CC BY
37
УДК 663.236
Зависимость качества безалкогольных напитков
на основе минеральных вод от их состава
И. Ю. Михайлова, М. М. Ложкомоева,
О. Л. Буткова, Е. М. Севостьянова, Г. Л. Филонова
ВНИИ пивобезалкогольной и винодельческой промышленности (Москва)
Безалкогольные напитки условно можно разделить на две принципиально различные группы. К первой группе относятся напитки, приготовленные из натурального сырья — соков, концентратов соков, продуктов пчеловодства, настоев и экстрактов растительного сырья. Ко второй — напитки на основе ароматизаторов и пищевых вкусоароматических добавок, идентичных натуральным, красителей и других компонентов.
Для производства напитков в качестве сырья (растворителя) применяют специально подготовленную воду, из состава которой удалено подавляющее количество основных ионов. Такая вода позволяет максимально растворить компоненты используемого растительного сырья и сохранить их вкусоароматические свойства. Однако отсутствие в воде основных ионов, таких, как хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, кальций, натрий и магний, позволяет сомневаться в физиологической полноценности готовой продукции.
Минеральные воды с различными ионно-солевыми составами при взаимо-
Ключевые слова: безалкогольные напитки; минеральные воды; натуральное сырье
действии с концентратами или экстрактами могут вступать в реакции, иногда необратимые. Взаимодействие экстрактов, концентратов с солями в составе вод может приводить к нежелательным последствиям, таким, как изменение цвета, выпадение осадка, появление посторонних привкусов и др. Неизвестно поведение органических веществ, отвечающих за образование вкуса и аромата напитка при растворении в минеральных водах.
Вместе с тем хорошо известно, что повышенная концентрация ионов кальция, магния и гидрокарбонатов понижает кислотность напитков и способствует выпадению солей в осадок, ухудшая вкус изготовленных напитков.
Данная работа посвящена развитию нового перспективного направления — созданию и производству безалкогольных и слабоалкогольных напитков на основе минеральных вод различного
Таблица 1
Шифр Группа Основной ионный состав воды, мг/дм3
воды воды Минерализация Са2+ Мд2+ №+ + К+ НСО- С1- БО2-
М нсо3 а N¡1 730 4 1,2 288,7 512,4 140 15,3
К нсо3 с^4 N8 Са 600 43 13,8 171 281 117,2 134,4
Ар НС03 SO4 N8 1051 57 13 249 219 51 462
В С1 нсо3 N8 Са 650 58 15 132 207 201 35
Кр 1:2 SO4 Са Мд 1507 297 51 55 235 20 797
Кр 1:3 SO4 НС03 Са Мд 1095 216,3 39,3 41,7 227,3 20 543,3
| Требования ТИ 500 Ж = 0,7 мг-экв/дм3 — 61 100-150 100-150
ионно-солевого состава и натурального растительного сырья.
В качестве объектов исследования были выбраны минеральные воды нескольких ионно-солевых составов с минерализацией до 2 г/дм3.
Изучали свойства напитков на примере вод минеральных питьевых столовых, а также модельных растворов, приготовленных путем смешивания вод минеральных с минерализацией более 2 г/дм3 с водой централизованного водоснабжения.
Сравнительные характеристики составов вод для приготовления напитков и требования к качеству растворителя, регламентированные технологической инструкцией, приведены в табл. 1.
Для приготовления напитков использовали воду централизованного водоснабжения, воду минеральную питьевую столовую «Майская хрустальная», воды минеральные питьевые лечебно-столовые «Касмалинская», «Арзик» и «Кра-инская». В связи с достаточно высокой минерализацией последних вод напитки как готовили на основе нативных вод, так и проводили их разбавление.
Изучали особенности приготовления напитков на основе вод минеральных питьевых столовых: хлоридно-гидро-карбонатной натриевой — «Майская хрустальная» (шифр «М»); сульфат-но-хлоридно-гидрокарбонатной каль-циево-магниевой — «Касмалинская» (шифр «К»); сульфатно-хлоридно-гид-рокарбонатной натриевой — «Арзик» (шифр «Ар»); сульфатной магниево-кальциевой в разведении 1: 2 — «Кра-инская» (шифр «Кр 1: 2»); гидрокарбо-натно-сульфатной магниево-кальцие-вой в разведении 1: 3 — «Краинская» (шифр «Кр 1: 3»); гидрокарбонатно-хло-ридной кальциево-натриевой — централизованного водоснабжения (Москва) с добавлением усилителя вкуса — хлорида натрия (шифр «В»).
Из табл. 1 следует, что состав всех использованных для приготовления напитков вод не соответствует требованиям по существенному превышению показателей «жесткость», «щелочность», «минерализация».
Отличительная особенность вод минеральных «Арзик», «Краинская» и «Касмалинская» — повышенное содержание хлоридов и сульфатов. Указанные особенности будут оказывать специфическое воздействие на органо-лептические свойства напитков.
В качестве сырья для приготовления безалкогольных напитков использовали: концентрат поликомпонент-
5•2009
46
ный на основе экстракта из коры дуба или дубовых опилок, настои из корня имбиря, плодов кардамона и плодов мускатного ореха, настой из плодов гвоздики, корицы, настой из корня хрена, настой апельсина спиртовой производства ФГУП «Курская биофабрика — фирма «БИОК»» [1]. Расход сырья для приготовления опытных образцов напитков приведен в табл. 2.
Согласно рецептурам, приведенным в табл. 2, готовили напитки. Во все напитки добавляли диоксид углерода в качестве бактериостатика и стабилизатора состава.
Таблица3
Проба, шифр Органолептическая оценка, баллы Кора дуба + Гвоздика + Кора имбирь мускатный орех дуба
В 4 5 1
М 2 2 1
Ар 5 8 1
Кр1:2 4 7 1
Кр1:3 3 6 1
Исследовали влияние временных и температурных воздействий на их ор-ганолептические и физико-химические свойства.
Напитки готовили в трех повторно-стях и хранили в темном помещении при комнатной температуре. Сроки хранения — 60 дней.
Первичным критерием оценки качества напитков выбрали органолептиче-ские характеристики. Органолептиче-ские свойства оценивали комиссионно пять экспертов по 10-балльной шкале (табл. 3) [2].
Установили, что все напитки, приготовленные на основе воды минеральной питьевой столовой «Майская хрустальная», обладают слабовыраженными вкусовыми свойствами. Сочетание минеральных вод и экстракта коры дуба не обладает нужными характеристиками ни в одном из вариантов напитков.
Повышенное содержание в минеральных сульфатных и хлоридно-сульфатных водах хлоридов и сульфатов усиливает вкус экстрактов в составе напитков, приготовленных с их использованием. Напитки на основе вод «Арзик», «Кра-инская», «Касмалинская», по оценке дегустационной комиссии, обладают более выраженными вкусом и ароматом.
Для объективной оценки измеряли основные показатели — кислотность и сухие вещества, а также содержание вкусообразующих полифенольных соединений. Данные исследований представлены в табл. 4-7.
Таблица 2
Компонент Образцы напитка
1 2 3 4 5
Сахар, г/дм3 Кислота лимонная пищевая, г/дм3 70 2 70 2 70 2 70 2 70 2
КПК на основе экстракта коры дуба и дубовых опилок, г/дм3 0,8 0,8 — — —
Настой имбиря, см3/дм3 — 2 — — —
Настой гвоздики, см3/дм3 — — 0,2 — —
Настой мускатного ореха, см3/дм3 — — 3 — —
Настой кардамона, см3/дм3 — — — 3 —
Настой корицы, см3/дм3 — — — 2 —
Настой хрена, см3/дм3 — — — — 3
Настой апельсина, см3/дм3 — — — — 4
Бензоат натрия, г/дм3 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17
Таблица 4
Шифр образца Сухие вещества, % Кислотность, см3 №0Н концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3
исх. 60 сут исх. 60 сут
В 3,9 3,9 2,1 2,2
Гвоздика + мускатный М Ар 3.7 3.8 3,4 4,0 2,1 2,1 2,0 2,1
орех Кр 1:2 3,8 4,2 2,4 2,2
Кр 1:3 3,9 4,3 2,3 2,1
В 3,8 3,5 2,2 2,4
Кора дуба + имбирь М Ар Кр 1:2 3,8 3,8 3,8 3,5 4,2 4,0 2,0 2,2 2,5 2,0 2,2 2,5
Кр 1:3 3,8 4,2 2,2 2,5
В 3,8 3,5 2,3 2,2
М 3,8 3,4 2,2 2,1
Кора дуба Ар 3,8 3,5 2,3 2,2
Кр 1:2 3,8 3,5 2,4 2,1
Кр 1:3 3,8 3,6 2,2 2,1
Таблица 5
Содержание оксифенольных соединений, мг/дм3
Шифр Галловая 4-оксибензойная Протекатеховая Протекатеховый Ванилиновая
образца кислота кислота, мВ кислота альдегид кислота
исх. 60 сут. исх. 60 сут исх. 60 сут исх. 60 сут исх. 60 сут
В 0,22 0,11 18,63 13,5 1,4 0,6 0,26 0,14 0,4 0,26
М 0,18 0,14 14,09 10,7 1,17 0,4 — 0,17 0,2 0,1
Ар 0,26 0,21 18,29 18,47 1,47 1,3 0,4 0,16 0,53 0,47
Кр1:2 0,27 0,18 21,43 18,21 1,64 1,2 0,31 — 0,64 0,42
Таблица 6
Содержание оксифенольных соединений, мг/дм3
Шифр Галловая 4-оксибензойная Протекатеховая Протекатеховый Ванилиновая
образца кислота кислота, мВ кислота альдегид кислота
исх. 60 сут. исх. 60 сут исх. 60 сут исх. 60 сут исх. 60 сут
В 0,27 0,14 0,19 0,15 1,18 0,17 0,21 0,14 0,36 0,11
М 0,27 0,17 0,36 0,25 1,02 0,17 0,21 0,10 0,36 0,16
Ар 0,27 0,12 0,46 0,46 1,23 1,08 0,33 0,21 0,45 0,35
Кр1:2 0,28 0,12 0,46 0,36 1,22 1,01 0,35 0,26 0,44 0,29
Таблица 7
Содержание оксифенольных соединений, мг/дм3
Шифр Галловая 4-оксибензойная Протекатеховая Протекатеховый Ванилиновая
образца кислота кислота, мВ кислота альдегид кислота
исх. 60 сут. исх. 60 сут исх. 60 сут исх. 60 сут исх. 60 сут
В 0,33 0,17 18,26 10,9 1,3 1,0 0,16 0,06 0,53 0,28
М 0,24 0,15 16,4 7,8 1,2 0,9 0,15 0,06 0,48 0,32
Ар 0,21 0,19 16,2 18,26 1,2 1,3 0,15 0,13 0,48 —
Кр1:2 0,12 0,14 8,43 14,69 0,53 0,4 0,15 0,14 0,26 —
5 • 2009
47
Традиционные анализы кислотности и сухих веществ проводили по стандартным методикам [3, 4]. Содержание сухих веществ и кислотность во всех напитках сохранялись в течение 60 сут.
Так как вклад оксифенольных соединений во вкусовые свойства напитков достаточно велик, исследовали стабильность состава последних в растворе во времени.
Учитывая разнообразие составов минеральных вод, исследовали это взаимодействие на основе вод типов, указанных в табл. 1.
Одновременно проводили количественную оценку содержания полифе-нольных соединений, ответственных за вкусоароматические характеристики напитков.
Концентрацию оксифенольных соединений измеряли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии по методике, разработанной в испытательной лаборатории минеральных вод ГУ ВНИИ ПБиВП.
Ионно-солевой состав в напитке, приготовленном на основе воды минеральной питьевой столовой «Майская хрустальная», изменялся уже с момента приготовления напитка. В нем уменьшалось содержание ионов гидрокарбонатов, кальция и магния. Состав воды минеральной питьевой лечебно-столовой «Краинская» практически не изменился. В водах «Касмалинская» и «Арзик» также уменьшилось содержание гидрокарбонатов. Такие изменения объясняются взаимодействием последних с добавленным регулятором кислотности — лимонной кислотой.
Из приведенных в табл. 5-7 данных очевидно, что взаимодействие оксифенольных соединений с ионами в минеральных водах происходит во времени и зависит от температурных условий и срока хранения приготовленных образцов.
Уменьшение в процессе хранения галловой, протекатеховой, 4-оксибен-зойной и ванилиновой кислот, про-текатехового альдегида в напитках на основе вод с высоким содержанием гидрокарбонатов, кальция и магния ухудшает вкусоароматические свойства напитков. В присутствии повышенных содержаний сульфатов и хлоридов в водах минеральных «Арзик» и «Краинская» концентрации этих соединений остаются неизменными во времени.
Проведенные исследования позволили установить: возможность использо-
вания минеральных вод с определенным ионно-солевым составом для приготовления безалкогольных напитков; повышенное содержание гидрокарбонатов способствует уменьшению концентраций вкусообразующих веществ в составе напитков; присутствие в напитках таких анионов, как хлориды и сульфаты, не только модифицирует вкус, но и придает им новые, положительные свойства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Поляков В.А., Филонова Г. Л., Ермакова Р.А., Нуштаева Т. И., Поздняковский В. М. Произ-
водство концентратов для безалкогольных напитков с использованием пищевых добавок. АгроНИИТЭИПП. Серия 22. Пивоваренная и безалкогольная промышленность. 1991. Вып. 11.
2. ГОСТ 6687.5—89 «Определение органолеп-тических свойств в безалкогольных напитках». — М.: Издательство стандартов, 1990.
3. ГОСТ6687.2—90 «Определение массовой доли сухих веществ в безалкогольных напитках». — М.: Издательство стандартов, 1991.
4. ГОСТ 6687.4—86 «Определение кислотности в безалкогольных напитках». — М.: Издательство стандартов. 1987.
Поздравляем с юбилеем!
Поздравляем Галину Леонтьевну ФИЛОНОВУ
20 октября этого года у Галины Леонтьевны юбилей!
Г. Л. Филонова — обаятельная женщина, человек весьма порядочный, трудолюбивый и добрый, высокоэрудированный специалист, создающий разнообразные, бесценные для здоровья детей и взрослых напитки.
После окончания МТИПП она пришла во ВНИИ пивобезалкогольной промышленности и вот уже более 50 лет работает в институте, пройдя путь от инженера до заведующей лабораторией безалкогольных напитков и концентратов на натуральной основе.
Галина Леонтьевна — личность творческая, неординарная, за прошедшие годы внесла немало труда в развитие отечественной отрасли безалкогольных напитков: разработала, защитила и внедрила в производство немало новых, высокоэффективных технологий. Она постоянно оказывает консультативную помощь предприятиям всех бывших союзных республик и России. Также принимает активное участие в организации проведения международных симпозиумов по проблемам развития производства безалкогольных напитков и многое другое.
Г. Л. Филонова — кандидат технических наук, постоянно проявляет интерес ко всему новому, к достижениям науки и производства в России и за рубежом, активно использует инновации в своих исследованиях. Ею опубликовано более 70 научных работ, в том числе получено около 40 патентов на изобретения.
Галина Леонтьевна руководит коллективом сотрудников, среди которых она — внимательный, любящий, строгий и добрый наставник, верный и чуткий друг.
У нее множество наград, почетных грамот, медалей и других знаков отличия, которыми она удостоена за многолетний плодотворный труд.
Г. Л. Филонова — лауреат премии Правительства Российской Федерации.
Галина Леонтьевна! Мы гордимся тем, что являемся Вашими современниками.
Поздравляем Вас с юбилеем и желаем долгих лет творческой жизни, благополучия во всех делах и доброго здоровья!
Коллективы сотрудников ГУ ВНИИ ПБ и ВП, Издательства «Пищевая промышленность», в том числе журнала «Пиво и напитки»
5 • 2009
48
