CC BY
41
Использование вторичного сырья
при производстве безалкогольных напитков
Л. А. Коростылева, Т. В. Парфенова
Институт пищевых технологий и товароведения
Тихоокеанского государственного экономического университета (г. Владивосток)
Современное состояние продовольственного рынка и анализ тенденций его изменения свидетельствуют, что к 2010 г. напитки останутся одной из основных групп продуктов в структуре функционального питания.
Современный рынок безалкогольных напитков характеризуется жесточайшей конкуренцией. Дальнейшее развитие предприятий отрасли ограничивается существующими сырьевыми ресурсами и рынками сбыта. Решить сырьевую проблему можно за счет использования вторичных ресурсов пищевой промышленности. Как известно, при извлечении соков из плодового сырья остается 25-40 % выжимок, которые являются неиспользуемыми отходами. Чтобы подтвердить целесообразность использования выжимок при производстве безалкогольных напитков, был определен химический состав выжимок облепихи, брусники и моркови (табл. 1).
Как видно из табл. 1, в выжимках остается достаточное количество ценных биологических веществ.
Кроме выжимок ягод облепихи, брусники и моркови для ароматизации напитков была использована кожура мандаринов. Анализ кожуры мандаринов показал, что в ней содержится до 3 % эфирного масла, которое на 98 % состоит из лимонена, по 1 % цитраля и метилового эфира антраниловой кислоты. В кожуре мандарина также содержатся гликозиды: геспери-дин и нарингин. Полученные результаты
свидетельствуют о том, что выжимки и кожура мандарина могут быть использованы для приготовления настоев для безалкогольных напитков.
Для приготовления настоев выжимки облепихи, брусники, моркови и кожуру мандарина использовали в свежем виде. Предварительной обработке (измельчению) подвергали только кожуру мандарина, так как выжимки имели достаточную степень измельчения. Кожуру предварительно измельчали до размера частиц 1-2 см, чтобы оптимизировать процесс экстрагирования. Схема приготовления настоев для напитков представлена на рис. 1.
Для выбора оптимальной концентрации водно-спиртового раствора был проведен предварительный эксперимент. Готовили серию водно-спиртовых растворов различной концентрации и настаивали выжимки моркови, брусники и облепихи в течение 7 сут при температуре 20...25 °С. Для моркови брали модуль 1:3, а для брусники и облепихи — 1:2. Затем определяли содержание сухих веществ в каждом растворе. Результаты эксперимента представлены на рис. 2. Эксперимент показал, что содержание сухих веществ в настое изменяется с увеличением массовой доли спирта в экспоненциальной зависимости. Причем оптимальная концентрация спирта, по нашему мнению, равняется 20 %, так как водно-спиртовой раствор с более низкой концентрацией слабо экстрагировал исследуемые выжимки, а повышение концентрации свыше 20 % экономически нецелесообразно, так как разница между экстрагирующей способностью 20 и 40%-ной концентрациями спирта невелика. Кривые концентраций сухих веществ в настоях из выжимок брусники и выжимок облепихи практически совпадали.
Выбор используемого экстрагента обусловлен свойствами этилового спирта — растворителя с сильно выраженными по-
Таблица 1
Показатель Содержание в выжимках
облепихи брусники моркови
Массовая доля растворимых сухих веществ, %
Массовая доля сахаров, %
Титруемая кислотность,% (в пересчете на яблочную кислоту)
Массовая доля общей золы,%
Содержание витамина С, мг %
7,5 4,2
1,4
0,26 13,3
4,9 2,7
1,5
0,12 7,4
5,8 3,4
0,12
0,4 3,1
ВЫЖИМКИ
облепихи брусники моркови
Т МГ
I4
Водный раствор спирта (20 %)
Л
Настаивание (7 сут)
т У т
КОЖУРА М АНДАРИНА
) 1
Настаивание (7 сут)
Слив
Слив
V V У
Фильтрация
Фильтрация
1 '-> Готовые полуфабрикаты к 1
Г
1. Сахарный сироп
2. Лимонная кислота
3. Краситель
В
УУ У V
Купажирование
Готовые купажные сиропы
Рис. 1. Схема приготовления купажных сиропов для напитков
10 9 8 -7 -6 5 4 3 2 1 -0
15 20 25 30
Концентрация спирта, %
— выжимки брусники; — выжимки моркови
Рис. 2. Зависимость концентрации сухих веществ в настоях
из выжимок брусники и моркови от концентрации спирта
35
40
4•2007
32
лярными свойствами, а следовательно, обладает способностью растворять многие органические вещества, в том числе и компоненты эфирных масел. Так, например, растворимость эфирного масла мандариновой кожуры в водно-спиртовых растворах различной концентрации изменяется от 0,01 до 28 %, в то время как в дистиллированной воде эта величина достигает только 0,003 %. Кроме того, в процессе настаивания выжимок на водно-спиртовом растворе в него переходят красящие, дубильные вещества и глико-зиды, которые обусловливают окраску и специфический вкус настоев. Все вышеперечисленное и послужило критерием выбора 20%-ного водно-спиртового раствора в качестве экстрагента. Готовые настои фильтровали и определяли их химический состав (табл. 2).
На основе полученных настоев мы разработали рецептуры купажных сиропов (на 100 дм3) для напитков «Фокус оригинальный», «Фокус Экстра», «Фокус Лайт» (табл. 3).
Купажные сиропы готовили холодным способом, чтобы лучше сохранить вита-
Таблица 2
Содержание в настоях из
Показатель выжимок облепихи выжимок брусники выжимок моркови кожуры мандарина
Массовая доля спирта, об. % 13,8 13,7 14,8 13,5
Титруемая кислотность, % (в пересчете на яблочную кислоту) 0,48 0,52 0,03 0,06
Массовая доля, %:
растворимых сухих веществ 2,4 1,7 2,0 3,1
общего сахара 1,6 1,3 1,5 1,9
редуцирующих веществ 1,3 1,0 1,2 1,7
общей золы 0,093 0,032 0,12 0,17
Содержание витамина С, мг % 4,26 5,3 2,8 11,8
Таблица 3
Компонент Расход в купажных сиропах
«Фокус оригинальный» «Фокус Экстра» «Фокус Лайт»
Настой, дм3:
выжимок облепихи 13,6 5 5,2
выжимок брусники 13,6 15 15,6
выжимок моркови 13,6 15 15,6
кожуры мандарина 13,6 15 10,4
Сахарный сироп, дм3 45,4 49,8 53,0
Лимонная кислота, кг 0,25 0,25 0,25
Краситель свекольный, кг 0,5 0,5 0,5
Таблица 4
Показатель Содержание в купажных сиропах
«Фокус оригинальный» «Фокус Экстра» | «Фокус Лайт»
Массовая доля спирта, об. % 7,0 7,2 7,3
Массовая доля растворимых сухих веществ, % 38,8 39,2 37,9
Титруемая кислотность, % (в пересчете на лимонную кислоту) 0,47 0,45 0,48
Массовая доля, %:
общего сахара 38,4 38,8 37,5
редуцирующих сахаров 3,2 2,7 2,5
общей золы 0,075 0,068 0,066
Содержание витамина С, мг % 0,26 0,14 0,12
Таблица 5
Показатель Содержание в напитках
«Фокус оригинальный» «Фокус Экстра» | «Фокус Лайт»
Массовая доля спирта, об. % 1,1 1,2 1,4
Массовая доля растворимых сухих веществ, % 9,3 9,7 8,4
Титруемая кислотность, см3 1 моль Ма0Н/дм3 0,1 0,08 0,11
Массовая доля, %:
общего сахара 8,9 9,3 8,0
редуцирующих веществ 2,4 1,9 1,7
общей золы 0,028 0,021 0,019
Содержание витамина С, мг % 0,042 0,025 0,026
мины и ароматические вещества, а также вкус и цвет исходного сырья. В табл. 4 представлен химический состав купаж-ных сиропов.
Содержание спирта в купажных сиропах снижается по сравнению с исходными настоями почти в 2 раза, но присутствие спирта при достаточно высоком содержании сахара (до 39,2 %) служит дополнительным стабилизирующим фактором при хранении купажных сиропов. Число
консервирующих единиц в среднем равно 69,5 (38 + 4,5 • 7). Полученная величина близка к пороговому значению 80, при котором стабильность раствора достаточна для длительного хранения.
На основе разработанных купажных сиропов были приготовлены напитки «Фокус оригинальный», «Фокус Экстра», «Фокус Лайт». Для расчета дозы купажного сиропа использовали формулу D = УС/А, где D — доза купажного сиропа на бутыл-
ку, см3; У — объем напитка в бутылке, см3; С — содержание сухих веществ в 1 дм3 готового напитка, г; А — содержание сухих веществ в 1 дм3 купажного сиропа, г.
Для напитков объемом 1 дм3 количество купажного сиропа составило: «Фокус оригинальный» — 239 см3, «Фокус Экстра» — 247 см3, «Фокус Лайт» — 221 см3.
Все напитки имели приятный кисло-сладкий вкус и аромат, свойственный сырью, и были отнесены на рабочих дегустациях к напиткам отличного и хорошего качества.
Анализ химического состава напитков (табл. 5) показал, что массовая доля сахаров в напитках находится в диапазоне 8-9,35 %, что соответствует потребительским предпочтениям в отношении безалкогольных напитков большинства категорий населения. При этом массовая доля сухих веществ составляет 8,4-9,7 %. Эта величина близка к показателю экстрак-тивности сокосодержащих напитков и натуральных соков. Содержатся в напитках минеральные вещества и витамин С, хотя и в небольших количествах.
Напитки, изготовленные с меньшим количеством купажного сиропа (200 см3), также обладали высокими органолептически-ми качествами, при этом производственные затраты значительно уменьшались.
В напитках не обнаружены нитраты, радионуклиды и пестициды, а содержание токсичных элементов не превышает предельно допустимых норм СанПиН 2.3.2.1078-01.
Таким образом, разработанная технология позволяет решить проблему переработки выжимок и расширить ассортимент напитков из натурального сырья. &
4 • 2007
33
