Стойкость безалкогольных напитков и методы ее достижения

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,

- горячий розлив;

- применение консервантов.

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;

- экономичность.

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;

- производные 1,4-нафтохинона.

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).

Оксалатное помутнение связано с образованием нераствори­мого оксалата кальция. При осветлении оксалат кальция легко» удаляется.

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.

Карбонизация пива.

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.