Одним из путей повышения витаминной ценности безалкогольных напитков массового ассортимента является их обогащение витаминами С, группы В. Институтом питания РАМН определены группы напитков, подлежащих обогащению витаминами:

- газированные безалкогольные напитки, рекомендуемая доза витамина С 150-160 мг/дм³;

- газированные напитки специального назначения для питания школьников, больных, проходящих курсы лечения в стационарах, профилакториях. Рекомендуемая доза витаминов, мг/дм³: аскорбиновой кислоты - 150-160; тиамина - 1,0-1,2,; рибофлавина - 0,5-1,0; пиридоксина - 1,5 -2,5. При употреблении обогащенных напитков в количестве 200 см³ должно удовлетворять ?- Ѕ суточной потребности в витамине С, около 20 % потребности в витаминах группы В.

За рубежом широко используются водорастворимые витамины в качестве добавок к безалкогольным напиткам. В странах Западной Европы, США распространены витаминизированные напитки типа Кола, Оранж. В такие напитки добавляют витамины группы В, С, аминокислоты, фосфаты. Регламентируется содержание в 100 см³ напитков: аскорбиновой кислоты 30 мг, витаминов группы В - 0,25 мг.

В США выпускают трехкомпонентный напиток на основе яблочного, виноградного и ананасового соков с добавлением водорастворимых витаминов до суточной потребности.

В Германии основным производителем диетических напитков, обогащенных витаминами, является фирма Kajo. Она вырабатывает напитки с добавлением натуральных соков с мякотью и без мякоти с внесением аскорбиновой кислоты, ниацина, пантотеновой кислоты, пиридоксина и токоферолов.

В Великобритании производят напитки для детей, обогащенные водорастворимыми витаминами, жирорастворимыми А и Д, минеральными веществами (железом, йодом, магнием, кальцием, медью, цинком).

В настоящее время в ассортименте продукции безалкогольной промышленности произошли серьезные структурные изменения. Основной объем напитков производится на основе концентратов, в состав которых входят концентрированные соки, ароматические эссенции, красители, загустители и другие компоненты зачастую синтетической природы. В связи с этим возникает необходимость дополнительного обогащения их витаминами.

Новым направлением является производство АСЕ-напитков, обогащенных витаминами С, Е и в-каротином в трехкратной дозе. Такие напитки замедляют процессы старения в организме, снижают риск раковых заболеваний, повышает сопротивляемость внешним негативным факторам.

Фирмой «Делер» предлагаются витаминные комплексы, содержащие комплекс водорастворимых витаминов в количестве от 35 до 100 % суточной дозы.

Институтом питания РАМН разработана серия поливитаминных комплексов и продуктов на их основе: концентрата напитка «Золотой шар», содержащий суточную дозу 12 витаминов и в-каротина в 1 стакане; аналогичный концентрат на основе подсластителя аспартама и фруктозы для больных диабетом; концентраты напитков «Золотой шар», обогащенных кроме витаминов железом, кальцием, магнием; витаминизированный сироп шиповника «Золотой шар», обогащенный витаминами, железом, йодом.

ООО «НПО «Русская инновационная компания» разработан премикс для изготовления витаминизированных напитков серии «Вторая жизнь», который применяется на многих предприятиях России. На 100 дал напитка расходуется 0,32 кг премикса, в состав которого входят витамины В₁, В₃, В₆, РР, С. Стакан напитка с добавлением премикса восполняет от 42,5 до 72,5 % суточной нормы потребления витаминов группы В и на 5 % - витамина С.

Для обогащения напитков биологически активными веществами ВНИИПБиВП рекомендован ряд биологически активных добавок, в том числе: настой биомассы женьшеня; «БАД-GS» с ионами калия и натрия и 12 микроэлементами; препарат «МИГИ-К-ЛП» из мяса мидий с радиопротекторными, противовоспалительными свойствами; препарат «Зостерин» на основе морских водорослей с высоким содержанием полигалактуроновой кислоты; настои лекарственных растений (элеутерококка, левзеи сафлоровидной, лимонника китайского и др.). На их основе разработаны ряд напитков лечебно-профилактического действия.

Разрабатываются напитки специального назначения для спортсменов, энергетические напитки с добавлением соков, экстрактов, кофеина, препаратов женьшеня и других природных адаптогенов. Разработан широкий спектр напитков и порошкообразных смесей для напитков с внесением композиций растительного сырья, обладающих лечебно-профилактическими свойствами для людей с различными заболеваниями.

Контрольные вопросы и задания

1. Что означают термины: витаминизация, восстановление, обогащение, фортификация?

2. Какие продукты относятся к функциональным?

3. Каковы особенности выбора обогащающих добавок, их внесения в продукт, обеспечения сохранности?

4. Какими компонентами обогащают безалкогольные напитки? Что такое АСЕ-напитки?

5.Какова рекомендуемая доза витаминов в безалкогольных напитках?

6. Предложите технологические приемы для получения витаминизированных напитков из природного витаминсодержащего сырья.

13. Промышленный розлив минеральных вод

13.1 Классификация минеральных вод. Химический состав, лечебное действие минеральных вод

К минеральным водам относят природные воды, оказывающие на организм человека лечебное действие благодаря присутствию различных ионов, солей, газов, биологически активных компонентов.

Существует несколько классификаций минеральных вод.

Наиболее распространена классификация по степени минерализации, то есть по количеству растворенных в воде минеральных солей.

По этому признаку минеральные воды делятся на:

- минеральные питьевые, с минерализацией не менее 1 г/дм³ или при меньшей минерализации, но с содержанием биологически активных микрокомпонентов не ниже бальнеологических (лечебных) норм;

- минеральные питьевые лечебно-столовые, с минерализацией от 1 до 10 г/дм³ или при меньшей минерализации, но с содержанием биологически активных микрокомпонентов;

- минеральные питьевые лечебные с минерализацией от 10 до 15 г/дм³ или выше. Либо при меньшей минерализации, но с повышенным содержанием биологически активных микрокомпонентов.

К биологически активным веществам, определяющим активность вод, относят свободную растворенную двуокись углерода, не менее 500 мг/дм³; железо, мышьяк, бор, кремний, бром, йод, органические вещества.

По температуре выхода минеральных вод на поверхность различают:

- очень холодные, с температурой 0-4 ⁰С;

- холодные, с температурой до 20 ⁰С;

- теплые (слабо термальные) от 20 до 35 ⁰С;

- горячие (термальные) от 35 до 42 ⁰С;

- очень горячие (высокотермальные) свыше 42 ⁰С.

По солевому составу минеральные воды делят на 52 группы.

Для определения принадлежности воды к определенной группе используют формулу Курлова М.Г. Формула Курлова служит для описания характеристики минеральной воды:

М, Г Т,

где М - минерализация воды (сумма анионов, катионов и молекул без газов в растворе), г/дм³;

Г - газы, присутствующие в воде;

Т - температура воды в момент выхода на поверхность, ⁰С.

Анионы и катионы указываются те, содержание которых выше 20 мг-экв. %. Указываются они в убывающем порядке, а называются в возрастающем, чтобы название аниона или катиона, присутствующего в наибольшей концентрации назвать полностью.

В природных минеральных водах обнаружены практически все химические элементы в виде ионов, молекул, коллоидов, комплексных соединений, содержатся растворенные газы и органические вещества. Из химических элементов преобладают макрокомпоненты: ионы Na, Ca, Mg Cl SO₄, НСО₃, СО₃, микроэлементы железо, алюминий, кремний, бор, йод, бром, фтор, мышьяк и др. В растворенном виде находятся газы: СО₂, СН₄, Н₂S, могут присутствовать азот, радиоактивные газы: гелий, аргон, радон. В коллоидном состоянии находятся различные органические соединения: гуминовые кислоты - высокомолекулярные продукты распада органических веществ темно-коричневого цвета; битумы - сложная смесь органических веществ различного состава, попадающие в воду из торфа, углей, морского ила; фенолы - из торфа, углей, нефти; углеродсодержащие продукты в виде жирных (муравьиной, уксусной, пропионовой, молочной, яблочной и др.) и нафтеновых кислот.

Лечебное действие минеральных вод заключается в вытеснении неорганических ионов из организма ионами воды. Биологическая активность минеральных вод определяется присутствующими в ней веществами.

Хлорид, гидрокарбонат-ионы стимулируют деятельность желудка, сульфат-ионы стимулируют выделение желчи, усиливают моторные функции желчевыводящих путей, ионы натрия вместе с хлорид-ионами оказывают сокогонное действие, кальций укрепляет костную ткань, усиливает свертываемость крови, магний оказывает желчегонное действие, усиливает моторные функции кишечника.

Из микроэлементов наиболее важны: железо - участвует в кроветворении, алюминий - присутствует в нервных клетках коры головного мозга, в сыворотке крови, йод - стимулирует деятельность щитовидной железы, бром регулирует деятельность нервной системы, бор является компонентом крови, но способствует ожирению, мышьяк участвует в синтезе гемоглобина.

Из газов в больших концентрациях содержатся диоксид углерода, сероводород. Другие газы в воде плохо растворимы, при переходе из подземных источников на поверхность выделяются из воды вследствие разности давлений.

Органические вещества менее изучены. Их биологическая активность проявляется при наружном использовании вод и быстро ослабевает при хранении.

13.2 Добыча и транспортирование минеральных вод

Минеральные воды, используемые для розлива подлежат обязательному каптированию. Каптаж представляет собой гидротехническое сооружение, с помощью которого воду захватывают на глубине и выводят на поверхность при условии сохранения химического состава и свойств воды.

Различают каптаж восходящих (подземных) и нисходящих (выходящих на поверхность) источников.

Общие требования к каптажным устройствам: забор воды до выхода на поверхность; вода не должна вытекать в обход каптажного сооружения.

Каптаж восходящих источников представляет собой буровую скважину или шахтный колодец. Подъем воды производится принудительно, с помощью насоса, или самоизливом, если вода пересыщена растворенными газами.

Каптаж нисходящих источников представляет собой устройство в виде камер для захвата воды, где вода успокаивается и отстаивается. Подъем воды осуществляется либо под естественным давлением, либо с помощью насосов.

Транспортируют воду в зависимости от удаленности источника от завода, разливающего воду, по трубопроводам, автомобильными или железнодорожными цистернами.

По трубопроводам воду подают на расстоянии не более 50 км. Для предотвращения дегазации воды, насыщенной диоксидом углерода, ее транспортируют при небольшом избыточном давлении при вводе углекислого газа.

Автомобильными цистернами перевозят воду на расстоянии 50-200 км. При заполнении автоцистерн минеральной водой создают условия, предотвращающие инфицирование воды, дегазацию, выпадение солей.

Перевозку минеральных вод железнодорожными цистернами осуществляют на расстоянии более 200 км. Воду предварительно фильтруют, охлаждают, обеззараживают, газируют до содержания СО₂ 0,05-0,1 % во избежание выпадения солей. Цистерну перед заполнением также моют щелочным раствором, обрабатывают раствором хлора. При сливе воды в стационарные сборники их заполняют углекислым газом для вытеснения воздуха.

13.3 Обработка и розлив минеральных вод в зависимости от состава

Минеральная вода перед розливом проходит последовательно несколько видов обработки:

- фильтрование;

- обеззараживание;

- охлаждение;

- насыщение диоксидом углерода.

Взвеси, содержащиеся в воде, снижают эффективность бактерицидной обработки, вызывают помутнение. Фильтруют через фильтр-картон или керамические свечные фильтры. Последние используют для вод с минерализацией до 7-8 г/дм³ .

Обеззараживанию подвергают почти все минеральные воды, особенно при неглубоком залегании. Степень бактериальной чистоты минеральных вод определяется по показателю КМАФАнМ (колиморфные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы), наличию бактерий группы кишечных палочек (БГКП колиформы и БГКП колиформы фекальные) и Pseudomonas aeruginosa. При обеззараживании должны уничтожаться все микроорганизмы, в том числе патогенные. Используют безреагентные и реагентные способы обеззараживания.

Безреагентный метод предусматривает обработку ультрафиолетовыми лучами с длиной волны около 260 нм. Эффективность обработки снижается в присутствии взвесей и солей железа, которые поглощают УФ-лучи. Воду с содержанием железа более 0,3 мг/дм³ обрабатывать этим способом не эффективно.

Реагентные способы предусматривают обработку солями серебра, или препаратами хлора. Серебро вносят в виде сульфата из расчета 0,2 мг/дм³. Сначала готовят рабочий раствор 7,22 г/дм³, его добавляют в воду в количестве 40 см³ на 1 м³ минеральной воды. Гибель всех микроорганизмов наступает через 2-4 часа. В присутствии избытка хлород-ионов образуется нерастворимый хлорид серебра, часть серебра также оседает на поверхности бутылок, за счет чего количество его в процессе хранения уменьшается.

Для обеззараживания вод, не содержащих легко окисляемые вещества можно использовать гипохлорит натрия. Гипохлорит натрия получают на электролизной установке из раствора поваренной соли. Вносят гипохлорит натрия из расчета содержания его в минеральной воде 0,3 мг/дм³.

Охлаждение проводят для увеличения степени насыщения воды углекислым газом. Охлаждают до температуры не ниже 4-10 ⁰С во избежание нарушения стабильности солевой системы воды. Используют теплообменники различной конструкции в условиях, исключающих контакт с воздухом.

Насыщение диоксидом углерода проводится для сохранения растворимых в воде солей, увеличения сроков хранения, придания вкусовых свойств. Насыщают СО₂ все минеральные воды, для этого используют сатураторы различного типа. Массовая доля диоксида углерода в лечебно-столовых не менее 0,3 %, в лечебных минеральных водах - 0,15-0,20 %, в железистых -- до 0,4 %.

Разливают минеральные воды на автоматизированных линиях розлива, аналогичных для розлива пива, безалкогольных напитков.

Минеральные воды могут содержать лабильные компоненты, изменяющиеся под действием внешних факторов. В зависимости от природы этих компонентов минеральные воды классифицируются по пяти технологическим группам, для каждой из которых применяют специальные виды обработки, дополнительно к рассмотренным.

I группа -- неуглекислые (не содержащие СО₂) воды, не имеющие в своем составе легкоокисляемых компонентов. К этой группе относятся преимущественно сульфатные и хлоридные минеральные воды с минерализацией 10-15 г/дм³. Схема обработки обычная, включая насыщение углекислым газом.

II группа -- углекислые (содержащие СО₂). Если в них отсутствуют легкоокисляемые компоненты, обработка проводится по обычной схеме, но в условиях, обеспечивающих минимум потерь диоксида углерода, растворенного в воде. Транспортируют и хранят под давлением СО₂. Сатурацию проводят без деаэрации.

III группа -- воды, содержащие железо в количестве более 5 мг/дм³. Биологической активностью обладает Fe⁺². Во избежание окисления железа, что сопровождается образованием осадков, в воду вносят растворы аскорбиновой или лимонной кислоты. Стабилизирующие растворы вносят, как правило, в трубопровод перед сатуратором с помощью дозирующего устройства. Доза аскорбиновой кислоты 30-80 мг/дм³, лимонной 40-100 мг/дм³ в зависимости от концентрации железа.

IV группа -- гидросульфидные и гидросульфидно-сероводородные, содержащие сероводород до 20 мг/дм³ и гидросульфид-ионы до 30 мг/дм³. Эти восстановленные формы серы склонны к окислению с образованием коллоидной серы, которая придает воде устойчивую опалесценцию. Поскольку эти соединения не обладают полезными свойствами, их удаляют продувкой углекислым газом. При этом гидросульфид-ионы превращаются в сероводород: HS^-+ H⁺= H₂S, сероводород выносится из воды током углекислого газа. Окончательную очистку от сероводорода проводят при деаэрации воды. Обработку воды проводят в барботажном резервуаре при высоте слоя воды не более 2 м, который устанавливают в помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией. Обработку проводят после каптажа.

V группа -- воды, содержащие сульфатвосстанавливающие бактерии, которые превращают сульфат-ионы в коллоидную серу. Жизнедеятельность этих бактерий подавляют введением активного хлора в воду перед фильтрацией. Такую воду разливают редко.

В минеральных водах периодически контролируют солевой состав, а также содержание СО₂, органолептические показатели в каждой партии. Органолептическая оценка проводится по 25-балльной шкале аналогично безалкогольным напиткам.

Хранят минеральные воды в бутылках в проветриваемых темных помещениях при температуре от 5 до 20 °С. Бутылки с минеральной водой, укупоренные кроненпробками с прокладками из цельнорезаной пробки, хранят в горизонтальном положении в ящиках или в штабелях без ящиков высотой не более 18 рядов, а укупоренные кроненпробками с прокладками из пластизолей -- и в горизонтальном, и в вертикальном положении.

Бутылки, укупоренные кроненпробками из цельнорезаной пробки, допускается хранить на предприятии-изготовителе в вертикальном положении не более 5 дней.

Допускается при хранении появление на внешней поверхности кроненпробок отдельных пятен ржавчины, не нарушающих герметичности укупоривания.

Гарантийный срок хранения - 4 месяца для железистых вод, 12 месяцев -- для остальных вод со дня их розлива.

Контрольные вопросы и задания

1. Приведите классификацию минеральных вод. Какие вещества, содержащиеся в воде, обладают лечебным действием?

2. Охарактеризуйте способы добычи и транспортирования минеральной воды, позволяющие сохранить ее качество.

3. Приведите схему обработки и розлива минеральных вод в зависимости от их состава.

14. Источники инфекции в производстве пива и безалкогольных напитков. Методы дезинфекции

14.1 Источники инфекции на пивобезалкогольном предприятии

Источниками инфекции в пивобезалкогольном производстве являются сырье, вода, воздух, зерновая пыль, производственные дрожжи, исправимый брак пива, промывные воды, технологическое оборудование, трубопроводы, производственный персонал.

Пыль является основным переносчиком микроорганизмов. Особенно опасно соседство пивобезалкогольного завода с другими производствами, использующими микроорганизмы: спиртовых, дрожжевых, уксусных заводов, элеваторов. На самом предприятии зерноочистительное, дробильное, солодополировочное оборудование должно быть удалено от основных производственных цехов, и иметь приточно-вытяжную вентиляцию, аспирационное оборудование.

Производство солода. Основные микроорганизмы, повреждающие солод - плесневые грибы. Ячмень заражается полевыми грибами родов Alternarium, Fusarium. При неправильном хранении зерна развиваются плесени хранения родов Аspergillus (в т.ч. A. Flavus, накапливающий афлатоксины), Penicillium. На поверхности солода много молочнокислых бактерий, диких дрожжей. При развитии на поверхности зерна плесневых грибов в солод проникают токсины, другие метаболиты, которые снижают качество пива. Метаболиты многих грибов придают солоду интенсивный дурной запах (мелассный, прогорклый, терпкий). При хранении ячменя необходимо соблюдать температурный и влажностный режим, не допускать образования спор, так как нет эффективных способов борьбы с ними.

Во избежание обсеменения при солодоращении не допускается повреждения зерен, хранения свежепроросшего солода. Солод сразу должен направляться на сушку, где снижается его обсемененность.

В производстве пива на стадии затирания могут развиваться термофилы при длительных остановках на паузе 50 ⁰С. При этом увеличивается кислотность, тормозится ферментативный гидролиз. Опасны предзаторники, вытяжные трубы заторных аппаратов, в которых могут развиваться плесени и бактерии. Микроорганизмы, развивающиеся на хмеле при его неправильном хранении, могут портить вкус пива.

Опасным с точки зрения инфицирования является теплообменник сусла. На всех участках производства инфекция возникает в труднодоступных местах, провисающих трубопроводах, швах, стыках, закруглениях, в пивном камне и др.

Засевные дрожжи являются технически чистыми. Их необходимо промывать холодной водой 1-2 раза в день, можно использовать без промывки, но не допускать длительное хранение. При небольшом инфицировании рекомендуется проводить кислотную обработку.

Пиво наиболее часто инфицируется молочнокислыми бактериями родов Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, особенно на стадии дображивания и розлива, когда удалены дрожжи. Они образуют молочную кислоту, ацетомолочную кислоту, диацетил, эфиры. При их развитии замедляется брожение, образуется большое количество диацетила, появляется прогорклый, маслянистый, медовый привкус.

Дикие дрожжи родов Saccharomyces (S.uvarum, S.diastaticus) вызывают помутнение пива с образованием заметных осадков. В пиве появляется посторонняя неприятная, «царапающая» горечь. При заражении отдельными видами диких дрожжей пиво имеет очень высокую степень сбраживания до 90-92 % и пустой грубый вкус. Мелкие клетки диких дрожжей могут проходить через кизельгуровый фильтр.

Энтеробактерии являются сапрофитами и обладают патогенными свойствами. К ним относят бактерии родов Escherichia, Enterobacter, Klebciella, Obesumbacterium. Образуют из глюкозы различные органические кислоты. Некоторые из них накапливают заметные количества диметилсульфида, что придает пиву запах и вкус вареных овощей, сельдерея, фенола.

Для поддержания микробиологической чистоты производства важную роль имеет тщательная мойка и дезинфекция.

14.2 Принципы мойки и дезинфекции. Факторы, влияющие на эффективность мойки и дезинфекции. Моющие и дезинфицирующие средства

Оборудование и трубопроводы загрязнены различными органическими веществами: белками, жирами, углеводами, и неорганическими солями. Для обеспечения хорошего санитарного состояния производства необходимо создать систему очистки, мойки и дезинфекции.

Можно сформулировать несколько принципов мойки и дезинфекции.

1. Определение объектов, нуждающихся в обработке и стандарта их чистоты.

Стандарты чистоты:

А) физический (нет видимых загрязнений);

Б) химический (нет химических соединений на поверхности оборудования, вода стекает равномерной пленкой);

В) микробиологический (стерильность). Оборудование может иметь, например, микробиологическую стерильность, но не быть химически чистым.

Например, варочные агрегаты должны иметь стандарт А и Б; другое технологическое оборудование Б и В.

Для обеспечения стандарта чистоты А и Б используют детергенты (моющие средства), для В - дезинфицирующие средства.

2. Совместное действие нескольких факторов: механического воздействия (для мойки), времени, температуры, рН (для дезинфекции), концентрации моющих и дезинфицирующих средств.

Первый этап обработки оборудования - мойка.

При мойке выделяют 4 стадии:

1) Обволакивание и набухание грязи.

2) Физические и химические реакции растворения грязи.

3) Удаление загрязнений и их стабилизация в растворе (для предотвращения повторного оседания.

4) Удаление загрязненных моющих растворов путем ополаскивания.

Различают способы мойки:

1. Ручная мойка

2. Мойка заполнением

3. Мойка при высоком и низком давлении

4. CIP - безразборная мойка. Бывает мойка оборотная - растворы собираются и после коррекции используются повторно и одноразовая - растворы после мойки сбрасываются.

5.Пенная очистка для стен, пола и наружных поверхностей оборудования, блока розлива, транспортеров.

Безразборная мойка (CIP) эффективна для больших производств, в которых используются емкости больших объемов, ручная мойка которых затруднена или вовсе невозможна.

Станция CIP включает следующие аппараты:

· накопительный резервуар для свежей воды;

· резервуар для оборотной воды;

· резервуар для раствора кислоты;

· резервуар для раствора щелочи;

· резервуар для дезинфицирующего раствора или горячей воды;

· циркуляционный насос;

· станцию нагрева;

· соединительные трубопроводы и запорную арматуру.

Из этой системы резервуаров моющие растворы под напором закачиваются в емкостное производственное оборудование и трубопроводы. Продолжительность обработки, объем, температура определяются на основе производственного опыта.

Рекомендуемая последовательность операций:

1. Первичное ополаскивание водой 3-5 минут. Используется, как правило, оборотная промывочная вода с предыдущего цикла

2. Мойка щелочным раствором в режиме циркуляции, концентрация раствора 1-2 %, температура 70 ⁰С, продолжительность 30-50 минут

3. Промежуточное ополаскивание водой 4-5 минут

4. Мойка 1-2 %-ным раствором азотной кислоты 10-15 минут

5. Промежуточное ополаскивание водой 2-3 минуты

6. Промывка дезинфицирующим раствором 15-20 минут

После каждой промывки раствор вытекает 1-3 минуты.

Для предотвращения попадания загрязнений из одного цеха в другой, устанавливают несколько локальных станций CIP. Например:

· Станцию для мойки варочного цеха и линии перекачки сусла

· Станцию для мойки трубопроводов нефильтрованного продукта

· Станцию для мойки танков с нефильтрованным пивом и ЦКБА

· Станцию для мойки участка фильтрованного пива и цеха розлива.

Мойку оборудования цеха брожения, дображивания и ЦКБА проводят щелочным раствором с температурой не более 35 ⁰С. Однако следует учитывать, что СО₂, остающийся в аппаратах, реагирует со щелочью и снижает эффективность мойки. Рекомендуется вытеснять СО₂ воздухом или проводить только кислотную мойку. Для повышения эффективности такой мойки используют кислотные моющие средства на основе азотной и фосфорной мойки с добавлением глюконовой кислоты, ПАВ и антивспенивателей. Такой вид мойки используется для форфасов.

Моющие растворы при оборотной мойке могут быть использованы не более 2-х раз, один раз для основной мойки, второй - для первичной. Затем растворы либо выбрасывают, либо очищают отстаиванием с последующим фильтрованием.

Мойку оборудования с использованием CIP проводят путем разбрызгивания моющих средств моющими головками. Разбрызгивание проводят при высоком избыточном давлении до 60 бар (для механической мойки) или чаще при низком избыточном давлении до 6 бар, при этом на стенки емкости подают моющий раствор из расчета 20-70 м³/ч, происходит преимущественно химическое воздействие.

Моющие средства. Выбор их зависит от вида и степени загрязнений, доступности, материала оборудования.

Щелочные средства плохо диспергируются, образуют осадки с солями жесткости и взаимодействуют с СО₂.

Увеличение эффективности обработки достигается добавлением:

- тензидов (ПАВ) для удаления водонерастворимых жидких веществ;

- комплексообразователей: нитрилотриуксусной (НТА), этилендиаминтетрауксусной (ЭДТА) кислот, солей фосфоновых и поликарбоновых кислот - для удаления водонерастворимых твердых веществ.

При использовании НТА, ЭДТА - большой расход; фосфаты - не термостабильны. Лучше применять фосфонаты и поликарбонаты. Тензиды анионактивные используют для пенной мойки; катионактивные (КВАТы) для дезинфекции; неионогенные, амфотерные - для снижения поверхностного натяжения.

Из щелочных моющих средств наиболее распространены щелочь (каустическая сода), кальцинированная сода (Nа₂СО₃), их смеси.

Кислотные средства используются для растворения пивного камня, для мойки емкостей с СО₂ без его удаления. В качестве кислотных средств применяют, в основном, азотную, фосфорную кислоты для обработки оборудования, соляную, серную, сульфоновые - для мойки бутылок.

Кислотная мойка используется после щелочной. В кислотные моющие средства добавляют ингибиторы коррозии и диспергаторы.

Снижение эффективности действия моющих растворов:

- при высокой жесткости воды;

- при высокой загрязненности (необходима предварительная мойка водой);

- при наличии СО₂ (для щелочной мойки);

- при низкой концентрации моющих растворов (оптимальная 2-3 %);

- короткое время обработки;

- низкая скорость циркуляции растворов (при безразборной мойке).

Дезинфекция проводится после мойки оборудования или совмещается с мойкой.

Различают способы дезинфекции:

А) химическую дезинфекцию. При этом вещество наносится на поверхность, выдерживается 30-60 секунд и смывается водой. Температура соответствует температуре, при которой работает оборудование.

Б) термическую дезинфекцию. Нагревают паром с температурой около 90 ⁰С и выдерживают 90-100 минут. Используется редко.

В) хемотермическую. Обработка дезинфектантом при температуре 60-100 ⁰С.

В дезинфицирующие средства также добавляют тензиды и комплексообразователи.

Снижение эффективности действия дезинфицирующих средств вследствие:

- реагирования с белками и другими соединениями;

- низкой температуры;

- невозможности проверить концентрацию (поэтому используют однократно);

- взаимодействия с моющими растворами (поэтому надо их смывать);

- узкого спектра действия (на некоторые группы микроорганизмов).

Наиболее широко используются дезинфицирующие средства:

- соединения хлора - действуют на все виды микроорганизмов, применяют в щелочной среде. Используют хлорную известь (смесь гипохлорита, хлорида и гидроокиси кальция, содержит 35-38 % активного хлора), антиформин (смесь хлорной извести, кальцинированной соды Nа₂СО₃ и каустической соды NаОН, концентрация активного хлора 1,5-2 г/дм³), диоксид хлора, хлорамин, хлорфосфаты и др. Недостатки - взаимодействуют с белками, могут давать посторонние привкусы, температура обработки не более 25 ⁰С, ограниченная стойкость при хранении.

- надуксусная кислота - одно из наиболее эффективных средств. Действует на все виды микроорганизмов - бактерии, дрожжи, грибы, споры, вирусы, для уничтожения плесеней необходимы высокие концентрации и длительное воздействие; хорошо смывается, эффективна при низких температурах. Недостатки - взаимодействует с белками, имеет резкий запах. Используется в закрытых системах (безразборная мойка).

- альдегиды (формальдегид). Действует на все микроорганизмы, кроме вирусов, не вызывает привыкания микроорганизмов. Недостатки - взаимодействуют с белками, раздражают слизистые оболочки, медленно действуют, не стабильны в щелочной среде.

- четвертичные аммонийные соединения (бигуаниды, олигомеры, катамин АБ, кваты, производные жирных аминов). Не действуют на споры и слабо - на вирусы. Не имеют запаха, можно использовать в открытых системах, не разрушают материал оборудования, можно применять многократно. Недостатки - адсорбируются на оборудовании, плохо смываются, микроорганизмы быстро привыкают к ним. Амины имеют подобный спектр действия.

На основе этих веществ создаются современные комплексные дезинфицирующие средства. Как правило, они продаются под торговыми марками разными фирмами: Делер ( препараты компании «Тензид Хеми»: римазан, римацид, санал и др), Доктор Вайгер (серия «Неомоскан»), Дорверт (септабик, септодор) и др. Более подробно о дезинфицирующих средствах в []

Спектр реагентов компании «Тензид Хеми» приведен в таблице 9.

Проведение дезинфекции рекомендуется при остановке производства на срок более 8 часов путем заполнения оборудования.

Нет идеального моющего и дезинфицирующего средства, которое было бы эффективно, не портило бы оборудования, было экономичным, стойким.

Кислые средства в концентрации 1-2 % разъедают металлы, но не действуют на лаки и эмали. В частности, пивной камень удаляют только кислотами (азотной, соляной). Щелочные - корродируют железо, разрушают алюминий, цинк, разъедают лаки, а в больших концентрациях - эмали. Щелочные средства разрушают резиновые шланги, для их мойки можно применять только слабощелочные растворы. Стойки ко всем дезинфицирующим средствам пластмассы, стекло. Нержавеющая сталь стойка к большинству моющих и дезинфицирующих средств, однако, широко используемая хромо-никелевая сталь неустойчива против хлорсодержащих средств.

Таблица 9 - Реагенты для санитарной обработки

Для CIP
Мойка
Щелочная	Кислотная
Роналин ХТФЛ	Санал-АТХ
Рималкан-АФ+ рималкан-АД	Вайкоцид-С2
Роналин-РДФЛ	Вайкоцид
Рималкан-АФ	Римацид-СП
Дезинфекция
Римацон-Хлор	Санал -ПЕ
	Вайкопер-ЛФ10
Римазан-ФАУ
Для санитарной обработки заполнением
Мойка
Щелочная	Кислотная
Рималкан-АФ + рималкан-КУ	Санал-ОДФЛ+ вайкоцид
Рималкан-АФ+роналин-РДФЛ	Римацид-Сп+вайкоцид-С»
Рималкан- АФ+роналин ХТФЛ	Санал-ОДФЛ+санал-АТХ
	Римацид-СП+вайкоцид
Дезинфекция
Римацон-Хлор	Санал-ПЕ
	Вайкопер-ЛФ10
Римазан-ФАУ

14.3 Мойка бутылок

Мойка бутылок проводится как для оборотной посуды, так и для новой.

Новая посуда доставляется различными видами транспорта, упакованная в ящики, коробки, поддоны, кули и т.д., либо навалом. Ее принимают по количеству и качеству, отдельно учитываются разбитые бутылки как стеклобой. Новые бутылки загрязнены стеклянной пылью, стружками, соломой. Их только ополаскивают.

Оборотная посуда поступает из торговой сети в отсортированном виде по вместимости и форме. Не подлежат приемке бутылки с повреждениями, а также повышенной загрязненности. К посуде повышенной загрязненности относят бутылки с остатками масел, дурно пахнущих и красящих веществ, с высохшими пленками сладких напитков и т.п., так как они загрязняют моющие растворы. В бутылках также могут находиться посторонние предметы: солома, осколки стекла. Поэтому при приеме посуда должна предварительно отбраковываться приемщиками.

Хранят бутылки в закрытых складах, а также под навесом или на огражденных площадках в ящиках или других видах упаковки, не более 6-8 рядов в штабелях.

Мойка посуда осуществляется на промышленных бутыломоечных машинах различных марок в зависимости от производительности и конструкции: Т1-АМЕ-6, АММ-6, АММ-12, которые входят в состав автоматизированных линий розлива.

Бутылки повышенной загрязненности предварительно моют с применением моющих средств вручную при помощи ершей и щеток. Ручную мойку проводят в специальном отделении в ваннах из нержавеющей стали. Бутылки, загрязненные минеральными осадками, моют 5 %-ным раствором соляной кислоты; маслами и подобными веществами - 3 %-ным раствором щелочи. После кислотной мойки бутылки ополаскивают горячей и холодной водой.

Остальные бутылки с повышенной и нормальной загрязненностью моют в бутыломоечных машинах щелочными растворами повышенной концентрации. В бутыломоечной машине бутылки проходят несколько щелочных ванн, где подвергаются отмочке, обработке моющим раствором, шприцеванию внутренней поверхности и ополаскиванию водой. Общее время пребывания бутылок в машине около 16 минут.

Мойка бутылок осуществляется на бутыломоечных машинах с использованием моющих средств.

К моющим средствам для бутылок предъявляется ряд требований:

· они должны хорошо смачивать поверхность бутылок;

· растворять загрязнения;

· омылять жировые включения, диспергировать и уносить коллоидные частицы;

· обладать бактерицидным действием;

· не быть токсичными;

· не оказывать влияния на стекло;

· хорошо удаляться после мойки;

· не выделять при взаимодействии с солями жесткости осадков на поверхности бутылок;

· не вызывать коррозию бутыломоечных машин.

Моющие средства, используемые в настоящее время на заводах, полностью не удовлетворяют всем требованиям, поэтому, как правило, их комбинируют.

В качестве основного моющего средства используют раствор каустической соды - NаОН. Эффективность его действия можно повысить при добавлении слабых щелочей, фосфатов, синтетических моющих средств.

Чаще всего используют кальцинированную соду (Nа₂СО₃), тринатрийфосфат, тринатрийпирофосфат, триполифосфат, метасиликат натрия, различные органические поверхностно-активные вещества.

Щелочные растворы нейтрализуют органические кислоты, омыляют жир, способствуя его переходу в раствор. Полифосфаты связывают соли жесткости и переводят их в водорастворимые соединения, препятствуя оседанию их не поверхности деталей моечной машины. Метасиликат натрия обладает хорошими эмульгирующими и флотационными свойствами, он уменьшает пенообразование в машинах, но хуже других средств смывается с поверхности бутылок. Очистка стеклянной тары от загрязнений является сложным процессом. Зачастую твердые загрязнения образуют на поверхности механически прочные пленки, поэтому в процессе их удаления необходимо комплексное воздействие не только химических средств, но и физико-химическое и механическое. Как известно, вода обладает плохой смачивающей способностью в отношении неоднородных поверхностей вследствие высокого поверхностного натяжения. Для понижения поверхностного натяжения можно добавлять поверхностно активные вещества (ПАВ). ПАВ, сорбируясь на частичках загрязнений в процессе мойки, образуют вокруг них пленку, что способствует отрыванию частичек загрязнений от стекла. Пленка также препятствует последующему слипанию частичек, в результате чего они удаляются с моющими растворами.

Наибольшее распространение получили анионактивные синтетические средства, обладающие свойствами ПАВ. Они имеют одну или несколько функциональных групп, при диссоциации образуют отрицательно заряженные ионы. К ним относятся алкилсульфонат и алкилбензолсульфонат (сульфонолы).

При добавлении к щелочному раствору 0,2 % сульфонола, поверхностное натяжение воды снижается в 2 раза, при этом снижается расход щелочи. Качество мойки бутылок зависит также от температуры и концентрации моющего раствора, от способа и продолжительности его воздействия. Температура мойки должна быть 75-80 ⁰С, однако температурный перепад при переходе из одной ванны в другую не должен превышать 38-40 ⁰С, иначе возможен бой бутылок.

Для усиления воздействия раствора применяют гидродинамическое воздействие в виде шприцевания или обработки щетками. Однако последний способ усложняет конструкции машин и в настоящее время не используется.

Концентрация моющих растворов обычно в зависимости от степени загрязненности принимается в диапазоне 1,5-2 %. Жесткость воды для мойки бутылок не должна превышать 1,8 ⁰Ж.

Из современных моющих средств используют препараты зарубежного производства. Для активации щелочи и в качестве пеногасителя фирмой Dцhler (Германия) предлагается препарат Sanal-ZL. Он также способствует получению блестящей поверхности бутылок. Его применяют в виде 0,1-,5 %-ного раствора.

Немецкой фирмой Tensit-Chemie предлагается для дезинфекции зон ополаскивания препарат Rimazon-CL, в качестве стабилизатора жесткости воды, для предотвращения образования накипи и растворения уже имеющейся - Rimaplex-НО5, в качестве пеногасителя - Rimagents-Spez.

Все они используются как добавки для улучшения качества мойки бутылок, но моющей основой является раствор щелочи. Концентрация щелочи в ваннах БММ находится в диапазоне 1,5-2,5 % в зависимости от температуры, загрязненности бутылок. Принципы мойки и факторы, влияющие на ее эффективность аналогичны, рассмотренным при мойке оборудования. Эффект мойки усиливается при многократном гидродинамическом воздействии, поэтому используют несколько ванн и шприцевание в БММ.

Моющие щелочные растворы готовят либо непосредственно в ваннах БММ, либо в специальном щелочном отделении в сборниках, объем которых равен объему ванны БММ. В процессе мойки бутылок раствор разбавляется, уносится с бутылками, концентрация его уменьшается на 0,1 % в час. Необходимо предусматривать мерники с концентрированной щелочью для коррекции раствора. Концентрацию проверяют титрованием раствором соляной кислоты 0,1 моль/дм³ и рассчитывают по формуле: С_щ= V_к*0,04*100/V_щ, %.

V_к - объем соляной кислоты, пошедший на титрование, см³, V_щ - объем раствора щелочи, взятый на титрование, см³, 0,04 - переводной коэффициент.

Контроль концентрации моющих растворов должен регулярно проводится лабораторией, при необходимости свежий раствор добавляют из мерников. Щелочь поступает на завод в твердом виде в металлических барабанах или в виде концентрированного раствора (43-52 %) в цистернах. Твердую щелочь растворяют в ваннах при нагревании паром через барботер до температуры 40-50 ⁰С. Для безопасности концентрированные растворы перекачивают с помощью вакуума.

Расход моющих растворов достаточно большой, поэтому экономически эффективно проводить их регенерацию. Для этого раствор сливают, фильтруют через сетку, песочный или гравийный фильтр, можно также отстаивать, затем концентрированной щелочью доводят до нужной концентрации и используют повторно.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите основные источники инфекции в производстве солода, пива, безалкогольных напитков.

2. Сформулируйте принципы мойки и дезинфекции. Как определяется стандарт чистоты в зависимости от вида и назначения оборудования?

3. Какие факторы влияют на эффективность мойки и дезинфекции?

4. Назовите стадии мойки при воздействии моющих средств.

5. Какие основные способы мойки используются в промышленности?

6. Назовите основные виды моющих средств и добавки к ним для усиления моющего эффекта.

7. Какие факторы снижают эффективность действия моющих растворов?

8. Дайте сравнительную характеристику способов дезинфекции. Какие факторы снижают эффективность дезинфицирующих средств?

9. Приведите характеристику наиболее широко используемых дезинфицирующих средств, их достоинства и недостатки.

10. Какие моющие средства используются для мойки бутылок?

11. Как готовятся и регенерируются моющие растворы для мойки бутылок?

Список рекомендуемой литературы

Основная

1. Технология солода, пива и безалкогольных напитков /Калунянц К.А., Яровенко В.Л., Домарецкий В.А., Колчева Р.А. - М.: Колос, 1992. - 446 с.

Дополнительная

2. Балашов В.Е., Рудольф В.В. Техника и технология производства пива и безалкогольных напитков. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 248 с.

3. Беленький С.М., Лаврешкина Г.П., Дульнева Т.Н. Технология обработки и розлива минеральных вод. - М.: Агропромиздат, 1990. - 151 с.

4. Бурачевский И.И., Скрипник К.И. Современные способы получения полуфабрикатов ликерно-водочного производства. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.- 136 с.

5. Домарецкий В.А. Производство концентратов, экстрактов и безалкогольных напитков. - К.: Урожай, 1990. -248 с.

6. Доронин А.Ф., Шендеров Б.А. Функциональное питание. - М.: ГРАНТЪ, 2002. - 296 с.

7. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская О.А. Микробиология в пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 501 с.

8. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: пер. с нем. - Спб.: Профессия, 2001. - 912 с.

9. Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. - М.: Колос, 2001. - 256 с.

10. Рудольф В.В. Производство кваса. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 152 с.

11. Рудольф В.В., Балашов В.Е. Производство безалкогольных напитков и розлив минеральных вод. - М.: Агропромиздат, 1988. - 287 с.

12. Рудольф В.В., Денщиков М.Т. Оборудование фруктовых вод. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 270 с.

13. Рудольф В.В., Орещенко А.В., Яшнова П.М. Производство безалкогольных напитков: справочник. - Спб: Изд-во "Профессия", 2000. - 360 с.

14. Рудольф В.В., Яшнова П.М., Орещенко А.В. Справочник мастера производства безалкогольных напитков. - М.: Агропромиздат, 1991. - 191 с.

15. Сборник технологических инструкций, правил, методических указаний и нормативных материалов по безалкогольной промышленности. Т. 1-4. - М.:НПО НМВ, 1991.

16. Технология получения концентратов квасного сусла, кваса и напитков на зерновом сырье /Поляков В.А., Берестень Н.Ф., Орещенко А.В. и др. Обзорная информация. Серия 22 Пивобезалкогольная промышленность. - М.:АгроНИИТЭИПП, 1987.- 32 с.

17. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. - СПб.: Профессия, 2003.-304 с.

18. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы / под ред. Флауменбаума Б.Л.- М.: Колос, 1993. - 320 с.

19. Шуман Г. Безалкогольные напитки: сырье, технология, нормативы. - Спб.: Профессия, 2004. - 278 с.

Размещено на Allbest.ru