Соки консервируют следующими методами.
Пастеризация сока. Герметически укупоренный сок пастеризуют при 73—85°С. В зависимости от температуры пастеризации, вида сока и тары продолжительность процесса составляет 10—60 мин. Сократить продолжительность пастеризации в 4—5 раз можно путем применения непрерывно действующих пастеризаторов, обеспечивающих вращение банки и более быстрый прогрев ее содержимого.
После пастеризации тару с соком интенсивно охлаждают.
Горячий розлив. Плодовые соки обладают высокой активной кислотностью и поэтому могут служить средой для развития лишь нестойкой к нагреванию микрофлоры — плесеней и дрожжей. Бактерии в кислой среде не развиваются и опасности для соков не представляют.
Учитывая это обстоятельство, соки иногда консервируют методом горячего розлива. С этой целью сок подогревают в теплообменниках непрерывного действия в течение 30—40 сек до 90—95° С и в горячем виде разливают в предварительно простерилизованные трех — и десятилитровые бутыли, которые тотчас же герметически укупоривают. Сок в бутылях остывает медленно, благодаря чему достигается стерилизующий эффект.
Данный метод применяют преимущественно для консервирования виноградного сока-полуфабриката. Недостатком метода является длительное нагревание продукта, которое дает толчок меланоидиновым реакциям. В результате сок иногда приобретает неприятный вареный привкус и темнеет. Эти недостатки могут проявляться не сразу после нагревания, а значительно позднее, в процессе хранения сока.
Указанных недостатков можно избежать путем асептического консервирования сока в мелкой таре и хранения сока-полуфабриката в больших танках на холоду в атмосфере углекислого газа.
Асептическое консервирование. Этот метод заключается в прогреве сока до температуры 120—135° С в течение 15—20 сек с последующим быстрым охлаждением до 35—50° С и розливом в тару в стерильных условиях. Подогрев и охлаждение сока производятся в трубчатых или пластинчатых теплообменниках непрерывного действия. Расфасовка осуществляется в закрытой системе, в атмосфере перегретого пара. Тара (жестяные банки и крышки) пеоеп оасфасовкой стерилизуется перегретым паром при 210°С.
Асептическое консервирование соков и пюреобразных продуктов по схеме ВНИИКОПа производится следующим образом. Сок поступает в сборник, в котором подогревается до 60—70° С, и насосом 3 прогоняется через строенный теплообменник, в котором сначала подогревается до 130° С, а затем охлаждается до 20—30° С. Охлажденный сок расфасовывается в жестяные банки на наполнителе, которые укупориваются на закаточной машине.
Стерилизующее фильтрование. Сок может быть освобожден от микроорганизмов путем фильтрования через пластины СФ или ЭК, изготовленные из прессованного асбеста и целлюлозы и имеющие очень мелкие поры. Фильтрование производят на фильтрпрессе, который перед пуском в работу стерилизуют паром в течение 45—60 мин. Обработке подвергают кристально прозрачный сок, так как взвешенные частицы легко забивают чрезвычайно мелкие поры фильтра. Срок работы пластин составляет до 6 ч. После использования пластины сжигаются, так как на них откладываются микроорганизмы.
Профильтрованный сок должен быть немедленно расфасован в тару в асептических условиях во избежание повторного обсеменения продукта микроорганизмами. Установки для асептического розлива стерильно Фильтрованного продукта применяются в виноделии. Розлив продукта и укупорка тары в такой установке производятся в застекленной камере, находящейся в изолированном помещении, в которое подается прошедший фильтрование стерильный воздух. Давление воздуха в помещении, в котором находится установка, несколько выше атмосферного, благодаря этому создается воздушный подпор, препятствующий поступлению в установку наружного нефильтрованного воздуха.
Для стерилизации бутылки промывают в автоматической моечной машине, затем воздух из них вытесняют сернистым ангидридом, который можно заменить фильтрованным стерильным воздухом. Подготовленная тара немедленно заполняется и укупоривается. Подача промытых бутылок в установку и отвод наполненных бутылок производятся через шлюзы, изолирующие установку от окружающего пространства.
Стерилизующее фильтрование и асептический розлив устраняют необходимость пастеризации сока и поэтому обеспечивают полное сохранение природных вкусовых качеств и букета сока.
Хранение соков в атмосфере СО2. Углекислый газ подавляет жизнедеятельность микроорганизмов. В его присутствии резко падает также активность ферментов. На этом основано хранение плодовых соков, насыщенных углекислым газом, в герметически закрытых стальных эмалированных баках-цистернах (танках) емкостью 15 000 л и более.
Концентрация углекислого газа, обеспечивающая сохранение сока, составляет 1,5% (к массе сока). Растворимость газа, как известно, прямо пропорциональна его парциальному давлению над жидкостью и с повышением температуры уменьшается. Для того чтобы обеспечить требуемое насыщение (1,5% СО2), нужно поддерживать следующее давление углекислого газа в зависимости от температуры хранения сока.
При комнатной температуре сок должен храниться под значительным давлением углекислого газа, что связано с техническими трудностями: цистерны должны выдерживать высокое давление, для насыщения сока газом нужны сатурационные насосы или смешивающие колонки, обеспечивающие быстрое и равномерное распределение газа в соке.
Вместе с тем при достаточно низкой температуре хранения насыщение сока углекислым газом может быть заменено созданием газовой «подушки». Если над соком в цистерне вместо воздуха находится углекислый газ, а температура составляет —1-2° С, то микробиологические процессы не происходят.
Более низкие температуры хранения не применяют во избежание образования льда.
Загрузку цистерн соком производят следующим образом. Перед началом сезона проверяют целость эмали и герметичность вентилей и кранов. Если в цистерне хранился виноградный сок, то прочно сросшиеся кристаллы винного камня удаляют, обрабатывая танк в течение 2—3 суток 1,5%-ным раствором каустической соды или 3%-ным раствором соляной кислоты. Внутреннюю поверхность танка стерилизуют 6%-ным раствором известкового молока или 2%-ным раствором едкой щелочи с последующей тщательной промывкой горячей и холодной водой. Хорошие результаты дает стерилизация танков антиформином, который представляет собой 1%-ный щелочной раствор, содержащий в 1 л 1000 мг активного хлора. Для стерилизации кранов и арматуры танка используют этиловый спирт — ректификат.
С целью удаления воздуха танк перед загрузкой сока заполняют водой, а затем воду вытесняют углекислым газом.
Свежеотжатый сок перед загрузкой в танки процеживают через сито, центрифугируют, а затем пропускают через систему непрерывно действующих теплообменников, в которых сок сначала пастеризуется при 90—92° С в течение I мин, а затем охлаждается до —1—2° С. Быстрое охлаждение достигается путем обработки сока в ультраохладителе. Ультраохладитель состоит из трех горизонтальных цилиндров с мешалками, включенных последовательно. Цилиндры имеют двойные стенки, в пространстве между которыми кипит аммиак (непосредственное охлаждение). Сок прогоняется через аппарат насосом.
Охлажденный сок поступает непосредственно в цистерны, в которых хранится под давлением СO2 49— 98 кн/м2 (0,5—1,0 ат) при температуре —1-5- —2° С. В таких условиях сок хорошо сохраняется длительное время (свыше года). Во время хранения следят за температурой и наличием углекислого газа в незаполненном пространстве цистерны. Так как некоторое количество газа (около 10% по объему) растворяется в соке, в цистерну добавляют углекислый газ из баллонов.
Качество хранящегося сока систематически контролируют, проверяя в нем содержание спирта и подвергая его микробиологическому анализу.
В танках хранят сок-полуфабрикат, чаще всего виноградный. После хранения сок окончательно обрабатывают (центрифугируют, фильтруют), расфасовывают в мелкую тару и пастеризуют.
Во Франции яблочный и виноградный соки хранят в танках в атмосфере азота, без искусственного охлаждения.
Газирование сока. Насыщение сока углекислым газом значительно улучшает вкус продукта. Газированный сок приобретает приятные освежающие свойства, легче утоляет жажду. Углекислый газ улучшает букет напитка, придает ему игристость. В организме человека СО2 способствует выделению желудочного сока, а также перистальтике. Углекислый газ входит в состав крови и играет большую роль в обменных процессах организма; тормозит окислительные процессы в соке и подавляет развитие микроорганизмов.
Выработка газированного сока осуществляется следующим образом. Полученный обычным путем сок охлаждают до 2—4° С, а затем газируют. Растворимость газа в соке повышается с уменьшением температуры и увеличением давления.
Газирование производят путем барботирования углекислого газа через сок в акратофоре или сатураторе. Акратофор представляет собой бак из некорродирующего материала, оборудованный двутельной рубашкой для подачи холодного рассола и барботером, через который поступает углекислый газ. Давление в акратофоре должно составлять 196—245 кн/м2 (2,0—2,5 ат). Газирование заканчивают, когда содержание СO2 в соке достигает 2—3 г/л.
Перед загрузкой акратофор заливают доверху горячей водой, чтобы вытеснить воздух и простерилизовать внутреннюю поверхность аппарата. Затем воду вытесняют из акратофора углекислым газом и заполняют его до отказа соком. Одновременно в рубашку аппарата пускают холодный рассол, поддерживая температуру не выше 4° С.
Хорошие результаты газирования сока достигаются в вакуум-сатураторе непрерывного действия, в котором сок проходит через деаэратор, а затем через сатурационную колонку. Газированный в этом аппарате сок содержит до 5 а СО2 в 1 л.
Газированный сок повторно фильтруют в холодном состоянии и разливают в бутылки, которые укупоривают корончатыми крышками СКК. Во избежание вспенивания сока розлив производят на изобарических наполнителях, в которых давление в бутылках при розливе поддерживается такое же, как в акратофоре или сатураторе. Бутылки с газированным соком пастеризуют по смягченному режиму.