Глобальный путь арахиса: от древнего возделывания к современному основному продукту

Происхождение и история

Дикий арахис произрастал в Боливии и северо-восточной Аргентине. Культивируемый вид Arachis hypogaea выращивали индейцы в до كولومбова времени. Арахис — лиановидное растение: после опыления цветоносы вянут и наклоняются к земле, закапывая молодые бобовые плоды, которые созревают под землей.

В США арахис привезли из Африки, но он не стал основным полевым культуром до 1890-х, когда его продвигали как замену хлопку, уничтоженному хлопковым жучком.

Три типа культурного арахиса: виргинский, испанский и ранер (бегущий). В основном ранер (Алабама, Флорида, Джоргия) используют для пасты из арахиса. Ранер дает более высокий урожай, но требует больше влаги, чем испанский или виргинский.

В конце XVII века гаитяне делали пасту из арахиса в тяжелом деревянном ступе с деревянным пестиком с металлической насадкой. Ступка с металлическим дном (~9 кг) и пестик 2,3 кг разминали арахис в пасту. В XIX веке в США очищенный обжаренный арахис рубили или разминали в пасту в тканевом мешке и ели свежим. Американский ботаник и изобретатель Джордж Вашингтон Карвер экспериментировал с соей, бататми и др., в итоге получив 300 продуктов из арахиса — среди самых известных паста из арахиса.

Врач в Сент-Луисе начал коммерческое производство пасты в 1890 г. На Сент-Луисской мировой ярмарке как продукт здоровья пасту рекомендовали младенцам и инвалидам за высокую пищевую ценность. Санатории, особенно в Батл-Крик (Мичиган), использовали её для пациентов из-за высокого белка.

В 1925 г. пасту продавали из открытой ванны со слоем масла 1,3 см сверху. Паста была липкой и вызывала сильную жажду, но потребители были готовы к такому экономному и питательному продукту.

Понимая, что доходы от корма для свиней снижаются, фермеры начали инвестировать в новую денежную культуру. С ростом урожая и доступности арахиса производство пасты расширялось. Недавно пасту используют преимущественно как бутербродную пасту, но также в готовых блюдах и кондитерских изделиях.

Изначально процесс был полностью ручным. До ~1920 г. фермер вручную очищал семена, культивировал ручной мотыгой ~4 раза, пахал однобороздным плугом тоже 4 раза. Выкапывал лианы однобороздным плугом, вручную укладывал на сушку в поле, затем вручную собирал орехи или выбивал их с лиан. Мул, плуг и две мотыги — всё оборудование. Для пасты мелкие партии обжаривали, бланшировали и измельчали по мере необходимости. Соль и/или сахар добавляли по просьбе, продукт ели свежим. Механизация возделывания и уборки увеличила урожайность. Мелницы выросли, потребление взлетело.

Сырье и состав

Арахис, богатый жиром, белком, витамином B, фосфором, железом, имеет высокую пищевую ценность. В готовом виде паста состоит из 90–95% тщательно отобранных, бланшированных, сухообжаренных арахиса, помолотого до прохождения через сито №200. Для гладкости, размазываемости и вкуса добавляют: соль (1,5%), гидрогенизированное растительное масло (0,125%), декстрозу (2%), кукурузный сироп или мед (2–4%). Для пищевой ценности добавляют аскорбиновую кислоту и дрожжи. Количество других ингредиентов может варьироваться, если суммарно не превышают 10% пасты. Состав: 50–52% жир, 28–29% белок, 2–5% углеводы, 1–2% влага.

Производственный процесс

Посев и уборка арахиса

• Арахис сеют в апреле или мае (по климату). Растение выходит, затем желтый цветок. После цветения и увядания цветок наклоняется и проникает в почву. Арахис формируется под землей. Уборка начинается в конце августа, но в основном в сентябре-октябре, в ясную погоду, когда почва сухая и не прилипает к стеблям и бобам. Арахис с лиан снимают переносимыми механическими комбайнами и везут к очистителю для механической сушки.
• С комбайнов арахис поступает на склады для очистки. Дувки удаляют пыль, песок, лианы, стебли, листья, пустые лобки. Сита, магниты, размерные грохоты удаляют мусор, металл, камни, сгустки. После очистки масса снижается на 10–20%. Очищенный неочищенный арахис хранят в силосах или складах.

Очистка и первичная обработка

• Очистка — удаление лобка (оболочки) с минимальным повреждением семени/ядрышка. Влажность неочищенного арахис регулируют, чтобы избежать чрезмерной ломкости лобков и ядрышек и снизить пыль на заводе. Размерно отсортированный арахис пропускают через серию валков, настроенных под сорт, размер, состояние, где арахис трется. Треснувший арахис многократно проходит через сита, гильзы, дувки, магниты, дестоунера — встряхивают, мягко качают, продувают воздухом, пока все лобки и посторонние включения (камни, грязевые шары, металл, сморщенные орехи) не удалены.
• Очищенный арахис грохочут по размеру в размерном грохоте. Орехи поднимают и ориентируют на перфорациях. Крупные («оверы») идут в один желоб, меньшие («трохи») — в другой. Затем гредят по цвету, дефектам, пятнам, поврежденным кожурам.
• Арахис отгружают крупными контейнерами или мешками на фабрики пасты. (Непищевой арахис уходит на масличный сырой в полунасыпном виде.) Для контроля размера и сорта автовозы пробуют механически. Пробник, тестируя две машины одновременно, быстро и точно оценивает размер и сорту, проверяя 10 проб на машину. Если пищевой арахис хранится >60 дней, помещают в холодильное хранение 2–6 °C, где держат до 25 месяцев. Очищенный арахис весит на 30–60% меньше, занимает 60–70% меньше места, срок хранения на 60–75% короче неочищенного.

Производство пасты из арахиса

Обжарка и охлаждение

• Производители сначала сухообжаривают арахис. Сухая обжарка — партиями или непрерывно. Партийный метод: арахис обжаривают партиями 180 кг в вращающейся печи при ~427 °C (800 °F). Нагревают до 160 °C (320 °F) и выдерживают 40–60 мин для точной степени прожарки. Все орехи в партии должны быть равномерно обжарены. Крупные производители предпочитают непрерывный метод: арахис из бункера обжаривают, охлаждают, измельчают в пасту и стабилизируют в одной операции. Менее трудоемко, дает более равномерную обжарку, меньше потерь. Но некоторые считают, что лучшая коммерческая паста получается партичным методом, позволяя обжаривать сорта отдельно и учитывать разную влажность партий.

Охлаждение и бланширование

• Фотометр сигнализирует о завершении обжарки. В точный момент обжаренный арахис максимально быстро удаляют от тепла для остановки прожарки и однородности. Горячий арахис идет в перфорированный металлический цилиндр (или дуточно-охлаждающий бак), где сосательные вентиляторы протягивают большой объем воздуха через массу. Охлаждают до 30 °C (86 °F). Охлажденный арахис проходит гравитационный сепаратор для удаления посторонних включений.
• Кожуры (семенные покрытия) удаляют теплом или водой. Тепловой метод преимущественно удаляет горькое сердцевину арахис.
• Тепловое бланширование: В зависимости от сорта и желаемой степени прожарки арахис подвергают температуре 138 °C (280 °F) до 20 мин для ослабления и трещинобразования кожур. После охлаждения арахис непрерывным потоком проходит через бланшер и подвергается тщательному, но мягкому трению между щетками или ребристым резиновым транспортером. Кожуры стряхивают, дуют в пористые мешки, сердцевины отделяют ситом.
• Водяное бланширование: более новый процесс (с 1949 г.). Ядра не нагревают для сохранения природных антиоксидантов, но сушка обязательна, сердцевины сохраняются. Ядра раскладывают в желоба, качают между острыми стационарными лезвиями, проделывая кожуру по обеим сторонам. Спиралевой конвейер проносит ядра через минуту кипячения в воде, затем под осциллирующим холщовым валиком, стирающим кожуру. Бланшированные ядра сушат минимум 6 часов потоком воздуха 49 °C (120 °F).
• Бланшированные орехи механически ситуют и инспектируют на конвейере для удаления подгоревших, гнилых орехов и постороннего. Легкие орехи удаляют дувками, окрашенные — высокоскоростным цветовым сортировщиком, металл — магнитами.

Измельчение

• Большинство устройств для помола арахис в пасту регулируются в широком диапазоне — позволяя варьировать производительность, тонкость продукта, количество высвобожденного масла. Большинство мельниц имеют автоматическую подачу арахис и соли, легко чистятся. Для предотвращения перегрева мельницы охлаждают водяной рубашкой. Пасту обычно делают двумя помолами. Первый — до средней фракции, второй — до тонкой гладкой текстуры. Для тонкого помола зазор между дисками ~0,08 мм. Вторая мельница — высокоскоростной комминутор (9600 об/мин) с комбинированным режуще-сдвиговым и атриционным действием, дающий частицы <0,025 см. Для хрустящей пасты (chunky) добавляют кусочки арахис (~1/8 ядра) в обычную пасту или используют неполный помол (удаляют ребро из мельницы). Одновременно с арахисом в мельницу непрерывно подают ~2% соли, декстрозы, гидрогенизированного масла-стабилизатора с точностью ±2%, обеспечивая тщательную дисперсию.
• Арахис держат под постоянным давлением от начала до конца помола для равномерности и защиты от пузырьков воздуха. Тяжелый шнек подает арахис в мельницу и может выдавать деаэрированную пасту в емкости непрерывным потоком под стабильным давлением. Из мельницы паста попадает в нержавеющий бункер — промежуточную точку смешивания и хранения. Стабилизированную пасту охлаждают в вращающемся холодильном цилиндре (воттер) от 77 до 49 °C (170–120 °F) или ниже перед упаковкой.

Упаковка

• Стабилизированную пасту автоматически фасуют в банки, закатывают крышки, наклеивают этикетки. Поскольку правильная упаковка — главный фактор снижения окисления (без кислорода окисления нет), используют вакуумную упаковку. После заливки в конечную тару пасту держат неподвижной до завершения кристаллизации по всей массе. Банки укладывают в коробки и на склад до отгрузки в розницу илиHoReCa.

Контроль качества

QC начинается на поле через уборку и сушку, продолжается на очистке, хранении, производстве. Все этапы механизированы. Полная механизация может иметь недостатки, но результат — более светлый, чистый, однородный урожай.

В США строгий QC поддерживают десятилетиями с участием USDA и FDA. Отвечает Peanut Administrative Committee (под USDA). Сырой арахис — зона USDA. Во время и после производства — FDA. FDA требует: приправы и стабилизаторы ≤10% массы готового продукта. Искусственные ароматизаторы, подсластители, консерванты, добавленные витамины, красители — недопустимы. Несоответствующий продукт маркируют «имитация пасты из арахиса».

Побочные продукты

Лианы и листья арахиса — корм для КРС, овец, коз, лошадей, мулов и др. за высокую пищевую ценность. Лобки накапливаются в огромных объемах на очистительных заводах. Содержат стебли, попкорн, незрелые орехи, грязь. Основное использование — топливо для котлов, генерирующих пар для электричества очистительного завода. Ограниченные рынки: грубый корм для КРС, подстилка для птиц, наполнитель для искусственных поленниц. Потенциальные: наполнитель для туалетов животных, субстрат для грибов, напольные сметыватели.

Перспективы

В США и в большинстве из 53 стран-производителей арахиса производство и потребление, включая пасту, растут. Качество арахиса улучшается под более высокие стандарты. Удобство пасты и высокая пищевой ценность отвечают запросам современного образа жизни. Внедрение арахиса в питание удаленных регионов миру ведут американские послы, миссионеры, волонтеры Peace Corps. Некоторые развивающиеся страны, понимая, что дефицит белка не решится только животноводством, заинтересованы в выращивании белково богатого арахиса.