Сульфитация плодоовощной продукции

Консервирование плодовых полуфабрикатов диоксидом серы, сернистой кислотой или ее солями называется сульфитацией. Длительное время сернистый газ использовался как консервант для целого ряда пищевых продуктов. И сегодня, несмотря на ограничения, связанные с токсичностью, он незаменим в производстве многих продуктов питания.

Сернистый газ стал широко использоваться при производстве вина еще во времена позднего Средневековья. Диоксид серы — это бесцветный газ, имеющий специфический запах. Сернистый ангидрид при обычных условиях представляет собой бесцветный негорючий газ с резким запахом. Плотность сернистого газа в два с лишним раза выше, чем у воздуха; при -10°С он сгущается в жидкость. В одном литре воды при 0°С растворяется 80 л SO,, а при 20°С — 40 л.

Консервирующее действие проявляется при концентрации диоксида серы в пределах от 0,1 до 0,2%. Сульфитацию целых плодов, ягод, пюреобразных полуфабрикатов, соков и других продуктов наиболее часто применяют на предприятиях небольшой мощности, расположенных в сельской местности.

Наиболее восприимчивы к диоксиду серы плесневые грибы и бактерии, включая уксусно- и молочнокислые. Дрожжи менее чувствительны.

Эффект асептического действия во многом зависит от рН среды, эффективность его выше при рН < 4. Добавление аскорбиновой кислоты (особенно в соки) позволяет уменьшить дозировку сернистого ангидрида. Кроме того, диоксид серы ингибирует некоторые ферменты в растительном сырье и тем самым предупреждает их побурение при хранении. Консервирующим эффектом обладает также недиссоциированная часть молекул сернистой кислоты, которая действует на липидно-протеиновый комплекс микроорганизмов, а также изменяет значение окислительно-восстановительного потенциала дыхательного цикла, задерживая дыхание, а также ингибирует активность ферментов, что нарушает обменные процессы в клетках микроорганизмов и вызывает их гибель.

Сульфитацию пюре и соков обычно на предприятиях с небольшой производительностью осуществляют жидким диоксидом, полученным из газообразного. С этой целью предварительно готовят рабочий раствор 5-6%-ной концентрации. Количество, необходимое для растворения газа, рассчитывают заранее и контролируют, взвешивая баллон с двуокисью серы в момент подачи газа в раствор. При этом важно медленно растворять двуокись серы, так как при быстрой подаче газа в раствор он не успевает растворяться и его излишек в виде пузырьков поднимается через слой воды и выходит наружу Скорость растворения газа зависит от температуры раствора. Чем она ниже, тем лучше проходит растворение. Готовить рабочий водный раствор сернистого ангидрида рекомендуют при температуре 15-20°С, в этом случае растворимость диоксида серы составляет 5-7%.

Фактическую концентрацию сернистого ангидрида в воде контролируют по плотности раствора. Так, при концентрации сернистого ангидрида 5% плотность раствора составляет 1,0275, а при концентрации 6% — 1,0328. Рабочий раствор готовят в день сульфитации продукции, так как газ обладает сильной летучестью.

Технологические инструкции предусматривают допустимые нормы внесения сернистого ангидрида в зависимости от вида сырья, обеспечивающие его сохранность. Для пюре из яблок, слив и алычи допускается массовая доля ангидрида 0,1-0,18% (к массе продукта); для земляники, малины и других ягод — 0,1-0,15; для абрикосов, персиков и дынь — 0,12-0,20; для вишни и смородины (целые плоды) — 0,2 и для целых плодов сливы и абрикосов — 0,15%. Объем рабочего раствора, вносимого в пюре, определяют по вычисленному количеству сернистого ангидрида в граммах, которое необходимо внести в соответствии с технологической инструкцией в пюре определенной массы, и пересчитывают с учетом содержания сернистого ангидрида в готовом рабочем растворе. Фруктовые полуфабрикаты часто сульфитируют в крупных стационарных бассейнах, цистернах вместимостью 10, 25, 50 т и более. При этом готовое горячее пюре охлаждают в вакуум-аппарате до температуры 30-40°С. Охлажденное пюре подают в смеситель-сульфитатор определенной вместимости, заполняя его на 20-25%, после чего в смеситель поступает сернистый ангидрид из баллона, установленного на весах. Включают мешалку для равномерного распределения сернистого ангидрида в продукте. Рассчитывают массу сернистого ангидрида на 1 т пюре, кг: для яблочного и сливового — 1-1,8; для ягодного — 1-1,5; для персикового, абрикосового и др. — 1,2-2. При отсутствии необходимого оборудования сульфитацию проводят с использованием рабочего раствора сернистого ангидрида.

В процессе сульфитации сернистая кислота взаимодействует с красящими веществами, в том числе антоцианами растительного сырья, вызывая сильное обесцвечивание плодов и овощей. Кроме того установлено разрушение витамина Bj под действием S0₂. Положительное влияние на потребительские свойства полуфабрикатов заключается в том, что благодаря высокой восстанавливающей активности S0₂ предотвращает окислительные процессы на поверхности очищенного или измельченного сырья и реакции ферментативного окисления фенольных соединений, вызывающие потемнение перерабатываемой продукции, а также снижает потери витамина С.

Бисульфиты и сульфиты сернистой кислоты эффективны при консервировании сырья с рН ниже 3,5, при котором происходят реакции с органическими кислотами сырья и выделяется SО₂.

Сульфитированные продукты токсичны, и в пищу их не используют. Большое достоинство консервирования диоксидом серы -— возможность проведения десульфитации продукции в процессе ее последующей доработки. При нагревании сульфитированного продукта диоксид серы практически полностью улетучивается.

Десульфитацию проводят в двутелых котлах или деревянных чанах, в которые по барботеру подают пар и тем самым нагревают продукт. В процессе десульфитации восстанавливается первоначальная краска сырья, потерянная при сульфитации. В готовой продукции обязательно определяют остаточное содержание сернистого ангидрида.

Сульфитированные полуфабрикаты не используют в детском и диетическом питании, в производстве напитков.

При консервировании с помощью сернистого ангидрида необходимо соблюдать правила техники безопасности. Сернистый газ ядовит. Он раздражающе действует на органы дыхания, слизистые оболочки человека, вызывает удушье. Газообразная двуокись серы значительно (в 2,25 раза) тяжелее воздуха, поэтому она концентрируется в нижней части помещения. При работе с сернистым ангидридом обязательно использование противогаза.

При производстве сульфитированных продуктов нельзя использовать оборудование, тару и инвентарь из железа (стали). Все детали аппаратов и машин, соприкасающиеся с сернистым ангидридом, должны быть изготовлены из некорродирующих материалов — латуни, алюминия, полимеров, дерева, стекла или эмалированных металлов.

Сернистый ангидрид способен разрушать некоторые витамины и витаминоподобные вещества, в том числе тиамин, токоферол, биотин. Так, даже в очень малых концентрациях сернистый ангидрид угнетает активность дегидрогеназ. Соединения с дисульфидными мостиками, например цистин, восстанавливаются сульфитами до соответствующих сульфгидрильных соединений.

В организме человека при допустимых концентрациях сульфиты переходят в сульфаты, которые выводятся из организма. Однако некоторые люди даже после приема очень небольших количеств жалуются на головные боли, тошноту, тяжесть в желудке. Люди, имеющие пониженную или повышенную кислотность, более чувствительны, чем люди с нормальной кислотностью. Сульфиты могут вызывать у людей как истинную аллергию, так и псевдоаллергические реакции. Реакции непереносимости сульфитов выражаются большей частью в форме крапивницы или приступов астмы.

По данным ФАО/ВОЗ, допустимая доза суточного потребления (ДСП) сернистого ангидрида составляет 0,7 мг на 1 кг массы тела (в пересчете на сернистую кислоту). Диоксид серы, некоторые сульфиты, бисульфиты и пиросульфиты разрешены практически во всех странах для консервирования многих продуктов питания (в основном растительных).

Самым серьезным недостатком диоксида серы является его собственный интенсивный резкий запах, который можно почувствовать в обработанных им пищевых продуктах. Поэтому диоксид серы используется преимущественно для консервирования продуктов, подвергаемых дальнейшей переработке.