Что такое стойкость безалкогольных напитков

Развитие микроорганизмов в безалкогольных напитках снижает их биологическую стойкость, которая характеризуется появлением-осадка, мутностью, повышением давления в бутылке вследствие выделения газообразных продуктов, а также образованием ацетальдегида и сложных эфиров, придающих посторонний вкус и аромат.

Прн пастеризации напитков следует учитывать не только прекращение жизнедеятельности микроорганизмов, но и повышение скорости некоторых химических реакций, которые могут вызвать изменение вкуса и аромата. Чем выше температура пастеризации и больше ее продолжительность, тем ниже качественные показатели готового продукта. Следовательно, для каждого вида напитка необходимо устанавливать оптимальную тепловую обработку, которая позволит увеличить сроки стойкости и сохранить вкус, аромат н цвет. Кроме того, интенсивность тепловой обработки зависит от вида и количества микроорганизмов, обсеменяющих напиток.

Этот фактор зависит от уровня обсемененности сырья, поступающего на производство напитка, а также от санитарного состояния производственных линий. Особое влияние на устойчивость микроорганизмов оказывает рН среды, а также присутствие углеводов, белков и аминокислот, которые повышают термостойкость бактерий, дрожжей и мицелиальных грибов. Наличие в среде эфирных масел, экстрактов растений, пищевых эссенций значительно снижает термостойкость микроорганизмов. Большое количество мякоти в безалкогольном напитке замедляет гибель микрофлоры.

В напитках, содержащих мякоть, микроорганизмы размножаются лучше и быстрее, чем в прозрачных, хорошо отфильтрованных. Применяют следующие виды пастеризации: горячий розлив напитка, оросительную пастеризацию периодического и непрерывного действия, мгновенную. Горячий розлив используют для пастеризации слабогазированных (до 1 г/л СОг) или негазированных безалкогольных напитков. Нагретый в пластинчатом теплообменнике до 85— 87 °С напиток разливают в горячем виде в теплые бутылки, которые сразу же после наполнения укупоривают и охлаждают. Следует помнить, что медленное охлаждение значительно ухудшает качество продукта.

Оросительный пастеризатор периодического действия состоит из камеры, в которую поступают контейнеры с наполненными бутылками. Содержимое нагревают разбрызгиваемой горячей водой до определенной температуры, выдерживают (пастеризуют) при этой температуре и охлаждают медленной подачей на форсунки холодной воды. Более производительные оросительные (туннельные) пастеризаторы непрерывного действия. Наполненные и укупоренные бутылки проходят через туннель, где в отдельных зонах орошаются водой с повышающейся, а затем постоянной и снижающейся температурой. Мгновенная пастеризация предусматривает нагрев в течение нескольких секунд сахарного или купажного сиропа в закрытом теплообменнике с последующим охлаждением. При этом хорошо сохраняются ароматические вещества.

Однако в процессе розлива и насыщения двуокисью углерода может произойти обсеменение напитка. Поэтому необходимо соблюдать высокий уровень санитарии, включая подачу стерильного воздуха в помещение, где установлены автоматические линии розлива напитков. Мойка и дезинфекция оборудования и коммуникаций. Проведение на предприятии таких важных технологических операций, как мойка и дезинфекция помещений, оборудования, трубопроводов и тары, определяет качество безалкогольных напитков и срок их хранения. При мойке удаляются остатки продуктов, микроорганизмы и другие посторонние вещества. Профилактика, включающая механическую мойку и дезинфекцию, всегда эффективнее и дешевле, чем мероприятия по ликвидации возникшего на предприятии очага инфекции. Качество мойки зависит от вида загрязнений и силы сцепления их с поверхностью, консистенции загрязнений, а также от вида материала, из которого изготовлено оборудование.

При этом важным фактором является соблюдение концентрации и температуры реагентов, турбулизации и продолжительности воздействия моющих растворов на загрязненную поверхность оборудования и трубопроводов. Целесообразно сочетать механическую очистку с применением моющих средств. Следует отметить, что дезинфекция горячей водой (85— 100 °С) по эффективности не уступает применению хлорсо-держащ'их и других дезинфицирующих растворов. Аппараты моют с помощью стационарно установленных моющих головок и форсунок, которые системой трубопроводов и насосов соединены с накопительными емкостями для воды, щелочи, кислоты и дезинфицирующих средств.

Одна из программ мойки технологического оборудования состоит из следующих этапов, мин: ополаскивание водой — 5; щелочная мойка — 4; ополаскивание водой — 5; кислотой — 5; водой — 5. Весь процесс занимает 24 мин. Обязательными требованиями при мойке являютРся: полное исключение попадания в продукт моющих и дезинфицирующих средств (для этого применяют двойную запорную арматуру и др.); факел моющей головки должен охватывать при мойке и ополаскивании всю внутреннюю поверхность аппарата, учитывая пространство над моющей головкой; моющая головка должна регулярно промываться; напор жидкости в ней должен соответствовать требованиям по эксплуатации; отработанные растворы необходимо своевременно удалять из аппарата; моющие н дезинфицирующие средства не должны образовывать пену; все контрольно-измерительные приборы и датчики следует периодически (приборы один раз в месяц) чистить; емкости для моющих дезинфицирующих растворов и воды необходимо также регулярно промывать и дезинфицировать. Трубопроводы моют пульсирующим способом при скорости жидкости 1 —1,5 м/с и давлении 0,6—0,7 МПа.

Увеличение продолжительности обработки; предварительное снижение концентрации микроорганизмов. Все дезинфицирующие средства должны отвечать следующим требованиям: разлагать жиры и масла; обладать выраженным моющим действием; подавлять жизнеспособность микроорганизмов; располагать небольшой продолжительностью воздействия на микроорганизмы (до 15 мин) и хорошей проникающей способностью; быть нетоксичными; располагать способностью к многоразовому использованию; легко смываться водой; не влиять отрицательно на физико-химические и ор-ганолептические показатели напитков и не оказывать коррозирующего действия; подвергаться биологическому распаду; не иметь запаха.

Дезинфицирующие препараты относят к трем группам: кислые (органические кислоты и их комбинации с перекисью водорода при концентрации 0,07 %), щелочные (в комбинации щелочей и хлора при концентрации 200 мг/л) и нейтральные (перекись водорода при концентрации 0,3—3 % зависимости от продолжительности воздействия). Формальдегид можно использовать только в жидкой форме, т. к. в газообразном состоянии он является канцерогенным. К физическим методам дезинфекции, которые в настоящее время используются в безалкогольной промышленности, относятся: ультрафиолетовое облучение (при обработке воды и воздуха в помещениях) и воздействие высоких температур (при обработке аппаратуры и коммуникаций). В соответствии с действующими санитарными правилами мойку и дезинфекцию производственной линии в безалкогольной промышленности проводят один раз в неделю.

В.А.Дотарецкий
Произвоасгво концентратов, экстрактов и безалкогольный напитков
справочник

Высокая стойкость напитков обеспечивается прежде всего в процессе их приготовления.

Чтобы предотвратить биологические причины помутнений, нужно поддерживать микробиологическую чистоту на всех стадиях технологического процесса. Большое внимание уделяется биологической чистоте воды, сахара, соков и вин. Биологическая очистка производится в процессе водоподготовки, в которую включаются те или иные способы подавления микрофлоры (бактерицидная фильтрация, обработка ультрафиолетовыми лучами, ионами серебра).

Попадание в напитки микроорганизмов из сахара, особенно слизеобразующего лейконостока, предотвращается при приготовлении сахарного сиропа путем его кипячения. Развитию кислотообразующих бактерий препятствует высокая активная кислотность напитка (рН ниже 4).

Источником обсеменения напитков нередко являются спиртованные соки. Несмотря на достаточно высокую концентрацию спирта, в них удерживаются в жизнедеятельном состоянии дрожжи и некоторые бактерии. В напитках концентрация спирта во много раз ниже, чем в соках; поэтому вводимые с соками микроорганизмы начинают в напитках развиваться. Для уменьшения содержания микроорганизмов в соках их следует подвергать сепарированию, а также фильтрации через асбестоцеллюлозные пластины.

Важную роль в повышении биологической стойкости напитков играет чистота производственных помещений, аппаратуры, трубопроводов, бутылок. Соблюдение правил дезинфекции оборудования и продуктовых коммуникаций, правильный режим мойки бутылок, строгий контроль за санитарным состоянием помещений и работающих - наиболее действенные меры повышения биологической стойкости продукции.

Одним из средств подавления жизнедеятельности микроорганизмов является применение химических консервантов.

Хорошим консервантом для безалкогольных напитков является сорбиновая кислота (2,4-гексадиеновая) СН₃-СН = СН-СН = СН-СООН. По внешнему виду она представляет собой игольчатые кристаллы белого цвета; температура плавления их 134,5°С. Сорбиновая кислота малорастворима в холодной воде (1,6 мг в 1 л при 20°С), но она легко реагирует с растворами углекислых и двууглекислых солей щелочных и щелочноземельных металлов, образуя легкорастворимые сорбаты калия, натрия, кальция.

Сорбиновая кислота оказывает селективно тормозящее действие на микроорганизмы, подавляя действие дрожжей и плесеней, но не влияет на бактерии и на пленчатые дрожжи. При добавлении сорбиновой кислоты в напитки до концентрации 0,03% их стойкость повышается с 6-8 до 14-23 суток. Консервирующее действие сорбиновой кислоты усиливается при одновременном введении ее с аскорбиновой кислотой, которая является акцептором кислорода. В присутствии 0,03% сорбиновой кислоты и 0,05% аскорбиновой стойкость напитков увеличивается до одного месяца. Недостатком сорбиновой кислоты является ее низкая эффективность при большой обсемененности среды.

Органами здравоохранения разрешено применение сорбиновой кислоты для консервирования пищевых продуктов в количестве до 0,1% и для безалкогольных напитков 0,03-0,05%. Сорбиновая кислота как консервант широко используется в США и в Англии.

Биологическая стойкость напитков в известной степени обусловливается некоторыми компонентами, входящими в их состав. Эфирные масла цитрусовых плодов, корицы, гвоздики, водные вытяжки из мускатного ореха и имбиря, бергамотовое масло оказывают известное бактерицидное и антисептическое действие. Напитки, содержащие названные ароматические вещества, обладают более высокой стойкостью.

В большинстве случаев помутнение напитков вызывается биологическими причинами и значительно реже физико-химическими. Поэтому в первую очередь должна быть обеспечена высокая биологическая стойкость, и только в этом случае могут быть приняты меры для предотвращения небиологических причин помутнения.

Физико-химические помутнения возникают по различным причинам, следовательно, предотвращение этих причин производится по-разному.

Во избежание образования малорастворимых продуктов при взаимодействии воды с компонентами напитка воду подвергают умягчению до жесткости, не превышающей 1,6 мг-экв/л. Особое внимание должно уделяться также обезжелезниванию воды, так как в результате взаимодействия солей железа с дубильными веществами плодовых соков и вин в присутствии кислорода образуется танат окиси железа; при недостаточной кислотности напитка танат окиси железа вызывает его почернение.

Окислительные процессы, вызывающие порчу вкуса и помутнение напитка, сильно замедляются при отсутствии воздуха. Поэтому для перемещения соков и сиропов в производстве, а также для размешивания купажного сиропа следует применять не сжатый воздух, а углекислый газ. По этой же причине вода в процессе сатурации должна быть возможно полнее деаэрирована. Кроме того, в процессе розлива бутылки должны быть полностью заполнены газированной водой.

Одним из способов уменьшения количества кислорода в напитках является введение антпоксидантов, которые, сами легко окисляясь, связывают кислород и соответственно снижают окислительно-восстановительный потенциал напитков. Антиокспданты повышают стойкость напитков против помутнения как окислительного, так и биологического характера. Было установлено, что аскорбиновая кислота, добавленная в напитки в качестве антиоксиданта, оказывает положительное влияние на стойкость и вкус напитков.

Физико-химическая стойкость напитков в значительной степени зависит от наличия в них коллоидов, главным образом белков, дубильных и красящих веществ, пектина, терпенов, вводимых в напитки с плодовыми соками и настоями. Поэтому отдают предпочтение использованию в производстве хорошо осветленных соков с малым содержанием коллоидов или сока осветляют. Цитрусовые настои перед купажированием напитков подвергают детерпенизацип. Содержание белков и пектина в плодовых соках регламентируется техническими условиями.

Одним из главных показателей качества безалкогольных напитков является стойкость, которая характеризуется биологической и коллоидной стабильностью.

Под биологической стойкостью понимают продолжительность выдержки напитка (сут.) в бутылке от момента розлива до появления осадка вследствие изменения его органолептических и физико-химических свойств, обусловленного жизнедеятельностью микроорганизмов.

Под коллоидной стойкостью напитка понимают продолжительность выдержки его в бутылке до момента выпадения осадка, не вызванного жизнедеятельностью микроорганизмов.

Коллоидные помутнения возникают в результате химических реакций между отдельными составными веществами напитка или при контакте их с металлом оборудования, а также при нарушении равновесия коллоидной системы, изменении активной кислотности, под влиянием теплоты, механического воздействия и других факторов.

Препятствуют развитию многих видов микроорганизмов: невысокое содержание азотистых веществ, низкое значение рН, наличие диоксида углерода. Однако определенные их виды способны развиваться в этих условиях и вызывать порчу напитков. К ним относятся дрожжи, в редких случаях – молочнокислые и уксуснокислые бактерии и микроскопические грибы.

Повышение биологической стойкости напитков может быть достигнуто за счет применения различных консервантов, разрешенных Министерством здравоохранения России. К числу таких консервантов относятся: юглон, бензоат натрия, плюмбогин, сорбиновая кислота и др.

При использовании бензоата натрия водный раствор его, приготовленный непосредственно перед употреблением, вносят в нефильтрованный купажный сироп, тщательно перемешивают в течение 15 – 20 мин, выдерживают 2 ч, а затем фильтруют. Расход бензойной кислоты 177 мг на 1 дм 3 напитка.

Расход юглона или плюмбогина при получении 100 дал напитков на плодово-ягодной основе составляет 0,7 г, а напитков, приготовленных на настоях и эссенциях, – 0,62 г.

Рабочий раствор юглона и плюмбогина готовят путем растворения их в 125 – 140 см 3 96 %-го этанола. Купажный сироп обрабатывают спиртовым раствором юглона или плюмбогина аналогично бензоату натрия.

Однако следует учитывать, что вносимая доза консерванта оказывает бактерицидное действие только на определенное количество микроорганизмов. Поэтому наиболее эффективно использование консервантов на предприятиях с высоким санитарным уровнем производства.

Понятие о стойкости напитков. Биологическая стойкость напитков и пути ее повышения

Под стойкостью напитков понимают продолжительность их хранения в сутках до появления помутнений или изменения физико-химических или органолептических показателей, характеризуемых как несоответствие нормативным документам. Стойкость готовых напитков, разлитых в бутылки, определяют путем их выдержки при температуре 20±2 0С. Для прозрачных напитков оценивают время до появления видимых помутнений, для замутненных напитков - до повышения кислотности сверх допустимых пределов (более 0,3 см3 раствора щелочи концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 напитка), указанных в характеристике данного напитка.

Согласно ГОСТ 28188-89, стойкость безалкогольных напитков:

- без консервантов составляет 10 суток,

- с консервантами - 20 суток,

- пастеризованных - 30 суток,

- негазированных напитков - 5 суток.

Стойкость напитков брожения (квасов):

- в бочках и цистернах - 2 суток,

- в бутылках - 5 суток.

Появление осадков или другие изменения в напитках вызываются причинами биологического и небиологического характера.

Биологические помутнения напитков, вызванные развитием микроорганизмов, являются наиболее частой причиной нарушения их стойкости.

Визуально порча напитков микробиологического характера определяется по ряду признаков:

- появление мути, слизи, хлопьев, колец или пленок на поверхности бутылок;

- повышение давления при накоплении СО2, образование пены, выброс напитка при вскрытии бутылки, разрыв бутылок;

- изменение запаха, окраски, вкуса (переброженный вкус, маслянистый привкус, вызванный накоплением диацетила при развитии лейконостока или других молочнокислых бактерий, плесневелый вкус при размножении плесневых грибов).

На биологическую стойкость напитков оказывают положительное влияние некоторые природные компоненты, например, замечено, что напитки с натуральными эфирными маслами меньше подвергаются микробиологической порче, так как эфирные масла обладают бактерицидным действием.

Источниками микроорганизмов может быть сырье, оборудование, воздух, рабочие.

Порча напитков может вызываться различными видами микроорганизмов.

Дрожжи как культурные, так и дикие развиваются при наличии небольшого количества кислорода в бутылке. Вызывают более 90 % всех болезней напитков. Образуют муть, хлопья, дают вспенивание напитков.

Молочнокислые бактерии размножаются в напитках, содержащих азотистые вещества, например, на соках, с рН не менее 3.

Наиболее опасен Leuconostoc mesenterioides, который относится к гетероферментативным молочнокислым бактериям. Он расщепляет сахарозу в глюкозу и фруктозу, затем глюкозу превращает в высокомолекулярное вещество декстран, что приводит к ослизнению напитка. Развивается при рН более 5. Попадает в напитки с сахаром.

Бактерии рода Lactobacillus также размножаются в напитках на соках, превращают яблочную кислоту в молочную и углекислый газ. Молочнокислые бактерии могут размножаться и в напитках на сахарозаменителях, так как способны потреблять лимонную кислоту.

Уксуснокислые бактерии развиваются, в основном, в негазированных напитках. Они требовательны к среде, нуждаются в источниках азота и кислороде. Размножаются при рН более 4.

Плесневые грибы чаще появляются в негазированных напитках, попадают из воздуха при плохом санитарном состоянии помещений и тары. Даже при незначительном развитии плесеней необратимо ухудшается вкус и запах напитков.

Предотвращение биологических помутнений достигается технологическими приемами и специальными методами.

К технологическим методам относятся:

- строгое соблюдение технологических режимов и санитарно-гигиенического состояния производства. Необходима тщательная регулярная мойка и дезинфекция оборудования, трубопроводов и помещений. Для снижения обсемененности воздуха рекомендуется устанавливать бактерицидные ртутно-кварцевые лампы в цехе розлива и купажном отделении, наиболее неблагоприятных участках производства, использовать закрытые емкости;

- тщательная подготовка сырья: умягчение воды при высокой жесткости для предотвращения нейтрализации лимонной кислоты, фильтрование воды через керамические фильтры, соков - через обеспложивающие фильтры, подготовка брака напитков перед использованием;

- приготовление сахарного сиропа горячим способом, купажного сиропа полугорячим или горячим способом;

- проведение тщательной деаэрации воды для полного удаления кислорода, хорошее насыщение воды диоксидом углерода, использование синхронно-смесительного способа получения напитков;

- контроль качества мойки бутылок, соблюдение режима работы бутылкомоечных машин, необходимой концентрации щелочи и температуры моющих растворов в ваннах;

- приготовление напитков с рН 3-4 и ниже.

К специальным методам повышения стойкости напитков относятся:

- пастеризация напитков на зерновом сырье,

Пастеризацию напитков можно проводить в ваннах или туннельных оросительных пастеризаторах по режиму, близкому к режиму пастеризации пива. В туннельных пастеризаторах максимальная температура обработки 65-70 0С.

Применение консервантов - наиболее распространенный и простой способ повышения биологической стойкости напитков.

Требования к консервантам:

- безвредность для человека;

- эффективное подавление посторонней микрофлоры;

- отсутствие отрицательного влияния на органолептические и физико-химические показатели и биологическую ценность напитков;

Большинство консервантов, используемых в безалкогольном производстве, обладают антифунгальным действием, подавляя размножение дрожжей.

В мировой практике используют в качестве консервантов:

- соли и эфиры органических кислот: бензоаты, сорбаты, салицилаты;

-органические кислоты: бензойную, сорбиновую, муравьиную, дегидрацетовую;

В нашей стране разрешено использовать бензойную, сорбиновую кислоты и их соли - бензоат натрия и сорбат калия, а также окси-производные 1,4 нафтохинона - юглон и плюмбагин. Юглон получают из древесины грецкого ореха, плюмбагин - из ряда растений, например Ceratostigma plumbagenoides.

Юглон действует на все виды микроорганизмов, плюмбагин более активен в отношении бактерий. Их получают из растительного сырья с небольшими выходами, поэтому применение этих консервантов ограничено.

Доза юглона 0,3 мг/дм3, плюмбагина - 3 мг/дм3 напитка.

Бензоат натрия в виде раствора на цитрусовом настое или ароматической эссенции вносят в дозе из расчета 177 мг/дм3 напитка в купажный сироп с выдержкой 2 часа.

Сорбат калия вносят в дозе 0,03 % или в смеси с аскорбиновой кислотой 0,01 % сорбата калия и 0,05 % аскорбиновой кислоты.

21 Стойкость пива способы ее достижения.

Стойкость пива — это способность его противостоять помут­нению. Под стойкостью понимают время в сутках, в течение ко­торого пиво остается прозрачным при 20°С.

В разлитом непастеризованном пиве остается некоторое ко­личество бактерий, диких и культурных дрожжей, которые в дальнейшем начинают размножаться, что снижает его биологи­ческую стойкость и вызывает помутнение.

К коллоидным помутнениям относятся белковые, клейстер­ные и оксалатные.

Причиной белковых помутнений являются высокомолекуляр­ные денатурированные белковые вещества, которые остались в осветленном пиве. Они не обладают стойкостью и при измене­нии температуры или кислотности среды легко выпадают в оса­док. Возможно также металлобелковое помутнение, когда раст­воряющийся в пиве металл образует с белками нерастворимые соединения, выпадающие в осадок.

Причиной клейстерных помутнений является неполный гидро­лиз крахмала при затирании солода и несоложеных материалов или промывание дробины в фильтрационном чане водой темпе­ратурой выше 80°С, когда негидролизованный крахмал дробины растворяется и попадает в сусловарочный котел. Затем в ходе брожения, когда в пиве повышается концентрация спирта, про­межуточные продукты гидролиза крахмала коагулируют. Если клейстерная муть обнаружена во время дображивания, то для ее устранения в танки добавляют солодовую вытяжку или амилазу (фермент).

По ГОСТу минимальная стойкость Жигулевского пива 7 сут., а для сортов пива с более длительной выдержкой при дображивании — 8—10 сут.

Для повышения стойкости пива его обрабатывают стабили­заторами и пастеризуют.

Обработка пива стабилизаторами. Наиболее простым спосо­бом повышения коллоидной стойкости пива является расщепле­ние белков протеолитическими ферментами, которые добавляют в пиво во время дображивания или во время осветления в сбор­нике перед розливом.

Известны различные ферментные стабилизаторы для обработ­ки пива, но все они содержат активные протеиназы, действующие в слабокислой среде. Стабилизаторы применяют отдельно или вместе с антиоксидантом — аскорбиновой кислотой.

Например, для удаления кислорода, содержащегося в пиве, применяют ферментную систему глюкозооксидаза — каталаза; действие которой заключается в следующем. Первый фермент — глюкозооксидаза способствует окислению содержащейся в пиве глюкозы до глюконовой кислоты. Образовавшуюся в ходе реак­ции перекись водорода второй фермент (каталаза) расщепляет до воды и кислорода. Освободившийся во второй реакции кисло­род вовлекается в первую реакцию. Таким образом, обе реакции протекают до полного расхода кислорода или глюкозы.

Ферментная система глюкозооксидаза — каталаза повышает биологическую стойкость непастеризованного пива до 2 мес, так как при недостатке в пиве кислорода размножение дрожжей и других микроорганизмов приостанавливается. Добавлять эти ферменты в пиво следует перед пастеризацией, так как под дей­ствием ферментов теряется кислород, что препятствует протека­нию реакций окисления, которые также являются причиной по­мутнения пива.

Для стабилизации применяют также полиамиды, которые ад­сорбируют из пива полифенолы и высокомолекулярные белки.

Пастеризация пива. Это наиболее распространенный способ увеличения его стойкости. Пиво пастеризуют как в бутылках, так и в непрерывном потоке.

Под влиянием температуры большая часть микроорганизмов погибает, а термоустойчивые бактерии настолько ослабевают, что становятся почти неспособными к размножению. Эффект уничто­жения микроорганизмов при пастеризации оценивают в пастери­зационных единицах (ПЕ).

За одну пастеризационную единицу принят эффект уничтоже­ния микроорганизмов, достигаемый при температуре 60°С в тече­ние 1 мин.

Для достижения стерильности пива в производственных усло­виях необходима тепловая обработка до 30 и даже 50 ПЕ.

Для пастеризованного пива характерно появление хлебного привкуса.

На пастеризацию направляют только специально приготов­ленное для этих целей пиво.

Пиво в бутылках пастеризуют в погружных или душевых (оро­сительных) пастеризаторах, где температуру пива доводят до 63°С. По температурному режиму пастеризатор разделен на зо­ны. Для пастеризатора с семью зонами общая продолжитель­ность цикла составляет 60 мин.

В табл. 20 на с. 189 приведен режим пастеризации пива в бу­тылках.

Для устранения отрицательного влияния тепловой обработки на вкус применяют пастеризацию в непрерывном потоке при тем­пературе 72—74°С. Для этого ис­пользуют двухсекционные плас­тинчатые пастеризаторы, в одной секции которых пиво обрабаты­вается в тонком слое (толщиной 3 мм) теплом за 30—40 с, в дру­гой — охлаждается до 0°С.

При пастеризации в непре­рывном потоке вкус и запах пи­ва практически не изменяются.

После охлаждения пиво пода­ют в автомат для розлива в бу­тылки. При этом важно соблю­дать полную стерильность про­цесса, оборудования, бутылок, укупорочных материалов, пивопровода.

Розлив, при котором прини­маются все. меры по предотвра­щению попадания в пастеризо­ванное пиво микроорганизмов, называют асептическим (свобод­ный от микроорганизмов). При пастеризации пива в пластинча­том пастеризаторе и асептичес­ком розливе достигается биоло­гическая стойкость пива в тече­ние 6—12 мес.

Если пи­во насыщается СО2 в процессе брожения и дображивания, то это естественная карбонизация, зависящая от температуры среды и избыточного давления. Искусственную карбонизацию, когда С02 подают в пиво извне, проводят в том случае, если в нем после дображивания содержится мало СО2 или если потери газа при подготовке пива к розливу были значительными.

Перед карбонизацией пиво охлаждают до температуры, близ­кой к 0°С в противоточном теплообменнике-охладителе, установ­ленном после фильтра или сепаратора, и затем направляют в карбонизатор.

На рис. 64 показан карбонизатор, предназначенный для насы­щения пива диоксидом углерода в непрерывном потоке.

Карбонизатор состоит из корпуса 3, шнека 4, металлокерамической трубки 2, служащей для диспергирования пузырьков СО2, и трубопроводов.

Охлажденное пиво подается в корпус под давлением 0,05— 0,07 МПа. Поступая в корпус, оно направляется шнеком и омыва­ет металлокерамическую трубку 2, через которую подается диок­сид углерода, от трубопровода / под давлением 0,1—0,3 МПа. Пиво перемешивается с газом, который при этом частично раст­воряется в нем. Поступление С02 в виде мельчайших пузырьков создает большую площадь соприкосновения жидкости и газа и способствует карбонизации пива.

Содержание СО2 в пиве при выходе из карбонизатора состав­ляет 0,35—0,40% мае.

После карбонизации пиво направляют в сборник, где его вы­держивают 6—.8 ч при температуре до 2°С и только после этого передают на розлив.

На карбонизацию 1 дал пива расходуется до 15 г СО2, кото­рый на завод доставляют в баллонах.

Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; Нарушение авторского права страницы

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Гаделева Х.К., Никитина А.А., Данилова О.А., Зайнуллин Р.А., Кунакова Р.В.

Целью настоящей работы было изучение воздействия водных экстрактов растений, входящих в состав фитонапитков, на дрожжи вида Saccharomyces.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Гаделева Х.К., Никитина А.А., Данилова О.А., Зайнуллин Р.А., Кунакова Р.В.

Influence of extracts of plants on microbiological firmness of soft drinks

The purpose of the present work is studying the influence of water extracts of plants on yeast of kind Saccharomyces.

Исследование влияния растительных экстрактов

на микробиологическую стойкость безалкогольных напитков

Х. К. Гаделева, канд. хим. наук, доцент; А. А. Никитина, аспирант; О. А. Данилова, аспирант; Р. А. Зайнуллин, д-р хим. наук, профессор; Р. В. Кунакова, д-р хим. наук, профессор Уфимская государственная академия экономики и сервиса И. Р. Фахретдинов

Уфимский спиртоводочный комбинат

Ключевые слова: экстракты растительного сырья; консерванты; безалкогольные напитки; дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Keywords: extracts of vegetative raw materials; preservatives; soft drinks; yeast Saccharomyces cerevisiae.

Напитки, как и все пищевые продукты, состоят из первичных биоматериалов, которые со временем неизбежно разлагаются и портятся. Главная причина порчи продуктов питания — наличие микроорганизмов в среде продукта, поэтому один из определяющих факторов сохранения качества напитка — наличие противомикробных препаратов-консервантов.

В качестве консервантов в технологии безалкогольных напитков применяют, как правило, бензойную и сорбиновую кислоты, а также их соли, юглон, диоксид серы, диоксид углерода, сахарозу. В последние десятилетия внимание исследователей в качестве источника антимикробных средств привлекают высшие растения.

Цель настоящей работы — изучение воздействия водных экстрактов растений, входящих в состав фитонапитков, на дрожжи вида ЗаесНаготуевз, а также изучение их совместного действия с химическими консервантами.

Напитки, приготовленные на основе натуральных экстрактов, отваров и настоев пряно-ароматических и лекарственных трав, служат источником витаминов, микроэлементов, аминокислот, пищевых волокон, пектина и других веществ, полезных для человеческого организма. Использование того или иного экстракта позволяет создать функциональный напиток целевого назначения — тонизирующий, профилактический, ароматный или специального назначения. Растительные экстракты в составе напитков повышают тонус

организма, адаптивные возможности нервной системы, устойчивость организма к неблагоприятным факторам окружающей среды и обладают анти-оксидантными свойствами.

Напитки, обогащенные природными физиологически активными компонентами и обеспечивающие благоприятный уровень их содержания в организме, способны оказывать оздоровительное или профилактическое действие. Однако такие напитки представляют собой благоприятную питательную среду для микроорганизмов-контаминантов и поэтому могут загрязняться продуктами распада и метаболизма микроорганизмов, что приводит к потере качества напитка.

Микроорганизмы могут попасть на любой стадии технологического процесса приготовления напитка. Основные источники инфицирования: сырье (сиропы, концентраты, купажи); вода; газ (СО2, используемый в производстве газированных напитков и пива); оборудование (по статистике в 35% случаев источником инфицирования продукта служат укупорочные автоматы, 25% — аппараты розлива); оборотная тара; воздух производственных помещений. Развитие и размножение микроорганизмов-контаминантов зависят от целого ряда причин, но один из определяющих факторов — наличие противомикробных препаратов-консервантов.

В литературе встречаются высказывания, что содержащиеся в растительных экстрактах биологически активные вещества способны проявлять

бактериостатическое действие, что позволяет снизить расход традиционных консервантов, применяемых для защиты напитков от биоповреждений.

В своей работе мы пытались выяснить возможность снижения расхода бензойной и сорбиновой кислот, применяемых для консервирования безалкогольных напитков, с учетом синерге-тического влияния водных экстрактов растений, входящих в состав безалкогольных напитков.

Для установления возможности снижения расхода консервантов (бензойной и сорбиновой кислот) изучали in vitro антисептическую активность действующих веществ растений и ее воздействие на рост и развитие основных контаминантов безалкогольных напитков — дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae (в виде индивидуальных настоев и в сочетании с традиционными химическими консервантами).

Для опытов были выбраны широко распространенные и произрастающие на территории Республики Башкортостан ромашка, душица, чабрец, мята, шиповник, хмель, шалфей, полынь, календула, березовые почки, элеутерококк, зверобой, а также гибискус, черный и зеленый чай, доступное и часто применяемое сырье в производстве безалкогольных напитков.

Водные экстракты готовили следующим образом: сухие растения измельчали до размеров частиц 2-3 мм, заливали горячей водой (95. 100 °С) и оставляли для настаивания при температуре 85.90 °С в течение 2 ч. По окончании процесса сырье отжимали и отделяли жидкую фазу.

Дрожжевую суспензию — тест-микроорганизм — готовили из сухих хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Такой выбор модельного объекта для исследований обусловлен тем, что в 90% случаев микробиологическая порча безалкогольных напитков вызвана дрожжами вида Saccharomyces. К тому же на чистой культуре микроорганизма можно более четко проследить влияние биологически активных веществ растений. Количество клеток в дрожжевой суспензии в первой серии составляло 1000, во второй — 100 кл/мл суспензии.

В качестве питательной среды использовали смесь пивного неохмелен-ного сусла и экстракта соответствующего растения в соотношении 1:1 общим объемом 40 см3.

Чувствительность отдельных дрожжей к водным экстрактам растений

определяли с помощью чашечного метода. Дрожжегенерирование вели 36 ч при температуре 28 °С, после чего подсчитывали число колоний. Результаты опытов представлены в табл. 1 и 2. На рис. 1 представлен контрольный опыт культивирования дрожжей без добавления экстрактов и консервантов.

Значительное снижение числа колоний наблюдалось при добавлении экстрактов березовых почек, шиповника, шалфея, гибискуса, чая черного, чая зеленого, мяты, душицы и полыни. Тот факт, что на сусле без добавления экстрактов колоний дрожжей выросло больше и в первой, и во второй серии экспериментов, позволяет нам говорить о том, что экстракты изучаемых растений все-таки оказывают бактерио-статический эффект и в той или иной степени подавляют рост дрожжей.

Более заметное бактерицидное действие на дрожжи оказывают экстракты хмеля. На питательных средах с их добавлением дрожжи не выросли и через месяц дрожжегенерирования.

Меньшее угнетающее влияние на дрожжи оказывают экстракты чабреца и календулы. На рис. 2 представлен опыт культивирования дрожжей на среде, обработанной экстрактом чабреца.

В экспериментах с добавлением в сусло экстракта элеутерококка подсчет колоний был неосуществим, так как дрожжи уже через 20 ч покрывали питательную среду сплошным плотным слоем.

Результаты опытов показывают, что консервант во взятой концентрации не оказывает подавляющего действия на дрожжи. Это, по-видимому, обусловлено тем, что согласно техническому регламенту, например, в безалкогольных бальзамах должно быть не более 50 клеток дрожжей в 1 мл, т.е. максималь-

Рис. 1. Контрольный опыт

Растительное сырье Контрольный образец Количество колоний Питательные среды с добавлением сорбата натрия +10% сорбата +30% сорбата +60% сорбата +100% сорбата

Душица 10 10 13 10 8

Полынь Мята 12 1 13 2 16 3 18 2 10 2

Чабрец Ромашка 92 16 105 19 107 20 108 29 100 24

Хмель Шиповник 0 4 0 4 0 5 0 6 0 24

Сусло Шалфей 172 0 268 0 275 0 190 1 56 0

Березовые почки Календула 0 27 0 38 0 74 0 20 0 6

Зверобой Чай черный 15 0 16 1 18 0 16 0 7 0

Чай зеленый Гибискус 1 0 0 0 0 0 1 0 0 4

Растительное сырье Контрольный образец Количество колоний Питательные среды с добавлением сорбата натрия +10% сорбата +30% сорбата +60% сорбата +100% сорбата

Душица 4 4 3 8 0

П ол ы н ь Чабрец 11 87 10 73 11 60 11 59 7 55

Ромашка Зверобой 14 10 17 16 19 15 10 7 7 7

Шиповник Сусло 2 173 1 147 2 42 2 26 17 23

Шалфей Березовые почки 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

Мята Гибискус 0 0 0 0 1 0 2 1 2 0

Календула Чай черный 15 0 23 0 22 0 6 0 1 0

Чай зеленый Хмель 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0

ная доза консервантов была рассчитана на это число контаминантов, а в наших опытах, где имела место более высокая обсемененность субстрата, дрожжи ис-

пользуют сорбат натрия как источник углеродного питания. Это предположение подтверждается опытами с экстрактом шиповника, где на контрольной среде выросло две колонии, а на среде с добавлением 100%-ной дозы сорба-та — 17 колоний. Также в пользу этого предположения говорит тот факт, что при добавлении 400%-ной дозы сорба-та дрожжи активно развиваются.

Подавление роста тест-микроорганизма экстрактами растений обусловлено достаточно высоким содержанием в хмеле горьких веществ, в шалфее и зверобое — алкалоидов, в гибискусе — ан-тоцианов, в чае — дубильных веществ, в шиповнике — органических кислот. В душице такое угнетающее воздействие, скорее всего, объясняется высоким содержанием дубильных веществ, а не содержанием тимола, так как чабрец тоже содержит тимол в достаточно высоких

концентрациях, но не оказывает сильного подавляющего действия на дрожжи. Содержащиеся в полыни гликозиды и каротиноиды в календуле не ингибиру-ют развитие дрожжей. К стимуляторам роста дрожжей можно отнести элеуте-розиды — действующие вещества элеутерококка.

Таким образом ряд растений обладают бактериостатическим или стимулирующим действием на дрожжи. Экстракты растений можно ранжировать по уменьшению бактериоста-тической активности по отношению к ЗаесНаготуевз свгвю1в1ав\ хмель — березовые почки — шалфей, мята, чай черный, чай зеленый, гибискус, шиповник — душица — зверобой — ромашка — полынь — календула — чабрец — элеутерококк.

При производстве безалкогольных напитков необходимо соблюдать микробиологическую чистоту, так как при высокой обсемененности продукта или технологического оборудования вносимый консервант не вызывает желаемого эффекта и сам может быть использован микроорганизмами как источник углеродного питания.

Уменьшение дозы вносимого консерванта с учетом бактериостатиче-

ского действия экстрактов возможно лишь при условии изначально низкой степени обсемененности продукта дрожжами и экспериментальном подтверждении синергетического действия экстрактов растений и консервантов на дрожжи БассНаготусвБ свтвю1$1ав как основного контаминанта безалкогольных напитков.

Для установления конкретной дозы вносимого консерванта — бензойной или сорбиновой кислоты — необходимо тщательно контролировать эффективность бактериостатического действия растительного экстракта, так как содержание биологически активных веществ в растительном сырье подвержено значительным колебаниям, зависящим от сезона и места заготовки сырья, условий хранения и обработки.

Сложность стандартизации растительного сырья по содержанию биологически активных веществ в настоящее время не позволяет производителям принимать во внимание возможность бактериостатического действия компонентов растительного сырья.

Производителям не следует снижать установленные нормы расхода консервантов, рассчитывая на дополнительный бактериостатический эффект от

растительного сырья, до выработки общепринятых рекомендаций по нормированию и контролю содержания биологически активных веществ в растительном сырье.

1. Стеле, Р. Срок годности пищевых продуктов: расчет и испытание; под ред. Р. Стеле; пер. с англ. В. Широкова под общ. ред. Ю. Г. Базарновой/Р. Стеле. — СПб.: Профессия, 2006. — 480 с.

2. Георгиевский, В. П. Биологически активные вещества лекарственных растений/В. П. Георгиевский, Н. Ф. Комисаренко, С. Е. Дми-трук. — Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1990. — 330 с.

3. Функциональные продукты питания: учеб. пос. под общ. ред. В. И. Теплова/В. И. Теплов и др. — М.: А-Приор, 2008. — 240 с.

5. Колядич, Е. С. Антиоксидантные и антибактериальные свойства водных экстрактов пряно-ароматических и лекарственных рас-тений/Е. С. Колядич [и др.]. // ВесЦ нацыя-нальнай акадэмл навук Беларусь — 2009. — № 1. — с. 106-109. &