Разработка режимов пастеризации газированных соков и напитков Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

663.236 : 664.8.036.3

РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ПАСТЕРИЗАЦИИ ГАЗИРОВАННЫХ СОКОВ И НАПИТКОВ

Б. Л. ФЛАУМЕНБАУМ, Л. А. ОСИПОВА Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова

Газированные напитки различных типов выпускаются промышленностью с концентрацией диоксида углерода не менее 0,4%. Такие параметры насыщения требуют использования дополнительных способов их биологической стабилизации — применения консервантов, тепловой обработки, обеспложивающей фильтрации и стерильного розлива, из которых наиболее надежна тепловая обработка в таре, предназначенной для розничной реализации.

В связи с отсутствием в литературе данных по значению требуемой летальности режимов пастеризации газированных напитков необходимо было определить константы термоустойчивое™ микроорганизмов, вызывающих специфическую порчу таких продуктов.

Фруктовые соки н напитки на их основе являются полноценной питательной средой для развития дрожжей, плесневых грибов, молоч-но-кислых и уксусно-кислых бактерий. В напитках, насыщенных углекислотой, значительно уменьшается видовой состав микроорганизмов. Анаэробные условия делают невозможным существование аэробных уксусно-кислых бактерий и плесневых грибов.

Исследования отечественных и зарубежных авторов показали, что более 90% всех случаев порчи безалкогольных напитков связаны с раевитием дрожжей.

Из известных родовых групп наибольшей термоустойчивостью обладают дрожжи рода БсЫгозассНагошусеБ.

В качестве тест-культуры при определении констант термоустойчивости использовали дрожжи вида $сЫ208ассЬаготусе5 астс1ос1е-\'Ога1и5 1>646 (получены из музея культур микроорганизмов Молдавского научпо-иссле-довательехого института пищевой промышленности).

Споры дрожжей получали на агаризован-ном солодовом сусле при 30±0,5°С после че-тырех-пятикратного пересева через каждые 24 ч в солодовое сусло.

Термоустойчивость О тест-культуры определяли в буферном растворе с pH 4,0, а также в тихом (негазированном) и газированном виноградном соке, имеющем следующие показатели качества: массовая доля сухих веществ 21,8%, титруемых кислот 0,68%, сахара 19,7%, pH 3,4.

Значения кинетических параметров термоустойчивости тест-культуры приведены в табл. 1.

Сравнительная характеристика значений О тест-культуры в тихом и газированном виноградном соке показывает, что диоксид углерода, массовая доля которого составляет 0,4%, не обладает бактерицидным действием при тепловой обработке. Не оказывают замет-

Таблица 1

О. мин при температуре, °С

Среда 60 62 65 68 I, °С

Буферный

раствор 13.3—13.9 3.30—5,27 0,83—1,16 4,6

Виноградный

сок, негазированный 28.9—32,7 10,7—12,16 2.5—3.8 0^3—0,66 4,8

газированный — — —

ного изменения показателей термоустойчивости исследуемой тест-культуры и колебания pH в пределах значений 3—4 (виноградный сок и буферный раствор). В то же время значительно влияет на термоустойчивость содержание в среде сахара. Значения константы О в виноградном соке в диапазоне температур 60—бБ^С в 2—3 раза больше соответствующих значений О в буферном растворе. Этот вывод согласуется с данными других авторов и имеет важное практическое значение, заключающееся в том, что режимы пастеризации газированного виноградного сока, базирующиеся па найденных константах, будут надежными и для других фруктовых газированных напитков, в которых массовая доля сухих веществ пе превышает 21,8%.

Ориентируясь на минимальное температурное воздействие на напитки, в качестве эталонной температуры и для расчетов летальности приняли 65°С. Требуемая летальность, рассчитанная по известной формуле, для бутылок вместимостью 0,33 и 0,5 дм3 составляет А„ = 38 уел. мин. Значения переводных коэффициентов летальности в интервале температур 50—80°С, г = 5,0°С, 1:) = 65°С приведены в табл. 2.

Формулы пастеризации газированных напитков в бутылках вместимостью 0,33 и 0,5 дм3 были разработаны по результатам теплофизических исследований прогреваемости и математической обработки полученных данных.

Фактическую летальность разработанных режимов определяли, используя расчетные данные по температурно-временной характеристике исследуемых продуктов. Для сопоставительной оценки эффективности разработанных режимов нами были расшифрованы известные из отечественных и зарубежных литературных источников режимы пастеризации газированных напитков [1, 2]. Теплофизнчес-кие и микробиологические характеристики режимов пастеризации представлены на рисун-

1,\- ? |0дя 6'(.8.-Э8С‘.3

у

°с

- 4.0

^-СД- 4А

ре!5л |[ \.'л

Г:Г[ДК N ■ I ВИГ!Т }Г.Ч-14.

К1:а 1.п* О

лл лг; I"1

‘;:гс:ьу|и-.4 гог

Ч М . ■ -5”"$ Й Г£-.

| асйЦ^-

|и -5. ГН К.

'::л^ ;|

^ л :■■*■: I: ^

|1$!г 1 |;::му;>-: тн ? -.т :■■ -

л?гч ,т V

■г ъгпптк. И*1. Ь‘>-.■д л-.иг.м

:■ т;:ч:1--Г|)[ вдуде-

13ГКК л?-

0.33 и

1 !■ I 111 1'. К'!

.:;:иа::чис-

'ГННиЛ

■^чггпыг

=к-л

г«г;-1:01:01'!'И Эг.оиган-:-ины 1&-к-:ч^ ли-#нш;кн

.ф.ШГЧбС.

:■ Iпял )а-111 рт у л

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2, 1992-

Т а б л и ц а 2

55

ГС Ка ГС { К\ ГС Ка

50,0 0,0010 60,5 0,1259 71,0 15,8489

50,5 0,0013 61,0 0,1585 71,5 19,9526

51.0 0.0016 61,5 0,1995 72,0 25,1189

51,5 0,00199 62,0 0,2512 72,5 31,6228

52,0 0,0025 62,5 0,3162 73,0 39,8107

52,5 0,0032 63,0 0,3981 73.5 50,1 187

53,0 0,00398 63,5 0,5012 74,0 63,0957

53,5 0,0050 64,0 0,63095 74,5 79,4328

54.0 0,0063 64,5 0,7943 75,0 1СС,0000

54,5 0,0079 65,0 1,0000 75.5 125,8925

55,0 0,0100 65,5 1,2589 73,0 158,4893

55,5 0,0126 66,0 1.5849 76,5 199.5262

56,0 0,0158 66,5 1,9953 77,0 251,1087

56,5 0,0199 67,0 2,5119 77,5 316,2278

57,0 0,0251 67,5 3,1623 78,0 398,1072

57,5 0,0316 68,0 3,9811 78,5 501,1872

58,0 0,0398 68,5 5,0119 79,0 630,9573

58,5 0,0501 69,0 6,3096 79,5 794.3282

59,0 0,0631 69,5 7,9433 80,0 ! 000,0000

59,5 0,0794 70,0 10,0000

60,0 0,1000 70,5 12,5893

а

г,°с

80

60

оо

го

бутылки Вместимостью 5,53

1 1 го- (5-го

1) у/ / * / V 70 е С

4/ 3* V

X / и ш АфВ7,51/сл.мин

~10~ 20 50 40 50 50 С мин

г °с

>

80

50

40

го

бутд/лки Вместимостью О 50м1

// \ 1 ! го-20- 25

/ к10"

Л / г , VII

ТТ" / . К?/Л У^ср-68рцсл. мин

ке, где а, б — ОТИПП им. М. В. Ломоносова, в — ВНИИКОП, г — Крюсс В. В.; I — температурный режим автоклава; 2 — кривая прогрева продукта в наименее прогреваемой точке; 3 — кривая летальности.

При сравнении значений фактической летальности разработанных памп режимов пастеризации (вар. а, б) с установленной нормой видно, что они удовлетворяют требованию АфГ^А,,. Что касается режимов, известных из литературных источников, то один из них (вар. в) содержит значительный резерв стерилизующего эффекта - (А,„ = 379,6 уел. мин), другой (вар. г) — не обеспечивает требуемой степени уничтожения спор дрожжей (А.,, = 17,1 уел. мпи).

Разработанные режимы, кроме математического анализа, подвергались ряду лабораторных н производственных испытаний.

Результаты лабораторной проверки показали, что прогрев газированного виноградного сока по разработанным режимам обеспечивает гибель тест-культуры, достижение значения фактической летальности не ниже требуе-

мой и сохранение продуктом физико-химических и органолептических показателей, присущих исходному соку.

Положительные результаты лабораторной проверки позволили провести производственные испытания режимов пастепииапип едздро-ваппого виноградного сока.

В результате разбраковки промы?ил£н&бй партии по истечении трехмесячного хранения на складе установлено: в опытной партии брак отсутствовал. Микробиологической проверкой установлена промышленная стерильность Иех анализируемых образцов. Производственные

ка А?! Г ** ВО

12 во

8 40

4 20

Ка £ °С /

' 80

{г 60

8 Ьо

20

6угт7Ь//1ки ёмеглтимостьк! 0,535/: '

/ / 15-20- /5

/ / / I \ 75° С

У И 3

/ ж

10 го 50 40 50 60 'Г'МиН

Ка

Ш

20

г

— - ■ бутылки Вместимостью 0,55Оп-'

\ —— го- зо-го

1 1 —- V'

/г/бер чсп-мин > ....

/

ПА

5

г

/

!0 го за 40 50 60 Т,пин

испытания подтвердили надежность разработанных режимов.

Выводы ш!.

I. Диоксид углерода, массовая доля которого составляет 0,4%, не обладает бактерицидным действием при тепловой обработке,н но создает условия, препятствующие развитию плесневых грибов, и вызывает* меобходимость Ориентироваться на дрожжи при разработке режимов пастеризации газироваи|ны}?* наЬит-ков.

2. Термоустойчивость спор дрожжей вида ЗсЫгозассЬаготусеэ аас1ос1е\гога1и8 и-646 в виноградном соке характеризуется значениями кинетической константы Е), составляющими 0,33—32,7 мин в интервале 60—68°С. При этом значение константы х составляет 4,8°С.

3. Для математических расчетов режимов пастеризации газированных напитков принята в качестве эталонной температура 65°С, которой соответствует кинетическая константа 0 = 3,8 мин. Нормативное значение летальности режимов пастеризации составляет Ам = 38 уел. мни для бутылок вместимостью 0.33 и 0,5 дм3.

4. Расшифровка имеющихся в литературе данных о параметрах пастеризации газированных напитков показывает, что они не являются научно обоснованными, поскольку фактическая летальность их либо значительно больше (Аф = 379,6 уел. мин), либо значительно меньше (Аф=17,1 уел. мин) установленного норматива.

5. Научно обоснованными формулами пастеризации газированных напитков являются

20—15—20

70сС

20—20—25

дм,! и -

0,5 дм3.

ГО ;С

для бутылок вместимостью 0,33 для бутылок вместимостью

. ЛИТЕРАТУРА

1. Gruess W. V. and Irish J. H. Fruet Beverage Investigation. University of California Press. Barkelly, California.—1923, Bull. № 359, April. — P. 526—568.

2. Технологическая инструкция по производству консервов «Соки и напитки фруктовые газированные», VTB. МПОХ СССР 29.12.85.

Кафедра технологии консервирования

к виноделия

ПоВщила 28.02.91

543.3 : 664

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ

А. С. БОЛЬШАКОВ, Л. А. САРЫЧЕВА, А. А. БОРИСЕНКО, Т. П. ШАБАНОВА Ставропольский политехнический институт

Вода — весьма неординарная жидкость, трудно поддающаяся не только непосредственным экспериментальным исследованиям, но и моделированию.

Чем глубже постигали природу воды, тем больше убеждались в оригинальности ее поведения. в неочевидности ее свойств, з новых, еще не до конца раскрытых ее структурных особенностях [1. 2].

В настоящеи работе изучены некоторые свойства активированной воды (анолита pH 2,2, католита pH 12,0, омагниченной) при различных условиях ее обработки. Омагни-чивание воды проводили при помощи магнн-тотроиа СО-3, кислую и щелочную воду получали путем электролиза.

Основные показатели определяли инструментальными методами: величину pH — на рН-метре рН-340, электропроводность — на

кондуктометре, поверхностное натяжение и интенсивность испарения влаги при холодильной обработке — с помощью электронных весов фирмы «Sartorius», активность воды — па гигрометре «Волна-5», температуру кристаллизации — на приборе «Crio Star» фирмы «Funke Gerber».

Измерение pH исследуемой воды свидетельствует о том, что омагничивание воды незначительно влияет на этот показатель (табл. 1). Разница между pH омагниченной воды и водопроводной равна 0.15, Однако, учитывая что процесс омагничивания водопроводной воды можно регулировать, значение pH при необходимости можно снизить на большую величину. Показатель pH щелочной и кислой воды при хранении (исследования проводились в течение 1 мес) не изменялся.

Т а б л и ц а 1

Вода

Показатели

рн

Электропроводность Показатель равновесия паров относительно дистиллированной воды, ед.

Температура кристаллизации. Коэффициент поверхностного натяжения, Н/м

водопроводная

7,60+0,001 0,84+0 001

1,001

-0,0136+0,001

0,074+0,0001

омагниченная

щелочная

7,45+0,001

0,86+0,001

1,003

-0,0135+0,008

0,076+0,0001

10,80 + 0,001 0,57+0,0015

0,987 —0,0093±0.007

0,077±0,0001

2,10±0,001

4,15+0,0013

0,996

-0.0256±0,001

0,071 ±0,0001

.4-HHI. Г1 nil ГН.1 і С И-. Ul I (J L:.l "I -■. ! .!

■I J:ii, .1 :■ 1 ТІ Я : т^-ч 7 т.

І !.■ ■: IV:

::

НЙМІ'ІИ її

к-' і: -і к і Ги )/.г г? lflffi н ■ l ;.- ) f і 'И

HhljlJ.ii

і)' : І -ҐІІ

ШіУ'і'гг

!"l 1Г ^ “ 1-і ~ " :;.к-.нЄгігґг .".■її Л-Х

II і.ч .: i'v.v і

NO UNKhjl

1 ■.■ у: л г :і кґ: . j. ; і ftri’IHDk

7.VJL! .и.

ТїоМ

:,.ІІл: ЛIIV ■ I l4 :■ ( ґі -: ■ L i -, і ) :::

И '■■ ■_1

III ■.■j ::

H.O .1:1 .11

і-;:: iu.i 1

T Г П J. I. I

II Г І

гры|шк I

? , J 1: 11:1.»

nv л с

*...•* і:

TP.pi 4 1 >-V4 —

1 R.LiR-10

ІГР.ГТЗП I p ;• * h .

0.11 i:l

■■мНЧії n| П|ТСЇ№ЕІ Гі*І ГА ' І

17jr. о

Ср<ЪР

>fLJLL:M

.JUUJ-'JlV