فن‌آوری تولید مربا، مارمالاد و ژله زرشک

تهیه مربا، مارمالاد و ژله از دیرباز به عنوان نوعی روش نگهداری محصولات میوه‌ای مرسوم بوده است وجه تمایز این محصولات اندازه میوه‌های مورد استفاده در تهیه آنهاست. مربا فرآورده‌ای است که از میوه‌‌ی درسته سالم یا از قطعات میوه در طی فرآیند پخت با افزودن مقداری آب و قند بدست میآید. مارمالاد نیز محصول مشابه مربا است که از میوه له شده یا پالپ میوه تهیه می‌گردد. ژله فرآورده دیگری است که از آب میوه صاف شده و فاقد ذرات میوه و مواد نامحلول ساخته می‌شود.

اگرچه زرشک نسبت به سایر میوه‌های مرسوم قابل تبدیل به مربا و مارمالاد و ژله دارای طعم ترش‌تری است ولی به دلیل آشنایی و شناخت مصرف کنندگان از این محصولات می تواند به عنوان سه فرآورده جدید صنعتی به بازار عرضه گردد. برای این کار می‌توان با استفاده از روش‌های معمول و با افزودن مقدیر مناسب شکر، اسیدسیتریک و پکتین به تولید مربا، مارمالاد و ژله زرشک در مقیاس صنعتی نمود (21، 18).

مربا (Jam making (preserve)) زرشک

براساس تعریف، مربا، مخلوطی از میوه و موارد شیرین‌کننده است که به یک ژل با قوام مناسب تبدیل شده است و ممکن است از مواد افزودنی مجاز نیز در تولید آن استفاده شود. براساس تعریف‌های سنتی، مربا محصولی است که از پخت میوه همراه با شکر حاصل می‌شود و دارای اثر خود نگهدارندگی (Self preservation effect) می‌باشد. براساس دستورالعمل‌های منتشر شده، غلظت مواد جامد محلول مربا نباید از 60درصد کمتر باشد. این مقدار درمورد فرآورده‌های بسته‌بندی شده در ظروف نفوذناپذیر (Hermetic Packaging) 65درصد و برای ضروف غیرهرمتیک 5/68 درصد می باشد(11).

ویژگی‌های مواد اولیه

ترکیبات مورد استفاده در تولید مربا شامل میوه، شیرین کننده و دیگر افزودنی‌های مجاز می‌باشد. از مواد افزودنی می توان ترکیبات ژل‌دهنده، اسیدها، نمکهای بافر و رنگها را نام برد (11).

میوه زرشک

زرشک مانند سایر انواع میوه‌ها، قبل از اینکه تبدیل به مربا شود، باید یکسری مرحله های آماده سازی نظیر جداسازی مواد زائد، دم‌گیری و شستشو را طی نمایند.

برای فرآیند پخت و تغلیظ، شرایط تحت خلاء برای بهبود کیفیت طعم و رنگ محصول پیشنهاد میشود. میوه زرشک مورد استفاده در تهیه مربا باید دارای شرایط خاصی باشد؛ به درجه رسیدگی نسبی رسیده باشد و عطر و طعم و رنگ آنها کاملاً ظاهر شده باشد ولی کاملاً رسیده نباشند و بافت مقاوم و نسبتاً سفتی داشته باشد به‌طوری که در حین پخت متلاشی نگردد و در ضمن دارای ماده خشک و محلول بالا و PH پایین باشد (21، 18، 11).

شیرین کننده‌ها

شکر سفید یا ساکاروز متداول ترین شیرین کننده مورد استفاده در تولید مربا است که به صورت خشک یا محلول (شربت) مصرف می‌شود. مواد دیگری نیز نظیر؛ شربت لوکز، شربت انورت، شربت‌های حاوی فروکتوز بالا و عسل در تولید مربا استفاده می گردند. نوع شیرین کننده‌ی مصرفی از اهمیت زیادی برخوردار است چراکه میزان قند اینورت موجود در شربت یا محصول نهایی، احتمال کریستالیزایسون یا شکرک بستن مربا را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این مسئله به خصوص در مرباهای مورد استفاده در صنعت کیک و کلوچه، که دارای مواد جامد محلول بالایی هستند، اهمیت بیشتری دارد.

از سوی دیگر باید توجه داشت در طی عملیات پخت، مقداری از ساکاروز به قند اینورت (گلوکزوفروکتوز) تبدیل می‌گردد. در طی این واکنش یک ملکول ساکاروز (C₁₂ H₂₂ o₁₁) با یک ملکول آب (H₂O) ترکیب شده و در نتیجه، یک ملکول گلوکز (C₆H₁₂O₆) و یک ملکول فرکتوز (C₆H₁₂O₆) تولید می‌شود بنابراین یک کیلوگرم ساکاروز، 052/1 کیلوگرم قند اینورت تولید می‌نماید. با این فرض که 25 درصد ساکاروز در طی فرآیند پخت به قند اینورت تبدیل می‌گردد، می‌توان گفت که 987/0 کیلوگرم شکر خشک، تولید یک کیلوگرم مخلوط ساکاروز قند اینورت می‌کند(11).

به طور کلی فرآیند اینورسیون در مرباسازی مفید تلقی می‌شود. در دمای ^c20º محلول ساکاروز در غلظت 66 درصد اشباع می‌شود. با توجه به این که غلظت مواد قندی در محصول نهایی بالاست. لذا چنانچه تمامی مواد قند مصرفی به صورت ساکاروز باشد احتمال کریستالیزاسیون ساکاروز و به اصطلاح شکرک زدن مربا وجود خواهد داشت، لذا برای ممانعت از شکرک زدن مربا، مقداری از قند را هیدرولیز کرده و به قند اینورت تبدیل می‌کنند اما باید توجه داشت که هیدرولیز بیش از حد ساکاروز هم نامطلوب باشد به علت این که اولاً افزایش غلظت گلوکز (بالاتر از 25 درصد) باعث ایجاد کریستال‌های گلوکز در محصول می‌شود و ثانیاً در این حالت ژل تشکیل شده سست بوده و ممکن است ژل به صورت توده چسبناکی مشابه عسل دربیاید. با توجه به مطالب فوق‌الذکر میزان بهینه قند اینورت در محصول نهایی حدود 35-25 درصد پیشنهاد می‌شود. در این حالت از وقوع هر نوع کریستالیزاسیون در فرآورده‌ای با 72 درصد ماده خشک ممانعت خواهد شد. علاوه بر ساکاروز ممکن است از شربت گلوکز (گلوکز مایع) نیز در تهیه مربا استفاده شود.

برای این کار معمولاً شربت گلوکز با DE63 درصد به کار برده می‌شود. حداکثر میزان استفاده از آن باید حدود 25 درصد کل مقدار قند لازم باشد. حُسن استفاده از گلوکز تا حدود مورد نظر، ممانعت از کریستالیزاسیون و نیز ایجاد بافت کوتاه و غیر کشدار در مربا است(21).

ژل دهنده‌ها (Jelling agents)

با توجه به مقدار بسیار پایین ترکیبات  (injredients) نشاسته ای به ویژه پکتین (Pectin) در میوه زرشک استفاده از مواد ژل دهنده مانند پکتین و پربوکسی متیل سلولز حائز اهمیت می‌باشد(11).

علی‌رغم تفاوت‌های ظاهری اساس تهیه هر سه محصول (مربا، مارالاد و ژله) مشابه بوده و در واقع شامل تشکیل ژل پکتین می باشد. مقدار پکتین لازم جهت ایجاد ژل مناسب حدود 5/1 – 5/0 درصد و به طور متوسط یک درصد می‌باشد که با توجه به این که در میوه زرشک موجود نمی‌باشد باید به صورت آماده به محصول اضافه گردد کنترل PH نیز جهت تهیه یک ژل مناسب توسط پکتین یک امر ضروری است به ویژه پکتین‌های با درجه متیلاسیون بالا(High methoxyl pectin (HMP)) فقط در محیط‌های اسیدی تشکیل ژل می دهند. PH مناسب برای این کار بین 5/3 – 8/2 و معمولاً 2/3 می‌باشد. با افزایش PH از محدوده مذکور ژل حاصل ضعیف بوده و یا اصلاً تشکیل نمی‌شود. برعکس با کاهش PH به زیر 8/2 اگرچه قدرت ژل افزایش می‌یابد ولی تمایل محصول به آبدهی (Synergism) بیشتر خواهد شد.

برای کاهش PH محصول از اسیدهای آلی نظیر اسید سیتریک (و یا دیگر اسیدهای آلی) و جهت افزایش آن از کربنات سدیم، بی کربنات سدیم و یا سیترات سدیم استفاده می‌شود.

از طرف دیگر برای تشکیل ژل پکتین مناسب میزان مواد قندی باید بین 60 تا 70 درصد باشد کاهش غلظت قند باعث تضعیف و سست شدن ژل می‌شود.

برای بیان میزان شکر لازم جهت تولید یک ژل خوب از پارامتری به نام درجه ژل شدن (Jelly grade) استفاده می‌گردد که بنا به تعریف مقدار شکر لازم برای تولید ژل پکتین با سختی مناسب و استاندارد با غلظت مواد محلول 65 رصد ما به ازاء هر واحد پکتین می‌باشد. برای مثال درجه ژل شدن برابر 70 نشان دهنده این است که برای ایجاد یک ژل خود شرایط بالا به ازای هر گرم پکتین، میزان 70 گرم شکر لازم است.

معمولاً پکتین را ابتدا در آب حل کرده و بعد به محصول در اواخر مرحله پخت اضافه می‌نماید (21،18).

اسیدی کننده‌ها

برای تنظیم طعم و تعدیل PH مربا، غالباً از اسیدهای میوه‌ای نظر اسید سیتریک و یا اسید مالیک استفاده می‌گردد. نمک‌های بافر مانند تری سدیم سیترات نیز برای تنظیم PH، کابرد دارند ممکن است از آب لیمو به جای اسید سیتریک استفاده شود(11).

وجود محیطی اسیدی برای تشکیل ژل، انورسیون ساکاروز و جلوگیری از فعالیت میکروارگانیسم‌های مضر (باکتری ها) در مربا ضروری است. افزودن اسید در تهیه مربا و محصولات مشابه آن عمل ضروری نیست. به علت این که خیلی از میوه‌ها به صورت طبیعی اسیدیته لازم را در محصول ایجاد می‌نمایند. معمولاً اسیدیته مناسب در مربا حدود 1- 5/0 درصد و یا PH بین 5/4 – 5/3 می‌باشد. درمورد محصولاتی که قادر به تأمین اسیدیته لازم نیستند از مواد اسیدی مانند اسیدیتریک، آب لیمو یا اسیدتارتاریک استفاده می‌شود. در صورت استفاده از عصاره زرشک به همراه میوه‌های آن میزان استفاده از اسید ب حداقل ممکن کاهش می‌یابد(21).

فرمولاسیون

فرمولاسیون مربا زرشک بستگی به نوع فرآموره و سلیقه مصرف کنندگان دارد ولی می‌توان حالت کلی زیر را برای میزان اجزای اصلی در نظر گرفت:

مقدار میوه

مقدار میوه زرشک مورد استفاده در تهیه مربا معمولاً 5-45 درصد محصول نهایی است.

شکر

میزان شکر مصرفی در تهیه مربای زرشک معمولاً برابر وزن میوه است اما از لحاظ استاندارد مقدار میوه به شکر باید به نسبت 45 به 55 باشد.

پکتین

میزان کل پکتین مربا حدود یک درصد می باشد میزان شکر لازم برای تشکیل یک ژل پایدار و مناسب به ازای هرواحد پکتین را درجه ژلی پکتین می‌نامند.

اسید

اسیدیته محصول نهایی حداکثر حدود یک درصد باید باشد با توجه به نوع میوه، افزودن اسید (معمولاً اسیدسیتریک یا جوهر لیمو) تا رسیدن به اسیدیته مذکور یا 5/3 = PH صورت گیرد.

آب

طبق استاندارد درصد ماده خشک محصول نهایی حداقل 65 درصد است اما میزان افزودن آب با توجه به نوع محصول و زمان پخت آن می‌تواند اختیاری باشد معمولاً شربت قند با غلظت 50 درصد تهیه می‌شود و عمل پختن تا رسیدن به بریکس نهایی حدود 70 درصد) انجام می‌گیرد در هر حال مقدار شیرع باید به قدری باشد که سطح محصول را بپوشاند.

افزودنی ها

مقدار رسوبات و بنزوات ها در محصول نهایی حداکثر 100 میلی گرم در صد گرن و میزان SO₂ حداکثر 10 میلی گرم در صد گرم مربا می‌باشد. میزان استفاده از مواد طعم دهنده ماننده وانیل معمولاً اختیاری است(21).

فرآیند

مربا باید بافت مالش پذیر و کوتاه داشته باشد و قطعات میوه در آن به آسانی قابل تشخیص باشند. جدا شدن میوه و دو فاز شدن محصول، کرستالیزاسیون قند و بافت سخت از عوامل نامطلوب کیفی در مورد مربا محسوب می‌شوند.

مراحل اساسی در فرایند مربا زرشک در شکل (2-10) نشان داده شده است(11).

مارمالاد زرشک

مارمالاد زرشک فرآورده‌ای کاملاً مشابه مربا آن است با این تفاوت که میوه در آن به صورت کاملاً پوره شده به همراه کنسانتره آب زرشک و پکتین مورد استفاده قرار می‌گیرد(21). از سوی دیگر مارمالاد کم و بیش ژله است تغلیظ مخلوط تا حصول تشکیل ژل، همانند ژله ادامه می‌یابد و غلظت آن تقریباً در حدود غلظت ژله است مقدار مواد جامد قابل حل مارمالاد نباید از 65 درصد و مقدار محصول مصرفی از 30 درصد کمتر باشد(31).

ژله (Jelly) زرشک

ژله محصولی است به صورت کریستال که از 15 درصد ژلاتین، 85 درصد شکر با مقادیر کمی اسیدآلی (مانند اسیدسیتریم، اسید مالیک و اسید تارتاریک به ترتیب برای ژله های با طعم مرکبات، سیب، انگور و ...) و مواد طعم دهنده و رنگ ها مجاز تشکیل شده است. محصول آماده شده شامل مواد جدول (2-3) بوده و میزان اسیدیته آن 54/0 درصد برحسب اسیدسیتریک می‌باشد(40).

باید توجه داشت ژله زرشک فرآورده هست که از عصاره و آب زرشک ساخته می‌شود و حاوی جاوی هیچ مواد نامحلول نمی‌باشد. تهیه آب میوه به وسیله پرس کردن مکانیکی میوه یا استخراج آبی صورت می‌گیرد و استفاده از کنسانتره آب میوه نیز تهیه ژله را بسیار تسهیل می‌کند.

اصول و عملیات تهیه ژله مشابه مربا است با توجه به این که احتمال کف کردن فرآورده در طول پخت زیاد است. برای کنترل آن می‌توان از مواد ضدکف سیلیکونیا استفاده نمود که ماکزیمم مقدار کاربرد آن mg\kg 10 می‌باشد. غلظت نهایی مواد حل شده در ژله تقریباً 65 درصد است. اساس تشکیل ژل در تولید ژله وجود پکتین است. همان طور که در مورد مربا بیان شد در شرایط مناسب وجود اسید و قند تولید ژل می‌کند (31، 21).

آب نبات (Candy)

تکنولوژی آب نبات سازی براساس علم و هنر کاربرد شکر، ماده اصلی آب نبات سازی به ویژه اثرات بافتی ایجاد شده توسط آن بنیان گذاری شده است. اصولاً این وضع به وسیله کنترل کردن حالت کرستالیزاسیون شکر و درصد رطوبت و شکر صورت می‌گیرد.

در آب نبات سازی بسیاری افزودنی‌های دیگر علاوه بر شکر بر اصلاح و بهبود فرمولاسیون و تنوع تولید از قبیل عطر و طعم دهنده، رنگ ها، امولیسفایرها، اسیدهای خوراکی، صمغ، نشاسته، چربی، سفیده تخم مرغ، آجیل، میوه‌ها مانند زرشک، شکلات و سایر مواد به کار می‌رود. تمام این مواد در مقایسه با شکر برای ایجاد صفات در انواع آب نبات‌های عمده در درجه دوم اهمیت قرار دارند. کاربرد برخی از این موارد در آب نبات سازی برای این است که بر خواص شیمیایی و فیزیکی تأثیر بگذارند.

قسمت عمده آب نبات ها را شکر یا شیرین کننده‌های دیگر تشکیل می‌دهند و از جوشاندن شیرین کننده‌ها با آب به اضافه چاشنی مناسب مانند کنسانتره زرشک و بعد سردکردن و شکل دادن شربت غلیظ حاصل می‌شود.

آب نبات سخت (Hard Candy) آب نباتی است که سفت باشد. ساده ترین نوع این محصولات آب نبات هایی می باشد که فقط حاوی ساکاروز تقریباً 99 درصد، اسیدهای آلی، اسانس‌ها و رنگ های مختلف می باشد و رطوبت آن فوق العاده کم و تقریباً خشک است.

آب نبات نرم (Soft Candy) شیرینی‌های آب نباتی است که نرم و تا حدودی جویدنی هستند. مقدار رطوبت آب نبات های نرم از آب نبات‌های سخت بیشتر است.

این آب نبات‌ها عموماً مخلوطی هستند از بلورهای ریز شکر یا شربت، همراه آب یا شیر که به آن ممکن است میوه مانند زرک، مغز، رنگ و چاشنی اضافه شده باشد. تافی (Toffee) و فوژه (Fuge) از انواع آن می‌باشند.

تافی نام عمومی برای انواعی از شیرینی‌های آب نباتی است که اوایل معمولاً از راه جوشاندن زیاد مخلوط شکر و گلوکز به اضافه رنگ و چاشنی در بعضی کشورها درست می‌شد بعدها دریافتند که افزودن چربی مانع چسبیدن آن به دندان می شود و رطوبت را در آنها حفظ می‌کند و محصول را سفت نگه می‌دارد.

از سوی دیگر ترکیبات تشکیل‌دهنده پاستیل (Jelly Gum) شامل شکر، گلوکز، ژلاتیم، سوربیتول، اسید سیتریک، رنگ‌ها و اسانس‌های مجاز خوراکی می‌باشد. از سوربیتول برای حفظ رطوبت و نرم‌کنندگی استفاده می‌گردد.

استفاده از زرشک (کنسانتره و پودر) در کلیه این فرآورده‌ها ممکن است. زشک ضمن بهبود طعم ترشی، در رنگ این محصولات نیز اثر گذار می‌باشد. در هنگام افزودن فرآورده‌های زرشک به فرمول آب نبات‌ها باید میزان اسید‌آلی تعدیل شود. همچنین زمان و نحوه افزودن زرشک و فرآورده‌های آن باید به نحوی باشد که کمترین تغییر در کیفیت رنگ این فرآورده‌های قنادی ایجاد شود(40، 6).