Квасное производство. Напит. и квас. Технология производства безалкогольных напитков и кваса
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
Плоды и ягоды. Плодово-ягодные полуфабрикаты для без- алкогольных напитков. Большое разнообразие вкусовых характе- ристик напитков определяется разнообразием полуфабрикатов, применяемых для их производства. Для получения полуфабрикатов могут быть использованы практически все виды растительного сырья, съедобных плодов, ягод, существующих в природе. В зависимости от строения, состава и технологических осо- бенностей переработки плодово-ягодного сырья его условно делят на группы: • семечковые; • косточковые; • ягоды; • орехи; • субтропические плоды; • тропические плоды. К семечковым плодам относятся яблоки, груши, айва, ирга, рябина. Характерной особенностью этих плодов является наличие в середине пятизвездной камеры с семенами и жесткой кожицы. 13 Косточковые плоды снаружи имеют кожицу разной толщины, внутри – косточку с ядром. К ним относят вишню, сливу, персики, абрикосы и др. Ягоды – сочный многосемянный плод, семена погружены в мякоть. Это виноград, малина, брусника, голубика, клубника и другие. К субтропическим плодам относятся цитрусовые, гранаты, хурма, инжир. К тропическим – ананасы, бананы, манго. Химический состав плодов и ягод разнообразен, зависит от вида, сорта, условий произрастания. В свежих плодах и ягодах содержится от 70 до 90 % воды. Основной компонент сухих веществ – сахара. Их содержание от 2 до 15 %. В семечковых плодах преобладают фруктоза и сахароза, в косточковых и цитрусовых – сахароза и глюкоза. В ягодах глюкозы и фруктозы примерно поровну, сахарозы почти нет. Органические кислоты наряду с сахарами определяют вкус плодов. Общее количество органических кислот (в пересчете на пре- обладающую кислоту) от 0,2 % (груши) до 6 % (лимоны). Яблочная кислота преобладает в семечковых и большинстве косточковых плодов, в ягодах и цитрусовых – лимонная кислота, в винограде – D-винная. Терпкость многих плодов создается хинной кислотой. Некоторые органические кислоты даже в небольших концентрациях придают плодам и ягодам специфические свойства. Например, салициловая кислота в малине и землянике определяет потогонные свойства этих ягод, бензойная кислота в клюкве и брус- нике, обладая бактерицидными свойствами, препятствует их порче и забраживанию. Азотистые соединения имеют второстепенное значение, так как присутствуют в плодах и ягодах в незначительных концентрациях: от 0,2 до 1 %. Они представлены белками, аминокислотами и пеп- тидами. Особое место занимают ферменты, из которых наиболее важны гидролитические и окислительно-восстановительные. В свежем плодово-ягодном сырье присутствуют пектолитические фермен- ты, благодаря действию которых плоды и ягоды размягчаются при созревании. Полифенолоксидазы окисляют полифельные вещества, с этим связано потемнение сырья после его измельчения. 14 Полифенольные соединения играют большую роль в произ- водстве плодово-ягодных напитков. Они участвуют в техноло- гических процессах, влияют на стойкость и вкусовые характеристики продукта. Полифенольные вещества также придают окраску плодам и ягодам. Именно они формируют все оттенки синего и красного цветов. Известны более 1000 природных фенольных соединений, большая часть которых присутствует в плодово-ягодном сырье. Для целого ряда полифенольных веществ, содержащихся в плодах и яго- дах, характерна Р-витаминная активность, их называют биофлава- ноидами. Считается, что наибольшей Р-витаминной активностью обладают катехины, флавоны, лейкоантоцианы, флавонолы (рутин). Антоцианы, рутин обладают антиоксидантными свойствами. Полимерные полифенольные вещества, иначе называемые дубильными, − высокомолекулярные соединения, обладающие вяжу- щим вкусом. По содержанию Р-витаминных веществ рябину можно по- ставить на одно из первых мест. В отдельных сортах рябины, например в рябине Невежинской, содержание полифенолов достига- ет 2700 мг/100 г. Рябина черноплодная (арония) является промыш- ленным источником получения препаратов витамина Р. В северных районах произрастания в аронии накапливается до 4200 мг/100 г Р-активных веществ. При нарушении целостности плодов сок аронии быстро темнеет, в нем образуется бурый осадок, что связано с кон- денсацией катехинов во флобафены под действием полифенол- оксидазы. Поэтому продукты переработки аронии, в которых поли- фенолоксидаза инактивируется при термической обработке, сохра- няют витамин Р практически полностью. Черная смородина имеет большую ценность как Р-витаминное сырье благодаря сочетанию высокого уровня аскорбиновой кислоты и Р-витаминных веществ. Общее содержание Р-активных веществ составляет 800−1200 мг/100 г, до 500−700 мг/100 г − катехинов и антоцианов. Пигменты − другая группа красящих веществ плодов и ягод, кроме полифенолов. Наиболее важное значение имеют каротиноиды. Они представлены, в основном, β-каротином и другими желто- оранжевыми пигментами (каротиноидами) – α-, γ-каротином, лико- пином, ксантофиллом, криптоксантином и другими соединениями, 15 обладающими А-витаминной активностью. Они присутствуют во всех желто-оранжевых плодах и ягодах. К числу плодов и ягод, богатых каротиноидами, можно отнести шиповник, боярышник, рябину, облепиху. В зависимости от вида и района произрастания колеблется как качественный состав, так и количество каротиноидов. Рябина дикорастущая содержит каротиноидов 6–15 мг/100 г, культурные сорта в меньших концентрациях – в среднем 3–6 мг/100 г. Каротиноиды рябины обыкновенной на 50–75 % состоят из β-каро- тина, кроме того, присутствуют α-каротин, криптоксантин и др. Каротиноиды облепихи изучены более подробно, чем в дру- гих плодах. В алтайских сортах облепихи содержание каротина до 10,9 мг/100 г, в Литовских – до 13 мг/100 г, в облепихе Кав- казского региона он практически отсутствует. Общее содержание каротиноидов в облепихе может достигать 40 мг/100 г, а каротина – 10–12 мг/100 г. Витамины плодов и ягод являются одной из групп биоло- гически активных веществ. В плодах и ягодах присутствуют каро- тиноиды, витамин С, витамин Р (биофлаваноиды). Особый интерес представляет аскорбиновая кислота (витамин С), которая имеет важное физиологическое значение как для животных организмов, так и для самих растений. К наиболее богатым источникам аскорбиновой кислоты относятся шиповник, облепиха, черная смородина, в них содержание витамина С достигает 200−300 мг/100 г. О количественном и качественном составе биофлаваноидов (витамина Р) данные приведены выше. Витаминов группы В содер- жится очень мало. Минеральные вещества входят в состав многих ферментов, гормонов и обусловливают их активность. В плодах и ягодах минеральные вещества находятся в легкодоступной форме. Кроме того, в плодах и ягодах присутствуют некоторые элементы, редко встречающиеся в других продуктах. Общее количество минеральных веществ (зола) колеблется в зависимости от районов произрастания; почвенного состава – 0,5–3 % (на сухое вещество); больше всего калия (200–460 мг/100 г), натрия, фосфора. 16 Из микроэлементов в золе плодов и ягод обнаружены: никель, кобальт, молибден, барий, титан, ванадий, цирконий, хром, медь, марганец и др. Ароматические вещества появляются в основном после созревания плодов. Они являются сложными смесями различных веществ, присутствуют в небольших концентрациях. К ним относятся углеводороды (терпены), альдегиды, спирты, эфиры, кетоны и др. Особенно много их содержится в цедре цитрусовых плодов в виде эфирных масел. Полисахариды входят в состав клеточных стенок плодов и ягод и формируют их структуру, обусловливают жесткость и прочность растительных клеток. В состав плодов и ягод входят крахмал, гемицеллюлозы, целлюлоза, пектиновые вещества. Крахмал присутствует в заметных количествах в семечковых плодах, например в яблоках – до 1 %. Важную роль в характеристике пищевой ценности и техно- логии играют пектиновые вещества, в среднем их количество сос- тавляет от 0,3 до 3 %. 1. 4. Технология производства безалкогольных напитков Технологическая схема производства газированных безалко- гольных напитков включает в себя следующие основные стадии: • водоподготовку; • приготовление сахарного сиропа; • приготовление колера; • приготовление купажного сиропа; • насыщение воды или напитка диоксидом углерода; • розлив; • бракераж; • укупорку; • наклеивание этикеток и передачу готовой продукции на склад; • хранение и транспортировку готовой продукции. Водоподготовка. Высокое качество напитков может быть обеспечено высоким качеством сырья, чистотой воды в отношении токсикантов и правильной технологией водоподготовки. Поэтому в производстве безалкогольных и слабоалкогольных напитков, изго- тавливаемых из различного сырья, к главному компоненту – воде предъявляются особые требования. 17 Вода, используемая в производстве безалкогольных напитков, по органолептическим и физико-химическим показателям должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.559–96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем пи- тьевого водоснабжения. Контроль качества» и СанПиН 2.1.4.544–96 при нецентрализованном водоснабжении. Органолептические, микробиологические, паразитологические показатели и химический состав питьевой воды, поступающей из централизованных источников водоснабжения, должны соответст- вовать нормам. В табл. 1.1 приведены показатели качества воды. Таблица 1.1 Показатели качества и химический состав воды для технологических операций Показатели Единица измерения Норма (не более) Органолептические свойства Запах при 20 С с подогреванием воды до 60 С Вкус и привкус при 20 С Мутность по стандартной шкале балл балл мг/дм 3 2,0 2,0 1,5 Химический состав Водородный показатель Сухой остаток Жесткость общая рН мг/дм 3 мг-экв/дм 3 6–9 1000 7,0 Неорганические показатели, мг/дм 3 Алюминий Барий Бор Железо Кадмий Марганец Медь Мышьяк Никель Нитраты 0,5 0,1 0,05 0,3 0,001 0,1 1,0 0,05 0,1 45 18 Окончание табл. 1.1 Показатели Единица измерения Норма (не более) Ртуть Свинец Сульфаты Фториды Хлориды Хром Цинк 0,0005 0,03 500 1,5 350 0,05 5,0 Микробиологические и паразитологические показатели Термотолерантные колиформные бактерии Общие колиформные Общее микробное число Число бактерий в 100 мл, мг/мл Отсутствие Отсутствие 50 Обычная концентрация ионов в природных водах существенно влияет на качество напитков. Например, ионы гидрокарбонатов свя- зывают кислоты, обеспечивающие регламентированный вкус напитка. Присутствие ионов кальция, магния и железа может способствовать образованию осадка и опалесценции. От конечного состава воды зависит не только качество получаемых напитков, но и количество расходуемого сырья для получения конечного продукта. Так, повы- шенные остаточные количества гидрокарбонатов взаимодействуют с лимонной кислотой, что приводит к ее заметному перерасходу либо к ухудшению качества напитка из-за снижения кислотности. На качестве напитков также отрицательно сказывается при- сутствие в воде избыточного количества железа, так как оно ухуд- шает вкус напитка, а соединяясь с полифенолами растительных экс- трактов и соков, применяемых в производстве напитков, образует темноокрашенный комплекс. Вода не должна содержать различимых невооруженным глазом водных организмов и не должна иметь на поверхности пленку; она должна быть бактериально чиста. Показателем бактериальной чисто- ты воды являются колититр или колииндекс. Колититр выражает наименьший объем воды, в котором найдена кишечная палочка. Бактериально чистой является вода, колититр которой не менее 300 мл. Колииндекс характеризует количество кишечных палочек, содержа- щихся в 1 л воды. Для водопроводной воды колититр должен быть не менее 100 мл, а колииндекс − не более 10. 19 Особое внимание при производстве безалкогольных напитков должно быть обращено на чистоту используемой питьевой воды с точки зрения ее прозрачности, мутности, цветности, отсутствия в ней взвешенных частиц, привкуса, запаха, органических веществ, содержания бактерий и токсических веществ. Подготовку воды для технологических нужд производства на- питков производят в соответствии с «Технологической инструкцией по водоподготовке для производств пива и безалкогольных напитков» ТИ 10-5031536-73–90, утвержденной НПО напитков и минеральных вод 20.12.1990 г. взамен ТИ 18-6-17–85 и ТИ 10-04-06-144–87. На основе указанной инструкции предприятия по производству напитков разрабатывают и утверждают технологические инструкции по приготовлению питьевой воды, используемой для технологиче- ских целей производства продукции. На заводах безалкогольных напитков, водки, пива и минераль- ных вод используемая вода должна строго разделяться на воду, потребляемую для технологических целей, и воду, расходуемую для промышленных целей (питание котлов, отопление помещений, охлаждение или нагревание полуфабрикатов или готовой продукции и т. д.). В зависимости от назначения воды к еѐ качеству предъяв- ляются различные требования, что определяет характер и степень еѐ подработки. В зависимости от источников водоснабжения, состава и ка- чества питьевая вода, используемая для технологических нужд, подвергается обработке по весьма разнообразным технологическим схемам, предусматривающим различные способы водоподготовки: • отстаивание и коагуляцию; • умягчение; • обезжелезивание; • обеззараживание; • фильтрование и др. Оборудование для водоподготовки можно условно разделить на следующие виды: фильтры грубой очистки, осветлительно-сорб- ционные фильтры, установки умягчения, фильтры тонкой очистки, бактерицидные установки. Осветление. Вода мутностью более 1,0 мг/дм 3 должна быть специально обработана с целью еѐ осветления. Осветление воды проводят способом отстаивания и коагулирования. 20 Отстаивание проводят в отстойниках периодического или непрерывного действия. Продолжительность процесса отстаивания зависит от размера взвешенных частиц. Вместимость резервуара рас- считывают, исходя из условий отстаивания воды в нем в тече- ние 6–12 ч. После отстаивания осветленную воду сливают в сборник для чистой воды. В тех случаях, когда вода отстаивается плохо, проводят одновременно и коагуляцию. Для этого на 1 т воды задают от 50 до 150 г сернокислого глинозема (сульфат алюминия, Al 2 (SO 4 ) 3 18H 2 O) в виде 5 %-го раствора. Также можно использовать сульфат железа (Fe 2 (SO 4 ) 3 9H 2 O), железный купорос (FeSO 4 7H 2 O) в сочетании с га- шеной известью и аэрированием. Метод основан на протекании процесса гидролитической диссоциации указанных веществ и образовании хлопьев гидроксида алюминия или железа, выпадающими в осадок с находящимися в воде взвесями под действием силы тяжести. Коагулянты вводят двумя способами: в виде раствора при объемном соотношении коагулянт–обрабатываемая вода 1:100 или в виде сухого измельченного порошка. Процесс коагуляции проводят в течение 1,5–2 ч, после чего воду фильтруют. Обеззараживание. Обеззараживание воды достигается следую- щими способами: • фильтрованием через обеспложивающие фильтры; • хлорированием; • обработкой ионами серебра; • обработкой ультрафиолетовыми лучами. При обеспложивающем фильтровании микроорганизмы, содер- жащиеся в воде, задерживаются фильтровальными материалами с порами диаметром 1,50–1,57 мкм. В качестве обеспложивающих фильтров применяют керамиче- ские свечные фильтры, состоящие из нескольких фильтрующих элементов, которые называются свечами. Обеспложивающее фильт- рование может быть осуществлено на фильтре-прессе, в котором используется обеспложивающий картон марки ФКО-2. При этом сначала вода фильтруется на фильтре-прессе через осветляющий фильтр-картон, а затем направляется на второй фильтр-пресс для фильтрования через обеспложивающий фильтр-картон. 21 Хлорирование воды с целью улучшения еѐ биологического состояния производится после фильтрования. Для хлорирования используется газообразный хлор, который дозируется газодозато- рами, также можно применять хлорную известь (NaOCl 2 ) или хлорно- ватистый кальций (Ca(OCl) 2 ). Доза хлора устанавливается органами Санитарной Госинспекции с учетом хлоропоглощаемости воды и общего количества микробов в 1 мл воды. Она составляет 0,33–2 мг/л. Длительность контакта хло- ра с водой – не менее 1 ч. С уменьшением дозы хлора период кон- такта может доходить до 2 ч, а если дозу хлора увеличить, то контакт можно сократить до 30 мин. Количество остаточного активного хлора в воде проверяют в лаборатории. Обработка воды ультрафиолетом. С точки зрения технологии ультрафиолет – быстрое и надежное уничтожение всех бактерий, вирусов и других микроорганизмов, находящихся в воде. При УФ-об- работке вкус, цвет, запах, солевой состав воды не изменяются. УФ-установка представляет собой устройство, в котором на по- ток воды воздействует ультрафиолетовое излучение. Основу установ- ки составляет камера обеззараживания – полый металлический кор- пус с подводящим и отводящим патрубками. Внутри камеры распо- ложены бактерицидные лампы, помещенные в защитные кварцевые трубки. Электрическая часть – это пускорегулирующий аппарат (ПРА), обеспечивающий зажигание и горение лампы, УФ-датчик, измеря- ющий интенсивность ультрафиолета в камере, элементы контроля и индикации. Очистка внутренней поверхности камеры производится промывкой слабым раствором пищевой кислоты (щавелевой, лимон- ной), который быстро удаляет все отложения. Обработка воды ионами серебра основана на его бактерии- цидном действии на плазму клеток микроорганизмов, содержащихся в воде. Ионы серебра проникают внутрь микробной клетки, соеди- няются с протоплазмой и разрушают еѐ. Кроме того, ионы серебра, адсорбируясь на микробной клетке, играют роль катализаторов в процессе окисления плазмы кислородом воздуха. Для обработки воды ионами серебра применяют ионаторы – сосуды, снабженные поплавками, погружаемые в обрабатываемую воду. На поплавках закреплены серебряные электроды, к которым подводится постоянный электрический ток. Образующиеся в резуль- 22 тате электролиза ионы серебра поступают в протекающую через ионатор воду и дезинфицируют еѐ. Обезжелезивание. Обезжелезивание воды производят несколь- кими методами: аэрированием, коагулированием, известкованием, катионированием, фильтрованием через песочные фильтры. Обезжелезивание воды осуществляют путем фильтрования еѐ через песочные фильтрыбез реагентов с добавлением реагентов для модификации кварцевого песка. Для проведения процесса обезжелезивания можно использовать песочные фильтры марки ШЗ-ВФА (с уплотненным слоем мелкозер- нистого фильтрующего материала), одно- и двухпоточные фильтры. В качестве дополнительного фильтра при обезжелезивании воды могут быть использованы фильтры марки ПЧВМ-2,5-001 («Аква- электроника»), а также глубинные фильтры типа ФОЖ-2,5-011. При аэрировании и известковании происходит перевод двухвалентного железа в трехвалентное, образование гидроксида железа, который выпадает в осадок. Аэрированиечаще всего применяют при обезжелезивании под- земных вод, при этом помимо обезжелезивания происходит устра- нение привкусов и запахов биологического происхождения. При катионировании железа происходит обмен подвижных ионов катионита на ионы железа, которые содержатся в воде. Известкова- ние и катионирование применяют, когда необходимо кондициони- ровать состав воды не только по содержанию железа, но и по другим показателям. Железо, находящееся в воде в виде коллоидов и комплексных органических соединений, удаляется коагулированием. При коагули- ровании происходит осаждение гидроксида железа. Коагулирование обычно применяют при обезжелезивании поверхностных вод. Умягчение. Для снижения общего содержания солей в воде и, прежде всего, для уменьшения концентрации солей жесткости проводят умягчение воды. Умягчают воду следующими методами: • реагентным; • термическим; • катионированием. Т е р м и ч е с к и й с п о с о б . При температуре 60 С происходит разложение бикарбонатов с образованием почти нерастворимых в хо- лодной воде карбонатов и выделением диоксида углерода. 23 Р е а г е н т н ы е с п о с о б ы умягчения воды (известковый и из- вестково-содовый) основаны на связывании анионами ионов кальция и магния, содержащихся в воде, и катионами карбонат-ионов с обра- зованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок. Декарбонизация известью. Обработку воды проводят гидрокси- дом кальция, который получают из свежеобожженной извести после еѐ гашения. Установка для умягчения воды включает запасные резервуары для воды, сборники-смесители, отстойники и фильтры. В сборник-смеситель набирают воду и добавляют раствор извес- ти, который готовят в отдельном сборнике, перемешивают с помощью сжатого воздуха, оставляют в покое не мене чем на 24 ч для осажде- ния взвесей, которые увлекают в осадок большую часть органических веществ и микроорганизмов. Образование осадка ускоряется при нагре- вании, интенсивном перемешивании, добавлении небольшого количе- ства сульфата алюминия или осадка от предыдущего умягчения. Осветленную воду фильтруют через песочный или другой фильтры и направляют в резервуар для умягченной воды. Известково-содовый способ. Для устранения постоянной (некар- бонатной) жесткости воду обрабатывают содой. Вначале сборник-смеситель наполняют до половины водой, добавляют требуемое количество раствора извести (1,3 г/л), через 15–20 мин добавляют 6 %-й раствор соды, затем остальную воду и тщательно перемешивают. Воду спускают в отстойник и оставляют в покое на 6 ч для формирования осадка. Осветленную воду про- пускают через песочный фильтр и направляют в сборник. М е т о д к а т и о н и р о в а н и я .Метод основан на способности некоторых твердых материалов обменивать свои ионы на ионы, нахо- дящиеся в растворе. Такие материалы делят на катиониты и аниониты. Для умягчения воды ионообменными способами используются природные глины, которые называются глауконитами; также исполь- зуют пермутиты, сульфоугли, синтетические ионообменные смолы. Фильтрование. Для освобождения воды от посторонних запа- хов, дехлорирования и снятия цветности еѐ пропускают через угольно-песочные фильтры или угольные колонки. Угольные колонки. В фильтрах с активным углем происходит сорбция хлорсодержащих веществ, которые, окисляя уголь до диоксида углерода, восстанавливаются до хлоридов. 24 Для дехлорирования воды применяют активные угли (березо- вый, торфяной, косточковый), устойчивые против истирания и имею- щие размер зерен 1–3 мм. Фильтр для активного угля представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, снабженный гермети- чески закрывающимся люком для загрузки и выгрузки активного угля, перфорированным диском, на который помещается слой угля высотой 2 м. Песочные фильтры представляют собой вертикальные цилинд- рические аппараты с крышкой и днищем. Фильтр снабжен съемным перфорированным диском толщиной 4–5 мм, расположенным на рас- стоянии 100 мм от днища. На верхней поверхности перфорирован- ного диска закреплена мелкоячеистая сетка со слоем кварцевого пес- ка высотой 1–1,2 м, на которую уложен перфорированный диск тол- щиной 2–3 мм, равномерно распределяющий поток фильтруемой воды. Угольно-песочные фильтрыиспользуют для удаления из воды грубодисперсных примесей, красящих и запахообразующих веществ. Угольно-песочные фильтры по своей конструкции аналогичны песоч- ным фильтрам. |