Разработка способа применения электрохимически активированной воды в технологии пива и безалкогольных напитков

• Автор: Козлов, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время технологии производства напитков брожения пива и кваса, относящихся к популярным продуктам массового потребления, широко распространены на предприятиях малой производительности. Качество воды, применяемой в бродильных производствах, должно отвечать особым требованиям, обеспечивать при сбалансированном составе макро и микроэлементов отсутствие микроорганизмов, хлора, тяжелых металлов и других токсических элементов, органических контаминантов.
Большое значение качество и физикохимические свойства воды имеют для сравнительно нового сегмента рынка напитков напитков функционального назначения, содержащих физиологически функциональные ингредиенты, способные при регулярном потреблении улучшать состояние здоровья и, тем самым, помогающие устранению микронутриентиой недостаточности в пищевых рационах различных групп населения. Перспективность этой группы напитков определяется постоянством физиологических норм потребления воды в отличие от норм потребления белков, жиров и углеводов, которые периодически пересматриваются в связи с изменением образа жизни и питания человека.
При создании функциональных напитков основное внимание уделяется их ингредиентному составу, который формируется путем обогащения, комбинирования жидких основ или модификации водной фазы. Одним из перспективных компонентов для получения комбинированных напитков, обогащенных функциональными ингредиентами, является квас.
Как правило, состав и свойства воды, используемой в качестве основы функционального напитка, специально не корректируются. В то же время сегодня существуют способы и устройства, позволяющие изменять состав и свойства воды в широких пределах. Таким современным и актуальным способом является электрохимическая активация ЭХА, позволяющая направленно регулировать физикохимические свойства воды и водных растворов без введения какихлибо химических реагентов. Изменение состава и свойств
ч
жидкой основы напитков может изменять стабильность и эффективность функциональных ингредиентов в их составе, влиять на процесс производства напитков. то же время, направленное изменение состава и свойств исходной воды является способом формирования заданных свойств функционального напитка.

Актуальность

Например, существенное влияние на качество пива оказывает величина среды. Оптимальное значение составляет 4,2 4,4. При значении сусла в этом диапазоне созревание напитка протекает оптимальным образом, что, соответственно, улучшает вкус пива. К наиболее широко применяемым в пивоварении способам снижения относят умягчение воды. В табл. Цветность, град. Как видно из таблицы I, многие параметры качества воды, официально рекомендованной для производства пива, не совпадают с желаемыми технологическими параметрами применительно к каждой стадии процесса, найденными эмпирически за десятилетия развития пивоваренного дела. Очевидно, что эмпирический способ уменьшения в процессе брожения сусла за счет умягчения воды происходит за счет процессов взаимодействия ионов неорганических электролитов с органическими компонентами сусла, что может представлять собой весьма нежелательное явление ,,. Другим важнейшим физикохимическим параметром сусла, характеризующем процесс брожения, является окислительновосстановительный потенциал ОВП, характеризующий активность электронов в водных растворах ,. Окислительновосстановительный потенциал иначе, редокспотенциал в различных областях знания обозначают либо символом ср в физической химии, либо ЕЬ в биологии и медицине. Изменение ОВП характеризует степень увеличения восстанавливающей способности пива. Значение ОВП тесно связано с количеством кислорода, израсходованным дрожжами в процессе брожения. Мерой для редокспотенциала в пиве также считается либо величина г2 отрицательный логарифм парциального давления водорода гН2 1рН2 гН2 ЕЬ0, 2рН, либо содержание кислорода в пиве. Известно, что анаэробные микроорганизмы способны снижать ЕЬ среды, причем существует не только верхняя, но и нижняя граница ЕЬ, ниже которой невозможно развитие микроорганизмов. Иногда действие токсичных веществ на микроорганизмы объясняют изменением гН2 среды . Обычно, содержание кислорода в сусле после внесения дрожжей быстро падает и достигает значения 0,0, мг в 1 литре пива. При производстве пива пытаются исключить возможность попадания кислорода в пиво после внесения дрожжей в сусло. Таким образом, можно заключить, что вода для разных стадий процесса приготовления напитков брожения должна обладать целым рядом различных свойств величина , содержание растворенного кислорода, а также по некоторым показателям, в частности, ОВП, должна соответствовать критериям, не нашедшим отражения в существующих нормативных документах СанПиН 2. ТИ 6. Для предприятий пищевой промышленности предусмотрена целая серия дополнительных стадий обработки воды, которые, как предполагается, должны приблизить ее свойства и параметры к оптимальным для производства, в частности, пива и напитков. УФ излучением. В последнем случае толщина облучаемого слоя должна быть небольшой, причм помутнения и окрашенность уменьшают эффект облучения при высокой мутности требуется высокая доза облучения, УФлампы следует периодически менять, а их работу необходимо контролировать. Применяется обеззараживание с помощью хлорирования, которое не требует больших затрат, но приводит к образованию вредных веществ хлорфенолов, тригалогенметанов и др. Ни один из названных методов дополнительной обработки воды не позволяет достичь параметров, выверенных и установленных для каждого технологического процесса приготовления напитков брожения, благодаря опыту и многолетней практике изготовления таких напитков. Эти вопросы постоянно обсуждаются и находятся в поле зрения многих ученых и специалистов. В качестве примера можно привести ситуацию в Объединенных Арабских Эмиратах. Ежедневно там опресняют с помощью установок обратного осмоса более миллиона кубометров морской воды, но проблемы с качеством воды со временем только обостряются. Любые, самые совершенные методы оживления опресненной воды не обеспечивают должное качество напитков, изготовленных по традиционным европейским технологиям, несмотря на полное соответствие европейским нормам физикохимических параметров и химического состава искуственно приготовленной воды 7.