Технология изготовления газированных безалкогольных напитков

Введение 

Производство газированных безалкогольных напитков  - развивающаяся отрасль пищевой промышленности, вырабатывающая продукты питания повседневного спроса.

В последние годы производство безалкогольных напитков и минеральных  вод развивается достаточно высокими темпами. Развитие рынка безалкогольных напитков и минеральных вод в  России по качественным характеристикам  соответствует мировым тенденциям. Запасы минеральных (лечебных, лечебно-столовых) в Российской Федерации практически  не ограничены, а их уникальность предоставляет  возможность для развития прямых связей с зарубежными странами по поставкам на экспорт. Постепенно восстанавливаются  позиции национального русского напитка – кваса брожения с  длительным сроком хранения. В последние  годы вырос спрос на негазированные питьевые воды, при том, что 10 лет назад такой воды не производилось. Мощности по производству безалкогольных напитков используются на 54%, минеральным водам – на 58%. В отрасли имеются внутренние резервы для дальнейшего их развития. Да и по уровню потребления минеральных вод и безалкогольных напитков Россия в настоящее время отстает от многих зарубежных стран.

Актуальностью настоящей  работы обусловлена необходимостью внедрения новых прогрессивных технологий, основанных на интенсификации производственных процессов, повышения качества и улучшению дизайна оформления, а также наращиванию выработки напитков на натуральной основе  и с использованием нетрадиционного сырья.

Основной целью данного  курсового проекта является совершенствование  технологии изготовления безалкогольных напитков высокого качества в условиях малого предприятия на основе  безотходной  технологии, с использованием более  дешевого сырья.

В соответствии с поставленной целью выдвигаются следующие  задачи:

- представить характеристику  готового продукта, сырья, используемого  для его производства и методы  их технохимического контроля;

- рассмотреть теоретические  основы производства газированных  безалкогольных напитков;

- разработать технологию  изготовления безалкогольных напитков;

- выбрать машинно-аппаратурную  схему производства;

- предложить технологическую  схему производства;

- провести расчет материального  баланса;

- произвести выбор основного  оборудования и дать его описание.

Внедрение данного проекта  позволит обеспечит выпуск безалкогольной продукции с высокими органолептическими показателями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1 Технологическая  часть

 

1. Характеристика готового продукта

Газированная вода - питьевая вода, насыщенная диоксидом углерода до содержания 0,4….0,5 % к массе воды, с кисловатым вкусом, своеобразной свежестью и способностью хорошо утолять жажду. Искусственно минерализированные воды представляют собой бесцветные растворы химически чистых солей натрия, кальция и магния в воде, насыщенной диоксидом углерода.

Минеральные воды разделяют  на природные столовые (минерализация  которых не превышает 1,0 мг/дм³), лечебно-столовые (с минерализацией 1,0….10,0мг/дм³) и лечебные (с высокой степенью минерализации 10,0…15,0 мг/дм³) и содержанием биологически активных компонентов – йод, мышьяк, бор и др.). В зависимости от химического состава минеральные воды подразделяют на 31 группу (гидрокарбонатную, натриевую, сульфатную, магниево-кальцевую и др.).

Газированные фруктовые воды представлены двумя группами напитков: общего назначения (водные растворы купажных смесей сахарного сиропа, фруктово-ягодных соков и морсов, натуральных экстрактов, пищевых кислот и красителей) и для больных диабетом ( сахароза заменена ксилитом, сорбитом или сахарином).

 На основе некоторых  растений (женьшень, элеутерококк, аралия  маньчжурская, и др.) собраны тонизирующие  напитки. Безалкогольные витаминизированные напитки содержат витамин С  в пределах 150….160 мг/л, а также витамины группы В В₁ -1,0…1,2 мг/л, В₂ -0,6….1,0 мг/л, В₆ – 1,5…2,5 мг/л).

Сухие напитки выпускают  в виде шипучих (состоят из смеси  сахара, виннокаменной кислоты, пищевых  эссенций, плодово-ягодных экстрактов, а также пищевой соды) и нешипучих (не содержат пищевую соду). Освоен выпуск сыпучих напитков в виде таблеток и порошка.

Особенности производства и  потребления готовой продукции. Если газированные напитки готовят  на полуфабрикатах, то все плодово - ягодные соки фильтруют, а концентраты и экстракты разбавляют  подработанной питьевой водой в отношении 1:5, смесь отстаивают в течение 2…5 ч, а затем фильтруют. Ароматные настои и эссенции перед подачей в купаж фильтруют, а колер предварительно растворяют в воде в соотношении 1:5. Все кристаллические пищевые кислоты заданы в купаж в виде 90%-ного водного раствора, а молочную кислоту в жидком виде. Конвертированный белый сахарный сироп перед купажированием фильтруют, осветляют и охлаждают до 20 ⁰С.

Купажные сиропы из полуфабрикатов готовят одним из трех способов – холодным (для приготовления напитков с добавлением цитрусовых настоев, концентратов, композиций и натуральных эссенций, полугорячим (часть сока или вина подают сироповарочный аппарат для варки для варки с сахаром) и горячим (всю норму плодово – ягодного сока или вина вносят в сироповарочный аппарат). Два последних способа предусматривают совмещение процессов купажирования и инверсии сахарозы, происходящих под действием кислот и соков, добавляемых вместо воды при варке сиропа.

Готовые напитки должны быть  прозрачными, без осадка и посторонних  взвешенных частиц. Цвет напитков должен соответствовать установленным  эталоном цветности для каждого вида напитка. Вкус и аромат должны соответствовать исходному сырью, из которого изготавливают напитки. Насыщенность напитка диоксидом углерода должна быть выражена обильным и продолжительным выделением газа.

Сокосодержащие фруктовые напитки, фасованные в стеклянную тару, при хранении должны быть защищены от попадания прямых солнечных лучей. Сроки годности сокосодержащих фруктовых напитков устанавливает изготовитель с указанием условий хранения (рекомендуемые условия и периоды хранения, в течении которых сокосодержащие фруктовые напитки сохраняют свое качество, приведены в приложении 1

 

Метод определения прозрачности соков  и экстрактов и растворимости  экстрактов

Для проведения испытания  должны применяться следующая аппаратура и материалы:

- весы лабораторные общего  назначения по ГОСТ 24104-2001 с наибольшим  пределом взвешивания 200 г и  пределом допускаемой погрешности  не более +/- 2,00 мг;

- термометр ртутный стеклянный  лабораторный типа ТЛ с пределами  измерения температуры от 0 до 100 ^оС, с погрешностью измерения не более +/- 1 ^оС по ГОСТ 28498-90;

- цилиндр мерный стеклянный  вместимостью 100 см³ по ГОСТ 1770-74;

- стакан лабораторный  вместимостью 50 см³ по ГОСТ 25336-82;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Проведение испытания

10 г экстракта отвешивают  в стаканчике с погрешностью  не более +/- 0,1 г и без потерь  переносят в мерный цилиндр  вместимостью 100 см³, доливают дистиллированной водой до 100 см³, тщательно перемешивают и оставляют стоять на 2 ч при 18-20 ^оС. Отстоявщийся разбавленный экстракт рассматривают в проходящем свете. Отсутствие помутнения и сгустков указывает на полную прозрачность и растворимость экстракта.

Для определения прозрачности сока в мерный цилиндр вместимостью 100 см³ наливают 100 см³ испытуемого сока, оставляют стоять на 2 ч при 18-20 ^о С и определяют его прозрачность визуально.

Турбидиметрический  метод  определения мутности соков и  экстрактов

Метод основан на турбидиметрии, заключающейся в измерении светового потока, проходящего сквозь слой продукта.

Мутнометр с диапазоном измерения 0-100 формазинных едениц, с допускаемой погрешностью измерения не более 0,5 формазинных едениц, с автоматической компенсацией окраски испытуемых продуктов.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-88, с наибольшим пределом взвешивания 200 г и пределом и пределом допускаемой погрешности не более +/- 2,00 мг.

Гидразин сернокислый  по ГОСТ 5841-74, ч.д.а.

Уротропин по ГОСТ 1381- 73, ч.д.а.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Колбы мерные вместимостью 100, 500 см³ по ГОСТ 1770-74.

Колбы конические вместимостью 250, 1000 см³ по ГОСТ 25336-82.

Пипетки вместимостью 10, 25 см³ , исполнения 2, и вместимостью 5 см³ исполнения 6, по НТД.

Приготовление исходной суспензии  формазина

Температура окружающей среды  и дистиллированной воды при приготовлении  растворов должна быть (20+/-2) ^о С.

1,00 г сернокислого гидразина помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³ , растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки, тщательно перемешивают и выдерживают 4 ч. Готовят три раствора в трех мерных колбах.

10,00 г  уротропина помещают  в мерную колбу вместимостью 100 см³ , растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки, тщательно перемешивают. Готовят три раствора в трех мерных колбах.

Водные растворы сернокислого гидразина и уротропина соединяют  попарно в трех конических колбах вместимостью 250 см³ и тщательно перемешивают. Смеси выдерживают 24 ч. Соединяют равные объемы суспензии формазина из трех конических колб в колбу вместимостью 1000см³ и тщательно перемешивают. Полученная суспензия содержит 1000 формазинных едениц.

Приготовление градуировочных суспензий формазина

Для получения суспензии 50 формазинных едениц в мерную колбу вместимостью 500 см³ пипеткой вносят 25 см³ суспензии, доводят до метки и тщательно перемешивают.

Для получения суспензии 5 формазинных едениц в мерную колбу вместимостью 500 см³ пипеткой вносят 2,5 см³ суспензии, доводят до метки и тщательно перемешивают.

Для получения суспензии 1 формазинных едениц в мерную колбу вместимостью 500 см³ пипеткой вносят 10 см³ суспензии 50 формазинных едениц, доводят до метки и тщательно перемешивают.

Градуировочные суспензии формазина хранят в колбах с притертыми пробками в холодильнике при температуре от 1 до 6 ^оС.

Проверка правильности показаний  мутнометра

Градуировочные суспензии формазина наливают в кювету мутнометра и проводят измерения по инструкции к прибору. Суспензии в кюветах не должны содержать пузырьков воздуха. Если таковые имеются, то заполнение повторяют. На стенках кюветы не должно быть пятен, отпечатков пальцев.

За результат измерения  принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. Расхождение  между результатами измерения и  шкалой прибора не должно превышать +/- 0,5 формазинных едениц. При превышении расхождения следует провести юстировку прибора.

Проведение измерений  и вычисление результатов

Сок или подготовленный экстракт наливают в кювету мутнометра и проводят измерения согласно инструкции к прибору. За окончательный результат измерения принимают выраженное целым числом среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, если расхождение между ними не превышает 1 формазинной еденицы при мутности менее 10 формазионных едениц; 2 формазинных едениц – при мутности более 10 формазинных едениц (Р = 0,95)

 

2. Характеристики исходного  сырья и материалов

Вода

Вода является одним из основных компонентов напитка, поэтому  ее состав существенно влияет на качество готового продукта.

Вода для напитков должна отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества». Кроме того, существуют дополнительные требования к воде технологического назначения, установленные «Технологической инструкцией по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков» ТИ-10-5031536-73-90, основные из которых приведены в таблице 1.1:

Таблица 1.1

 

 

Органолептические показатели
Запах при 20°С с подогреванием воды до 60°С, баллы, не более	2,0
Вкус и привкус при 20°С, баллы, не более	2,0
Цветность по платиново-кобальтовой  или нисцирующей шкале, градусы, не более	20,0
Мутность по стандартной  шкале, мг/дм3, не более	1,5
Химические показатели
Жесткость общая, мг·экв/дм3, не более	7,0
Щелочность, мг·экв/дм3, не более	1,0
Минеральные примеси, мг/дм3, не более:
марганец	0,1
железо	0,1
алюминий	0,1
сульфаты	100-150
Продолжение таблицы 1.1
хлориды	100-150
медь	1,0
цинк	5,0
нитраты	10,0
нитриты	следы
свинец	0,1
кремний	2,0
мышьяк	0,05
фтор	1,5
рН	3-6
Бактериологические показатели
Общее количество бактерий в 1 л, не более	100
Титр-коли, менее	300
Коли-индекс, более	3