Безалкогольная продукция

Благодаря своим освежающим и жаждоутоляющим свойствам безалкогольные напитки пользуются широким спросом. Освежающий эффект таких напитков обусловлен наличием в них растворенного  диоксида углерода и/или органических кислот (лимонной, виннокаменной).

В зависимости от используемого  сырья, технологии и назначения безалкогольные напитки, производимые в России, можно  разделить на следующие группы: газированная вода; искусственно минерализованные и природные минеральные воды; газированные прохладительные напитки; витаминизированные и тонизирующие напитки; сухие шипучие и не шипучие напитки. В зависимости от степени насыщения диоксидом углерода (%) газированные напитки могут быть сильногазированные – более 0,4; среднегазированные – от 0,3 до 0,4; слабогазированные – от 0,2 до 0,3 и негазированные.

Газированная вода – это  питьевая вода, насыщенная диоксидом  углерода (0,4-0,5% к массе воды) под  давлением в охлажденном состоянии. Такая вода имеет слегка кисловатый вкус, характеризуется своеобразной свежестью и способностью хорошо утолять жажду.

Искусственно минерализованные воды представляют собой слабые растворы химически чистых нейтральных и  щелочных солей натрия, кальция, магния в воде, насыщенной диоксидом углерода. Данная вода имеет солоноватый вкус, характерный для комплекса минеральных  солей, присутствующих в данной воде.

Природные минеральные воды представляют собой подземные воды, полученные из природных источников, с повышенным содержанием газов, минеральных веществ и соединений. Минеральные воды в зависимости  от вида и количества содержащихся в них соединений оказывают на организм человека определенное физиологическое воздействие, сто позволяет использовать их в качестве лечебного средства. Важной характеристикой минеральных вод является минерализация, т.е. содержание в воде определенных соединений.

В зависимости от воздействия  на организм человека природные воды делятся на столовые, лечебно-столовые и лечебные воды. К столовым относят воды, минерализация которых не превышает 1 г/дм³. К лечебно-столовым относятся воды с общей минерализацией 1-10 г/дм³, а так же воды с минерализацией менее 1 г/дм³, содержащие биологически активные компоненты, в количестве не ниже принятых в стране норм. Воды с общей минерализацией от 10-15 г/дм³, а так же воды  с минерализацией менее 10 г/дм³, но при наличии в их составе повышенных количеств биологически активных микрокомпонентов (например, брома, йода и пр.) относят к лечебным.

Согласно ГОСТ 13273-89 в зависимости  от химического состава минеральные  воды подразделяют на группы, например, гидрокарбонатная, натриевая, сульфатная, магниево-кальцевая и др.

К наиболее распространенным минеральным водам относятся  Нарзан, Боржоми, Ессентуки и др.

Газированные прохладительные напитки представлены двумя группами: общего и специального назначения.

Напитки общего назначения – это водные растворы купажных смесей, насыщенные диоксидом углерода, в состав которых входят сахарный сироп, фруктово-ягодные соки или морсы, натуральные экстракты и концентрированные соки плодов и ягод, экстракты и концентрированные соки плодов и ягод, экстракты и спиртовые настои цитрусовых и пряно-ароматического и другого сырья, пищевые кислоты, красители, ароматизаторы и консерванты. В напитки специального назначения для придания сладости входят низкокалорийные искусственные (сахарин, ксилит, сорбит, аспартам) и натуральные (глюкозо-фруктозные сиропы) подсластители.

По способу обработки  напитки подразделяют на непастеризованные, пастеризованные, напитки с добавлением консервантов и без них, напитки холодного и горячего розлива.

Тонизирующие и витаминизированные напитки благодаря таким растениям, как женьшень, чай и др., активизируют жизнедеятельность организма, повышают трудоспособность, восстанавливают  силы.

Витаминные напитки обогащены  витамином С, а также витаминами группы В, В1, В2,В6.

Сухие напитки получают в  виде порошкообразных смесей или  таблеток для шипучих и нешипучих напитков. Перед употреблением таблетку или порошок растворяют при перемешивании в холодной воде.

Смеси для нешипучих напитков готовят из сахара-песка, экстрактов, эссенций, пищевых кислот и красителей, продуктов пчеловодства и цитрусовых настоев. В состав пророшкообразной смеси для шипучего напитка наряду с сахаром, кислотами, эссенциями, экстрактами обязательно входит гидрокарбонат натрия (пищевая сода), поэтому при растворении ее в воде выделяется диоксид углерода. Консерванты в состав сухих напитков не входят. Гарантийный срок хранения продукции в виде таблеток до одного года, в виде порошка до 6 месяцев.

Промышленное производство природных минеральных вод включает следующие технологические стадии: каптирование, транспортирование, хранение, технологическую обработку, подготовку стеклянной тары и розлив воды в бутылки.

Каптирование (водозабор).

Минеральные воды, используемые для промышленного розлива, подлежат обязательному каптированию. Каптаж – это гидротехническое водозаборное сооружение 4, предназначенное для захвата воды на глубине, выведения ее на поверхность земли при сохранении химического состава и физических свойств. Современный тип каптажа – буровая скважина 3, менее распространенные – шахтные колодцы и штольни. Различают два основных способа подъема воды: самоизлив и принудительный отбор с помощью погружных артезианских насосов 1. Устройство водоприемника 2 обусловлено характером водоносного слоя. Для предохранения воды от попадания механических примесей скважины оборудуют фильтрами из коррозиестойких и механически прочных материалов.

Схема добычи и обработки  неуглекислых минеральных вод:

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема добычи и обработки неуглекислых минеральных вод. 

 

 

Транспортирование воды.

Выбор способа транспортирования  зависит от расстояния от каптажной установки до предприятия по обработке и розливу воды. Если указанное расстояние не превышает 50 км, то для транспортирования воды используют трубопроводы из нержавеющей стали, стекла или полиэтилена низкой пористости.

При доставке минеральных  вод на расстояние 50-200 км используют автомобильные цистерны, изготовленные  из различных марок нержавеющей  стали, эмалированной стали или алюминия. Цистерны предварительно заполняют диоксидом углерода, а затем подают воду со скоростью 0,8 м/с при давлении 0,05 МПа; такие условия сводят до минимума дегазацию воды.

В тех случаях, когда источники  воды находятся на значительном расстоянии от основных потребителей продукта (более 200 км), минеральные воды перевозят  в специально оборудованных железнодорожных  цистернах. Технологическую обработку  минеральных вод, предназначенных  для транспортирования, в этом случае ведут на специальных станциях наполнения и слива.

Хранение воды.

Для обеспечения бесперебойной работы завода создают необходимый оперативный запас минеральной воды в сборнике 5(см. схему). Воду хранят в условиях, обеспечивающих стабильность химического состава воды и исключающих вторичное бактериальное загрязнение. Все типы железистых и углекислых вод хранят в герметических резервуарах 8(см.схему) под избыточным давлением СО2, не превышающим 0,05Мпа. Неуглекислые воды разрешается хранить в негерметичных, но обязательно закрытых резервуарах. Срок хранения в резервуарах воды, не прошедшей предварительную обработку, не должен превышать 2 сут., прошедшей первичную обработку – не более 5 сут.

Природные минеральные воды подвержены заражению различными бактериями (условно-патогенными и патогенными) непосредственно в месте залегания, особенно на небольшой глубине, при  перекачке, транспортировании, хранении, применяемых методах обработки, а также при розливе вод  в бутылки. 
 
Частичного обеззараживания достигают на керамических свечных фильтрах. Для более эффективного обеззараживания воду подвергают безреагентной или реагентной обработке. 
 
Первый способ основан на бактерицидном действии ультрафиолетовых лучей, которые пропускают через минеральную воду. На предприятиях используют бактерицидные установки типа ОВ-1П с погружным источником излучения 10(см. схему).

Реагентные способы обеззараживания питьевых минеральных вод основаны на использовании серебра или хлора. Водный раствор сульфата серебра (7,22 г/дм³) в количестве 40 см³/м³минеральной воды через 2...4 ч (реже через сутки) приводит к полной гибели условно-патогенной и патогенной микрофлоры воды, а также улучшает органолептические показатели воды. 
 
Улучшение бактериологических показателей минеральных вод, обработанных серебром, позволяет сократить сроки карантина готовой продукции и значительно увеличить пропускную способность складских помещений.

Карантин — это выдержка готовой продукции в бутылках в течение определенного времени  с обязательным проведением санитарно-бактериологического  анализа и контрольным бракеражем. Он осуществляется на заводах розлива  при получении неблагоприятных  результатов санитарно-бактериологического  анализа в готовой продукции  с целью уточнения результатов  анализа и защиты безопасности человека. Длительность карантина свыше 90 дней недопустима. 
 
Насыщение охлажденной до 4...10 °С воды диоксидом углерода осуществляют на установках различных марок: Е6-АССМ, АСМ, АСК-1, РЗ-ВСВ и др. при избыточном давлении 0,2...0,25 МПа. 
 
Содержание диоксида углерода в лечебных минеральных водах, разлитых в бутылки, должно быть в пределах 0,15...0,2 %, в лечебно-столовых — не менее 0,3, в железистых — не менее 0,4 %. 
 
Природные минеральные воды разливают в бутылки из бесцветного, а также зеленого, коричневого и белого стекла вместимостью 0,33 и 0,5 л на автоматизированных отечественных и зарубежных линиях мощностью от 3000 до 12 000 бут/ч и более. При этом избыточное давление, создаваемое СО₂ в напорном баке разливочной машины, соответствует противодавлению в пустой бутылке, образуемому диоксидом углерода или воздухом. 
 
Гарантийный срок хранения минеральных вод в бутылках в сухих темных складских помещениях при температуре 5...20 °С до 1 года.

 

Технология газированных безалкогольных напитков включает следующие  стадии: хранение и подготовку сырья и полуфабрикатов, приготовление сахарного сиропа и колера, приготовление и обработку купажного сиропа, насыщение воды или напитков диоксидом углерода и розлив напитков в бутылки.

Основными видами сырья в  рассматриваемых напитках являются вода, сахар и его заменители. В качестве полуфабрикатов используют плодово-ягодные натуральные соки, спиртованные, сброженно-спиртованные, концентрированные соки, виноградное вакуум-сусло, натуральные плодово-ягодные сиропы, экстракты, морсы, виноградные и плодово-ягодные виноматериалы. К дополнительным видам сырья относятся пищевые кислоты, красители, ароматические вещества в виде настоев, эссенций, эфирных масел, стабилизаторы напитков и диоксид углерода.

Вода, используемая в производстве безалкогольных напитков, должна быть чистой, прозрачной, бесцветной, приятной на вкус, без запаха. Выбор технологии подготовки воды зависит от ее свойств. Воду, не отвечающую санитарным требованиям, очищают и обеззараживают в водоподготовительном отделении завода следующими способами:

- отстаиванием и коагуляцией в специальных емкостях (для осветления и удаления взвешенных частиц);

- фильтрованием через  угольные, угольно-песочные, песочные  фильтры, силуминовые фильтр-прессы или керамические фильтры, бактерицидные установки (для достижения прозрачности воды и ее обеспложивания);

- умягчением известковым  или катионитовым и мембранным хлорированием с последующим дехлорированием и фильтрованием для освобождения от постороннего запаха.

Для придания безалкогольным напиткам сладости, смягчения резкости вкуса, ассимиляции аромата используют сахар-песок, сахар-рафинад, жидкий сахар и сахарозаменители.

Сахарный сироп концентрацией 60-65% в основном готовят горячим  способом, как и для ликероналивочных изделий. Иногда используют холодный способ приготовления сахарного сиропа, когда сахар растворяют в холодной воде с последующим фильтрованием  и осветлением.

Для получения некоторых  напитков готовят инвертированный  сахарный сироп. Инверсия основана на гидролитическом расщеплении сахарозы в присутствии слабых кислот –  лимонной, молочной или кислот, содержащихся в плодово-ягодных соках.

Колер готовят в варочном котле с электрическим обогревом. В котел загружают взвешенное количество сахара и нагревают до 160-180С при непрерывном перемешивании. При этой температуре происходит интенсивная карамелизация. Как только колер будет готов, нагревание прекращают и колер разбавляют водой температурой 60С до концентрации сухих веществ 70%. После охлаждения до 60-65С колер перекачивают насосом в напорный сборник.

Купажный сироп представляет собой промежуточный продукт, полученный смешиванием всех компонентов напитка, за исключением газированной воды. Купажированию предшествует подготовка компонентов, входящих в купаж. Плодовые соки и морсы, ароматные настои и эссенции фильтруют через тканевые или пластинчатые фильтры. Плодово ягодные экстракты, цитрусовые настои разбавляют водой в соотношении 1: 5, отстаивают, створяют в воде в соотношении (1: 5)…(1: 10). Экстрактивную часть концентратов и композиций перед внесением в купажные чаны предварительно разбавляют горячей водой температурой 40-60С до массовой доли сухих веществ 30-35%. Ароматическую часть концентратов и композиций вносят в купажный чан без подработки.

Купажные сиропы готовят одним из трех способов – холодным, полугорячим или горячим. При этом последними двумя способами получают сиропы с инверсией сахарозы.

Для получения купажного сиропа холодным способом все полуфабрикаты задают в купажный аппарат при перемешивании в следующей последовательности: сахарный сироп, плодово-ягодный сок или экстракт, виноградные вина, раствор кислоты, раствор красителя, цитрусовые или ароматические настои, композиции.

В случае необходимости приготовленный купажный сироп фильтруют до полной прозрачности, затем охлаждают до температуры 8-10С. После технологического контроля купажный сироп направляют в цех розлива напитков.

Полугорячий и горячий  способы применяются, если в состав купажного сиропа входят соки или вина и если по условиям производства необходимо сократить объем купажного сиропа и уменьшить дозу его расхода на бутылку.