К вопросу о нормировании и качественной оценке безалкогольных напитков Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Выводы

1. Профессиональные отравления на металлургических заводах при надлежащей постановке борьбы с ними могут быть сведены к минимуму, а смертельные и тяжелые случаи в советской металлургии должны быть ликвидированы совершенно.

2. Каждый металлургический завод должен иметь промсанлабора-торию, приспособленную к проведению большого количества анализов наиболее быстрыми методами (динамическим прибором).

3. Необходим пересмотр законодательства о борьбе с профессиональными отравлениями. В законодательстве следует регламентировать выпуск неиспользованных газообразных вредных продуктов.

4. Ни три каких условиях не должны допускаться отступления от разработанных правил и нарушение их должно караться как преступление.

5. Все аварийные и ремонтные работы должны производиться при обязательном лабораторном контроле воздушной среды на рабочих местах.

6. Все имеющиеся способы отсекания газа должны быть пересмотрены, необходимо выбрать наиболее совершенные затворы, а в. отдельных случаях разработать новые способы.

7. Необходимо разработать типовую систему сигнализации для установки на всех газоопасных агрегатах.

Д-р О. П. ЛЫНОВСКИЙ (Минску

К вопросу о нормировании и качественной оценке безалкогольных напитков

Из Белорусского госудлрственного медицинского института; кафедра экспериментальной гигиены (зав. кафедрой —проф. Могилевчик)

Безалкогольные напитки выпускаются не только крупными заводами, но и мелкими, примитивно оборудованными предприятиями кустарного типа.

Так как систематического санитарно-бактериологического контроля за водой, идущей на приготовление напитков, не ведется, то встает необходимость изучить их санитарные свойства. Общеизвестно, что эти напитки являются серьезным эпидемиологическим фактором острых желудочно-кишечных инфекций.

Изучение физико-химических свойств прохладительных напитков необходимо для выработки простейшей методики лабораторного контроля качества их.

Считая, что вопрос о регламентации изготовления безалкогольных напитков требует своего разрешения и тормозится только недостатком исследовательских данных, нами изучены безалкогольные аапитки, производимые в Минске. Поскольку о хлебном квасе имеется несколько больше данных, нами сделан упор на квасы плодово-ягодные и искусственно газированные напитки.

При исследовании напитков обращено внимание главным образом на те физико-химические свойства напитка, которые могут послужить объектом нормировки, и апробирована методика их опреде-

ления. Одновременно нами определены сроки выживаемости в безалкогольных напитках микробов коли-тифозной группы1.

В исследованных напитках определялись: 1) удельный вес при 15° по Мору-Вестфалю, 2) плотность при 20° сахариметром по Баллингу, 3) экстрактивные вещества по Виндишу, 4) сахар по Макс-Моллеру 2, 5) алкоголь в квасцах (в весовых и объемных процентах) как показатель продолжительности брожения, 6) С02 в искусственно газированных напитках как показатель правильности газировки воды и герметичности укупорки, 7) потенциальная кислотность напитка в кубических сантиметрах п/10 нормальной щелочи в градусах Тернера) и активная — электрометрически с каломельно-хингидронной цепью. Попутно проводилось органолептическое исследование. Определение белков и жиров не производилось, так как обычное содержание их в напитках ничтожно.

Титрирная кислотность определялась титрованием 50 ом15 напитка '/ыЫ ШОН .с внешним индикатором (фенолфталеином). Для удаления СОа квасы предварительно нагревались полчаса при 40°, а ситро и лимонады в течение 15 минут доводились до кипения. УглекислЪш газ в бутылочных напитках определялся по следующей методике.

1. Бутылка вытиралась и тщательно взвешивалась; отдельно взвешивалась пробка с насадкой, наполненной концентрированной НаБО*.

2. Бутылка вскрывалась, быстро закупоривалась пробкой с насадкой, нагревалась 2 часа на водяной бане при 70—80°, тщательно вытиралась и взвешивалась вместе с пробкой и насадкой.

3. Уменьшение веса, получившееся за счет удаления СОз, пересчитывалось в проценты на вес напитка. Алкоголь в квасах определялся в отгоне пикнометром.

Полученные нами результаты 85 исследований суммированы в табл. 1 в виде средних чисел.

Из табл. 1 видно, что завод «Беларусь» изготовляет напитки удовлетворительного качества как по содержанию сахаристых веществ, так и по кислотности; рН напитков не превышает того, при котором нами наблюдалась быстрая гибель микробов коли-тифозной группы.

Количество спирта в квасцах говорит об умеренном брожении, а С02 в газированных напитках — о правильности газировки и герметичности укупорки. Напитки из торговой сети дают более низкие средние показатели, причем ситро и шпанка недостаточно кислы. Состав некоторых напитков в торговой сети (они получены с различных заводов) значительно отклоняется от приведенных в табл. 1 средних величин.

Например, наблюдались: 1) по квасам, удельный вес 1,022—1,029, плотность по Баллингу 5,5—7,2°, кислотность по Тернеру 12,34°, рН—2,82—3,59; 2) по искусственно фазированным напиткам (кроме «Сидр» и «Экстра»): удельный вес— 1,020—1,042, плотность по Баллингу — 5,5—10,4°, кислотность по Тернеру — >6—19°, рН—2,99—4,19.

Эти колебания объясняются главньйм образам отсутствием общесоюзных нормативов для безалкогольных напитков.

Помимо анализов, приведенных в табл. 1, нами систематизированы 1 078 анализов в производственной лаборатории завода «Беларусь» за 1935 г. и 139 анализов городской санитарной станции за тот же год. Результаты приведены в табл. 2 и 3.

На этих таблицах также можно видеть большую амплитуду колебаний всех величин: кислотности, экстрактивных веществ, алкоголя и стойкости, в то время как средние величины удовлетворительны.

Важнейшей составной частью, имеющей значение для выживаемости ¡«икробов .в напилках, является кислота. Получается ли кислота в результате молочнокисло-

1 Эта часть является самостоятельной работой.

2 Эти данные характеризуют питательную ценность напитка.

е*

fa fa я

5 5

к

CO ОТ ^

П> П> _

я Ж 3

я —

й н

Э-о

СИ

X

П> я 2 ж

я

•о

о

В)

S

е

rax

* й

о 2. ? =

>1 sc

§ S

E S

X*

a

в Я s -i о

X

_

■Saps — й ° О x

D3 nj

?s

я о fa я

3 5

ж Е а»

Я >ч

А

S я

Я cj 2 я Я« Я.

аааях

п СЛ fa ¿4 О ы g п> О g OV

я л s я Е 5 ™ И

э=Е я з» _ я= Я

я о- я

га R Г" m

й W

О а,

о

| а

о •в

о га О

а>

•о

о

о

и

ся

л я м "О

>— I— -J со со

о о to to сл to

оо о о о

Ю Oi W ю ю оо сл to оо

СО ОО

о о о о to to to to СЛ СТЭ С" ' CO СЛ

6,73° 13° 15° 5,5° 6,35° ^ «о СЛ^ид'м о о о о сл о о оэ о> сл "<1 СЛ tO о to о о о Плотность в градусах Баллинга

СЛ СО ОТ ОО ОТ СЛ ~Сл"от to ^ to to со сл to «и. a« to оо со 0105 05 01 о> со OI со СО '—' Экстрак! ив. вещества по Виндишу

0,23 1 i ООО 1 1 со со аэ 1 1 1 1 С02 в процентах

9,3° 17,1° 43,4° ю •— to to НО о о -vj Ji. — >— »— О СО СО OOVMOO о о о о о (О ю со со — о to »fc* СО ОТ »--0 о о о Кислотн. и градусах Тернера

to со со ID toi» СО 4- ОЭ со со "ю со -С* to to COCO СО *со"сО СО —' го со о> сл -<i со со со со *СЛ ¿Ж »-- to О СЛ сл рН

1 1 1 0,58 0,47 1 1 1 1 I о о о о СЛ СО СО OJ ОО ^ 0П -V) в ге я Спирт в процентах

1 1 1 о о ОТ со 1 1 1 1 1 о о о о СО О СО по объему

1,14 3,21 4,55 1,16 0,51 1.85 , Ц1СЛЛСО OCONJ^ СО ин-верт. j О с» м

5,23 » » 4*00 СЛ CD СЛ 1 1 coco со о со .ь. о ^ оо .U СЛ О | сахар ар в пр тах

1 1 -05 СЛ СЛ OTOT ОТ СЛ всего о о

1 1 со со о СЛ to 1 1 СО 00 оо 00 -VI лсо^ю to Сл >— X

Число образцов

Удельный вес при 15°

ск la Я

е

Квасы Хлебный.......... Клюквенный........ Яблочный......... Газированные напитки Ситро............ Вишневый ......... Клюквенный......... Напитки

0> <7> Си СЛ 4* о> М КЭ *СО "о о о сл СЛ о • • 0 максимум а ь о 3 к рп О СЛ г> ш н Ь 0- гс и 1а >-5 О М И

ОО 00 СО 00 00 ОО СО Ю >—1 со СП ООО СО О 0 о минимум

N N СЭ СГ) СП го — сп 4-. ~а> • о сл сл 5> со О ООО средняя

ГО СО (О (О СЛ СП М СТ> Сл СО Ю 4- 4* СО О) число анализов

ПО М1 0,06 по л* 0,09 ' 1 по я( 0,07 по м 0,05 0,06 0,07 максимум с 3" п " о ж о О х н П пвй ы ге г 3 Я » Е 3 я ^ -О 3 ?

олочнс 0,41 1МОННО 0,36 5лочно | 0,23 ОЛОЧНС 0,22 0,18 0,17 минимум

Э: 3е Не яе ООО ^ о _ о о - - - я - * - К - X Й оо ^ ^ р >— р средняя

- м 2 ЗсоЗюЗ Ю Сл З Ю А СЛ п СЛ П СОСООО оо ™ о число анализов

0,05 0,11 0,26 0,17 0,17 максимум > £1 К н О О) " и о Я СГ ° о 8 Я о тз о с С)

_о о о о >- Ю 1 СЛ 00 ОО со О» СО СП минимум

0,4 0,35 0,35 0,3 0,32 0,21 средняя

Ю 4». ^ число анализов

^ст> О» СП со \ сл 1о 4*. максимум ш к 0 и •о 01 X и

7,41 • 7,97 8,75 минимум

^ О! Сл ~ю о> V) СО средняя

О^ 4^ число анализов

СО Ю 4^ Ю — максимум п н о » т о о ■ч СГ

О »—* СО СО О 00 минимум

СЛ СН О) СЛ СЛ 4ь СО О! средняя

ю Ю »— •О Ю Ю О 4ь ЬО О! 4- ь- СО число анализов

л:

»

а

-а

о »

р> *

СП

(V

ы о> •о

9? 55

X

и

ы в) 09

о )а п X

о »

и р>

о>

о •о

■н

см А

я в О»

N

Таблица 3

Характеристика безалкогольных напитков По анализам Минской городской Саиитарно-бактериологич«ской лаборатории за 1935 год

сл

Кислотн. в градусах Тернера Экстракт, вещества по Виндишу

Напитки 4 X 1 к к в т О я Кислотность в процентах 1 • к я « о я

X 3 ' го >, 1 £ К >1 X в ч о та соответствующей кислоты 2 ж ГО >1 Я 3 я >. ч о о. ч ч о го Е я

г з г г и я• я 3 3 3 3 и 1Г го

Завод .Беларусь'

12,2° 33,3° 22,6° 12 0,2 по молочной 3,91 5,94 5,0 12

8,4° 34,3° 19,2° 11 0,12 » лимонной 4,91 9,05 6,7 11

Яблочный квас............... — _ 23,9° 1 0,16 » яблочной — — 7.0 1

3,9° 15,6° 10,0° 7 0,01.9 » молочной 7,24 10,1 8,5 7

4,6° 23,4° 12,4° 14 0,11 » » 5,82 9,57 7,4 14 •

Завод безалкогольных напитков

15,5° 32.2° 23,8° 2 0,21 » молочной 7,0 7,5 7,25 2

14,0° 29,3° 21,8° 14 0,13 » лимонной 4,65 8,44 6,76 14

15.6° 17,9° 16.7° 2 0,11 » яблочной 6,5 8,2 7,26 2

2,2° 19° 6,7° 12 0,06 » молочной 5,04 8,64 7,0 12

4,1° 7.3° 5,7° 2 0,05 » » 5,0 7,36 6,18 2

Завод артели „Победа*

11,0° 41,0° 21,1° 17 0,18 » » 3,13 7,9 5,34 17

Клюквенный квас.............. 23,0° 26 5° 24,7° 2 0,15 » лимонной 7,54 9,12 8,33 2

Яблочный квас................ 11,2° 26 8° 17,1° 15 0,11 » яблочной 4 65 6.5 5 6 15

Морс................... 6,4° 12,6° 9,1° 8 0,05 » лимонной 3,32 6,92 5,3 8

— — 4,2° 2 0,037 » молочной 4.0 5.33 4,6 2

4,7° 10,9° 7,3° 6 0 065 » » 4,7 10,9 7,3 6

Шпанка................' . 2,0° 15,0° 7,7° 12 0,07 » » 3,25 8,2 5,6 12

Всего анализов . . . 139

го брожения Сахаров в квасах или добавляется в газированные напитки, она обусловливает вкус напитка и, что еще важнее, срок выживаемости в нем патогенных бактерий коли-тифозной группы. Биологическое же действие кислоты зависит не от потенциальной кислотности, а от ионизации ее в растворе, т. е. от активной реакции, выражаемой рН.

Для подкисления напитков принято употреблять органические кислоты: лимонную и молочную. Из неорганических постановлением секции литания Ученого медицинского совета НКЗдрава РСФСР от 28.VI.1930 г. допущена фосфорная кислота в дозе 0,3%>.

Количество каждой из этих кислот, которое необходимо прибавить к напитку для его подкисления, зависит от степени электролитической диссоциации кислоты в напитке. рН кислоты в водных растворах, как известно, может быть заранее определен по константе диссоциации кислоты. Приводим константы диссоциации для упомянутых кислот: лимонной при 18° для первого водорода 8,2.10 —4 молочной при 18°—1,38.10 —4 фосфорной при 25° для первого водорода 1,1.10—2

Зная константы диссоциации, можно определить рН водных растворов кислот по формуле: рН — У к . к), где К—константа диссоциации кислоты, а &— общая концентрация ее в единицах нормальности.

Активная кислотность растворов кислот в тех концентрациях, в которых они мог^т быть приняты в производстве напитков, настолько велика, что гибель патогенных микроорганизмов в них была бы обеспечена в короткий срок. В действительности же солевой состав напитков создает в них определенную буферность, снижающую активную кислотность и сохраняющую кислотность титрирную (потенциальную).

Буфсрирующая способность натштков нами определялась измерением рН после добавления кислоты или 1целочи. На ряде кривых отчетливо видна разница в изменении рН при электрометрическом титровании яблочного кваса и лимонада 0,1 раствором ЫаОН и величине рН у различных напитков при одинаковой титрирной кислотности. 1

Измерить буферность безалкогольных напитков потребовалось не только для суждения об их активной реакции, но и для методики определения рН колориметрическим путем, так как без разбавления напитка из-за цветности определить рН нельзя. Общепринятый способ колориметрического определения рН набором Михаелиса, даже с применением принципа Вальполя о компенсировании цветности исследуемого напитка, все равно не может быть применен для сильно окрашенных неразбавленных напитков. Для получения правильного ответа, помимо учета возможности субъективных ошибок, зависящих от цветности или мутности напитков, необходимо также учесть так называемую солевую ошибку для исследуемых напитков

Изучение золы напитков показало, что величина щелочности не пропорциональна общему количеству ее после прокаливания. Приводимые 4 вида напитков содержат золы:

Хлебный квас 0,074в/о со щелочностью 1,85° по Тернеру Ягодный » 0,048»/» » » 2,3° » »

Ягодный напиток 0,0208°/о » » 2,8° » »

Ситро 0,0248е/» » » 1,85° » »

В данном случае учтена щелочность только растворимых в воде нелетучих оснований, но если учесть катионы и анионы органических соединений, то «солевая ошибка» будет довольно существенной.

Наслоение влияний солевой ошибки и субъективных Пиоментов, зависящих от цветности и мутности напитков, может в некоторых случаях колориметрического определения рН безалкогольных напитков по Михаелису дать суммарную ошибку до 0,1—0,2 рН.

Для максимального упрощения определения в напитках рН прибором Михаелиса с р-и т- динитрофенолом мы путам сравнения с данными электрометрического определения установили, что колориметрическое определение может быть произведено после разведения напитка в 3 раза без введения всяких поправок с достаточной для практических целей точностью.

Выводы

1. Удовлетворительные mo вкусовым качествам безалкогольные напитки характеризуются следующими показателями.

Хлебный квас: удельный вес при 15° 1,021 или плотность в градусах Баллинга при 20°, 5,2°, алкоголя не выше 1 % по весу, кислотность 32° Тернера и pH 3,2.

Клюквенный квас: удельный вес 1,025 или плотность по Баллингу 6,5°, кислотность 30° по Тернеру и pH 3,2.

Плодово-ягодные квасы: удельный вес 1,025 или плотность по Баллингу 6,5°, алкоголя не свыше 1%, кислотность 21° по Тернеру и pH 3,4.

Газированные напитки на натуральных или искусственных соках: удельный вес 1,028 или плотность по Баллингу 7,4", кислотность 14° по Тернеру, СО, 0,3% по весу и pH 3,2.

2. Пересчет кислотности в процентах кислоты является излишним и часто неточным, поскольку анализирующему не всегда ивестен кислотный состав напитков, в особенности плодово-ягодных квасов. Достаточно изображать кислотность числом кубиков 1/10 нормальной щелочи, ушедшей на нейтрализацию кислотности в 100 см3 напитка (так называемые градусы Тернера).

3. Определение титрирной кислотности не дает правильного представления о кислотности напитков вследствие неодинаковой их буферное™.

4. Активная реакция напитков может быть определена с практически достаточной точностью колориметрически по Михаелису после разбавления напитка в 3 раза дестиллированной водой.

5. Эссенции и краски должны проверяться на производстве до купажирования ими сиропов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Cae вич 3. А., Контрольные, цифры бродильной промышленности на 1932 г.. Журнал бродильной промышленности, №3. 1932.—2. Гео| гиевский Н., Об отношении KBaia к пиву и диэн'-i ическом зн чении свободных киелст в этих напитках, Днсарт ция, СПЬ, 1875.-3. К у б а р е в а Г. В. и Терещенко Н. А, О с лдатском квасе 'Врач . № 47—49, Í897 —4 Успенский А И., К бактериологии кваса, Диссертация, СПБ 1891.— 5. Сотников В С.. К вопросу о петербургском KB.ice, Диссертация, СПБ, 1913. 6. Ильинский Н В.. Материалы учению о госп т льном к се, «Врач >, Ли 6 и 7. 1881.— /. М и о л о в и ц е р fc.., Опре елеиие концентрации водородных ионов в жидкостях. 2-е и>д. Лен ihi рад, 1932.—8. Kobertk, Über i.e.i Kwass und dessen Bereitung Halle, 1896. 9. К 0 u i g J„ Chemü-che Zusammensetzung der menschlichen Nahrungs-und Genussmittel, Bd. 2, Berlin, 1903.