CC BY
51
контроль
КАЧЕСТВА
УДК 663.6 Э01: 10.24411/2072-9650-2019-10006
Пластик или стекло? Влияние материала упаковки на дегазацию минеральных вод
А.М. Алтаева; ГА. Ремнева; Е.В. Хорошева; Е.М. Севостьянова*, канд. биол. наук
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва
Дата поступления в редакцию 02.10.19 *waterlena@list.ru
Дата принятия в печать 20.12.2019 © Алтаева А.М, Ремнева Г.А, Хорошева Е.В, Севостьянова Е.М, 2019
Реферат
Содержание диоксида углерода - один из показателей качества газированных минеральных вод. Он придает воде освежающие свойства напитка, а также выступает в роли консерванта. Минеральные воды лечебно-столовые и лечебные выпускают только газированного типа. Диоксид углерода в этом случае выполняет роль консерванта и стабилизатора химического состава. Массовая концентрация диоксида углерода в газированных минеральных водах должна быть не менее 0,2% в процессе всего срока годности. Минеральные газированные воды разливают в полимерную и стеклянную упаковку, вместимостью до 2,0 л. Срок годности минеральных вод в ПЭТ упаковке составляет от 6 до 12 мес. В качестве объектов исследования были выбраны промышленно выпускаемые минеральные воды, расфасованные в потребительскую упаковку (ПЭТ и стекло). Образцы помещали в термостат при температуре 25±2 °С на планируемый срок годности с учетом коэффициента запаса. Установлено, что в течение срока годности наблюдается снижение содержания диоксида углерода, причем скорость снижения определяется качеством бутылки и укупорки. В результате проведенного эксперимента установлено, что максимальный срок годности для минеральной воды, упакованной в ПЭТ бутылки (по показателю содержание СО2) может быть разрешен до 12 мес.; для воды минеральной в стеклянных бутылках срок годности может быть увеличен до 24 мес. и более. Увеличенные сроки годности должны быть подтверждены протоколами на конкретный вид продукции в течение срока годности при соблюдении установленных условий хранения.
Ключевые слова
дегазация; диоксид углерода; минеральная вода; ПЭТ; стекло; упаковка. Цитирование
Алтаева А. М, Ремнева ГА, Хорошева Е. В, Севостьянова Е. М. (2019) Пластик или стекло? Влияние материала упаковки на дегазацию минеральных вод // Пиво и напитки. 2019. № 4. С. 56-58.
ing
Waters
Plastic or Glass? The Effect of Packag Material on the Degassing of Minera
A.M. Altaeva; G.A. Remneva; E. V. Khorosheva; E.M. Sevostyanova, Candidate of Biological Science Ail-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industry -Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, Moscow
Received: October 02,2019 ' waterlena@list.ru
Accepted: December 20,2019 © Altaeva A.M, Remneva G.A, Khorosheva E. V, Sevostyanova E.M, 2019
Abstract
One indicator of the quality of carbonated mineral waters is the carbon dioxide content. Carbon dioxide gives water the refreshing properties of the drink, and also acts as a preservative. Mineral water healthy-table and healthy are produced only in carbonated type. Carbon dioxide in this case acts as a preservative and stabilizer of chemical composition. The mass concentration of carbon dioxide in carbonated mineral waters should be at least 0.2% during the entire shelf life. Mineral carbonated water is poured into polymer and glass packaging, with a capacity of up to 2.0 liters. The shelf life of mineral waters in PET packaging is from 6 to 12 months. As the objects of research, industrially produced mineral waters were put up in consumer packaging (PET and glass). Samples were placed in a thermostat at a temperature of 25±2 °C for the planned shelf life taking into account the safety factor. It was found that during the expiration date, a decrease in the content of carbon dioxide is observed, and the rate of decrease is determined by the quality of the bottle and corking. As a result of the experiment, it was found that the maximum shelf life for mineral water packed in PET bottles (in terms of CO2 content) can be allowed up to 12 months; for mineral water in glass bottles, the shelf life can be extended to 24 months or more. Extended shelf life should be confirmed by protocols for a specific type of product during the shelf life, subject to established storage conditions.
Key words
degassing; carbon dioxide; mineral water; PET; glass; packaging. Citation
Altaeva A.M, Remneva G.A, Khorosheva E.V, Sevostyanova E.M. (2019) Plastic or Glass? The Effect of Packaging Material on the Degassing of Mineral Waters // Beer and Beverages = Pivo i Napitki. 2019. No. 4. P. 56-58.
ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES
4•2019
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
В настоящее время минеральные воды разливают в упаковку из полимерных материалов и стекла. Упаковка из полимерных материалов занимает лидирующее положение, так как к ее достоин -ствам относят возможность приобретения самых сложных эксклюзивных форм и облегченный вес. По сравнению со стеклянными бутылками у всей упаковки из полимерных материалов есть один большой недостаток: стенки любой емкости из полимера доступны проникновению газов и жидкостей, в то время как стенки стеклянных бутылок практически непроницаемы. Газы могут проникать в стеклянную бутылку и выводиться из нее только через пробку [1-3].
Существует два основных вида полимерных материалов для бу-тилированной воды: поликарбонат (ПК) и полиэтилентерефталат (ПЭТ). В качестве материала для упаковки минеральной воды используют в основном ПЭТ. Считается, что ПЭТ-упаковка устойчива для напитков в широком диапазоне рН. ПЭТ абсолютно прозрачен, бутылка, изготовленная из этого материала, выглядит чистой, привлекательной, естественная прозрачность материала делает его идеальным для розлива газированной воды. Кроме того, ПЭТ можно окрасить, например, в зеленый или коричневый цвет, для того, чтобы внешний вид продукции максимально соответствовал запросам потребителей.
Существенные недостатки ПЭТ-упаковки заключаются в ее относительно низких барьерных свойствах. Она пропускает в бутылку
ультрафиолетовые лучи и кислород, а наружу — углекислоту, что ухудшает качество и сокращает срок хранения продукции. Это связано с тем, что высокомолекулярная структура полиэтилентерефталата не препятствует проникновению газов, имеющих небольшие размеры молекул относительно цепочек полимера. ПЭТ-упаковка отличается слабой устойчивостью к нагреванию [4, 5].
Максимальный срок хранения продукции безалкогольной отрасли в ПЭТ разный, во многом он зависит от региона, в котором производится розлив. Срок годности минеральных и питьевых вод в ПЭТ-упаковке составляет 4-12 мес. Есть данные о хранении питьевых вод в ПЭТ-упаковке в течение 24 мес.
Бутилированную воду для розничного распространения разливают в бутылки вместимостью 0,1-19 л. Проведенный анализ продукции производителей бутилиро-ванных вод показал, что потребительская упаковка вместимостью 0,1-6 л изготавливается, в основном, из полиэтилентерефталата, а бутыли 19 л — из поликарбоната, но могут быть изготовлены и из ПЭТ. Для розлива газированных минеральных вод, в основном, используют упаковку вместимостью 0,5-2 л. Вместимость стеклянной упаковки для минеральной воды, как правило, составляет 0,5 л.
Стеклянная упаковка — химически устойчива, не пропускает ультрафиолетовые лучи и углекислый газ [6, 7].
Качество упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами, —
Таблица 1
Изменение содержания диоксида углерода в минеральной воде в ПЭТ-упаковке в процессе хранения ^ = 25±2 °С)
Вода Минерализация, Вместимость, Массовая доля СО2 (потери от исходной), %
г/дм3 л Исходная 6 мес. 12 мес. 15 мес.
Гидрокарбонатная натриевая 5,0-7,5 0,75 0, 2 оо 0,27 (3,6) 0,25 (10,7) 0,22 (21,5)
Гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-натриевая, кремнистая ■ 4,0-5,3 1,5 0,31 0,29 (9,6) 0,25 (19,4) 0,2 (35,4)
Хлоридно-гидрокарбо-натная натриевая 0,8-1,8 1,5 0,5 0,48 (4,0) 0,48 (4,0) 0,3 (40,0)
Хлоридно-сульфатная натриевая 3,5-4,5 1,5 0,4 0,39 (2,5) 0,37 (7,5) 0,36 (10,0)
предмет строгого регулирования в нашей стране и Евросоюзе. Требования к потребительской упаковке изложены в ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки» и Директиве ЕС № 10/2011.
Минеральные столовые и питьевые воды выпускают как негазированные, так и газированные. Диоксид углерода (пищевая добавка Е290) придает воде освежающие свойства напитка, а также выступает в роли консерванта. Минеральные воды лечебно-столовые и лечебные выпускают только газированного типа. Диоксид углерода в этом случае выполняет роль консерванта и стабилизатора химического состава.
Согласно Техническим регламентам ТР ТС 021/2011 и ТР ЕАЭС 044/2017 минеральные воды должны быть безопасны и сохранять свое качество в течение установленного срока годности.
Массовая концентрация диоксида углерода в газированных минеральных водах должна быть не менее 0,2 %, в железистых водах — не менее 0,4 %.
Цель работы состояла в проверке содержания диоксида углерода в минеральных водах, разлитых в потребительскую упаковку различной вместимости, в процессе хранения в течение срока годности и с учетом коэффициента запаса.
В качестве объектов исследования были выбраны промышленно выпускаемые минеральные воды столовые и лечебно-столовые различных гидрохимических типов с минерализацией от 0,1 до 14,0 г/л, расфасованные в потребительскую упаковку (полиэтилентерефталат и стекло). Для подтверждения срока годности воды минеральные газированные помещали в термостат при температуре 25±2 °С на планируемый срок годности с учетом коэффициента запаса (1,15). Для эксперимента отбирали минеральные воды со сроком годности 12 мес. со дня розлива. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.
Анализ полученных данных показал, что в течение срока годности в упакованных в ПЭТ-бутылки газированных минеральных водах происходит снижение концентрации диоксида углерода. Установлено, что максимальные потери до 40 % наблюдались в упаковке из ПЭТ
4•2019
ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА"
Таблица 2
Изменение содержания двуокиси углерода в минеральной воде хлоридно-гидрокарбонатной натриевой, борной, разлитой в стеклянную упаковку вместимостью 0,5 л, в процессе хранения ^ = 25±2 °С)
Минерализация, г/дм3 Срок хранения, мес. Массовая доля СО2, %
10,0-14,0 36 0,34
10,0-14,0 24 0,30
7,0-10,0 24 0,30
вместимостью 1,5 л, но соответствовали требованиям ГОСТ Р 54316. Причем резкое падение содержания двуокиси углерода наблюдали после 12 мес. хранения. Минимальные потери диоксида углерода в течение срока годности установлены в ПЭТ-бутылках укупоренных алюминиевым винтовым колпачком. Разную степень дегазации минеральных вод в ПЭТ-упаковке можно объяснить качеством упаковки и укупорки. При выдуве бутылок некоторые производители используют облегченные преформы и получают, соответственно, более тонкостенную бутылку. Также следует обратить внимание и на вид и герметичность укупорки.
В стеклянной упаковке дегазация газированной минеральной воды, в основном, определяется качеством и герметичностью укупорки. Изменение содержания диоксида углерода в стеклянной упаковке представлено в табл. 2.
В результате проведенных исследований установлено, что пластиковая упаковка (ПЭТФ) вместимостью до 1,5 л пригодна для розлива газированной минеральной воды со сроком годности не более 12 мес., при температуре не более 25±2 °С. Вместе с тем, для минеральных газированных вод с длительным сроком годности предпочтительней стеклянная упаковка, в которой концентрация двуокиси углерода сохранялась в течение 3 лет.
Таким образом, максимальный срок годности для минеральной воды, упакованной в ПЭТ-бутылки (по показателю содержание СО2) может быть разрешен до 12 мес.; для воды минеральной в стеклянных бутылках срок годности может быть увеличен до 24 мес. и более. Увеличенные сроки годности должны быть подтверждены протоколами на конкретный вид продукции в течение срока годности при соблюдении установленных условий хранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Senior, D. Bottling Water — Maintaining Safety and Integrity through the Process. In book: Technology of Bottled Water / D. Senior, N. Dege. — Blackwell Publishing Ltd., 2011. — 175-195 pp. DOI: https://doi.org/10.1002/9781444393330. ch6
2. Hawkins, G. Packaging Water. / G. Hawkins, E. Potter, K. Race // Plastic Water. — 2015. — Pp. 3-26. DOI: https://10.7551/ mitpress/9780262029414.003.0001.
3. Синицин, Г. Пластиковая упаковка: мировые тенденции / Г. Синицин // Упаковка и упаковка. — 2003. — № 5. — С. 10.
4. Гуль, В. Е. Полимеры для упаковки пищевой продукции / В. Е. Гуль// Упаковка и упаковка. — 1993. — № 3. — С. 24-26.
5. Ухарцева, И.Ю. Современные упаковочные материалы в пищевой промышленности / И. Ю. Ухарцева, В. А. Голь-даде // Пластические массы. — 2006. — С. 42-50.
6. Almeida, H. Evaluating the impact of glass and PET packaging for bottled water. In book: Green Design, Materials and Manufacturing Processes / H. Almeid, C. Ramos, H. Bartolo, P. Bartolo — London: CRC Press, 2013. — 345-350 pp. DOI: https:// doi.org/10.1201/b15002.
7. Шульц, М. М. Современные представления о строении стекол и их свойствах / М. М. Шульц, О. В. Мазурин. — Л.: Наука, 1988. — 200 с.
REFERENCES
1. Senior D, Dege N. Bottling Water — Maintaining Safety and Integrity through the Process. Technology of Bottled Water, 2011, 175-195 pp. DOI: https://doi. org/10.1002/9781444393330.ch6 (In Eng.)
2. Hawkins G, Potter E, Race K. Packaging Water. Plastic Water. 2015:3-26. DOI: https://10.7551/mitpress/9780262029414. 003.0001 (In Eng.)
3. Sinicin G. Plastikovaja upakovka: mirovye tendencii [Plastic packaging: global trends]. Upakovka i upakovka [Packaging and Packaging], 2003, no. 5, pp. 10. (In Russ.)
4. Gul' VE. Polimery dlja upakovki pishhevoj produkcii [Polymers for packaging food products]. Upakovka i upakovka [Packaging and packaging], 1993, no. 3, pp. 24-26. (In Russ.)
5. Uharceva IJu, Gol'dade A. Sovremennye upakovochnye materialy v pishhevoj pro-myshlennosti [Modern packaging materials in the food industry]. Plasticheskie massy [Plastics], 2006, pp. 42-50. (In Russ.)
6. Almeida H, Ramos C, Bartolo H, Bartolo P. Evaluating the impact of glass and PET packaging for bottled water. Green Design, Materials and Manufacturing Processes. London: CRC Press, 2013. 345-350 pp. DOI: https://doi.org/10.1201/ b15002. (In Eng.)
7. Shul'c MM, Mazurin OV. Sovremennye predstavlenija o stroenii stekol i ih svojst-vah [Modern ideas about the structure of glasses and their properties. Leningrad: Nauka, 1988. 200 p. (In Russ.) &
Авторы Authors
Алтаева Алла Михайловна; Alla M. Altaeva;
Ремнева Галина Александровна; Galina A. Remneva;
Хорошева Елена Владимировна; Elena V. Khorosheva;
Севостьянова Елена Михайловна, канд. биол. наук Elena M. Sevostyanova, Candidate of Biological Science
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой AU-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage
промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем and Wine Industry - Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center
им. В. М. Горбатова РАН, for Food Systems of RAS,
119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 7, 7 Rossolimo Str., Russia, 119021, Moscow,
a.altaeva@list.ru, pitminvod@mail.ru, waterlena@list.ru, a.altaeva@list.ru, pitminvod@mail.ru, waterlena@list.ru,
institute@vniinapitkov.ru institute@vniinapitkov.ru
ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES
4•2019
