Экспертиза качества безалкогольных энергетических напитков

      Требования, предъявляемые к чистоте кислот, включают показатели содержания кислот в сухом веществе, предельные значения содержания летучих веществ, сульфатной золы, оксалатов и тяжелых металлов: мышьяка, свинца, цинка и меди.

      Из всех органических кислот самой кислой по вкусу является лимонная, далее следуют винная и молочная кислоты. 100 г лимонной кислоты по вкусовой силе соответствует 107 г винной кислоты или 160 г 80%-ной молочной кислоты или 257 г 50;%-ной. Яблочная кислота имеет сильный кислый вкус с легким оттенком вкуса недозревших плодов, который хорошо гармонирует с растительными ароматами. Из-за своей относительной дороговизны яблочная кислота используется чрезвычайно редко.

      Минеральные кислоты (например, соляную или серную), за исключением фосфорной, нельзя использовать для повышения кислотности безалкогольных напитков. Ограничения на использование  фосфорной кислоты состоят в  том, что максимальное содержание свободной  фосфорной кислоты в 100 мл содержащего кофеин напитка должно составлять 70 мг.

      Консерванты. Действие консервантов основывается на торможении или инактивации жизненно важных ферментных систем микроорганизмов – например, каталазы, глюкозооксидазы, дегидрогеназы. Результатом сочетания различных средств становится повышение их эффективности. В качестве консервантом могут использоваться:

      а) Сорбиновая кислота и сорбат калия. Сорбиновая кислота наиболее эффективно воздействует на плесневые грибы и дрожжи, а ее эффективность против бактерий ограничена. Сорбиновая кислота чаще всего используется в напитках в форме сорбата калия.

      б) Бензойная кислота и бензоат натрия. Бензойная кислота воздействует на плесневые грибы, дрожжи и бактерии, однако для оказания воздействия на плесени необходима достаточно высокая ее концентрация, и в этом случае рекомендуется применение сорбиновой. Бензойная кислота поступает в продажу в форме белого гигроскопичного кристаллического порошка. Слабая растворимость порошка в воде является причиной того, что чаще используются обладающие хорошей растворимостью соли (бензоат натрия).

      Антиоксиданты (аскорбиновая кислота, глюкооксидаза). В технологических целях допускается применение антиоксидантов в количестве 50 мг/л, в том числе под названием L-аскорбиновая кислота. Эти антиокислители относятся к «технологическим добавкам». При содержании аскорбиновой кислоты не менее 250 мг/л продукт должен маркироваться как «обогащенный витамином С», а при содержании не менее 150 мг/л – как продукт, «содержащий витамин С». 

      Красители. В технологических целях в безалкогольных напитках разрешено использование следующих красителей: лактофлавин (рибофлавин, Е 101), β-каротин (Е 160а), сахарный колер (Е 150), серебро (Е 174), золото (Е 175).

      Использование  данных красителей разрешено только в количествах, необходимых для достижения нужного оттенка, и не должно вводить потребителя в заблуждение. Используемые красители следует указывать на этикетке.

      Хинин, кофеин, таурин, глюкоронолактон, инозит. В технологических целях в горьких напитках разрешено использование до 85 мг/л хинина. Хинин подлежит обязательному указанию на этикетке.

      Кофеин  относится к ароматическим веществам. Содержание в энергетических напитках кофеина может составлять 320 мг/л, таурина – 4000 мг/л, глюкоронолактона – 2400 мг/л, инозита – 200 мг/л. Упаковки с напитками должны быть соответствующим образом промаркированы, а также снабжены указанием о том, что ввиду повышенного содержания кофеина эти напитки следует потреблять в ограниченных количествах.

      Витамины. В составе энергетических напитков присутствуют витаминные препараты (особенно относящиеся к комплексу витаминов группы В), что дает возможность регулировать энергетический обмен в организме человека. Наличие в таких напитках витаминов А, С и Е укрепляет защиту клеток организма при повышенной нагрузке и обеспечивает их антиокислительную функцию.

      Двуокись  углерода. Большое значение для промышленности безалкогольных напитков имеет газообразная двуокись углерода. Ее получают из газов, образующихся при сжигании кокса, угля и природного газа, при обжиге из различных карбонатов.

      В равной мере для производства напитков используется уловленная в процессе спиртового брожения и впоследствии очищенная углекислота.

      Объемная  доля двуокиси углерода в жидком и  газообразном виде должна быть не менее 98,8 %. В пищевом диоксиде углерода должны отсутствовать такие примеси, как окись углерода, сероводород, соляная, серная и азотная кислоты, спирты, эфиры, аммиак. Массовая доля влаги не должна превышать 0,1 %. Содержание минеральных масел не более  0,1 мг/кг [2].

      Ароматизаторы. Ароматизаторы пищевые — это пищевые добавки, которые придают продуктам питания необходимые вкусовые и ароматические характеристики. Они применяются в пищевой промышленности для восстановления или усиления органолептических свойств, поскольку запах и вкус могут быть утеряны при хранении и производстве продуктов.

      Преимуществами  применения ароматизаторов по сравнению  с растительными видами сырья является микробиологическая чистота, стабильность при хранении, длительные сроки годности, минимальные расходы при хранении и траспортировке, а также возможность точного, легко воспроизводимого дозирования.

      Натуральные ароматизаторы извлекаются из материалов растительного или животного  происхождения. Сухие порошки растений получают удалением воды из исходного  измельчённого растения или выжатого сока путём распыления или сублимации. Производство пищевых продуктов с использованием только натуральных ароматизаторов ограничено из-за высокой стоимости исходного сырья, из-за ограниченности сырьевых ресурсов. Натуральные ароматизаторы имеют недостаточно стабильный  аромат. 

      Идентичные  натуральным ароматизаторы  по составу  основных ароматических компонентов и их химической структуре полностью соответствуют натуральным. При этом часть компонентов или все получают искусственным путём.

      Для большинства идентичных натуральным  ароматизаторов характерна высокая  стабильность, интенсивность и относительная  дешевизна.

      Искусственные ароматизаторы содержат по меньшей  мере одно искусственное вещество, полученное химическим синтезом. Искусственные ароматизаторы отличаются высокой стабильностью, интенсивностью и дешевизной [3]. 
 

     1.1.2.2 Производство безалкогольных  энергетических напитков

      Процесс приготовления энергетических напитков состоит из следующих стадий: обработка  воды; приготовление сахарного и  инвертного сиропов; получение колера; приготовление купажного сиропа; насыщение напитков диоксидом углерода; розлив напитка; наклейка этикеток.

1. Подготовка воды.

      Этот  этап производства включает в себя фильтрацию, обеззараживание воды путем  обеспложивающей фильтрации и хлорирования, умягчение воды термическим способом, катионированием и известково-содовым  способом и другими для удаления солей жесткости. Процесс умягчения  прекращают при жесткости воды 0,4 мг-экв./л [4].

      Фильтрация. Для фильтрования воды используются следующие технологии:

      а) Песочные или гравийные фильтры, используемые в процессе удаления суспензий для физического улучшения воды, а также выступающие в качестве фильтров при обезжелезивании. В настоящее время используются в основном гравийные фильтры ускоренного действия, скорость действия которых составляет от 5 до 25 м³/ч.

      б) Обезжелезивание, очистка от марганца, очистка от сернистых соединений. Их удаление осуществляется одновременно, и происходит это по большей степени в гравийной фильтровальной установке, перед которой располагается вентилирующее устройство. Содержащиеся в воде сернистые соединения за счет атмосферного кислорода преобразуются в серу, и таким образом удаляются. Растворимый в воде двухвалентный ион железа под воздействием атмосферного кислорода окисляется в трехвалентный ион железа, в свою очередь, формирует нерастворимый гидроксид трехвалентного железа. Удаление марганца за счет окисления основывается на образовании двуокиси марганца.

      в) Угольно-гравийный фильтр служит для удаления мути, вкусовых веществ (например, свободного хлора, образующегося при хлорировании питьевой воды, хлорфенола и т.д.), а также красителей и озона.

      г) Фильтры сверхтонкой очистки в промышленности безалкогольных напитков получили весьма широкое применение. За счет этих фильтров возможно усовершенствование степени фильтрации, простирающейся от сверхтонкой фильтрации до полного удержания живых и мертвых микроорганизмов, то есть вплоть до бактерицидного фильтрования.

Обеззараживание. Может осуществляться следующими способами:

      а) Хлорирование основано на добавлении в воду газообразного хлора с образованием соляной и хлорноватистой кислоты. Преимуществом такого метода является его дешевизна и длительное действие.

      б) Обеспложивающее фильтрование. В этом случае используются самые различные системы фильтрования, например, керамические фильтры, фильтры из обожженного  кизельгура или металлического порошка. Могут применяться различные дезинфекционные средства. Сущность метода заключается в механическом отделении микроорганизмов от продукта.

     Умягчение воды. При изготовлении безалкогольных напитков осуществляется умягчение питьевой воды. Особенно часто это делается в тех случаях, когда существует опасение, что карбонатная жесткость воды способна нейтрализовать слишком большое количество фруктовых кислот. Для предотвращения этого явления необходимо осуществлять соответствующее повышение кислотности или декарбонизацию.

      а) Термический способ – декарбонизация воды путем нагрева, результатом чего становится выпадение в осадок в основном карбоната кальция. Ввиду слишком высокого потребления энергии является слишком дорогим методом для промышленного применения.

      б) Известковый способ. В промышленности умягчение чаще всего осуществляется за счет добавления в воду гашеной извести или известкового молока, причем после сильного перемешивания соли карбонатной жесткости превращаются в основном в карбонат кальция, выпадающий в осадок в виде шлама.

      в) Нейтрализация. Умягчение воды за счет добавления небольшого количества соляной или серной кислоты представляется менее сложным и более дешевым, чем метод, предусматривающий использование ионообменников. Недостаток этого метода состоит в том, что количество добавляемых химикатов постоянно должно рассчитываться точно в соответствии с происходящими превращениями.

      г) Ионообменный способ. В ионообменниках используются полимеры, способные заменить ионы растворенных в воде соединений (например, в виде солей) другими ионами. За счет этого изменяются свойства вредных солей, что делает их безопасными [2].

      2) Приготовление сахарного и инвертного сиропов.

      Для  получения купажей напитков используют белый сахарный и белый инвертный  сиропы.

      Белый сахарный сироп представляет собой  концентрированный водный раствор  сахара (60-65%). Белый сахарный сироп готовят двумя способами: горячим и холодным [4].

      а) Метод механического холодного приготовления сахарного сиропа. Исходным материалом является либо твердый сахар из мешков, либо сахар, хранящийся в специальных силосах. Сахар из силосов дешевле, поскольку в этом случае отпадает необходимость в мешках или другом упаковочном материале.

      Холодное  растворение осуществляется в так  называемом большом аппарате для растворения (емкостью от 12 до 15 м³), состоящего из цилиндрической емкости с коническим или выпуклым дном. В нем находится точно рассчитанное количество воды, необходимое для образования сахарного сиропа. В емкость посредством винтового конвейера или выдувного устройства подается точно рассчитанное количество сахара, причем находящаяся в аппарате мощная мешалка должна быть включена. Сахар при помощи патрубка вводится непосредственно под поверхность воды. Время растворения зависит от мощности миксера и температуры воды и составляет обычно от 2 до 2,5 ч, но существуют и устройства, в которых весь процесс длится от 4 до 6 ч. В этих случаях мешалки, как правило, слишком малы, что является причиной недостаточной циркуляции.

      Количество  сахара определяется либо по числу  мешков, либо с помощью автоматических весов. Расход воды также определяют при помощи весов, пьезометра, калибрационных меток, счетчиков воды, шестеренчатых водомеров и поршневых насосов-дозаторов.