Сырье для производства безалкогольных напитков. Сахар и сахарозаменители.

В пивоваренном производстве, при приготовлении безалкогольных и слабоалкогольных напитков вода является технологическим сырьем. В напитках ее содержится 90 – 95%. Общий расход воды на 1 м³ конечного продукта составляет 20 – 25 м³ в производстве пива, около 15 м³ в производстве напитков. Поэтому к качеству воды предъявляются повышенные требования.

Вода – должна отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества”.

Вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и обладать качествами питьевой воды, быть прозрачной, бесцветной, без запаха и привкуса.

В чистой природной воде всегда содержатся растворимые соли, которые оказывают влияние на вкус напитков, а также на ферментативные процессы. Для производства пива очень важен солевой состав, и от него в значительной мере зависит вкус пива. В хорошей воде не должны присутствовать такие вещества, как NaHCO₃, NH₂, СО₂, НNО₃. Для питьевой воды существуют ограничения по микробиологическим, токсикологическим показателям и по компонентам, ухудшающим ее органолептические свойства.

К вредным химическим веществам, содержащимся в природной питьевой воде относятся (мг/дм³): алюминий 0,5; барий 0,1; бериллий 0,0002; бор 0,5; кадмий 0,001; мышьяк 0,05; медь 1; молибден 0,25; никель 0,1; ртуть 0,0005; свинец 0,03; селен 0,01; стронций 7,0; хром 0,05; цианиды 0,035. По содержанию этих веществ введены ограничения.

В процессе обработки воды в системе водоснабжения поступают следующие вредные вещества (мг/дм³): хлороформ (при хлорировании) – 0,2; формальдегид (при озонировании) – 0,05; полиакриламид – 2; активированная кремнекислота – 10. Содержание этих веществ в воде после обработки контролируется и не должно превышать предельных концентраций.

К компонентам, ухудшающим органолептические показатели воды, относятся, мг/дм³: железо 0,3; марганец 0,1; медь 1; сульфаты 500; хлориды 350; цинк 5; нитраты 45; полифосфаты 3,5; озон 0,3; хлор остаточного свободного 0,3 – 0,5, связанного 0,8 – 1,2.

Общее микробное число, то есть число микроорганизмов в 1 см³, не должно превышать 50, бактерии группы кишечных палочек в 100 см³ должны отсутствовать.

Существует несколько важных показателей качества пресной природной воды: кислотность рН (или водородный показатель), жесткость и органолептика.

рН связана с концентрацией ионов водорода в среде, измеряется с помощью простого прибора – pH-метра и дает нам понятие о кислотных или щелочных свойствах среды (в данном случае – воды): рН < 7 – кислая среда; рН = 7 – нейтральная среда; рН > 7 – щелочная среда.

Жесткостью называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Са²⁺ и магния Мg²⁺. Жесткость определяют по специальной методике, описанной в ГОСТах на питьевую воду, а единицы ее измерения – моль на кубический метр (моль/м³) или миллимоль на литр (ммоль/дм³).

По жесткости (в ммолъ/дм³) воду классифицируют следующим образом: до 0,75 – очень мягкая; 0,75 – 1,5 – мягкая; 1,5 – 2,25 – средней жесткости; 2,25 – 3 – довольно жесткая; 3 – 5 – жесткая; свыше 5 – очень жесткая.

Требования технологии более строгие: жесткость воды, используемой для приготовления пива и безалкогольных напитков не выше 3 ммоль/дм³. Воду, предназначенную для приготовления безалкогольных и слабоалкогольных напитков, следует умягчать до жесткости 0,35 ммоль/дм³.

Общая минерализация (сухой остаток) – не выше 1000 мг/дм³.

Карбонаты и особенно гидрокарбонаты – Na₂СО₃, NaНСO₃, СаСO₃, Са(НСO₃)₂, MgСО₃, Мg(НСО₃)₂, К₂СО₃, КНСО₃, обладая щелочными свойствами, понижают кислотность пивного затора, что отрицательно сказывается на последующих стадиях приготовления пива. В производстве БА напитков повышенное содержание этих солей приводит к перерасходу лимонной кислоты и др. видов кислот, добавляемых по рецептуре.

Сахар представляет собой сахарозу (C₁₂H₂₂O₁₁), получаемую из сахарной свеклы или тростника. Сахароза плавится при 160 °С, а при более высокой температуре карамелизуется.

Под действием кислот и фермента инвертазы в водном растворе сахароза гидролизуется, т.е. присоединяет одну молекулу воды и распадается на две равные части: глюкозу и фруктозу. Этот процесс называется инверсией, а полученная смесь глюкозы и фруктозы – инвертным сахаром. Инвертный сахар препятствует кристаллизации сахарных сиропов.

Сахароза хорошо растворяется в воде. Раствор называют насыщенным, если при данной температуре кристаллическая сахароза больше не растворяется. С повышением температуры растворимость сахарозы увеличивается. Если этот раствор охладить до первоначальной температуры, то дополнительно растворившаяся сахароза останется в растворе и он станет пересыщенным. Из пересыщенного раствора сахароза может самопроизвольно выкристаллизовываться на поверхностях трубопроводов, оборудования, емкостей. Поэтому при перевозках и хранении удобнее использовать ненасыщенные растворы сахара, но не ниже 64 % сухих веществ.

Т.к. сахар обладает значительной влагоемкостью, поэтому его нужно хранить в сухом, чистом, проветриваемом помещении, где можно поддерживать постоянную температуру.

Для приготовления БА напитков используют сахар-песок, сахар-рафинад или жидкий сахар.

Cахар песок (ГОСТа 21) (в пересчете на сухое вещество): влажность не более 0,14 %; сахарозы (или доброкачественность) не ниже 99,75 %; содержание редуцирующих веществ не более 0,05 %; содержание золы не более 0,03 %; цветность не более 0,8 усл. ед. на 100 частей сухих веществ, оптическая плотность 92 ед. По внешнему виду сахар-песок должен быть бесцветным, однородным по величине кристаллов. Температура плавления сахара 180 – 185 °С. Раствор, приготовленный из сахара-песка, должен обладать прозрачностью и термоустойчивостью, быть свободным от микроорганизмов, легко фильтроваться, не пениться. Растворимость в воде д.б. полная. При добавлении этилового спирта в растворе сахара не должны появляться хлопья.

Cахар-песок для промышленной переработки имеет следующие показатели (в пересчете на сухое вещество): сахарозы не менее 99,55 %; редуцирующих веществ не выше 0,065 %; золы не более 0,05 %; влаги до 0,015 %; цветность не выше 1,5 усл. ед. Такой сахар-песок применяют при приготовлении кваса.

Cахар-рафинад (ГОСТ 22) получают из сахара-песка или тростникового сахара-сырца в виде рафинированного сахара-песка, кускового прессованного колотого, кускового прессованного со свойствами литого, кускового прессованного быстрорастворимого, рафинадной пудры и др.

В производстве БА напитков в основном используют рафинированный сахар-песок, который (в пересчете на сухое вещество) должен содержать: сахарозы не менее 99,9 %; влаги не более 0,1 %; редуцирующих веществ не более 0,03 %; ферропримесей не более 0,0003 %; быть бесцветным, без посторонних вкуса и запаха. Раствор прозрачный.

Для придания оптической белизны сахар-рафинад подкрашивают ультрамарином, который при варке сиропов может образовывать хлопья и выделять сероводород (продукты распада ультрамарина) в незначительных количествах.

Сахар-песок и рафинированный сахар-песок упаковывают массой по 50 кг в новые тканевые мешки с полиэтиленовыми или бумажными вкладышами. Хранят их в сухих вентилируемых помещениях при температуре не выше 40 °С с относительной влажностью воздуха не выше 70 %.

Жидкий сахар (ТУ 9111-001-00335315-94) высшего, первого и второго сортов готовят на сахарном заводе путем растворения сахара-песка в воде с последующей фильтрацией через фильтрующие порошки (кизельгур или перлит).

В производстве БА напитков применяют жидкий сахар только высшего качества, в которому следующие требования: содержание сухих веществ не менее 64 %; содержание сахарозы не менее 99,8 % к массе сухихи веществ; редуцирующих веществ не более 0,04 %; золы не более 0,03 %; цветность не выше 1 усл. ед. (условная единица равноценна ед. Штаммера); рН раствора 6,8 – 7,2.

Замена кристаллического сахара жидким экономически выгодна, т.к. исключаются такие трудоемкие операции, как затаривание сахара в мешки, складирование, перевозка и разгрузка мешков с сахаром, их опорожнение, растворение сахара и фильтрование.

Жидкий сахар транспортируют в автоцистернах для пищевой продукции или железнодорожных цистернах в соответствии с санитарными правилами перевозки продовольственных грузов. Сахар хранят в резервуарах из нержавеющей стали или из стали с эмалированным покрытием. Температура хранения жидкого сахара должна быть не выше 18 °С.

Cахар-сырец используют для приготовления колера или взамен части солода в пивоварении. Химический состав (в % массе сахара-сырца): сахарозы (определенной поляриметрически) 96,5 – 98; воды 0,4 – 0,8; несахаров1,5 – 2,0, в том числе редуцирующих веществ 0,6 – 0,9; прочих органических веществ 0,7 – 1; золы 0,4 – 0,5. Цветность 40 – 50 усл. ед.; рН раствора 6,2 – 6,5.

Заменители сахара.Все сахара, сахаристые и подслащивающие вещества, применяемые в технологии пищевых продуктов, можно разделить на две большие группы:

сахара и сахаристые вещества;

подслащивающие вещества (рисунок ).

Сахар и сахаристые вещества относят к пищевым продуктам и их применяют без ограничения, руководствуясь лишь вкусом и утвержденной рецептурой, а внесение подслащивающих веществ в изделия строго ограничено законодательством.

К подслащивающим веществам предъявляют следующие требования: отсутствие цвета и запаха, физиологическая безвредность; чистый вкус, проявляющийся без задержки и не ощущающийся долго; хорошая растворимость в воде, химическая и температурная стабильность; не токсичность; полное выделение из организма человека. По вкусовым качествам они не должны отличаться от сахарозы.