რა უნდა შევცვალოთ ჩურჩხელის წარმოებაში

ეს პროდუქტი უძველესი ხალხური შემოქმედების ნაყოფია. არ არის ცნობილი როგორც მისი ავტორი, ისე კონკრეტული ადგილი საქართველოში, სადაც იგი შეიქმნა.  ჩურჩხელა ჯერჯერობით ხალხური ტექნოლოგიით იწარმოება, რომლის ძირითადი კომპონენტებია ყურძნის ბადაგი, მარცვლეულის ფქვილი,  შიგთავსი შეიცავს ძაფზე ასხმულ ნიგოზს ან თხილს და სხვ.

ნაშრომში განხილულია ტრადიციული ტექნოლოგიით დამზადებული პროდუქტის ნაკლოვანი მხარეები (კომპონენტების მაღალ ტემპერატურაზე დამუშავების შედეგად მავნე პროდუქტების წარმოქმნა, ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების დაჟანგვა და პროდუქტის ფერის შეცვლა, დაბალი პლასტიკურობა, დამზადების პრიმიტიული ხერხები,  მაღალი ღირებულება და სხვ.). ჩატარებულია მასშტაბური კვლევები და შემუშავებულია სათანადო ბიოტექნოლოგიური ხერხები ამ ნაკლოვანებათა დასაძლევად. შედეგად მიღებულია ეკოლოგიურად სუფთა, თანამედროვე მექანიზაციის საშუალებებით აღჭურვილი ხერხი, რაც გზას უხსნის ამ პროდუქტს საერთაშორისო ბაზარზე.

ჩურჩხლის წარმოების ტრადიციული ტექნოლოგია საკმაოდ მარტივია და შეიცავს შემდეგ ოპერაციებს: მტევნებიდან ბადაგის მიღებას, რომელსაც სათანადო ჭურჭელში უკეთებენ კონცენტრირებას, რომ სანახევროდ მაინც შემცირდეს წყალი. მიღებულ ბადაგს უმატებენ ფქვილს, ჰომოგენიზებულ მასას ამუშავებენ მაღალ (>100⁰C) ტემპერატურაზე რამდენიმე საათის განმავლობაში, შესქელებულ ცომში (თათარა, ფელამუში) ამოავლებენ ნიგვზის ან თხილის ასხმულას. ჩურჩხელას ერთ მხარეზე აქვს ძაფის საკიდარი. იგი თანდათან, რამდენიმე დღის განმავლობაში  შრება  იქამდე, რომ შესაძლებელი იყოს მისი შეფუთვა გაფუჭების გარეშე (დანოტიოება გარედან ან ობის გაჩენა შიგნით).  ქვეყნის შიგნით ჩურჩხელა საკმაო რაოდენობით იწარმოება, მაგრამ დღემდე არ ხდება  თვალსაჩინო ოდენობით მისი  ექსპორტირება. როგორც ზევით აღინიშნა,   პროდუქტის წარმოების  დღევანდელი ტექნოლოგია  მოძველებულია, რაც შეძლებისდაგვარად სწრაფად უნდა გამოსწორდეს.

კვლევის მიზანს შეადგენდა საწყის პროდუქტში (ბადაგი) ბიოლოგიური თვისებებისა და ეკოლოგიური სისუფთავის შენარჩუნება, დამუშავებული ფქვილისა და ბადაგის ნარევის კონსისტენციის სრულყოფა, საწარმოო პროცესებში ხელით შრომის წილისა და დროის დანახარჯების შემცირება და მზა პროდუქტის ექსპორტირებისათვის შესაბამისი მაჩვენებლების მიღწევა.

კვლევისათვის საჭირო მასალები:

– ყურძნის წვენი (ბადაგი), საწყისი კონცენტრაციით არანაკლებ 20 მას.%-სა, მინიმალური მჟავიანობით (pH>4);- ხორბლის ფქვილი არანაკლებ 1-ლი ხარისხისა, ნარჩენი ტენიანობით 12-13 მას.%-სა;- ფერმენტული პრეპარატი α-ამილაზა, თერმოსტაბილური, თხევადი ან ფხვნილის სახით, დადგენილი აქტივობით,  შემავსებლის გარეშე;-გოგირდის დიოქსიდის კომერციული პრეპარატი;-ცეოლითი (კლინოპტილოლითი) კრისტალების სიმსხოთი 3-5 მმ ფარგლებში, გასუფთავებული გარეშე მინარევებისაგან (მიწა და სხვ.).

მასალების გადამუშავების პროცესები:

ა)ყურძნის წვენი მარცვლებიდან გამოწურვისთანვე სწრაფად იფილტრებოდა მჭიდრო ქსოვილში ცენტრიფუგის მეშვეობით, ხოლო ნარჩენი სიმღვრივისაგან (ლექი)  შემდგომი გასუფთავება ხდებოდა ცეოლითის (კლინოპტილოლითი) ფენაში გატარებით, რომელიც წინასწარ ირეცხებოდა გარეშე ნივთიერებებისა (მაგ., მიწა) და წვრილი ფრაქციებისაგან (3მმ-ზე უფრო ნაკლები  დიამეტრით), შემდგომში ხდებოდა ბადაგის კონცენტრირება პირგანიერ თავღია ან დახურულ ჭურჭელში, აორთქლების ზედაპირული ფართობის მრავალჯერადი გაზრდით  # 5870 (2014 წ.) საავტორო უფლების  მიხედვით, ორტანიან ჭურჭელში (შიგა- უჟანგავი მასალის). კონცენტრირება ხდებოდა მიწოდებული აირის (ატმოსფერული ჰაერი ან CO₂) მაქსიმალური რაოდენობით, არანაკლებ 80 მას.%-მდე კონცენტრაციით, რაც გამორიცხავდა კონცენტრატის სტერილიზაციის საჭიროებას, შენახვა – CO₂-ის არეში, ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე, სიბნელეში.

ზემოაღნიშნული პროცესები ვერ უზრუნველყოფდა ბადაგის ფერის შენარჩუნებას შესქელების დროს: შეინიშნებოდა მისი გამუქება 50 მას.% კონცენტრაციის მიღწევისას. შემდგომში,  გამოყენებულ იქნა გოგირდის დიოქსიდი, რითაც შესაძლებელი გახდა სასურველი ფერის შენარჩუნება და ლექის წარმოქმნისა და გამოცალკევების პროცესის განხორციელება. ამას მოსდევდა მისი კონცენტრირება #5870 საავტორო უფლების მიხედვით.

ბ) ხორბლის ფქვილის დამუშავება ხდებოდა წყლიანი სუსპენზიის სახით, 3:7 შეფარდებით მშრალი ნივთიერების მიხედვით, α-ამილაზის დამატებით. სახამებლის გათხევადება ხდებოდა 80-85⁰C პირობებში (15 წუთი), შემდგომში 85-90⁰C-მდე  ტემპერატურის გაზრდით  (0,5 საათი) წარმოქმნილი ფაფისებური ცომიდან (თათარა, ფელამუში) ჭარბი წყლის მოცილებით იმ ანგარიშით, რომ თათარის კონცენტრაცია ყოფილიყო 43-45 მას.%.

 კვლევის აღწერა  და ძირითადი შედეგები

ყურძნის ბადაგის კონცენტრირება.  ამ პროცესისათვის გამოვიყენეთ  ორტანიანი ქვაბი (შიგა- უჟანგავი ლითონის), კედლებშორის ჩასხმული წყლით. შიგა ქვაბში ჩასხმულ ბადაგში ბარბოტერის მეშვეობით მიეწოდებოდა  კომპრესორიდან წამოსული შეკუმშული ჰაერი, რომელიც ზეთის ორთქლისაგან იწმინდებოდა ფილტრში მოთავსებული კლინოპტილოლითის ფენის გავლით, ცხელდებოდა სასურველ ტემპერატურამდე და ამის მეშვეობით ქვაბში ხელოვნურად იზრდებოდა აორთქლების ზედაპირული ფართობი. წყლის პერანგში ტემპერატურა მერყეობდა 61-66⁰C ფარგლებში,  დასამუშავებელი მასალის ეს მაჩვენებელი შეადგენდა 52-57⁰C-ს, ხოლო  კონცენტრირების ინტენსივობა (ტენის კლება) საწყის ეტაპზე-15-17 მას.%-ს  საათში. საბოლოოდ ბადაგის კონცენტრაცია 21-დან  გაიზარდა 82 მას.%-მდე, რამაც უზრუნველყო ბადაგის შენახვადობა  სტერილიზაციის გარეშე -მოხმარებამდე (Bogdanov, 1997, 2002). ბადაგში 5-ჰიდროქსიმეთილფურფურალის  შემცველობა არ აღემატებოდა 30 -41მგ/კგ, რასაც ვხსნით ყურძენში ორგანული მჟავების თანაარსებობით. ინვერსიული შაქრის სიროფში იგივე მაჩვენებელი 6 მგ/კგ-ს არ აღემატებოდა შაქარში მჟავების არარსებობის გამო  („მულტიტესტის“ საგამოცდო ლაბორატორიის  მონაცემები, 2017წ.).

   სურ. 1. ყურძნის ბადაგის კონცენტრირებული (78,5-81მას.%) ნიმუშები:

                                           1 და 2-ახალი ტექნოლოგიით მიღებული,  3-დაჟანგული (ფერშეცვლილი)  

ხორბლის ფქვილის ნაწილობრივი ჰიდროლიზი

 ფქვილის წყლიან სუსპენზიას შედგენილობით 3:7 მშრალი ნივთიერების მიხედვით ემატებოდა თერმოსტაბილური  α-ამილაზა პრეპარატის აქტივობის მიხედვით( სახამებლის შემცველობა ჩვეულებრივად მერყეობს  48-57%-ის ფარგლებში),  გამუდმებული მორევით სუსპენზიის ტემპერატურა იგივე ორტანიან ჭურჭელში ადიოდა 85-90⁰C-მდე, რის შემდეგ ნარევი იღებდა არამკვრივი ცომის კონსისტენციას. ამ რეჟიმში ცომის დამუშავება გრძელდებოდა ნახევარ საათს ჰომოგენიზატორის მეშვეობით. ამის შემდეგ ხდებოდა ცომის გაგრილება 65-66⁰C-მდე, ემატებოდა ყურძნის ბადაგი ცომის საერთო მასის 8-9%-მდე და კომპრესორიდან მიწოდებული გაცხელებული ჰაერით იწყებოდა ნარევის კონცენტრირება  იმ ანგარიშით, რომ მისი კონცენტრაცია გაზრდილიყო 43-45 მას.%-მდე.  მიღებულ ნარევში ამოევლებოდა  საჩურჩხლე ნაკრები, რომლის ცალკეულ ნაწილაკებს შორის დარჩენილ სივრცეებს თათარა ავსებდა ჩამოღვენთის გარეშე და ეს შესაბამისად მიღებულ პროდუქტს უნარჩუნებდა ტრადიციულ  (სურ. 2 ) ფორმას. შპს „ბიოტექსში“ ჩატარებული თვისებრივი ანალიზის (ფიჰეს რეაქცია) მიხედვით, ხორბლის ფქვილის ჰიდროლიზატში 5-ჰიდროქსიმეთილფურფურალი საერთოდ  არ აღმოჩნდა. ქვემოთმოტანილ ნიმუშში (2ა) აშკარად ჩანს საჩურჩხლე მასალის დამუშავების შეუსაბამო ტემპერატურის მოქმედების შედეგი, რაც გამოწვეულია ბადაგის დაჟანგვით და სავარაუდოდ- მასში 5- ჰიდროქსიმეთილფურფურალის წარმოქმნით („მულტიტესტის“ საგამოცდო ლაბორატორია, 2022წ.).

                                 ა                                                                                      ბ

       სურ. 2.    ა) ტრადიციული  ტექნოლოგიით დამზადებული ჩურჩხელა;   

                                                 ბ) ახალი ტექნოლოგიით მომზადებული ნიმუში                 

საჩურჩხლე ნაკეთობის შემდგომი დამუშავება (შრობა)

 თათარაში ახლადამოვლებულ ჩურჩხელას წებოვანი ზედაპირი აქვს, რის გამოც ისინი ერთიმეორეს  5-6 სმ-ით უნდა დავაშოროთ. პრაქტიკაში გავრცელებული ხის შტოკების  მაგივრად მოვამზადეთ ორმაგკედლიანი ცილინდრული ფორმის თერმოსტატი ასახდელი სახურავით, ელექტრო-  და გაზგამათბობლით, კედლებშორის ჩასხმული წყლით. თერმოსტატზე დადგმულ შემწოვ ვენტილატორს  სახურავში ჩამონტაჟებული მილით გარედან მიეწოდებოდა ატმოსფერული ჰაერი, რომელიც საჭირო ტემპერატურას იღებდა გამთბარი შიგა კედლებიდან. თერმოსტატში ჩასადგმელი სპეციალური კონსტრუქციის კაუჭებზე ჩამოკიდებული ჩურჩხელები შრებოდა ვენტილატორიდან მონაბერი დ შიგნით გამთბარი ჰაერით, რომლის ტემპერატურა შრობის დასაწყისში არ უნდა იყოს  25⁰-ზე მეტი (2 საათი), შემდეგ იგი თანდათან  იზრდებოდა   40-45⁰-მდე,  წებოვნების გაქრობამდე. შემდგომში შრობა გრძელდებოდა საშრობ კარადაში (შიგა აერირებით) 60-65⁰C ტემპერატურაზე, 2-3 საათის ხანგრძლივობით,  მუდმივ მასაზე დაყვანით. პროცესის ბოლოს ხდებოდა  გამშრალი ჩურჩხლის დარბილება წყლის შხეფის შესხურებით (პულვერიზატორით), ან აბაზანაში 2-3-ჯერ ჩაძირვით ხანმოკლე (4-5 წამი) დროით, ზედაპირიდან მარტივი შაქრების ჩამოსარეცხად. ამის შემდეგ ხდებოდა ჩურჩხლის დამატებითი შეშრობა 0,5 საათით 40-45⁰C ტემპერატურაზე, რამაც გააუმჯობესა მისი კონსისტენცია და   შესაძლებელი გახადა მათი ერთად შეფუთვა. საბოლოო კონდიციას ჩურჩხელა იღებს 28-30 საათის შემდეგ, რასაც მოსდევს მისი მომზადება სარეალიზაციოდ.

ჩურჩხლის წარმოებისათვის საჭირო ტექნოლოგიურ აღჭურვილობაში შედის:           

ა) ბადაგის კონცენტრირებისათვის: ტუმბო შეკუმშული  ატმოსფერული ჰაერის მიწოდებისათვის;  ზეთის ორთქლის ფილტრი; კალორიფერი თერმომეტრით; ამაორთქლებელი უჟანგავი ან ემალირებული ლითონის კორპუსით, წყლის პერანგით, ბარბოტერით და თერმომეტრებით.

ბ) ნაწილობრივ ჰიდროლიზებული ფქვილის ცომის წარმოებისათვის: ცომის საზელი ორმაგკედლიანი, ამრევით და ავტომატური გამაცხელებლით;  კომპრესორი ცომის საზელში ბარბოტერის მეშვეობით უფრო დაბალი ტემპერატურის მქონე ჰაერის მიწოდებისათვის; საშრობი კარადა შიგა აქტიური ვენტილაციით.

შემდგომში ჩურჩხლის დამზადების პროცესებისათვის საჭირო გახდება  რამდენიმე არასტანდარტული დანადგარის შექმნა, კერძოდ: ძაფზე  საჩურჩხლე მასალის აკინძვა, ამოვლება თათარაში, პირველადი ნამზადის გადატანა გასაშრობად, შრობის დამთავრების შემდეგ ძაფების ამოცლა, მზა ნაწარმის შეფუთვა, რაც ჯერჯერობით ხელით სრულდება. დღეს არსებული მოწყობილობით შეიძლება ყველაზე შრომატევადი სამუშაოების შესრულება, რაც გაზრდის წარმოების მოცულობას და შეამცირებს ნაწარმის თვითღირებულებას, მაგრამ პროცესის სრულყოფისათვის ეს საკმარისი არ არის .

ღონისძიების ტექნიკურ-ეკონომიკური შეფასება

ჩურჩხლის ტრადიციულ ტექნოლოგიაში არსებული ნაკლოვანებებიდან ჩვენს მიერ გამოსწორებულია:

– კომპონენტების  დამზადების  სეზონური სამუშაოებიდან  დარჩა მხოლოდ ბადაგის მომზადება. მისი მაღალი კონცენტრაცია (80-82 მას.%) საშუალებას იძლევა, შეიქმნას მთელი წლის სამყოფი მარაგი. შესაბამისად, ჩურჩხლის წარმოება მთელ ამ პერიოდში უწყვეტი რჩება;

– ბადაგის წარმოებაში ჩვენს მიერ შეტანილი ცვლილებები საშუალებას იძლევა,რადიკალურად შემცირდეს მასში 5-ჰიდროქსიმეთილფურფურალის შემცველობა (30-41 მგ/კგ-მდე), ხოლო თათარაში ამ ნივთიერების საშუალო რაოდენობა გახდება ერთიათად ნაკლები, რადგან ნაწილობრივად ჰიდროლიზებული ფქვილის ცომში, რომელიც საერთო მასის 90%-ს შეადგენს, ეს ნივთიერება არ წარმოიქმნება. ამდენად, აღარ იქმნება საფრთხე, რომ საექსპორტო პროდუქცია ამ მიზეზით დაწუნებულ იქნას;

– გაუმჯობესდა, აგრეთვე, ახალი ტექნოლოგიით მომზადებული ჩურჩხლის კონსისტენცია: იგი უფრო ელასტიკურია, რაც მის მომხმარებელს  უფრო სასიამოვნო შეგრძნებას უტოვებს;

– სავარაუდოა, რომ გაუმჯობესებული ტექნოლოგიით დამზადებული ჩურჩხელა უფრო სარგებლიანი იქნება მისი ეკოლოგიური სისუფთავისა და გაზრდილი საექსპორტო პოტენციალის წყალობით. ხარისხის გაუმჯობესებისა და საწარმოო დანახარჯების შემცირების კვალად ჩურჩხლის რეალიზაციით მიღებული შემოსავალი ექსპორტირების შემთხვევაში 20-25%-ით უფრო მეტი იქნება.

დასკვნები

– ქართული ტრადიციული ხერხებით დამზადებულ ჩურჩხელას რიგ დადებით თვისებებთან (საგემოვნო მიმზიდველობა, მთავარი საზრდო ნივთიერებების შემცველობა, შენახვადობა, არადეფიციტური კომპონენტები) აქვს რამდენიმე თვალსაჩინო ნაკლი: 5-ჰიდროქსიმეთილფურფურალისა და კარამელანების გაჩენა წარმოების პროცესში (მაღალი ტემპერატურის გავლენა), არასასურველი ფიზიკური მდგრადობა (სიმაგრე), მომზადების ხერხების პრიმიტიულობა, რაც აისახება მის ფასზე და ხდება ხელისშემშლელი ფაქტორი საერთაშორისო ბაზარზე;

–ავტორის მიერ შემუშავებული ტექნოლოგიით, რომელშიც წარმოდგენილია  ჩურჩხლის ერთ-ერთი კომპონენტის- ბადაგის- დაბალტემპერატურულ (T=50-57⁰C) რეჟიმში კონცენტრირების ხერხი, მიღწეულია 5-ჰიდროქსიმეთილფურფურალისა და კარამელანების წარმოქმნის მიზეზების აღკვეთა, რაც ერთ-ერთი უმთავრესი მოთხოვნაა ამ პროდუქტის ხარისხის შესაფასებლად;

– ბადაგის მომზადების პროცესში  ერთ-ერთი მთავარი ნაკლის-  გამუქების  აღკვეთის  საწინააღმდეგოდ საერთოდ ცნობილ გოგირდის დიოქსიდის ზემოქმედების შედეგად წარმოქმნილი ლექისაგან ბადაგის გასუფთავება უზრუნველყოფს მისი შეფერილობის დაცვას კონცენტრირების პროცესში, ხოლო  შემდგომში- მზა კონცენტრატის შენახვის პერიოდში- იმავე მიზნით გამოიყენება ნახშირორჟანგი;

– ტრადიციულ ტექნოლოგიაში გამოყენებული ხორბლის ფქვილისა და ბადაგის ნარევის მაღალ ტემპერატურაზე ხარშვის სანაცვლოდ შემუშავდა ფქვილის წყლიანი სუსპენზიის დამუშავების ხერხი ფერმენტ α- ამილაზის დამატებით, რითაც მიღწეულია ბუნებრივი სახამებლის ნაწილობრივი ჰიდროლიზი ოლიგოსაქარიდების წარმოქმნით და ცომში ბადაგის კონცენტრატის დამატება შედარებით დაბალ (60⁰C-მდე) ტემპერატურაზე. ამ ხერხით შესაძლებელი გახდა თათარის უფრო პლასტიკური ფორმის წარმოება და ბადაგში ეკოლოგიური სისუფთავის შენარჩუნება,ხოლო მზა ნაწარმის გაშრობა სპეციალურ თერმოსტატში (T=40-45⁰C საშუალოდ) აქტიური ვენტილაციის მეშვეობით. მომდევნო ეტაპზე ამავე საშრობ კარადაში გამოყენებულია შედარებით მაღალი ტემპერატურა (T=60-65⁰C), დროის უფრო  მოკლე მონაკვეთში (2-3 საათი).   ამან საშუალება მოგვცა, შრობის პროცესის საერთო ხანგრძლივობა  28-30 საათამდე  შეგვემცირებინა;

– მთლიანად პროცესის გამარტივებისათვის და ხელით  შესასრულებელი უმეტესი  ოპერაციების სანაცვლოდ შეიქმნა მოწყობილობა ბადაგის გაწმენდისა  და შესქელებისათვის, თათარის მოსამზადებლად და ჩურჩხელის გასაშრობად, თუმცა  სხვა სამუშაოებისათვის არ არსებობს საჭირო ტექნიკური საშუალებები. ისინი მომავალში უნდა შეიქმნას;

– წარმოდგენილი ინოვაციური ტექნოლოგია საშუალებას იძლევა, მომზადდეს ჩურჩხლის საექსპორტო პროდუქცია სანიტარულ-ჰიგიენური მოთხოვნების დაცვით, ბევრად შემცირებული შრომითი დანახარჯებით, პროდუქციის წარმოების შესაძლებლობით მთელი წლის განმავლობაში და საერთაშორისო ბაზარზე კონკურენტუნარიანი ნაწარმის სახით დასამკვიდრებლად, რაც  სარგებლობას მოუტანს ქართულ მევენახეობას.

ავტორი გულწრფელ მადლობას უხდის  შპს    „მულტიტესტის“ საგამოცდო ლაბორატორიის ხელმძღვანელს ლევან კალანდაძეს და შპს „ბიოტექსის“თანამშრომლებს დავით კაზაროვსა და დალი რაზმაძეს    ნაშრომში მოხსენიებული საანალიზო სამუშაოების შესრულებისას გაწეული დახმარებისათვის.                                                                  

         გამოყენებული ლიტერატურა

ნაცვლიშვილი დ. სამახსოვრო მეღვინეებისათვის. თბილისი, 1978; წერეთელი ბ. ცილა-ტანინის ურთიერთქმედების პროდუქტები ღვინომასალებში. დისერტაცია, 1995 წ. თბილისი; შათირიშვილი შ.  მეღვინეობა,  2005 წ. თბილისი; ბოგდანოვი სტ. და სხვ. თაფლის საერთაშორისო კომისიის ჰარმონიზებული მეთოდები. შვეიცარიის ფუტკრის კვლევის ცენტრი, 2002; მაძღარაშვილი გ. ხსნარებისა და თხევადი მექანიკური ნარევების კონცენტრირების ხერხი. საქპატენტი, საავტორო უფლება # 5870, 2014

          References

1. 1. Natsvlishvili D. For Winemakers. Tbilisi, 1978
   2. Tsereteli B. Protein-Tannin Interaction Products in Wine Materials. Thesis, 1995 Tbilisi
   3. Shatirishvili Sh. Winemaking, 2005 Tbilisi
   4. Bogdanov St. Et al Harmonized Methods of the International Honey Comission. Swiss Bee Research Centre, 2002
   5. Madzgarashvili G. Method of Concentration of Solutions and Liquid Mechanical Mixtures. Saqpatenti, copyright #5870, 2014 (Geo)

გიორგი მაძღარაშვილი- სოფლის  მეურნეობის მეცნიერების დოქტორი, პროფესორი,

ელ. ფოსტა:  gmadzgarashvili@yahoo.com; 

   ტელ.:  (+995) 555 39 07 56