Для консервирования сока без пастеризации и обеспложивающей фильтрации издавна применялся целый ряд пищевых антисептиков: нелетучих — бензойная, муравьиная и салициловая кислоты или их соли, и летучих — SO2 и горчичный жмых, действующим началом которого является аллил-горчичное масло.
В настоящее время в результате специальных медицинских исследований из нелетучих пищевых антисептиков не запрещена только бензойная кислота (бензойно-кислый натрий), однако и она не считается совершенно безвредной для организма человека, тем более, что количество ее для консервирования велико — до 1 грамма на литр.
Бензойная кислота снижает, кроме того, устойчивость соков к помутнению и неблагоприятно влияет на цвет. Удалить эту кислоту перед потреблением продукта практически невозможно.
Предложены некоторые новые антисептики и антибиотики, но и они не лишены недостатков.
Летучие антисептики не имеют перечисленных выше недостатков и сравнительно легко удаляются физическими методами (вакуум с нагреванием, проветривание), a SO2, кроме того,—химическим методом. Это заставляет отдать предпочтение летучим пищевым антисептикам. SO2 и аллил-эфирному (горчичному) маслу, действующему началу пищевой горчицы.
Применение SO2 как антисептика и консерванта для пищевых продуктов широко распространено во всем мире: горчица же не получила распространения, возможно, в связи с преобразованием аллил-горчичного масла, отрицательно сказывающимся на вкусе и аромате продукта в процессе выдержки при доступе воздуха.
Наоборот, при защите от окисления аллил-горчичное масло не придает соку неприятных гонов в аромате и вкусе и может быть к тому же в нужный момент удалено переливкой, лучше при вакууме и нагревании до 40°.
Кислород отрицательно влияет также на сухой горчичный порошок (жмых), отчего для консервирования соков желательно пользоваться свежим горчичным порошком.
Есть и другие существенные отрицательные стороны, с которыми нужно считаться при консервировании летучими антисептиками. Это, во-первых, хорошая приспособляемость и неприхотливость дрожжей и других микроорганизмов сока к внешним условиям и в частности к пищевым антисептикам; во-вторых, ускоренные рост и размножение микроорганизмов, заставляющие быстро отделять сок от мезги и консервировать его; в-третьих- связанный с окислением необратимый переход летучих пищевых антисептиков в нелетучие.
Сложный вопрос холодного консервирования сока удалось решить только после многолетнего изучения роли кислорода для жизнедеятельности микроорганизмов, обычно вызывающих брожение виноградного сока.
Оказалось, что эти микроорганизмы не являются условными анаэробами, легко обходящимися без кислорода. Наоборот, масштаб их жизнедеятельности в герметической таре определяется исходным количеством кислорода, находящегося в среде или в вегетативных формах микроорганизмов.
Об этом свидетельствует следующий легко воспроизводимый опыт.
Из совершенно целых неповрежденных гроздей винограда стерильно отжимают сок и разливают его в две также стерильные колбочки. Одну из них помешают в вакуум-эксикатор и немедленно откачивают воздух, вторую прикрывают стерильной ватой и ставят в тех же условиях рядом с эксикатором.
На второй день во второй колбочке начинается брожение сока, а через 3—5 дней он выбраживает полностью. В этом же соке, находящемся в эксикаторе, никакого брожения не обнаруживается и через 7-10 дней.
Опыт свидетельствует о возможности консервирования сока простым вакуумом, однако он не удается, если в соке находятся вегетативные формы микроорганизмов. В последнем случае брожение наблюдается и в условиях вакуума, хотя и значительно более слабое.
Следовательно, в производственных условиях консервировать сок вакуумом нельзя, так как практически невозможно собрать много винограда без всякого повреждения ягод. Кроме того, на отделение сока в больших количествах требуется время, в течение которого репродуктивные формы микроорганизмов, попавшие в благоприятную среду, пробуждаются, становятся вегетативными и запасаются кислородом. В этой стадии они уже не нуждаются в нем на период нескольких генераций.
Каждый организм для своего существования требует определенного комплекса различных факторов, причем уровень их изменяется в зависимости от состояния организма. Так, в период покоя он сравнительно легко выносит недостаток влаги, тепла и кислорода, повышенное количество вредных веществ (в том числе антисептиков), воздействие различных видов энергии и пр. Однако недостаток этих факторов затрудняет организму выход из стадии покоя, и наоборот, при наличии свободного кислорода, тепла, влаги, элементов минерального и азотистого питания организм выходит из стадии покоя и сразу же запасается всем тем, чем он может запастись, и прежде всего кислородом. Поэтому вегетативные формы микроорганизмов малочувствительны к недостатку кислорода, т. е. к вакууму.
В связи с этим рекомендовать для производства бескислородный способ в чистом виде практически невозможно. Речь может идти только о способе, при котором вегетативные формы микроорганизмов предварительно удаляются или уничтожаются каким-либо воздействием, физическим или химическим. Причем умертвить, а часто и удалить вегетативные формы значительно проще, чем репродуктивные, находящиеся в стадии покоя.
Таким образом, бескислородное консервирование сока основано на острой потребности репродуктивных форм микроорганизмов в кислороде для своего пробуждения и на значительно меньшей выносливости вегетативных форм к внешним воздействиям (повышенным температурам, различным видам облучений, ультразвуку, антисептикам и пр.).
Консервирование сока в бескислородных условиях позволяет поэтому резко снизить дозировки пищевых антисептиков — пищевой горчицы или сернистого ангидрида и предохраняет их от нежелательных изменений.-—образования тиоспиртов и тиоэфиров с неприятным резиновым или чесночным тонам, а также серной кислоты. Защита от окисления сохраняет, кроме того, сортовой аромат сока и препятствует дегидратации и выпадению в осадок витаминов и некоторых других ценных веществ.
Все вместе взятое позволяет повысить диетические и вкусовые качества сока за счет предупреждения нежелательного изменения аромата и вкуса, вызываемого пастеризацией, а также консервированием пищевыми антисептиками при широком доступе воздуха и при больших дозировках антисептика.
Сок, консервированный в бескислородных условиях, очень хорошо самоосветляется (особенно при пониженных температурах, но не ниже —2 —3°, при которых сок замерзает), так как в нем не идут процессы, связанные с последействием воздействия кислорода (дегидратация, агрегация).
Случаев плохого осветления соков в нашей практике не наблюдалось, хотя испытывался сравнительно разнообразный сортимент и в довольно значительных количествах — свыше 2500 декалитров.
Одновременно с приготовлением соков по-методу бескислородного консервирования в качестве контроля готовили сок и методом пастеризации после осветления путем отстоя на SO2.
Кроме этого, ряд сортов и гибридных форм был испытан для производства сока только методом пастеризации. Результаты этого опыта показали, что пастеризация на большинство соков из винограда сортов Мускат белый и венгерский, Гарс Левелю в купаже с Семильоном, Мюскаделем, Рислингом и Сибирьковым действует отрицательно. Особенно сильно страдает при пастеризации сок из Сильванера. Его оценка снижается с 7,5 до 6,6 балла.
На сок из красных сортов пастеризация может оказывать различное действие. Так, сок Каберне хотя и изменяет аромат, но изменение это носит приятный характер. Совершенно иное положение (без специальной зашиты от окисления) наблюдается по другим красным сортам и особенно по Цимлянскому черному и Плечистику, у соков которых при пастеризации появляется слабый фенольный тон.
Качество соков из Алиготе и Кумшацкого белого при пастеризации не снижается, хотя и несколько изменяется.
В итоге можно прийти к следующему выводу: качество сока, консервированного малыми дозами горчицы (для мускатов — SO2), как правило, выше качества соков, консервированных пастеризацией.
Интересны опыты по выявлению рациональных приемов розлива сока в стекло, а также режима его хранения.
Для розлива брались соки с минимальной дозировкой горчицы или сернистой кислоты — по 100 миллиграммов на литр количество SO2, вводимого при двойной закурке,— 50—60 миллиграммов на литр.
В условиях резкого ограничения кислорода в среде (закурка герметичного объема тары серой до отказа) дозировку пищевых антисептиков — SO2 и горчицы можно уменьшить в 8-10 раз по сравнению с консервированием сока в аэробных условиях.
Стерильный розлив хорошо осветлившегося сока в бутылки также обеспечивает его сохранность до 3 лет и более. Для длительного хранения сока в стеклянной таре огромное значение имеет техника ее подготовки.
Оказывается, что ополаскивание бутылок 2-процентным раствором H2SO3 с последующим наполнением бутылок СО2 дает лучшие результаты при длительном хранении (год и более) в условиях неравномерной, повышающейся до 22—24° температуры. Наоборот, при кратковременном хранении и более умеренной температуре (до 16°) вполне достаточно ополаскивать бутылки спиртом и вслед за этим наполнять их углекислотой. Сок при этом, получает самую высокую оценку, а из бутылок, ополоснутых сернистой кислотой, — самую низкую. Такая же закономерность наблюдалась и по многим другим опытам. Затем оценки изменились в пользу ополаскивания H2SO3.
Некоторый интерес представляют наши опыты по сохранению сока под пленкой.
Результаты их показали, что сок под пленкой хорошо осветляется и дает вполне удовлетворительный во вкусовом отношении продукт.
Есть основание полагать, что главное значение для предупреждения забраживания сока при пленковании также имеет кислород, так как сок после проветривания и введения винных дрожжей сбраживает до сухого вина. Сложность проведения в наших условиях физиологической оценки антибиотиков, выделяемых плесенями, заставила прекратить работу по пленкованию сока.
Бескислородный способ производства соков испытывался в институте семь лет в полупроизводственных условиях (в бочках) и в сравнительно большом объеме. Это дает право рекомендовать способ для внедрения в производство.
Одно из достоинств бескислородного консервирования сока в том, что оно позволяет обходиться без сложного оборудования (холодильников и фильтров) за счет использования естественного холода и самооклейки (при осенне-зимнем похолодании), что очень сильно упрощает технологический процесс, на 20—30 процентов снижает себестоимость сока и позволяет сделать этот продукт массовым.
Необходимые условия, ограничивающие поступление кислорода: герметическая тара (стальные или железобетонные резервуары, стеклянные баллоны) с приспособлением для автоматического регулирования уровня жидкости. Цель этого регулирования — предупредить образование воздушной камеры при сжатии и возможный автоматический отъем при расширении сусла.
Парафинируют бочки одним из двух способов: 1) втирают малярной кистью расплавленный парафин во внутреннюю нагретую поверхность раздненной бочки; 2) вливают расплавленный парафин (2—3 кг) в предварительно нагретую бочку и покатывают ее по бокам и доньям 1—2 минуты и сливают излишний парафин. При покатывании нужно обращать внимание на отсутствие в бочке течи парафина. Если она обнаруживается, нужно немедленно ее законопатить рогозом, иначе через эти места будет проходить воздух, особенно при малейшем повышении давления в связи с колебанием температуры.
Норма расхода парафина — 110—130 граммов на кв. метр, или примерно 0,8—1,0 килограмма на бочку емкостью 50 декалитров.
Для консервирования используют виноградный сок самотек из только что собранных и непомятых гроздей при условии его немедленного отделения от мезги. Сбор винограда для соков производят по утрам и при наступлении осеннего похолодания.
Тару перед наполнением ее соком надо до отказа закуривать серными фитилями (18—22 окурника на бочку емкостью 50 дкл). После этого в нее наливают закрытым способом (самотеком или накачиванием помпой через шланг с мор душкой) только что отделенный сок-самотек. При перекачивании следят, чтобы не было засасывания воздуха обоими шлангами. Первую порцию засосанного сусла (1,5-2дкл), в меру обогащенного кислородом, сливают отдельно. При накачке помпой через мордушку в до отказа закуренную бочку происходит поглощение сернистого газа в количестве: суслом — от 25 до 35 миллиграммов на литр, водой — от 35 до 45, в зависимости от температуры.
Налив сусло, верх стенок бочки выстукивают, чтобы удалить пузырьки воздуха и SO2, затем доливают бочку дополна и плотно закрывают поперечным шпунтом, обернутым чаканом (но не забивают) и заливают смолкой.
Через двое суток осветлившееся сусло снимают с осадка самотеком в другую, также до отказа закуренную бочку.
Первую порцию сусла сливают отдельно, а шланг опускают до дна приемной бочки. При такой технике перемещения сусло обогащается S02 значительно слабее — обычно не свыше 15 миллиграммов на литр.
По ходу налива прибавляют один из пищевых антисептиков (горчичный жмых или сернистый газ) в дозировке, зависящей от окружающей температуры: до 12°—100 миллиграммов на литр, при 16°—150 и при 18—20° —200.
Горчичный жмых для быстрого выделения из него аллил-горчичного масла надо подготовить заранее. Его замешивают с горячей кипяченой водой в соотношении 1:2 и выдерживают закрытым при температуре 30—40° в течение 12—14 часов.
В связи с тем, что бочку наполняют без оставления зеркала, или воздушной камеры, создается опасность разрыва посуды от расширения сока при нагревании, а при сжатии сока — засасывания в него кислорода воздуха.
Чтобы автоматически регулировать уровень жидкости в посуде, желательно применять специальные резервные баллончики, равные примерно 0,6—0,7 процента емкости тары. Для бочек можно применять футбольные или несколько более упругие резиновые камеры, которые надевают на контрольную трубку.
С этой целью поперечный шпунт заранее просверливают в середине и вводят в него контрольную латунную трубку. На конец трубки, смазанной нитроцеллюлозным (или другим гидрофобным) клеем, надевают резиновую камеру. Затем место соединения вновь промазывают этим клеем сверху, а шпунт заливают смолкой.
Общее содержание пищевых антисептиков в соке при консервировании горчицей составляет: горчичного жмыха—100 миллиграммов на литр и сернистого ангидрида, вводимого при двух до отказа закурках пустых бочек,— 40—60 миллиграммов на литр; при консервировании сернистой кислотой к сернистому газу, вводимому при двух закурках до отказа, добавляют, если нет холодильника, 80—100 миллиграммов на литр SO2 в виде жидкой сернистой кислоты.
При такой дозировке антисептиков содержание свободной сернистой и ее солей составляет в декабре-январе не более 25—35 миллиграммов на литр при консервировании сока сернистой кислотой и не более 8—15 — при консервировании горчицей. Последние дозировки безвредны. В сухом вине разрешается содержание свободной сернистой до 20 миллиграммов на литр, но 25—35 миллиграммов SO2 на литр при реализации сока допускать не следует. В этом случае нужно снизить дозировки переливкой или вакуумом при подогреве сока или же предупредить потребителя о необходимости перед потреблением кипятить сок в течение 3—5 минут.
Перспективы дальнейшего усовершенствования методов бескислородного консервирования сока. Как видно из предыдущего, бескислородный принцип, не нарушающий диетических и пищевых качеств продукта, можно использовать в нескольких направлениях. Совмещение бескислородного принципа со сниженными дозами пищевых антисептиков, с охлаждением, вакуумом или применением аскорбиновой кислоты дает возможность разработать следующие четыре метода консервирования сока: 1) сниженных дозировок пищевых антисептиков; 2) холодильный; 3) вакуумный (безвоздушный); 4) аскорбиновый.
При совершенном совмещении принципа с методом (приемом) каждый из указанных методов консервирования способен дать хороший результат, однако во многих случаях практически удобнее будет пользоваться некоторым комплексом приемов, например вакуумный метод совмещать с холодильным или аскорбиновым или же с тем и другим вместе.