CC BY
85
УДК 663.4.004.3
Применение сополимера «Амосорб» для повышения барьерных свойств ПЭТ-бутылки
А. Т. Дедегкаев, В. Р. Цаллагов
ОАО «Пивоваренная компания Балтика»
Т. В. Меледина, д-р техн. наук, проф.; Е. А. Нестеренко, магистр Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
Общеизвестно, что кислород является основным окислителем и попадание его в пиво приводит к значительному изменению вкусоароматического профиля напитка и характеризуется появлением в пиве окисленных хлебных или бумажных оттенков [1, 4, 5, 6]. В зависимости от момента и количества попавшего кислорода происходят различные изменения вкуса пива [1, 3]. Большинство образующихся при старении пива веществ — карбонилы [2, 4, 6]. Карбонилы, в частности альдегиды, являются продуктами окисления спиртов и характеризуются наличием -СНО-группы.
Ключевые слова:
ПЭТ-бутылка, добавка «Амосорб», хранение пива, альдегиды
Цель данного эксперимента — проведение сравнительного анализа пропускной способности кислорода различными видами упаковки.
Для проведения эксперимента использовали пиво, упакованное в следующую тару: темно-коричневая стеклянная бутылка; ПЭТ-бутылка; алюминиевая банка.
Во время эксперимента проводили определение концентрации кислорода
Таблица 1
Образец бутылки Содержание кислорода в пиве (мг/дм3) при длительности хранения, мес
0 2 4 6
Темно-коричневая стеклянная бутылка 0,05 <0,2 <0,2 <0,2
ПЭТ-бутылка, коричневая 0,05 2,8 4,2 5,2
Алюминиевая банка 0,05 <0,2 <0,2 <0,2
Таблица 2
Материал упаковки Барьерные свойства (потеря ГО2, проницаемость для кислорода) Дополнительные данные по использованию
ПЭТ (полиэтилентерефталат) Стандартные Слабое поглощение ультрафиолетового излучения
ПЭН (полиэтиленнафталат) Высокие То же
ПЭТ гранулятELixir CO2 Стандартные »
Модифицированный ПЭТ (Actituf, AmberGuard) Улучшенные Мутность упаковки
Многослойная технология Высокие Слабое поглощение ультрафиолетового излучения, возможность расслоения покрытия
Барьерные покрытия Внутреннее плазменное покрытие (Actis, Glaskin) » Возможность нарушения покрытия
ПЭТ + Nylon MXD6 + «Амосорб» dfc Улучшенные Возможность комбинации свойств
ПЭТ + «Амосорб» Незначительные Поглощение ультрафиолетового излучения
СтеклоПЭТ, Ретал Улучшенные —
APG-APGrade-1/1 Light и 1/2 Супер " » —
ПИ
НАПИТКИ
2•2009
52
в пиве, которое хранили в течение 0; 2; 4; 6 мес, разлитого в разные виды упаковки. Содержание кислорода устанавливали с использованием прибора Найташ (табл. 1).
Ранее мы установили, что коричневая ПЭТ-бутылка достаточно эффективно защищает продукт от воздействия УФ-излучения (неопубликованные данные), но при этом, как видно из табл. 1, не обладает достаточными барьерными свойствами для защиты от проникновения кислорода. Было принято решение об использовании полимерных добавок, понижающих пропускную способность ПЭТ-бутылки. Сравнительная характеристика материалов полимерной упаковки, выполненной по разным технологиям и также с добавлением добавок, повышающих барьерные свойства материалов полимерной упаковки, приведена в табл. 2.
Суть многослойной технологии заключается в том, что стенка пластиковой бутылки составляется из нескольких отдельных пленочных слоев, каждый из которых выполняет свою функцию. Как правило, внешнюю и внутреннюю поверхности тары изготовляют из ПЭТ, так как этот материал оптимально подходит для «каркаса» бутылки и не вступает в реакцию с ее содержимым. Между двумя слоями из ПЭТ помещают одну или несколько прослоек из других полимеров, обладающих недостающими барьерными качествами. При этом активные барьеры хуже пассивных удерживают углекислый газ, но обладают способностью связывать свободный кислород, защищая продукт от окисления на более длительное время, чем пассивные добавки.
Второй способ повышения барьерных свойств ПЭТ — введение в сырье различных добавок, снижающих «прозрачность» полиэфира для газов. Такими добавками могут выступать те же самые барьерные материалы, разработанные для многослойной тары. Главное ограничение такого применения — безвредность барьерных добавок для пищевого продукта при их непосредственном контакте.
Относительно новая барьерная технология — нанесение дополнительного покрытия на стенки готовой бутылки. Ее суть заключается в том, что обычную выдутую бутылку из ПЭТ наполняют специальной газовой смесью, которая под действием внешнего микроволнового излучения переходит
Таблица 3
Свежее пиво (1 мес) Состаренное (3 мес) Состаренное (5 мес)
Показатель с добавкой «Амосорб» без добавки «Амосорб» с добавкой «Амосорб» без добавки «Амосорб» с добавкой «Амосорб» без добавки «Амосорб»
Содержание альдегидов, мг/дм3:
2-метилбутаналь 5,3 6,85 6 6,45 5,9 7,6
2-фенилэтаналь 6,3 6,30 7,25 9,40 8,5 9,2
3-метилбутаналь 25 31,50 29,50 34,50 30 37
Сумма окисленных соединений, мг/дм3 36,6 44,65 42,75 50,35 44,4 53,8
Эффективость действия на основании концентрации 18 15 17
окисленных соединений, %
в состояние плазмы и микроскопическим слоем оседает на внутренних стенках тары. Альтернативным способом можно нанести покрытие и на наружную стенку бутылки, поместив ее в камеру с газовыми спреями. Оба способа нанесения покрытия характеризуются созданием тонкого, но очень эффективного барьерного слоя, предотвращающего проникновение газов через стенки упаковки. С другой стороны, при деформации тары в продукт могут попасть отколовшиеся частицы этого хрупкого внутреннего барьера. Поэтому сегодня основная проблема нанесения дополнительного покрытия, тормозящая его широкое использование, заключается в механическом повреждении барьерных слоев во время пастеризации или транспортировки.
Полиэтиленнафталат (ПЭН) имеет на порядок более высокие характеристики по удерживанию кислорода и углекислого газа, чем ПЭТ, и при этом может выступать как самостоятельный полимер для производства тары. Нефтехимическая корпорация «BP Amoco» намеревалась вывести свою продукцию как материал следующего поколения на замену традиционного ПЭТ. Цена на новый полиэфир вызвала настоящий шок у участников упаковочного рынка — бутылка из ПЭН оказалась в 5 раз дороже аналога из ПЭТ.
В связи с этим была поставлена задача — повысить барьерные свойства ПЭТ-бутылки без значительного ее удорожания. В качестве добавки был выбран сополимер «Амосорб», его вводили в материал полиэтилентерефта-лат в количестве 2 мас. %.
Цель проведения испытания заключалась в установлении факта барьерной защиты ПЭТ-бутылки с добавкой сополимера «Амосорб» от проникновения кислорода воздуха в пиво.
Технологические условия получения пива для испытания ПЭТ-бутылки с до-
бавкой «Амосорб» и без добавки были одинаковыми. Для испытания был выбран сорт пива «Балтика классическое» № 3». Содержание в образцах растворенного 02 — 0,04 мг / дм3 и общего 02 (учитывается содержание кислорода в горлышке бутылки) — 0,07 мг/дм3.
Качественным показателем окисления пива в течение его хранения служит образование следующих альдегидов: 2-метилбутаналь, 3-метилбу-таналь, 2-фенилэтаналь. Пиво подвергали искусственному старению путем нагревания согласно методики ЕВС (аналитика ЕВС) Полученные данные представлены в табл. 3.
На основании данных, приведенных в табл. 3, были сделаны следующие выводы:
ПЭТ-бутылка с добавкой сополимера (содержание «Амосорб» 2 мас. %) обладает барьерной защитой от проникновения кислорода воздуха в пиво;
максимальная разница окисленных форм пива в ПЭТ-бутылке с добавкой
«Амосорб» и без добавки «Амосорб» составляет 9 мкг/дм3;
барьерный эффект добавки «Амо-сорб» сказывается в первоначальный момент времени за счет акцепторных свойств сополимера (окисление связи -СН=СН кислородом в присутствии катализатора);
скорость окисления не зависит от добавки «Амосорб», а зависит непосредственно от общего содержания кислорода.
Таким образом, за счет барьерного эффекта при содержании «Амосорб» 2 мас.% концентрация продуктов окисления уменьшается на 15 %. При органолептическом анализе свежего и состаренного пива с добавкой сополимера и без добавки выраженного эффекта отсутствия окисления не обнаружено.
ЛИТЕРАТУРА
1. Афонин Д., Дедегкаев А Технологический подход к регулированию сенсорного прсфиля пи-ва//Ивдустрия напитков. №6. 2004. С. 14—17.
2. Блокманнс М., Деврю А Источники определенных соединений карбонилов, образующихся в ходе старения пива/Материалы 17-го конгресса европейских пивоваров. Берлин, 1979.
3. О'Рурк Т. Роль кислорода в пивоваре-нии//Пиво и напитки. 2003. № 2. С. 24—26.
4. Меледина Т., Вишняков И., Соболев В. Индикаторы вкусовой стабильности пива//Инду-стрия напитков. 2008. № 3. С. 22—27.
5. Нарцисс Л. Вкус пива и технологические факторы//Вгатое11 (Мир пива). 1996. № 2. С. 121-124.
6. Шавел Я. Аэробное и анаэробное старение пива//Пиво и жизнь. 2003. № 3. С. 17-22. &
Вниманию специалистов солодовенных производств, зерновых компаний, пивоваренных предприятий!
В ГУ Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности (ГУ ВНИИ ПБ и ВП)
впервые разработана и утверждена
ИНСТРУКЦИЯ КОНТРОЛЯ МИКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗЕРНА ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ И СОЛОДА ИК9184-074-00334600-08
(дата введения 17.11.2008)
Приобрести инструкцию можно по адресу: 119021, Москва, ул. Россолимо, 7, ГУ ВНИИ ПБ и ВП Тел. 8 (499) 255-21-10, тел./факс 8 (499) 245-11-61
2 • 2009
53
