Введение

В современной пищевой промышленности наблюдается рост производства продуктов, которые обладают сбалансированными органолептическими показателями, пищевой ценностью и наделены функциональными свойствами. Особенно активно развивается сегмент безалкогольных напитков, в том числе из растительного сырья, поскольку данная категория в наибольшей степени отвечает новым запросам потребителей [2].

Рост популярности напитков на растительной основе обусловлен совокупностью факторов, среди которых ключевыми являются научно подтвержденная польза для здоровья – в первую очередь для пищеварительной системы, а также соответствие современным запросам потребителей: натуральность, безлактозная продукция, вегетарианская или веганская диета, новые вкусо-ароматические сочетания. В связи с этим актуальным становится разработка технологии ферментированных напитков из растительного сырья, обогащенных различными добавками.

Объекты и методы исследования

Цель работы: разработка технологии и машинно-аппаратурной схемы ферментированного растительного напитка на основе кешью, а также подбор технологических параметров и оборудования. Объектом исследования в данной работе является ферментированный напиток на основе кешью.

Экспериментальная часть

В качестве основного сырья для разработки ферментированного растительного напитка были выбраны: вода, кешью, изолят соевого белка. А также технологические вспомогательные средства – ферментные препараты амилосубтилин и глюкаваморин [1].

Выбор ореха обусловлен ключевыми факторами – кешью содержит жирорастворимые витамины Е, К, которые не разрушаются при термической обработке, а также богат минеральными веществами – магнием, фосфором и калием. Важными показателями являются высокие органолептические свойства сырья и наличие в его составе крахмала, необходимого для проведения процесса ферментации амилолитическими ферментами. Для повышения биологической ценности используется изолят соевого белка, который содержит все незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, изофлавон и фитостерин [4].

Предлагается технологическая схема производства растительного напитка (рисунок 1).

Рисунок 1 – Технологическая схема производства напитка из растительного сырья

Ключевыми особенностями технологии производства являются следующие процессы.

1. Производство кешью основы – замачивание, промывание, измельчение ореха, а также экстракция полученной основы.
2. Процесс двухступенчатой ферментации – внесение фермента амилосубтилин и выдержка 60 минут при температуре 70°C, далее охлаждение смеси до 50°C и внесение фермента глюкаваморин с выдержкой 30 минут.
3. Обогащение – введение растительной белковой добавки (соевый изолят) и вкусоароматических добавок [3].

Современное производство растительных напитков представляет собой сложный многостадийный процесс, требующий не только глубокого понимания биохимии сырья, но и тщательной проработки требуемого оборудования. От правильного выбора и последовательности работы зависят органолептические показатели, микробиологическая безопасность, пищевая ценность и стабильность готового продукта при хранении. На основе технологической схемы было подобрано оборудование и составлена машинно-аппаратурная схема с учетом производительности линии.

Разработанная схема охватывает полный цикл технологического процесса, включая от первичной обработки сырья (растаривания, очистки и гидратации) до финальных операций пастеризации, гомогенизации, розлива и фасования готовой продукции. Далее приведено подробное описание оборудования и принципов его функционирования в соответствии с нумерацией позиций на схеме (рисунок 2).

Рисунок 2 – Машинно-аппаратурная схема производства растительного напитка с применением двухступенчатой ферментации

Технологический процесс начинается с приемки и подготовки сырья. Основное сырье (кешью) и сухие компоненты (изолят белка) проходят стадию растаривания (1), где происходит освобождение от тары. Далее орехи при помощи вертикального транспортера – нории (2) — направляются на очистку. Для удаления посторонних включений и пыли орехи проходят через вибропросеиватель (3). Очищенные орехи снова транспортируются норией в промежуточный бункер — силос для хранения (5). Далее они порционно подаются на ленточный конвейер (4) и дозируются в танки с водой (7).

Параллельно на станции (6) осуществляется водоподготовка. Она включает в себя фильтрацию методом обратного осмоса с последующим кондиционированием по минеральному составу и уровню pH.

В танке (7) осуществляется гидратация и промывка: первая вода сливается, затем орехи заливаются чистой водой и замачиваются при температуре 25°C в течение 8 часов. Данный этап важен для набухания и запуска естественных биохимических процессов, которые способствуют снижению содержания ингибиторов ферментов и фитиновой кислоты, что улучшает усвояемость.

Набухшие орехи с помощью шнекового конвейера (8) подаются в измельчитель (9). Здесь происходит мокрый помол до размера частиц 2 мм, что обеспечивает высокую степень экстракции сухих веществ в воду. Полученная ореховая суспензия перекачивается в промежуточную емкость — танк для смешивания с водой (10), где доводится до заданного соотношения формируя «ореховую основу».

Далее ореховая смесь поступает в ферментер (11). Куда сначала дозируется амилосубтилин (при температуре 70°C), после чего глюкаваморин (50°C), время выдержки ферментов 50 и 30 минут соответственно.

После чего суспензия центробежным насосом (19) подается на фильтр-пресс (13) для отделения крупной ореховой фракции (жмыха).

Кешью основа перекачивается в танк для смешивания (14), где дозируется изолят соевого белка и, в зависимости от рецептуры, вкусоароматическая добавка.

Смесь тщательно перемешивается и подается на гомогенизатор (15). Здесь при температуре 70°C и давлении 20 МПа происходит разбиение крупных жировых капель и частиц белка, чтобы исключить расслоение для стабильности эмульсии будущего напитка.

Полученная ореховая основа направляется в пластинчатый теплообменник (16) для пастеризации.

Готовый ферментированный напиток проходит финальную стадию охлаждения (17) до температуры 4°C, после чего направляется на участок упаковки (18) для фасования в потребительскую тару [5]. Хранение готового напитка допускается при температуре от 0°C до 25°C.

На основе разработанной схемы был осуществлен подбор промышленного оборудования (таблица 1), обеспечивающего соблюдение заданных параметров на каждой стадии производства.

Таблица 1

Подбор оборудования для производства ферментированного растительного напитка

Таким образом, подобранное оборудование охватывает все необходимые технологические этапы, что позволяет реализовать полный цикл производства ферментированных растительных напитков.

Выводы

В отличие от традиционного молока, технология получения растительных напитков включает специфические этапы: глубокую механическую обработку исходного сырья, разделение нерастворимой фракции, а также обязательную гомогенизацию для создания устойчивой эмульсии. Особую сложность представляет процесс ферментации, направленный на улучшение усвояемости и формирование уникальных вкусовых характеристик продукта.

Предложенная технология позволяет получить ферментированный растительный напиток с высокой пищевой ценностью, улучшенной усвояемостью и стабильными органолептическими показателями, что соответствует современным требованиям рынка продуктов здорового питания.

Разработанная машинно-аппаратурная схема производства включает 19 единиц оборудования и охватывает полный технологический цикл, который обеспечивает реализацию всех стадий производства.