Owoce i warzywa w postaci purée

od Redakcja , 6 kwietnia, 2017

Jak wygląda kompleksowy proces przetwórstwa owoców i warzyw do postaci purée, jakie nakłady inwestycyjne trzeba w związku z nim ponieść i do czego można wykorzystać uzyskane produkty?

Przed wyjaśnieniem zawiłości technologicznych przetwórstwa owoców i warzyw niezbędne jest odwołanie się do definicji słowa purée. W słowniku wyrazów obcych wyraz ten objaśniony jest jako „papka z jarzyn albo owoców przetartych przez sito”. Bardziej specjalistyczne wyjaśnienie można odnaleźć w dyrektywie (2001/112/WE), odnoszącej się do purée owocowego oraz zgęszczonego purée owocowego. Ten pierwszy to zdatny do fermentacji, ale niesfermentowany produkt, otrzymany przez przetarcie przez sito jadalnych części całego lub obranego owocu bez usuwania soku (purée naturalne). Ten drugi to produkt otrzymany z purée owocowego przez fizyczne usunięcie (np. odparowanie) określonej ilości zawartej w nim wody (purée zagęszczone). Podobnie jak w przypadku purée produkty przetarte przez sito, które zawierają (z wyjątkiem niejadalnych) wszystkie części owoców lub warzyw, nazywa się powszechnie przecierami.

W zależności od zastosowanej metody produkcji produkt końcowy może wykazywać właściwości prawie płynne lub stanowić konsystencję nadającą się niemal do krojenia. Na postać uzyskiwanego produktu końcowego ma również wpływ rodzaj surowca, stopień rozdrobnienia, jednorodność cząstek i procentowa zawartość wody.

Proces produkcji produktu typu purée obejmuje następujące etapy: obróbkę wstępną, obróbkę termomechaniczną, zagęszczanie, zabiegi prowadzące do ujednolicenia i stabilizacji konsystencji, utrwalanie i pakowanie.

Obróbka wstępna

Do wytwarzania purée może być stosowany surowiec zarówno świeży, jak i mrożony, który został poddany procesom obróbki wstępnej. W przypadku owoców i warzyw w zależności od rodzaju surowca może ona obejmować następujące zabiegi: mycie, obrywanie szypułek, przebieranie, obieranie, usuwanie pestek i gniazd nasiennych.

Obróbka termomechaniczna

W jej zakresie mieści się: rozdrabnianie, rozparzanie i przecieranie. Operacje te wykonywane są w różnej kolejności. Surowiec mrożony poddaje się kolejno: kruszeniu, podgrzewaniu, rozdrabnianiu a następnie przecieraniu. Świeże owoce ziarnkowe i pestkowe mogą być rozparzane w całości a następnie przecierane. Zarówno owoce ziarnkowe, jak i pestkowe ulegają szybkiemu rozgotowaniu. Owoce jagodowe miękkie poddawane są najczęściej rozdrabnianiu, a następnie przeponowemu podgrzewaniu.

Wybór formy rozdrabniania zależy od cech fizycznych surowca poddanego rozdrobnieniu. Do rozdrabniania owoców twardych stosuje się m.in. szarpaki udarowe lub rozdrabniacze wyposażone w wirnik oraz „noże-piłki”. Młynki młotkowe służą do uzyskania miazgi z warzyw i owoców bezpestkowych. Produktem uzyskiwanym w młynkach jest miazga o wielkości ok. 5–8 mm. Owoce miękkie rozdrabnia się w rożnego rodzaju gniotownikach. Zgniatanie owoców pestkowych (wiśni, śliwek) jest możliwe bez uszkadzania pestek dzięki regulowanej odległości między walcami gniotącymi.

Rozparzanie polega na krótkotrwałym ogrzewaniu owoców/warzyw z niewielką ilością wody (5–10%) albo na bezpośrednim doprowadzeniu pary przy podwyższonym ciśnieniu lub ciśnieniu atmosferycznym. Do rozparzania stosuje się m.in. rozparzalniki (rozparzacze) ślimakowe, rurowe, wężownicowe. W rozparzaczu ślimakowym produkt przesuwany jest w korycie za pomocą ślimaka. Parę wodną wprowadza się do masy produktu (jabłek, pomidorów) poprzez dysze umieszczone po bokach koryta. Stopień rozmiękczenia produktu zależy od długości koryta i prędkości obrotowej ślimaka. Rozparzalniki ciśnieniowe okresowe (np. parnik-autoklaw) są to zbiorniki, w których następuje bezpośrednie ogrzewanie surowca parą wodną w celu jego rozmiękczenia.

W przetwórstwie owoców bogatych we wrażliwe na utlenianie związki stosuje się urządzenia termobreak. Największą ich zaletą jest obracający się element grzewczy w postaci dwóch spirali umieszczonych na wspólnym wale. Ruchomy element grzewczy zabezpiecza produkt przed przypalaniem oraz zwiększa efektywność wymiany ciepła pomiędzy medium grzewczym a surowcem poprzez ciągłe jego mieszanie. Poza tym zaletą termobreaka, w porównaniu do podgrzewacza rurowego, jest brak konieczności stosowania pompy zasilającej, co prowadzi do mniejszego zapotrzebowania na energię elektryczną.

Przecieraczki działają na zasadzie przeciskania materiału przez sita lub gęstą siatkę pod wpływem siły odśrodkowej lub obracających się specjalnych elementów roboczych – łap, rolek, listew, szczotek, ślimaków itp.

Produkując purée o bardzo dużym stopniu rozdrobnienia, dąży się do stosowania sit o średnicy otworów 0,4–0,6 mm. Sita takie stosuje się do przecierania większości owoców, pomidorów i niektórych warzyw. Tych o dużych otworach (0,8–1,2 mm) używa się do przecierania owoców, dla których wymagane jest maksymalne wyeliminowanie strat (młóta – niejadalnych części surowca pozostających na sitach). Często stosowane są urządzenia wyposażone w dwa lub trzy sita o kolejno zmieniających się otworach. W tego typu rozwiązaniach sito pierwsze ma duże otwory (2–3 mm) i służy do oddzielenia pestek lub innych twardych fragmentów owoców. Następne drugie sito ma otwory 0,5 mm i służy do właściwego przecierania miazgi. W przecieraczkach wyposażonych w trzy sita drugie z nich ma zwykle perforację 0,8 mm, a w trzecim średnica otworów wynosi 0,4 mm.

Zagęszczanie

Produkt o bardziej gęstej konsystencji można uzyskać poprzez odprowadzenie wody (np. przez odparowanie) z przerabianego materiału. W wyniku koncentracji wyrobu zawartość substancji rozpuszczalnych w wodzie i nielotnych z parą wodną wzrasta. Na rynku dostępne są purée owocowe lub warzywne zagęszczone do końcowej zawartości wody na poziomie ok. 68%. Mimo stosunkowo wysokich kosztów inwestycyjnych dąży się do zagęszczania w aparatach wyparnych o obniżonym ciśnieniu, co pozwala obniżyć temperaturę wrzenia (zmniejszyć straty cennych składników, wrażliwych na podwyższoną temperaturę).

Ujednolicenie i stabilizacja konsystencji

Poprawę konsystencji produktów przecierowych można uzyskać m.in. poprzez zmniejszenie wymiarów cząsteczek fazy rozproszonej, czyli dążenie do osiągnięcia układu jednorodnego. Do homogenizacji stosuje się urządzenia zwane młynkami koloidalnymi – tarczowymi. Są to mechanizmy o różnej konstrukcji, w których mała szczelina między pionową tarczą a tarczą nieruchomą wykonuje 3000–15000 obr./min i powoduje powstanie dużych sił ścinających, wykorzystywanych dla płynów o wysokiej lepkości.

Podczas procesów rozdrabniania, przecierania, homogenizacji do obrabianego materiału przedostaje się powietrze, co powoduje niekorzystne zmiany w uzyskiwanym półprodukcie. Dlatego w końcowej fazie przerabiany materiał poddaje się odpowietrzaniu próżniowemu lub wprowadza się do niego obojętne gazy, takie jak azot lub dwutlenek węgla.

Utrwalanie i pakowanie

Utrwalenie purée może odbyć się np. metodą fizyczną poprzez pasteryzację lub mrożenie. Purée owocowe utrwalone przykładowo termicznie w wyniku pasteryzacji lub sterylizacji (w temperaturze 105–110^oC) magazynowane są w temperaturze nieprzekraczającej 15^oC. Purée utrwalone metodą zamrażania owiewowego (zapakowanego w foliowe litrowe saszetki) lub zamrażania kontaktowego (do uzyskania zamrożonych bloków purée) przechowuje się w warunkach mroźnych (do –18^oC).

Integracja procesów

Do produkcji purée stosuje się wielomodułowe urządzenia zwane turboprzecieraczkami („turboekstraktory”). W typie procesu „na zimno” przy użyciu turboprzecieraczki do maszyny doprowadza się umyty cały surowiec z pominięciem wstępnego rozdrabniania i podgrzania w rozparzaczu. W obszarze poszczególnych sekcji maszyny następuje kolejno: rozdrabnianie surowca na miazgę (zgniatanie w ślimaku podającym do tarczy rozdrabniającej), przecieranie i natychmiastowe ogrzewanie (rozparzanie). Pozwala to utrzymać produkt o prawie niezmienionej barwie.

Koszty inwestycyjne

Koszt turboprzecieraczki („turboekstraktora”) o wydajności kilku ton na godzinę (w zależności od surowca) wynosi ok. stu kilkunastu tysięcy euro. Zestaw urządzeń do produkcji pasteryzowanego purée (składający się z rozdrabniacza, przecieraczki i pasteryzatora o wydajności kilku ton na godzinę) kosztuje ok. 300 tys. zł.

Odbiorcy purée – możliwości zastosowań

Purée owocowe pasteryzowane (pakowane w worki aseptyczne o pojemności 220 l w beczkach lub w workach o pojemności 1000 l typu big-bag) wykorzystuje się przede wszystkim do dalszego przerobu np. na marmolady, musy. Przeciery owocowe oraz warzywne poza możliwością dalszego przetworzenia w branży owocowo-warzywnej mogą stanowić surowiec w sektorach piekarskim, cukierniczym i gastronomicznym.

Przeciery warzywne (dyniowe, buraczkowe, ziemniaczane) stanowią składnik dań gotowych do spożycia. Purée może być podawane jako deser czy też wykorzystywane do przygotowania zup, kisieli, musów. Purée owocowe stosowane jest do przyrządzenia cocktaili, sorbetów, smoothie oraz dressingów. Intensywny ciemnopomarańczowy kolor zagęszczonego purée dyniowego sprawia, że jest on naturalnym barwnikiem dla szerokiej gamy produktów. Odbiorcami purée mogą być zarówno konsumenci indywidualni, jak i klienci instytucjonalni.