8 Характеристика и химический состав плодово-ягодного сырья и соков.

Одним из основных полуфабрикатов ликерно-водочного производства яв­ляются спиртованные плодово-ягодные соки, получаемые как из культурных, так и дикорастущих плодов и ягод.

Важнейшим показателем степени использования плодово-ягодного сырья является выход натурального сока. Он зависит от вида сырья, его физиоло­гических и биохимических свойств, что связано с агротехническими и агро­биологическими условиями его выращивания.

При производстве соков используются сочные плоды.

Химический состав плодово-ягодного сырья весьма сложен и разнообра­зен. Он колеблется в широком диапазоне и зависит от вида и сорта плодов и ягод, климата, метеорологических условий вегетационного периода, условий агротехники и пр.

Растворимые, или экстрактивные вещества, содержащиеся главным обра­зом в клеточном соке и извлекаемые из сырья в процессе его дробления, представляют собой сахара, многоатомные спирты, пентозаны, пектин, глюкозиды, кислоты, азотистые вещества (аминокислоты, амиды, аммиачные со­единения, нитраты), дубильные и красящие вещества (танниды, антоцианы и др.), ароматические вещества (эфирные масла), витамины, ферменты и не­которые соли неорганических кислот и оснований.

В ликерно-водочном производстве экстрактивные вещества формируют вкус, аромат и цвет готового напитка.

Вода. Плодово-ягодное сырье содержит до 95% свободной и коллоидно-связанной воды. Коллоидносвязанная вода существенно отличается от сво­бодной по физико-химическим свойствам и не является растворителем. В сырье се содержится 10-25%.

Сахара. Сахара (полисахариды 1-го порядка) — одни из важнейших компонентов плодово-ягодных соков. В плодах и ягодах они обнаружены глав­ным образом в форме глюкозы, фруктозы и сахарозы. Тщательное хроматографическое исследование свежеотжатых соков черной смородины и клубники позволило установить еще и маннозу.

Сахара, содержащийся в плодово-ягодном сырье, различны по сладости. При сравнении сахаров сладость сахарозы принимают за 100%.

Порог ощущения для сахарозы 0,38%, фруктозы 0,25% и глюкозы 0,55%. Вкусовые достоинства плодов, ягод и соответствующих соков зависят от ка­чественно-количественного состава сахароз и, кроме того, от содержащихся в них органических кислот, дубильных веществ, глюкозидов и алкалоидов.

Спирты. Современные методы анализа позволили в натуральных айвовом, абрикосовом, грушевом, персиковом, рябиновом, сливовом, черешневом и яблочном соках обнаружить шестиатомные спирты: сорбит и маннит.Сорбит образуется при восстановлении гексоз.

Полисахариды 2-го порядка. Важным компонентом плодов, ягод и соответ­ствующих соков являются также полисахариды 2-го порядка. К ним относятся целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза (полуклетчатка) и крахмал.

Целлюлоза составляет основную часть оболочек растительных клеток. Она нерастворима в воде, но набухает в ней, нерастворима и в водно-спирто­вых растворах. Гидролизуется ферментом целлюлазой.

Гемицеллюлоза содержится в значительном количестве в одревес­невших частях растений, например семенах и пр. Гемицеллюлоза не раство­ряется в воде, но растворима в щелочных растворах. Гидролизуется кислотами легче, чем целлюлоза, образует маннозу, галактозу, арабинозу или ксилозу.

Пектиновые вещества. Элементарным звеном этих высокомолекулярных соединений является галактуроновая кислота.

В пектиновых веществах различают протопектин, пектин, пектиновую кислоту и пектинаты, пектовую кислоту и пектаты.

Протопектин нерастворим в воде, строение его сложное и точно не установлено. Он переходит в растворимый пектин лишь после обработки раз­бавленными кислотами и в результате, действия фермента протопектиназы. Растворимый пектин представляет собой полисахарид, состоящий из соединенных между собой остатков галактуроновой кислоты, присутствующей в нем в виде метилового эфира. Пектин осаждается спиртом. Он дает студни в присутствий сахара и кислоты.

Пектиновые вещества играют важную роль при созревании, хранении и особенно при переработке плодово-ягодного сырья. В процессе развития пло­дов в клеточных стенках отлагается протопектин, этим объясняется жесткость незрелых плодов. Во время созревания плодов протопектин расщепляется, переходя в растворимый пектин; плоды становятся менее жесткими.

Степень расщепления протопектина в пектин при созревании плодов влияет на выход сока при его производстве, на его осветление. Появление устойчивой мути в соках объясняется коллоидным состоянием пектиновых веществ. Даже незначительное их содержание может вызвать впоследствии помутнение соков в процессе хранения.

Пектиновые вещества содержатся во всех плодах и ягодах, особенно вы­соким их содержанием отличаются черная смородина, слива и яблоки.

Дубильные вещества. Одним из важнейших факторов формирования вкусовых показателей плодово-ягодных соков являются дубильные вещества. Они представляют собой вещества полифенольного характера, сложную смесь близких по составу соединений, хорошо растворимых в воде, обладающих терпким вяжущим вкусом, и обычно характеризуются молекулярной массой 1000…5000.

При окислении дубильные вещества переходят в темноокрашенные соеди­нения - флобафены, при этом наблюдаются реакции ангидризации и полиме­ризации.

В процессе хранения соков и ликеро-водочной продукции содержание ду­бильных веществ может уменьшаться, что, вероятно, объясняется фермента­тивным окислением. При тепловой обработке субстратов, в результате которой деятельность ферментов прекращается, этого явления можно избежать. Обработка соков или плодов низкими температурами также способствует снижению содержания в них дубильных веществ, поскольку при замораживании вследствие нарушения клеточной структуры создаются условия для проник­новения воздуха внутрь клетки, окисления дубильных веществ и образования нерастворимых комплексов дубильных веществ с белками и алкалоидами. Этот принцип используется в технологии соко-морсового и ликеро-водочного производства, когда сырьем служат рябина, терн, кизил и айва.

Дубильные вещества подразделяют на две группы: гидролизуемые и кон­денсированные. Гидролизуемые дубильные вещества под действием фермента или кислоты гидролизуются с образованием более простых соединений фенольного и нефенольного характера.

При добавлении солей двухвалентного железа гидролизуемые дубильные вещества окрашиваются в темно-синий цвет.

Конденсированные дубильные вещества, типичным представителем кото­рых являются катехины, лишены способности гидролизоваться, при добавле­нии солей двухатомного железа они окрашиваются в темно-зеленый цвет.

Красящие вещества. Для ликерно-водочного производства представляют интерес такие красящие вещества, как антоцианы, флавоны и катехины.

Флавоны – это желтые, оранжевые и бурые пигменты, представляющие собой производные γ-пирона. Флавонолы образуют многообразные гликозиды чаще всего являющиеся производными таких пигментов, как кверцетин, мерецитин, кемпферон.

Антоцианы. Относятся к гликозидам, которые под действием ферментов. Кислот разлагаются на сахар и антоцианидины.

Антоцианидины способны образовывать в кислой среде оксониевые соединения, т. е. присоединять к атому кислорода кислоту, например, хлористый водород. Оксониевые соединения представляют собой сильные кислородные основа­ния и прочно удерживают присоединенный ими хлористый во­дород. В то же время они содержат фенольные гидроксилы, благодаря чему могут давать соли и основания.

Антоцианидины отличаются от антоцианов тем, что последние являются гликозидами, а антоцианидины соответственно являются агликонами (оксисоединениями) соответствующих гликозидов.

Азотистые вещества. В формировании вкуса и аромата пищевых продук. тов существенную роль играют азотистые вещества. В состав азотистых со­единений плодов и ягод входят белковые вещества, аминокислоты и их ами­ды, основания, соли аммиака и азотной кислоты. Исследование азотистых со­единений плодово-ягодных соков весьма затруднительно из-за их относительно невысокого содержания.

Основное значение аминокислот в образовании букета и вкуса соков и ликеро-водочных изделий заключается в их участии в химических и биохими- . ческих процессах, ведущих к образованию органолептически активных ве­ществ — спиртов, альдегидов, кислот и эфиров. Имеется достаточно данных о влиянии аминокислот на формирование аромата и вкуса соков и ликеро-водочной продукции.

В вопросе изменения качества соков исклю­чительно важное значение придают меланоидиновым (сахароаминным) реак­циям. В процессе хранения плодово-ягодных соков или их тепловой обработки в результате меланоидиновых реакций происходит накопление комплекса продуктов, которые определяют органолептические характеристики соков.

Нередко после хранения в плодово-ягодных соках и ликеро-водочных из­делиях, наблюдается появление несвойственных им органолептических оттен­ков, что отрицательно сказывается на их качестве.

Эфирные масла. Легколетучие вещества, обычно нерастворимые в воде, представляющие собой сложные смеси спиртов, фенолов, кетонов, альдегидов, эфиров, кислот, терпенов и других соединений.

Эфирные масла определяют запах, аромат, цвет плодов, ягод и соот­ветствующих соков, вин

Гликозиды. Они представляют собой эфирообразующие соединения са­харов со спиртами, альдегидами, дубильными веществами и другими соеди­нениями, содержатся во многих видах сырья. В плодово-ягодном сырье наи­более известен амигдалин, содержащийся в семенах горького миндаля, яблок, вишен, слив, абрикосов, айвы, рябины, терна, черемухи. При действии на амигдалин фермента эмульсина он расщепляется на составные части с обра­зованием синильной кислоты, глюкозы и бензальдегида.

В полуфабрикатах (соках, морсах) имеется амигдалин. так как часть ко­сточек дробится в технологическом цикле производства. В соке брусники и клюквы обнаружен вакцинин. имеющий горький вкус.

Ферменты. Плодово-ягодное сырье богато ферментами — биологическими катализаторами

Витамины. Растительное сырье богато различными витаминами, которые делят на две группы: растворимые в воде и растворимые в жире. Для ликерно-водочного производства представляют интерес водорастворимые ви­тамины. В эту группу входят витамины В _ь В₂, В₃, В₆, В₉, РР, Н, инозит Р и С.

Минеральные вещества. Плодово-ягодные соки содержат сотые доли про­цента кальция, калия, натрия, кремния, марганца, магния, фосфора и ты­сячные доли процента железа, меди, цинка, йода и бария. Общее содержание минеральных веществ в соках находится в пределах 0,2—1,5%.

Солями калия особенно богаты абрикосовый, виноградный и яблочный соки. Содержание в соках тяжелых металлов регламентируется ГОСТами всех стран. Это вызвано тем, что в результате применения удобре­ний и ядохимикатов тяжелые металлы из почвы переходят в плодово-ягодное сырье, а затем в соки.