ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СОКОВ И КОНЦЕНТРАТОВ ИЗ ПЛОДОВ ШЕЛКОВИЦЫ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются перспективы масштабного выращивания и эффективного использования плодов шелковицы. переработку на малых предприятиях и производство соков, их концентратов, сушеной шелковицы, пищевых красителей.

ABSTRACT

The article discusses the prospects for large-scale cultivation and effective use of mulberry fruits. processing at small enterprises and production of juices, their concentrates, dried mulberries, food colors.

Ключевые слова: шелковица, тутовое дерево, черное шелковица, листья шелковицы, шотут, сок шелковицы, концентрат, сушка шелковицы, пищевые красители.

Keywords: mulberry, mulberry tree, black mulberry, mulberry leaves, shotut, mulberry juice, concentrate, mulberry drying, food coloring.

Актуальность. По оценкам, в Узбекистане ежегодно выращивают более 150 000 т шелковицы. Шелковица в основном употребляется населением в пределах доступного. Тутовые деревья, посаженные во многих соседних странах,  таких как Казахстан, Кыргызстан, Таджикистан и Туркмения. Их плоды употребляются в свежем, сушённом виде, а также в виде сока, концентрированного сока национального приготовления – «шинни». Во многих регионах Центральной Азии легенды о плоде шелковицы и его значении для здоровья с древних времён вошли в историю.

Необходимо отметить, что наши старейшины осознали важность сушеной шелковицы во время Второй мировой войны. В настоящее время недостаточно информации, позволяющей учесть количество обработанной шелковицы и умножить, задействовать малые предприятия перерабатывающей отрасли. Это актуальный вопрос, связанный со спросом и состоянием рынка и необходимостью формирования субъектов переработки, предоставлением населению продукции шелковицы в условиях рыночной экономики.

Кроме того, выращивание шелковицы в последние годы сократилось, а выращивание тутового шелкопряда и производство коконов в течение некоторого времени сократилось. В настоящее время всё делается для развития шелковой индустрии в республике, строительство интенсивных шелковичных и шелковичных рядов, внедрение инновационных технологий  процесса выращивания и переработки коконов, увеличение производства и экспорта шелковых изделий, а также привлечение прямых иностранных инвестиций.

Целью исследований разработка инновационной технологии производства соков и концентратов из плодов шелковицы.

Объекты и методы исследования. Наше исследование заключается в рассмотрении тутовых садов как источника плодов шелковицы, что требует изучения путей разведения, сбора, переработки, потребления, в том числе для лечебно-профилактических целях.

Приступим к изучению общих сведений о шелковице.

Шелковица (Morus) - семейство деревьев, относящееся к семейству шелковица, плодовое дерево, в Узбекистане выращивают 5 видов. В основном употребляются плоды шелковицы белой (M. alba) и черной шелковицы (M. migra).

Существующие виды шелковицы (M. multicaulis), шелковицы кагаяма (M. Kagayame) и шелковицы тутового шелкопряда (M. bonabycis) в основном используются для кормления тутовых шелкопрядов. Шелковица быстро разрастается, устойчива к засухе и морозам. Кора плотная, ветки широко округлые, овально-пирамидальной формы. Высота 15-18, иногда 20-25 м, диаметр коры доходит до 1,5 м. От взрослых высокорослых тутовых деревьев получают до 20-40 кг листьев и 50-60 кг плодов. Есть также разновидности шелковицы, которые изогнуты (змееобразный) и растут книзу (меджнун шелковица). Дерево живет от 300 до 500 лет.

Сорта шелковицы широко распространены в мире. В мире насчитывается 20 видов тутовых деревьев, в основном в регионах Восточной и Юго-Восточной Азии, Индии, умеренных и субтропических регионах Африки и Северной Америки, которые в основном делятся на шелковицу белую и чёрную (шотут). В Китае выращивается широкая разновидность шелковицы. Родиной белой шелковицы является Китай, а родиной чёрной шелковицы - Иран и Афганистан.

Поскольку листья шелковицы являются необходимой пищей тутового шелкопряда, они всегда входили в список ценных растений. Кроме того, издревле из тутового дерева делают музыкальные инструменты, писчую бумагу.

Результаты и их обсуждение. Изучен химический состав плодов шелковицы. В 100 г хорошо спелого плода накапливается белков - 0,7 г; жиров - 0,4 г; углеводов - 12 г; пищевых волокон - 1,6 г; воды - 83 г, а также содержит витамины, минералы и органические кислоты. Пищевую ценность плодов составляют белки (5%), жиры (7%) и углеводы (88%). Жир шелковицы содержит ω-3 и ω-6 жирные кислоты, которые значительно улучшают его диетические свойства. Энергетическая ценность плодов шелковицы - 53 ккал в 100 г-ах  [5, 7, 13]. Плоды шелковицы содержат 82,9-86,2% воды и 10,9-12,7% сахаров. При сушке шелковицы получается изюм из шелковицы, а при употреблении уровень сладости продукта увеличивается еще больше. Содержание сахаров в тутовом изюме 73, 29-83, 71%. Кроме того, шелковица богата витаминами B, C, E, K, PP. Соответственно, его рекомендуют употреблять лицам, ослабленным болезнью, часто болеющим простудными заболеваниями.

Витамины: А-0,4%; бета-каротиноиды-0,4%; B1-2,7%; B2-1,1%; холин-2,5%; B5-1,6%; B6-2,5%; B9-1,5%; B12-неопределен; С-11,1%; D-не определен; E-5,8%; H-1,2%; К-6,5%; PP-4%; K-14% [2,4].

Количество макро- и микроэлементов: Ca-2,4%; Si-33,3%; Mg-12,8%; Na-1,2%; Pl-4,8%; Cl-0,1%; Fe-10,3%; I-0,7%; Со-10%; Mn-0,9%; Cu-6%; Mo-3,6%; Se-1,1%, P- 0,3%; Cr-14%, Zn-01% [1, 3, 6].

Шелковицу едят цельной, сочной, свежей или сушеной (тутовый изюм). Шелковица также используется для приготовления разнообразной выпечки, джемов и мармеладов, патоки.

В семенах шелковицы содержится до 24-33% жира и других полезных веществ, из-за высокого содержания фосфора шелковица считается полезной для людей, занимающихся умственной деятельностью. Для беременных женщин плод шелковицы также является источником необходимых питательных веществ, способствующим хорошему развитию плода.

Плоды шелковицы укрепляют иммунную систему, усиливают защитные силы организма от инфекционных заболеваний, защищают кожу от преждевременных морщин, улучшают зрение и защищают от таких заболеваний, как повреждение сетчатки. Сок шелковицы также широко используется для очищения крови, увеличения кровотока. Готовят и пьют настойку из сушеной шелковицы и компот, он лечит импотенцию, помогает похудеть, очищает организм. Сироп шелковицы - лекарственно действует при астме и бронхите; повышает морозостойкость; придает большую силу телу; способствует развитию ребенка; укрепляет умственную энергию. Две столовые ложки сока шелковицы, употребляемые утром, удовлетворяют дневную потребность организма в кальции, железе, минералах магния и витаминах.

Наш великий соотечественник Абу Али ибн Сина использовал тутовник как лечебное средство. В его «Лечебных наставлениях» о шелковице написано: «Кислая шелковица возвращает отечность рта и горла, ее лист полезен при отеках с обеих сторон горла. Полоскание рта соком кислых листьев шелковицы снимает зубную боль. Все виды шелковицы следует есть перед едой, чтобы они не навредили желудку». Плоды шелковицы и ее сок используются для лечения отеков во рту и горле. Солено-сушеная шелковица лечит диарею. При лечении заболеваний почек и сердечно-сосудистой системы шелковица является мочегонным средством, очищающим организм от лишней жидкости.

Выводы

Следует отметить, что плоды шелковицы не обрабатываются на консервных заводах страны, хотя процесс получения концентрата из сока может осуществляться на основе технологии производства концентрата из таких фруктов, как яблоки, виноград и гранаты.

Тот факт, что плоды шелковицы не обрабатываются, является одной из основных причин потери плодов шелковицы. Производство тутовой патоки населением издавна является традицией, и тот факт, что меласса тутовая является полезным продуктом для здоровья человека, подтверждается точными данными.

В связи с этим, мы можем эффективно использовать выращенные плоды шелковицы, развернув масштабное выращивание шелковицы, переработку в цехах и производство сушеной шелковицы - изюма, сока и концентрата шелковицы.

Концентрат из сока тутового дерева желательно получать на технологической линии, представленной на рисунке 1.

Плоды шелковицы собирают в специальных емкостях в саду, отправляют на цех для переработки. В процессе обработки плод шелковицы с помощью винтового насоса подается на шнековый пресс, его сок отжимается и отделяется от сока шелковицы, через отжатый сок проходят частицы пыли, почвы, листьев деревьев, кусочки плодов, частицы сока сначала отделяются сепаратором [8-12].

При производстве осветлённого сока и концентрата шелковицы крахмал и пектин в соке расщепляют путем ферментации. Сначала полученный сок нагревают до 90°C и пастеризуют. В этом процессе крахмал прикрепляет воду и клейстеруется, набухает, пастеризуется и на следующей стадии охлаждается до температуры 45-50°C для ферментации и расщепления крахмала и пектина. В ферментере происходит процесс ферментации, и твёрдые частицы очищаются сепарированием, а сок фильтруется и накапливается для выпаривания. Сок упаривают в вакуум-выпарной установке. Полученный концентрат собирают в асептической ёмкости для дальнейшей распаковки в асептические мешки [13].

Рисунок 1. Инновационная технологическая линия производства сока и концентрата из плодов тутового шелкопряда

1-прием плодов шелковицы; 2-винтовой насос; 3-шнековой пресс; 1, 4, 9, 14, 17,  20, 25, 27-насосы; 5,11-сепаратор; 6-отопительный прибор типа «труба в трубе»; 7-устройство охлаждения типа «труба в трубе»; 8-ферментер; 10-гидролизный моторный парк; 12-фильтр; 13- емкость для сбора сока; 15- корпус первой ступени вакуум-выпарного комплекса (ВВК) 16-сепаратор первой ступени ВВК; 18-корпус второй ступени ВВК; 19- сепаратор второй ступени ВВК; 21-корпус третьей ступени  ВВК; 22-сепаратор третьей ступени ВВК; 23-конденсатор вторичного пара; 24-вакуум-насос; 26-асептическая емкость для хранения концентрата.

Список литературы:

1. Эшматов Ф.Х., Додаев К.О., Хасанов Х.Т.Переработка плодов граната на соки и концентраты. Журнал «Пиво и напитки». ООО «Пищепромиздат», № 2, М.: 2005 г.-С.46-47.
2. Додаев К.О.  Научные основы интенсификации и аппаратурное оформление процессов переработки томатов. Монография. Ташкент. Издательство «Фан», 2005. -123 с.
3. Максумова Д.К., Додаев К.О., Эшматов Ф.Х., Чориев А.Ж. Математическое моделирование и исследование процесса переработки плодов и овощей на соки и пюре // Журнал Химическая технология. Контроль и управление. Ташкент. №3. 2014. -С.23-28.
4. Максумова Д.К. «Совершенствование процессов и аппаратов комплексной переработки дыни и их аппаратурного оформления». Автореф. ... дис. канд. тех. наук. –Ташкент. 2010. -28 с.
5. Додаев К.О., Эшматов Ф.Х., Максумова Д.К., Чориев А.Ж. Технология высококачественного натурального гранатового сока и концентрата. Монография. ISBN 978-9943-5515-8-9, Ташкент, Nurafshonbusiness, 2019. -135 с.
6. Джураев Х.Ф., Додаев К.О., Чориев А.Ж.Технология переработки бахчевых культур // Хранение и переработка сельхозсырья.  № 9, 2001 й. -С.52.
7. Жураев Х.Ф., Чориев А.Ж., Додаев К.О. и др. «Интенсификация процесса тепломассообмена при комплексной переработке сельхозпродуктов». «Хранение и переработка сельхозсырья» № 11. 2003. –С.47-48.
8. Садыкова Ш.А., Додаев К.О. Тултабаев М.Ч. Применение натуральных сиропов в детском питании // Вестник Казахского университета технологии и бизнеса. Нур-Султан,№1, 2020. –С. 101-106.
9. F. Eshmatov, К.Dodaev, D. Maksumova, A. Ibragimov . Рomegranate juice, defects, improving of producing technology // International Journal of Innovations in Engineering Research and Technology.7.05.2020 у. Novateur publication. -Р.7-9. ISSN No.2394-3696.
10. Эшматов Ф.Х., Додаев К.О., Максумова Д.К. Химический состав компонентов мутности  и осадка гранатового сока // Изд. «Пищевая промышленность». Жур. Хранение и переработка сельхозсырья, №4, 2013.  -С.36-37.
11. Максумова Д.К., Эшматов Ф.Х., Додаев К.О., Чориев А.Ж. Математическое моделирование и исследование процесса переработки плодов и овощей на соки и пюре // Журнал Химическая технология. Контроль и управление. Ташкент. №3. 2014. -С.23-28. 
12. Зокирова М.С., Атхамова С.К.,  Додаев К.О., Зокиров Б.С., Ахмедова З.Р. Исследование изменения макро- и микроэлементного и витаминного состава фруктозного сироaпа // Изд. «Пищевая промышленность». Жур. Хранение и переработка сельхозсырья, №3, 2017. -С.18-20.
13. Холдоров Б.Б., Додаев К.О., Атхамова С.Қ. Исследование способа извлечения пектина из выжимок винограда // Universum: Технические науки. Москва. №2, 2018. -С.19-22.