CC BY
220
ПОМЩту Производство напитков
безалкогольной
отрасли Продолжение. Начало см. «Пиво и напитки» 2000
Качество напитков
1Г.А. Ермолаева
Московский государственный университет пищевых производств
Влияние качества сырья на продукцию
Кислоты
В производстве напитков широко используют органические пищевые кислоты: лимонную, молочную, виннокаменную (винную),уксусную,аскорбиновую, сорбиновую, а также неорганическую ортофосфорную для регуляции рН и для придания напиткам вкуса. Уксусная, яблочная и молочная кислоты присутствуют в живых организмах и нетоксичны.
Для придания кислого вкуса лимонную кислоту добавляют к безалкогольным и слабоалкогольным напиткам; молочную кислоту используют только для приготовления кваса и квасных напитков, а виннокаменную — для сухих напитков. Ортофосфорную кислоту используют для замены не более 50 % лимонной кислоты, а также для приготовления напитков «Пепси-кола» и «Фанта», уксусную — для приготовления напитка Любительский острый. Аскорбиновой кислотой витаминизируют напитки, а сорбиновой повышают их стойкость.
Кислоты имеют кислый вкус разной интенсивности и различного характера. При разработке новых напитков или при некоторых обстоятельствах кислоты взаимозаменяют. В случае замены кислоты исходят из того, что 1 г безводной лимонной кислоты соответствует (в пересчете на 100%-ные) 1,17 г виннокаменной или dl-винной; 1,4 г молочной, 0,766 г ортофосфорной, 1,047 г яблочной.
Лимонную кислоту (С6Н8О7'Н2О) Е 330 получают поверхностным и глубинным способами, сбраживая мелассные, сахарозоминеральные и глюкозомине-ральные среды: свеклосахарную мелассу, сахар-сырец, кристаллический сахар, сок сорго и крахмал — мицелиаль-ным плесневым грибом Aspergillus niger технологией периодического и непрерывного культивирования. Образу-
Данная статья — продолжение предыдущей (ПиН, 2004, № 4, 5).
ющуюся в жидкой среде лимонную кислоту осаждают добавлением гашеной извести с образованием цитрата кальция, который затем трансформируют внесением серной кислоты в нерастворимый гипс с выделением лимонной кислоты. Отечественные исследователи разработали бесцитратный метод выделения лимонной кислоты.
Лимонная кислота представляет собой белые или бесцветные кристаллы, в которых должно содержаться не менее 99,5 % лимонной кислоты, не более 0,01 % серной кислоты для высшего сорта, 0,03 % для I сорта и не более 0,00007 % мышьяка. Водный раствор должен быть прозрачным. В производстве напитков применяют лимонную кислоту, так как она обладает мягким, приятным вкусом.
Соли лимонной кислоты — цитраты натрия Е 331 (одно-, двух- и трехзаме-щенные), калия Е 332 (двух- и трехза-мещенные), кальция Е 333 являются регуляторами кислотности, стабилизаторами и комплексообразователями. Внесение цитрата натрия в напитки позволяет стабилизировать кислотность на заданном уровне. Действие лимонной кислоты и ее солей основано на их способности связывать металлы, так как она обладает образованием хелатных соединений.
Молочную кислоту СН3СНОНСООН (а-оксипропионовую) Е 270 получают сбраживанием углеводсодержащего сырья молочнокислыми бактериями Lactobacillus Delbruckii. В производстве напитков используют молочную кислоту высшего, I и II сортов, в которой содержится соответственно собственно молочной кислоты не менее 37,5; 37,5 и 35 % и золы не более 0,6; 1; 4 %. По внешнему виду молочная кислота должна быть прозрачной, без осадка и неприятного запаха.
Виннокаменную [НООС (СНОН)2 СООН] (или d-винную, пищевую) Е 334 кислоту получают из отходов виноделия. По внешнему виду это бесцветные кристаллы или белый порошок. При растворении в воде она образует прозрачный кислый раствор без запаха. Выпускается кислота марок А и Б. Содержа-
ние виннокаменной кислоты в кристаллах марок А и Б должно быть не менее 99 %, серной кислоты — соответственно не более 0,03 и 0,05 %; золы — не более 0,3 % и 0,5 %; мышьяка — не более 0,00007 и 0,00014 %; меди — не более 0,0001 и 0,00036 %. Хранят кислоту при относительной влажности воздуха не более 65 %.
Кислота dl-винная [НООС (СНОН)2 СООН] Е 334 синтезируется из малонового ангидрида и перекиси водорода. Выпускается в безводной и кристаллической форме (кристаллизуется с одной молекулой воды). Растворимость кислоты в 100 г воды при 20°С составляет 20,6 г, а при 100°С — 185 г. В пересчете на сухое вещество содержание винной кислоты должно быть не менее 99 %, примесей (%, не более): остатка в виде сульфатов после прокаливания — 0,2; сульфатов — 0,05; хлоридов — 0,02; мышьяка — 0,00007; тяжелых металлов — 0,0005. 1 г безводной кислоты соответствует 1,12 г кислоты, содержащей кристаллизационную воду.
Винная кислота дает более кратковременное и «острое», чем лимонная, ощущение кислоты.
Винная кислота — синергист антиокислителей, комплексообразователь, соли винной кислоты — тартраты Е 335, Е 336, Е 337 — комплексообра-зователи.
Помещения, в которых проводятся работы с этой кислотой, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. При попадании кислоты на кожу ее необходимо смыть струей воды.
Ортофосфорная кислота (Н3РО4) марки А-пищевая Е 338 содержит не менее 73 % Н3РО4. Примесей должно быть (%, не более): хлоридов — 0,005; сульфатов — 0,02; нитратов — 0,0003; железа — 0,005; тяжелых металлов — 0,0005; мышьяка — 0,0003. Ортофосфорная кислота обладает свойством замедлять развитие микроорганизмов. Количество фосфорной кислоты в напитках не должно превышать 0,7 г/дм3.
Аскорбиновая кислота (С6Н8О6) (витамин С) Е 300 синтезируется из глюкозы. По внешнему виду это кристаллический порошок белого цвета, кислый, без привкуса и запаха. Массовая доля аскорбиновой кислоты должна составлять не менее 99 %, золы и влаги — не более 0,01 %, солей тяжелых металлов — не более 0,001 %.
Недостаток витамина С наблюдается у 80-90 % населения, причем дефицит достигает 50-80 % [4].
При разработке рецептур новых напитков с аскорбиновой кислотой и в других случаях следует принимать во
ПИ
шшитсиу 6 •
2004
внимание антиалиментарные факторы — соединения, не обладающие общей токсичностью, но имеющие способность избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов [3]. Этот термин распространяется только на вещества природного происхождения, являющиеся составными частями натуральных продуктов питания. Представителей этой группы веществ (антиферменты, антивитамины, деминерализующие вещества и др.) рассматривают как своеобразные антагонисты обычных пищевых веществ.
Антивитамины — это соединения, обладающие способностью уменьшать или полностью ликвидировать специфический эффект витаминов, независимо от механизмов их действия.
В отношении витамина С антивитаминными факторами служат окислительные ферменты — аскорбатоксидаза, полифенолоксидаза и др. Особенно сильное влияние оказывает аскорбаток-сидаза, содержащаяся во фруктах, в овощах, ягодах. Она катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты до де-гидроаскорбиновой, которая в организме человека в полной мере способна проявлять биологическую активность витамина С, восстанавливаясь под действием глутатионредуктазы. Вне организма она термолабильна — полностью разрушается при 60 °С в течение 10 мин в нейтральной среде и в щелочной среде, не наблюдаемой в обычных напитках, при комнатной температуре.
Содержание и активность аскорба-токсидазы в различных продуктах неодинаковы. Наибольшее количество в огурцах и кабачках, наименьшее — в моркови, свекле, помидорах, яблоках, черной смородине. Разложение аскорбиновой кислоты под действием аскор-батоксидазы и хлорофилла происходит наиболее активно при измельчении растительного сырья, когда нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимодействия фермента и субстрата. Смесь измельченных овощей за 6 ч хранения теряет половину аскорбиновой кислоты, а тыквенный сок — за 15 мин.
Активность аскорбатоксидазы подавляется влиянием флавоноидов и нагреванием сырья при 100 °С в течение 1-3 мин. Поэтому нельзя точно рассчитывать на теоретически рассчитанное количество аскорбиновой кислоты, вносимое в напиток с соком, исходя из ее содержания в исходных плодах и ягодах.
Природные антипищевые факторы для витамина С — биофлавоноиды и ортодифенолы, содержащиеся в кофе и чае. Поэтому в чайных напитках следует определять количество аскорбиновой кислоты через определенный
период после купажирования компонентов или не разрабатывать рецептуры аскорбинсодержащих напитков с чаем и кофе [3].
Кислота уксусная пищевая (СН3СО ОН) Е 260 — прозрачная, бесцветная жидкость концентрацией 70, 80, 98 %, нелетучего остатка в ней не более 0,01 %. Фасуют кислоту в стеклянные бутыли по 20, 25, 30, 40 дм3.
Сорбиновая кислота (СН3(СН)4 СООН) Е 200 — кристаллический порошок белого или желтоватого цвета с легким характерным запахом. Обладает свойством замедлять развитие микроорганизмов.
Перспективно использование сме-севых подкислителей, состоящих из яблочной и фумаровой кислот, обеспечивающих оригинальный вкусовой профиль продукции и позволяющих снизить расход подкислителя на 15 % [2].
На отдельные изомеры уксусной, яблочной и молочной кислот существуют ограничения: грудные дети плохо преносят D-изомер молочной кислоты, не установлена допустимая суточная доза ДСД для мононатриевой соли DL-яблочной кислоты. В высоких дозах токсична фумаровая кислота. ДСД для нее — 6 мг/кг массы тела [3]. Поэтому к получающей распространение смеси яблочной и фума-ровой кислот необходимо подходить с осторожностью и не превышать рекомендуемых дозировок. Эту смесь рекомендуют использовать для придания вкусовых нюансов кислого вкуса.
Среди пищевых добавок соли лимонной и молочной кислот как полифункциональные добавки занимают особое место. Они выполняют не только технологические функции регуляторов кислотности синергистов антиокислителей, стабилизаторов, комп-лексообразователей, эмульгаторов, влагоудерживающих агентов, наполнителей, но и служат источниками макро- и микроэлементов: Са, М£, Fe, К, Си и др. Как показал мировой опыт, именно введение в пищевые продукты цитратов и лактатов — один из наиболее эффективных путей улучшения обеспеченности населения жизненно важными элементами [2]
Следует учитывать, что при выпуске напитков на подсластителях и переходе от одного из них к другому (или к другой смеси подсластителей) или при переходе от сахара к подсластителю зачастую необходима корректировка количества вносимой кислоты для сохранения привычного кислого вкуса.
При приемке кислот на предприятие следует определять в них массовую долю основной кислоты, золы, внешний вид, прозрачность, запах,
вкус, массовую долю влаги для твердых кислот.
Определение содержания
лимонной кислоты
Отбирают среднюю пробу кислоты и из нее взвешивают 2 г с точностью 0,0002 г, растворяют в 50 см3 дистиллированной воды, переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3 и титруют раствором гидроксида натрия концентрацией 1 моль/дм3 в присутствии фенолфталеина до слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.
Массовую долю лимонной кислоты Х рассчитывают по формуле
Х = 0,07У-100/т,
где 0,07 — масса моногидрата лимонной кислоты, соответствующая 1 см3 раствора гидроксида натрия концентрацией 1 моль/дм3, см3; V — объем раствора гидроксида натри, израсходованный на титрование, см3; m — навеска лимонной кислоты, г.
Кислотность напитка слагается из кислоты, вносимой по рецептуре, и кислоты, поступающей с плодово-ягодным полуфабрикатом, вином, инвертированным сиропом. Кроме того, дополнительно вводят кислоту для нейтрализации щелочности воды. Если кислотность сока выражена в единицах одной кислоты, а при изготовлении напитка вносят другую кислоту, то при расчетах необходимо выразить кислотность сока в той кислоте, которая будет внесена в напиток. Для этого кислотность используемых плодово-ягодного сока, экстракта, вина предварительно выражают в кубических сантиметрах раствора гидроксида натрия концентрацией 1 моль/дм3, а затем пересчитывают на вводимую кислоту.
Согласно ГОСТ Р 51074-2003 «Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования», который вводится с 01.01.2005, в составе пищевого продукта, в том числе и напитка, перечисляются ингредиенты в порядке уменьшения массовой доли в момент изготовления продукта. Если она менее 2 % (как для кислот), допускается не указывать наименование компонента.
Лимонную кислоту задают в купаж в виде 50%-ного раствора, молочную кислоту — непосредственно в жидком виде.
Для расчета кислотности пользуются соотношением: 1 см3 раствора гидро-ксида натрия концентрацией 1 моль/дм3 эквивалентен 0,064 г безводной лимонной, 0,075 г виннокаменной (100%-ной); 0,09 г молочной (100%-ной); 0,049 г ор-тофосфорной (100%-ной); 0,067 г яблочной (100%-ной); 0,075 г Ш-винной
6•2004
ПИВО " "ЛПИТКИ
(100%-ной); 0,088 г аскорбиновой кислоты.
Расчет количества кислоты, задаваемой в купажный сироп, на 100 дал напитка производят по формуле
Х = (М - А) + С,
где Х — количество кислоты, которое следует внести в купажный сироп, г; М — количество кислоты, необходимое для получения соответствующего показателя кислотности в готовом напитке, г; А — количество кислоты, вносимое с соком, экстрактом, инвертированным сиропом и вином, г; С — количество кислоты, которое расходуется на нейтрализацию щелочности воды, г.
При расчете количества кислоты, которое тратится на нейтрализацию щелочности воды (С), следует учесть, что количество воды, вводимое в напиток, равно
V = V^(V2 + V3),
где V — количество воды, вводимое в напиток, дм3; V1 — общий объем напитка, дм3; V2 — объем вносимого сока, дм3; V3 — объем, занимаемый сахаром, дм3, который вычисляют по уравнению V3 = m-0,62, где m — масса сахара;
0.62.— объем расплавленного 1 кг товарного сахара, дм3.
Расход воды на нейтрализацию щелочности может достигать 650-750 г/ 100 дал для лимонной, молочной и орто-фосфорной кислоты и до 2300 г/100 дал виннокаменной. Поэтому на предприятиях, где установлена водоподготовка, расход кислоты на нейтрализацию щелочности снижается, хотя, как правило, не до нуля.
Таким образом, для напитка очень важен выбор кислоты, так как от нее зависит характер вкуса и аромата готового продукта. Следует учитывать, что для витаминизированных напитков наличие кислорода в бутылке может привести к потере аскорбиновой кислоты, особенно в присутствии тяжелых металлов, в том числе и серебра.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. — М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 2000.
2. Никифорова Т.А. Пищевые кислоты — необходимые ингредиенты при производстве пищевой продукции//Пищевая промышленность. 2004. №7. С. 78-79
3. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертизы продовольственных товаров. — Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1996.
4. Шатнюк Л, Спиричев В. Обогащение безалкогольных напитков, соков, сиропов и порошкообразных концентратов микронутриентами: гигиенические и технологические аспекты//Индус-трия напитков, 2003. № 4. С. 34-37.
Российская академия сельскохозяйственных наук
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПИВОВАРЕННОЙ, БЕЗАЛКОГОЛЬНОЙ И ВИНОДЕЛЬЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
(ГУ ВНИИ ПБ И ВП)
ОБЪЯВЛЯЕТ ПРИЕМ в аспирантуру по специальности
05.18.07 «Биотехнология пищевых продуктов
(алкогольная и безалкогольная промышленность)»
Телефон для справок (095) 246-87-82
ПИВО "НАПИТКИ
6•2004
