и методи за дълготрайно запазване на соковете: химическо консервиране, електрофизически методи, замразяване, обеззаразяващо филтриране, налягане с въглероден двуокис, топлинно загряване и т. н. За домашно производство на сокове се прилагат два начина:
Консервиране на соковете с химически средства
Химическите консерванти за запазване на соковете се прилагат отдавна в домашни условия. Наред с известните консерванти — натриев бензоат салицилова киселина, мравчена киселина, сега се употребяват още десетки други химически съединения — нипагин, нипазол, калиев сорбат, низин и др. Консервирането с всеки от тях е лесно и ефикасно. Ние считаме, че химическото консервиране на плодови и зеленчукови сокове при домашни условия трябва да се избягва. Химическите средства за консервиране в малки количества не причиняват отравяне, а само запазват соковете. Но при пиене на по-голямо количество сокове се приема и по-голямо количество консервант, който може да навреди на организма. Химическите консервати повлияват вкуса на сока. Те предизвикват и химически промени. Сокът не може да остане натурален.
Запазване на соковете чрез топлина
Запазването на соковете чрез загряване е също познат метод. Топлината убива микроорганизмите, премахва действието на ензимите и запазва соковете от разваляне. Запазването на загретите сокове в отворени или в недобре затворени съдове, бутилки и др. на практика се оказва обаче невъзможно. Скоро след загряването соковете се развалят.
При такова варене ароматните вещества излетяват, багрилата се изменят, настъпва карамелизиране — сокът получава вкус на варено, на компот. Затова загряването не се прилага за дълготрайно запазване на натурални сокове, и то не защото не е ефикасно средство против микроорганизмите, а защото самото загряване се извършва по неподходящ начин.Днес се счита за правилно:
- Загряването на соковете да се извършва, когато те са в движение и на тънки пластове.
- Повишаването на температурата до 75—78° да става за кратко време.
- Съдовете, в които се налива сокът, да са дезинфекцирани.
- Съдовете, в които се съхранява загретият сок, да се затварят херметически.
Пастьоризация и пастьоризатори на сокове
Установи се, че при такова загряване не е нужно сокът да кипне (100°), а е достатъчна температура от 75—78°. При тази температура микроорганизмите и ферментите, които развалят плодовете, се унищожават. Запазването чрез загряване до 100 или до около 75—78° се нарича пастьоризация. Напоследък пастьоризацията е добила много съвършени форми. Тя се провежда напълно механизирано. За кратко време (по-малко от 1 мин) се стига до висока температура и веднага се охлажда на ниска температура. Използува се чувствителността на микроорганизмите към резките промени на температурата. При такива внезапни промени микроорганизмите нямат достатъчно време да се приспособят към по-високите температури и умират. За соковете това е благоприятно, защото липсва време за изменение на състава и оттам и на вкуса им. Пастьоризирането на плодовите и зеленчуковите сокове става в домашни пастьоризатори. Те трябва да имат просто устройство, лесно и бързо да се разглобяват и сглобяват, да имат гладки стени, без остри ъгли, свивки и ръбове, където могат да се натрупват мръсотии. Стените да са тънки, за да минава по-бързо топлината. Металът, от който се изработват, да е добър проводник на топлината. Конструкцията на пастьоризатора да позволява нагряване от двете страни, между които тече сокът. Разстоянието между тях да е колкото може по-малко, за да може сокът бързо да тече и бързо да се нагрява. Да има приспособление за измерване на температурата на загретия излизащ сок. Да има възможност да се увеличава или намалява скоростта на движение на преминаващия през апарата сок. Да има възможност апаратът и сокът в него да се нагряват по-силно и по-слабо.
Загряването на пастьоризатора се извършва с пара или топла вода. В домашни условия би могло да се осъществи и едното, и другото. За предпочитане е загряването с топла вода, защото е по-равномерно и допринася за запазване качествата на соковете, докато загряването с пара има само предимството, че е по-бързо. За домашно производство на натурални плодови и зеленчукови сокове най-подходящ пастьоризатор е Баумановият звънец. Той може да се изработи във всяка техническа работилница, защото има просто устройство.
Бауманов звънец
Този пастьоризатор (фиг. 16) се състои от два звънеца (1 и 2), сложени един върху друг. В долния си край единият е завит нагоре (3) и образува легло, в което се плъзга объл каучуков уплътнител. С долния си край външният звънец притиска каучуковия уплътнител. В горния край на шийката на звънеца и на двата поотделно е направено кантово срещуположно вдлъбяване. По такъв начин се образува кръгъл канал, в който се поставя каучуков уплътнител, както е и на долния край. Двата звънеца се притискат един в друг посредством винт (6), планка (7 и 8) и гайка (9). С крилчатата гайка (9) се натиска звънец 1 върху звънец 2 толкова силно, че уплътняването при 4 и 5 да става херметическо. През кран (10) пастьоризаторът се свързва със съда, в който е сокът за пастьоризиране. Кранът (10) се затваря плътно херметически, така че пространството между двата звънеца и връзката с крана (10) да образуват общ канал, койта има още едно отверстие (11). Сокът се пуща през крана (10), минава през пространството между двата звънеца (12) и се отправя през отвора (11) и кран (14) навън от пастьоризатора. Отворът се съединява с маркуч (13), който отвежда сока до съда, в който трябва да се пълни. Маркучът (13) е снабден с щипка-кран (14), чрез която струята на сока може да се прекъсва. През отвор (11) на тръбата, през която изтича сокът, е поставен термометър (15) който показва на каква температура е загрят изтичащият сок.
За осъществяване на загряването целият aпарат се поставя в съд с вода, който покрива пастьоризатора 2—3 см над планката на крилчатата гайка. Съдът с водата се загрява на печка или огън. Горещата вода покрива външните стени на двата звънеца и затопля сока в пространството ме:жду тях (12). Каналът (12) е само 2—3 мм широк, затова пластът сок е много тънък. Сокът в канала е в постоянно движение отдолу нагоре към изхода на апарата (11). Следователно осъществени са всички условия за бързо загряване, за пастьоризиране. Процесът на пастьоризиране се регулира:
1. Чрез източника за загряване на водата и
2) Чрез притока на пресния сок— кран 10.
Когато желаем да реализираме пълна производителност на апарата, огънят се поддържа така, че водата да ври постоянно. Кранът (14) се отваря толкова, колкото е необходимо, за да излиза сокът, загрят на 78°. Ако кранът е отворен напълно и сокът излиза на 80°, намаляваме огъня за загряване на водата. Ако водата ври редовно, кранът е отворен и температурата не достига 78°, притваряме крана (10) постепенно, докато през отвора (11) протече сок с температура 78°. При нормална работа при постоянно загряване и по-голямо количество сок апаратът се нагласява веднага и пастьоризирането така трябва да протече.
Режим на пастьоризиране. Натуралните плодови и зеленчукови сокове се пастьоризират на температура 75—78°. Производството на сокове е съпроводено от редица отклонения и усложнения, които налагат или времето на загряване да се удължи, или температурата му да се повиши.
Захарите и подобните им вещества задържат унищожаването на микроорганизмите от топлината. Следователно за сокове, в които има прибавена захар, е необходима по-дълготрайна пастьоризация и по-висока температура, отколкото за същите сокове без прибавена захар. При увеличаване на захарността с 10%t времето, необходимо за унищожаване на микроорганизмите, се увеличава с 4—6 мин, а при увеличаване на захарността с 30%, загряването трябва да продължи 20—30 мин. Високата киселинност ускорява унищожаването на микроорганизмите под действието на топлината.
Режимът на пастьоризиране на соковете зависи от вида на наличните микроорганизми. Дрождите с малки изключения се унищожават бързо при температура на нагряването до 62° в течение на 1—2 мин. Неспорообразуващите киселинноустойчиви бактерии се унищожават при нагряване до 65? в течение на няколко минути. Спорообразуващите киселинноустойчиви бактерии загиват при 87—93° в течение на няколко минути. Издръжливите на топлина бактерии се унищожават при 120° в течение на 10—15 мин. Спорите на плесените са далеч по-устойчиви на топлина, отколкото дрождите. По-голямата част от най-многосрещаните микроорганизми се унищожават средно за около 5 мин при температура около 79°. Според киселинността им соковете се пастьоризират различно дълго: киселите — на 75—77°, средно киселите — на 78°, а слабо киселите—на 80°. Високата киселинност ускорява унищожаването на микроорганизмите под действието на топлината.
При видимо замърсяване на соковете с бактерии и плесени времето на пастьоризиране се удължава, а температурата се повишава. Зaxaр се прибавя след загряването, за да се избегне нуждата от повишаване на температурата.
При сладките сокове се прибавя киселина, и то преди тяхното пастьоризиране.
Подреждане и свързване на съдовете за пастьоризиране
Необходимо е сокът за пастьоризиране да е възможно по-високо над пастьоризатора, а пълненето на бутилките — по-ниска от него. Съдът с водата, в който се поставя пастьоризаторът, да е колкото може по-голям. Печката (нагревателят) да съответства на съда, в който се загрява водата с пастьоризатора. Пастьоризаторът да е добре закрепен в съда с водата, да е поставен отвесно, да е неподвижен и да се покрива с вода най-малко до горния уплътнител (фиг. 16). Много важна е връзката на пастьоризатора с маркучите. Всички останали съединения с кранове и уплътнения да са херметически както при загряването на водата, така и по време на пастьоризирането.
Такава уредба (инсталация) е показана на фиг. 17. На специална стойка (1) е поставен съд за сока (2), който ще се пастьоризира. За такъв може да се ползува съд II от апарата за сокоотделяне или друг съд, който лесно се почиства, има кран на дъното (3) и капак за добро затваряне (4). Близо до стойката със съда за сока трябва да се намира печката за загряване (5). Върху мястото за загряване се поставя стабилно съдът с вода и пастьоризаторът (6). Необходимо е съдът също. да има капак, за да не излизат изпарения от водата и да не пръска, когато тя ври силно Капакът да е пригоден да се сляга над съда (6), като допуска връзка със съда (2) и маркуча (9) за пълнене
Важно условие за добро пастьоризиране | е пълната херметичност в пастьоризатора и връзките му (вж. фиг. 16 и 17). Затова се налага много добро затваряне с крилчата гайка и добро качество на каучуковите уплътнители. Те се изработват от вулканизиран
каучук и не трябва да са много твърди, нито много еластични. Особено важно е доброто слепване и притискане на двата края на двата кръга на уплътнителите в пастьоризатора. Двата края на уплътнителя за съединяване се отрязват гладко и полегато. Освен че пастьоризаторът, маркучите и съдът за сока се измиват и дезинфекцират добре преди употребата, след като уредбата е нагласена за работа, се прави изпитване за херметичност и се провежда пълна стерилизация.
След като апаратът е нагласен и потегнат, маркучът се прищипва (9), а кранът (3) се отваря напълно. Съдовете (2, и 6) се напълват с вода. При това положение в пастьоризатора и в неговите връзки се осъществява налягане. Въздухът, затворен в апарата и маркучите, по пътя след крана (3) до мястото на прищипването на маркуча (9) при лоша херметичност ще излезе от мястото, където е нарушена херметичността. След тази студена проба започва загряването в съда (6), при което налягането в апарата се увеличава още повече и нехерметичността се проявява по-добре. След завирането на водата маркучът (9) се освобождава от прекъсването. Водата от съда (2) започва да тече през пастьоризатора. По-късно маркучът отново се притиска (9), но не напълно, а се оставя слабо да тече. При това състояние на апарата— намален изход (9) и загряване на водата в пастьоризатора над 100° — той се изпитва още веднъж за херметичност, а в същото време се извършва пълна стерилизация. Загряването при намален изход (9) трябва да е кратко, като се наблюдава температурата на водата да е около 100° и малко над 100° и да се внимава да не избие някоя връзка на маркучите. Освен това трябва да се вземат мерки за трудово обезопасяване — наблизо да няма случайни лица—този, който работи, да е предпазлив и обезопасен. След изпитанията при висока температура водата от съд 2 се източва, което означава, че стерилизирането на апарата продължава. Когато в съда (2) водата се свърши, налива се сок и пастьоризирането започва. Сокът навлиза през крана (3) в апарата и изтласква намиращата се в него гореща вода, което се наблюдава на изхода (9). Изтичащата гореща вода се изхвърля. Свършването на водата се забелязва по изтичането на оцветения сок. Щом започне да тече сок, краят на маркуча се вкарва в бутилката, в която ще се съхранява сокът. Сега вече започва регулирането на апарата главно чрез кран 3 и силата на огъня, за да протича пастьоризирането на сока при температура, не по-ниска от 75° и не по-висока от 78°. Първото количество загрят сок, ако е бил под 75°, се връща за ново пастьоризиране.
