Розробка технологічної схеми виробництва безалкогольних напоїв на базі підприємства ТОВ

ВСТУП

Характеристика безалкогольних напоїв. В даний час випускають такі безалкогольні напої: газовану воду, газовані фруктові напої, сухі шипучі напої, мінеральні води. Всі ці напої насичені діоксидом вуглецю, який надає їм ігристості, свіжість і гостроту смаку. Насиченість діоксидом вуглецю забезпечує напоїв також підвищену біологічну стійкість.

Газована вода - це питна вода, штучно насичена діоксидом вуглецю до концентрації 0,4 - 0,5% до маси напою. Така вода має кислуватий смак, своєрідну свіжість і добре втамовує спрагу.

Газовані фруктові води представляють собою насичені діоксидом вуглецю водні розчини сиропів, приготованих з цукру, фруктово-ягідних соків, морсів, настоїв цитрусових плодів, вина, ароматичних есенцій, харчових кислот, барвників та інших компонентів.

У залежності від компонентів, що входять в сироп, розрізняють напої: з натуральних фруктових соків, з настоїв цитрусових плодів, зі складної ароматичної композиції (ароматні настої, есенції, соки).

Найбільшого поширення набули фруктові напої «Абрикос», «Буратіно», «Дюшес», «Яблуко», «Тархун», цитрус ші «Лимонний», «Апельсиновий», напої складної композиції «Саяни», «Байкал» і ін

Сухі шипучі напої являють собою суміш подрібненого цукру, винної кислоти [СО ₂ Н (СНОН) ₂ СО2Н], питної соди (гідрокарбонату натрію N аНСО ₃₎ і есенцій. При розчиненні така суміш спінюється в результаті виділення діоксиду вуглецю при взаємодії винної кислоти і гідрокарбонату натрію. Напої з концентратів отримують простим розчиненням порошку або таблетки у воді.

В останні роки виробництво безалкогольних напоїв і мінеральних вод розвивається досить високими темпами. Розвиток ринку безалкогольних напоїв і мінеральних вод в Росії за якісними характеристиками відповідає світовим тенденціям. Запаси мінеральних (лікувальних, лікувально-столових) у Російській Федерації практично не обмежені, а їх унікальність надає можливість для розвитку прямих зв'язків із зарубіжними країнами щодо поставок на експорт. Поступово відновлюються позиції національного російського напою - квасу бродіння з тривалим терміном зберігання. В останні роки зріс попит на негазовані питні води, при тому, що 10 років тому такої води не проводилося.

Виробництво безалкогольних напоїв у 2005 р. становило 494,1 млн. дал, або 119% до 2004 р., мінеральних вод - 4914,8 млн. півлітром (110%). Високі темпи зростання виробництва безалкогольних напоїв і мінеральних вод пов'язані з оснащенням підприємств сучасним обладнанням, освоєнням нових виробничих потужностей, удосконаленням технології виробництва, розширенням географії використання та освоєння місцевих джерел, особливо в Сибіру, ​​районах Уралу та Далекого Сходу.

В умовах жорсткої конкуренції російськими виробниками ведеться робота з розширення асортименту вітчизняних безалкогольних напоїв і мінеральних вод, велика увага приділяється підвищенню якості і поліпшення дизайну оформлення, нарощування вироблення напоїв на натуральній основі і з використанням нетрадиційної сировини (вітамінізованих преміксів, біологічно активних добавок).

Потужності з виробництва безалкогольних напоїв використовуються на 54%, мінеральних вод - на 58%. У галузі є внутрішні резерви для подальшого їх розвитку. Та й за рівнем споживання мінеральних вод та безалкогольних напоїв Росія в даний час відстає від багатьох зарубіжних країн.

Основні російські виробники мінеральних вод та безалкогольних напоїв у Росії: ВАТ «Кавмінводи», ТОВ «Смирновская» (Ставропольський край), ЗАТ «Вісма», ТОВ фірма «Меркурій» (Карачаєво-Черкеська Республіка), ВАТ «Мінеральні води КБР» (Кабардино -Балкарська Республіка), ЗАТ «ОСТ-АКВА», ЗАТ «Бородіно», ТОВ «МЕГАПАК» (Московська область), Московський пивобезалкогольний комбінат «Очаківське» і багато інших.

Розвиток ринку безалкогольних напоїв в Росії за якісними характеристиками відповідає світовим тенденціям.

1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1 Сировина та допоміжні матеріали для приготування безалкогольних напоїв

Кількість і співвідношення складових частин напоїв визначаються чинними рецептурами. Смакові й ароматичні властивості напоїв повинні відповідати характерними ознаками, властивим вихідній сировині, колір - еталону кольоровості, встановленому для кожного напою. Напої повинні бути прозорими, наявність у них будь-яких зважених часток, осаду, каламуті або опала не допускається.

Вміст вуглекислоти в напоях не повинно бути нижче 0,4% за масою. Гарне насичення вуглекислотою визначається дивись, досить інтенсивним і тривалим виділенням бульбашок газу при наливі напою в стакан.

Кислотність напоїв коливається від 1,3 до 3,5 мл 1 н. розчину лугу на 100 мл напою, що залежить від його характеру, проте для кожного напою вона строго регламентована рецептурою. Вміст сухих речовин (щільність) також залежить від характеру напою і коливається від 7,5 до 11,1% (по сахарометру).

Сировина і матеріали, що застосовуються у виробництві безалкогольних напоїв, сиропів і сухих напоїв, повинні відповідати вимогам діючих стандартів і технічних умов.

1.2 Вода

Вода є одним з основних компонентів напою, тому її склад істотно впливає на якість готового продукту.

Вода для напоїв повинна відповідати вимогам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем водопостачання. Контроль якості ». Крім того, існують додаткові вимоги до води технологічного призначення, встановлені «Технологічною інструкцією з водопідготовки для виробництва пива і безалкогольних напоїв» ТІ-10-5031536-73-90, основні з яких наведені в таблиці 1.1:

Таблиця 1.1

При істотних відхилень у складі води від рекомендованих показників необхідно проводити водопідготовку.

У даному проекті для очищення води у виробництві безалкогольних напоїв використовують такі способи:

очищення води від грубих і тонких суспензій і знезалізнення;

поліпшення смакових достоїнств води;

знезараження води;

пом'якшення води;

Відстоювання води виробляють для попереднього очищення її від грубодисперсних домішок. Необхідність видалення з води грубодисперсних домішок на перших стадіях очищення викликана тим, що ці домішки знижують ефект очищення на наступних стадіях. При відстоюванні зважені частинки під дією сили тяжіння осідають, при цьому відбувається як вільне, так і сполучене осадження частинок. У верхніх шарах обстоюваної води, де концентрація зважених часток мала, спостерігається вільне осадження, при якому виключається вплив часток один на одного. У нижніх шарах, де концентрація зважених часток збільшується за рахунок часток, що рухаються з верхніх шарів, відбувається поєднане осадження. При сполученому осадженні одні частки захоплюють інші, утворюючи хмару пластівців. При достатньому згущенні таку хмару діє майже як фільтр, затримуючи найменші частинки.

У процесі відстоювання можуть утворюватися два типи опадів: грубі й тонкі суспензії. Опади першого роду, тобто грубозернисті частинки суспензії, зазвичай лягають на дно щільним шаром, межа якого різко відокремлюється від шару освітленої води. Такий осад легко відділяється при фільтрації, а освітлена вода зливається майже повністю (декантація).

Опади другого типу, утворені тонкими суспензиями і навіть мутямі при осадженні на дні, у згущеному шарі суспензій не утворюють різкої межі переходу від осаду до рідини; тверді частинки їх завжди розділені водою і тому лекгоподвіжни. Цей тип опадів відділяється при фільтрації погано; декантація з них води також ускладнена.

Коагуляція є спосіб прискорення процесу осадження суспензій води. Сутність процесу коагуляції полягає в наступному. У результаті гідролітичною дисоціації, відповідно реакцій взаємодії з солями води, коагулянти утворюють у воді нерозчинні речовини колоїдного характеру [3]. У процесі коагуляції знижується ступінь дисперсності колоїдно-розчинних домішок в результаті агломерації колоїдних частинок з утворенням макрофази. Агломерація викликається порушенням агрегативної стійкості колоїдної системи.

Як коагулятора використовують залізний купорос FeSO ₄ · 7 H ₂ O. При додаванні у воду ця сіль як сильний електроліт повністю дисоціюють:

FeSO ₄ Fe ^{2 + +} SO ₄ ^{2 -}

Іони Fe ^{2 +} як катіони слабких основ піддаються гідролізу відповідно до рівнянь

Fe ^{2 + +} H ₂ O Fe (OH) ^{+ +} H ⁺

Fe (OH) ^{+ +} H ₂ O Fe (OH) ₂ + H ⁺

У лужному середовищі за наявності у воді розчиненого кисню гідроксид заліза окислюється в ще більш важкорозчинний гідроксид заліза:

4 Fe (OH) ₂ + Н ₂ О + О ₂ 4 Fe (OH) ₃

Гідроліз Fe ^{2 +} підвищує концентрацію іонів водню. У природній воді це підвищення буде незначним, тому що Н ⁺ зв'язується з бікарбонат-іоном НСО ₃ ^- за рівнянням

Н ^{+ +} НСО ₃ ^- ↔ Н ₂ СО ₃ Н ₂ О + СО ₂

Однак при низькій лужності води і великих дозах коагуляторов буферна ємність води може бути вичерпана і рН в оброблюваній воді може значно знизитися, а отже, гідроліз буде протікати неповно.

Швидкість встановлення гідролітичного рівноваги солі заліза залежить від температури. У чистих розчинах при 20 ° С гідроліз закінчується за 5-8 хв. При більш низькій температурі гидролитическое рівновага встановлюється через великий період часу.

Утворені коагулянтами пластівці мають велику поверхню, яка здатна адсорбувати і органічні домішки води з великою молекулярною вагою, наприклад гумінові речовини. Тому дуже часто в результаті коагуляції суспензій вода не тільки знебарвлюється, а й досить повно звільняється від сторонніх запахів і присмаків.

Фільтрація води заснована на відділенні від неї механічних домішок у вигляді суспензій різного характеру, що залишаються після очищення методами відстоювання, з метою їх видалення.

Сутність фільтрування полягає у розподілі і осадженні зважених часток в порах зернистого фільтруючого матеріалу. Затримання суспензій у шарі фільтруючого матеріалу обумовлюється двома причинами: адгезією частинок суспензії на поверхні зернистого шару (силами міжмолекулярної тяжіння) і механічним затриманням зважених часток у щілинах, що утворюються в точках контакту зерен фільтруючого шару.

Фільтруючий матеріал повинен володіти певною механічною міцністю, бути хімічно стійким по відношенню до фільтруючої воді, а зерна його повинні бути однорідні за розміром.

При фільтрації досить чистої води швидкість фільтрації збільшується, а при фільтрації каламутних вод - знижується. Ефективність фільтрації залежить від характеру і товщини шару фільтруючого матеріалу, його поверхні, тиску, швидкості фільтрації і в'язкості фільтрованої рідини. В якості фільтруючого матеріалу застосовується суміш гідроантроціта і кварцового піску.

Пом'якшення води, або повне знесолення, має на меті виправити, поліпшити сольовий склад і смакові достоїнства вихідної води, використовуваної на виробництво напоїв.

Пом'якшення виробляють методом зворотного осмосу (мембранний метод), для цього використовують установки зворотного осмосу.

При роботі цих установок використовується явище осмосу, тобто мимовільний перехід розчинника через напівпроникну мембрану з області з меншою концентрацією в більш концентрований розчин. У зв'язку з тим, що осмотичний тиск для реальних розчинів досягає великих величин, для здійснення цього процесу необхідно створити великий тиск (3,4-13,7 МПа).

При знесолюванні води цим методом рідина нагнітається через напівпроникні мембрани. Вони пропускають розчинник (воду), але затримують розчинені речовини (гідратовані іони солей і молекули органічних сполук). У процесі обратноосмотічеськой обробки вихідна вода під тиском, що перевищує осмотичний, подається в апарат, з якого виходять два потоки: фільтрат, очищений від розчинених речовин, і концентрат зі збільшеним вмістом розчинених речовин. Щоб запобігти забрудненню напівпроникних мембран, від них відводять затримують речовини, які не сорбуються ні на їх поверхні, ні в їх обсязі.

Через мембрани відбувається молекулярна дифузія молекул води у напрямку до протилежного їх тиску при нормальному осмосі, тобто молекули води переміщаються в галузі високих концентрацій розчинених у ній солей в область низьких концентрацій. У результаті такого переміщення вода знесолюючої. Одночасно з води крім солей ефективно віддаляються і мікроорганізми [5].

Обробка вугіллям. Присмаки і запахи, зумовлені наявністю у воді органічних речовин рослинного і тваринного походження, усуваються фільтрацією води через активоване вугілля [4]. Вугільні фільтри служать також для видалення каламуті, смакових речовин (наприклад, вільного хлору, що утворюється при хлоруванні води, хлорфенолів і т.д.), барвників.

Принцип дії активованого грунтується на його великій поверхні (площа 1 г активованого вугілля становить 500 м ^2), результатом чого стає каталітичне розкладання гипохлоритов і зниження їх змісту [7].

Адсорбційні властивості активного вугілля тісно пов'язані з їх пористою структурою. Розрізняють такі різновиди пір активних вугіль: макропори, перехідні і мікропори.

Основна роль в адсорбції належить найбільш дрібним порам вугілля - мікропорах, так як у них більше розвинена внутрішня поверхня, ніж у макропор або перехідних, і тому вони відрізняються особливим механізмом відбуваються в них адсорбційних або капілярних процесів.

Так, для мікропор характерно об'ємне заповнення адсорбційного простору, а для перехідних і макропор - послідовне освіта адсорбційних шарів. Це свідчить про те, що вугілля з великим вмістом мікропор має більшу адсорбційної (поглинальної) здатністю. Однак, вибираючи дрібнопористий вугілля як більш активний, слід враховувати, що його пори можуть виявитися більш дрібними, ніж молекули домішок, які він повинен сорбувати, і це може значно ускладнити процес.

Надтонка очищення. При надтонкої очищення вода проходить крізь особливі фільтруючі шари. Ці шари затримують вугільний пил, що утворюється при фільтруванні води через вугільні фільтри, так як така пил може призвести до невідповідності напоїв необхідним стандартам.

Знезараження. Для біологічного очищення води застосовують обробку ультрафіолетовими променями.

Біологічне очищення води ультрафіолетовими променями заснована на властивості променів з довжинами хвиль 200-295 нм знищувати всі види бактерій і суперечку за кілька хвилин опромінення. Бактерицидні властивості ультрафіолетових променів пояснюють фітохімічних дією їх на білкові колоїди протоплазми клітин, що викликають зміну їх структури і дисперсності, в результаті чого клітини гинуть.

УФ-обробка не впливає на якість води. Обробка проводиться у тонкому шарі, ефективність бактерицидної дії ультрафіолетових променів залежить від тривалості та інтенсивності опромінення, а також від наявності суспензій і колоїдних домішок у воді. Зважені і колоїдні частинки розсіюють світло і перешкоджають проникненню променів в товщу води. З бактерій найбільшою опірністю бактерицидній опроміненню володіють бактерії групи кишкової палички. Тому наявність або відсутність кишкової палички може служити показником ефекту знезаражування води, забрудненої патогенними неспороутворюючих бактеріями.

1.3 Цукор

Цукор є одним з основних видів сировини при виробництві безалкогольних напоїв, сиропів і сухих напоїв. Він додає напоям не тільки солодкий смак, але і поживність.

Для готування безалкогольних напоїв використовують буряковий та тростинний цукру. У вітчизняній безалкогольної промисловості цукор застосовують у вигляді цукрового піску, рафінованого цукру або пудри. За кордоном, крім цих видів цукру, для приготування безалкогольних напоїв іноді використовують цукровий сироп, що поставляється з цукрових заводів. Крім зазначених видів, у безалкогольному. Промисловості застосовують сахарин та крісталлозу.

За зовнішнім виглядом цукор являє собою кристали, однорідні за будовою, з ясно вираженими гранями. На смак цукор солодкий, без стороннього присмаку і запаху, який не повинен відчуватися ні в сухому цукрі, ні у водному розчині. Колір цукру повинен бути білим з блиском. При нагріванні до 160 ° С цукор плавиться, перетворюючись у світлу в'язку рідину. При нагріванні від 160 до 215 ° С цукор втрачає воду і карамелізується з утворенням темно-коричневої маси. У цукрі-волосіні не повинно міститися грудок непробіленого цукру і сторонніх домішок. На дотик цукровий пісок повинен бути сухим і не липким. Цукор повинен повністю розчинятися у воді, при цьому розчин повинен бути прозорим, допускається незначний жовтуватий відтінок.

У виняткових випадках для виробництва квасу може бути допущено застосування цукру з вмістом чистої сахарози не менше 99,5%, вологістю не більше 0,15% і кольоровістю до 1,2 одиниці Штаммера. Слід враховувати, що в низькосортному або нестандартному цукрі можуть зберігатися життєздатними бактерії групи лейконосток, які викликають ослизнение напоїв.

Під дією слабких кислот сахароза приєднує воду і розпадається на глюкозу й фруктозу.

Цукор-рафінад виробляють з цукру-піску. У залежності від способів виробництва цукор-рафінад ділиться на литій пресований, пресований з властивостями литого і рафінований цукор-пісок. Випускається цукор-рафінад у наступному асортименті: колотий і кусковий литий, кусковий пресований, кусковий пресований з властивостями литого, кусковий пресований в дрібній розфасовці, рафінований цукор-пісок, рафинадная пудра.

Відносна щільність цукру-рафінаду 1,2.

Він повинен бути білим без плям і сторонніх домішок. Внаслідок підфарбовування рафінаду ультрамарином в ньому допускається голубуватий відтінок. Надмірне введення ультрамарину, про що свідчить ясно виражений синюватий відтінок цукру, може викликати утворення сірководню або випадання продуктів розпаду ультрамарину при варінні цукрових сиропів. Такий цукор не слід використовувати для приготування безалкогольних напоїв. Розчинність цукру повинна бути повна.

У рафінованому цукрі й цукровій пудрі не повинно міститися ферролрімесей більше 3 мг на 1 кг цукру. Розміри окремих частинок не повинні перевищувати 0,3 мм в найбільшому лінійному вимірі.

Цукрова пудра являє собою роздроблений до пилоподібного стану цукор, просіяний через сито з отворами 0,1 мм. Вона застосовується для приготування сухих безалкогольних напоїв. У цукровій пудрі не повинно міститися механічних домішок і волосків пакувальної тканини. Цукор має значну вологоємністю, внаслідок чого його потрібно зберігати в сухих приміщеннях.

Сахарин застосовується тільки для приготування безалкогольних напоїв для діабетиків. Використання його для приготування інших безалкогольних напоїв заборонено.

За зовнішнім виглядом сахарин є білий або злегка жовтуватий кристалічний порошок, важко розчинний в холодній воді і легко в гарячій. У сахарину немає запаху, він в 500 разів солодше цукру. Сахарин не засвоюється організмом, у зв'язку з чим він не має ніякої живильної цінності.

Обробкою сахарину вуглекислим натрієм отримують натрієву сіль сахарину - крісталлозу. Вона являє собою білий порошок, але може бути і у вигляді кристалів ромбічної форми. Крісталлоза значно краще розчиняється у воді, але менш солодка, ніж сахарин. Крісталлоза повинна зберігатися в герметично закритих судинах, тому що вона легко вивітрюється.

У даному проекті цукор використовують у вигляді цукрового піску.

1.4 Харчові кислоти

Для додання напоям кислого смаку застосовують харчові кислоти: лимонну, винну (віннокаменную), ортофосфорну і молочну.

Інтенсивність кислого смаку кислот різна, вона залежить від ступеня їх дисоціації і порогу відчуття смаку різних кислот.

Оскільки відчуття кислого смаку в напоях не виявляється повною мірою через вміст екстрактивних речовин в іншій сировині, дозування кислот для отримання напоїв заданого смаку встановлюють емпірично. При цьому враховують додаткову витрату лимонної кислоти на нейтралізацію лужності води.

Відносна здатність кислот до утворення кислого смаку напою характеризується такими даними: молочна 100 одиниць, лимонна 125, виннокаменная 200.

Крім функції підкислення напою, лимонна кислота знайшла ще одне важливе застосування при виробництві напоїв. Її використовують для отримання інвертованого цукрового сиропу. Лимонна кислота, при додаванні до розчину цукру, грає роль каталізатора в реакції інверсії сахарози. Отриманий таким чином сироп має більш приємну і гармонійну солодкість, що позитивно позначається на готовому напої. Крім того, економиться цукор.

Лимонна кислота. Лимонна кислота (С ₆ Н ₈ Про ₇ • Н ₂ О) може бути отримана при зброджуванні меляси, виділена з відходів нікотинового виробництва або залучена з плодів гранатника. Основною сировиною для промислового одержання лимонної кислоти є відхід цукробурякового виробництва - бурякова меляса.

В основу технологічного процесу одержання кислоти покладено прогресивний глибинний метод зброджування поживних розчинів грибом - кислотоутворювачами Aspergillus niger, що дозволяє автоматизувати процес бродіння. Будучи аеробним організмом, гриб може рости і розвиватися тільки в тому випадку, якщо в живильному середовищі буде необхідне для цього кількість кисню. Ця умова досягається в особливих апаратах - ферментерах, де засіяна спорами гриба стерильна живильне середовище піддається безперервної аерації шляхом продування через неї обеспложенного повітря, що нагнітається компресором. При цьому живильне середовище із зануреною в неї культурою гриба безперервно перемішується за допомогою механічної мішалки. Тривалість процесу вирощування гриба від моменту зарядки ферментера до його знімання - 8-10 діб. Виробництво кристалічної лимонної кислоти складається з наступних основних технологічних стадій: отримання цитрату кальцію і його розкладання сірчаної кислотою, фільтрація і упарювання водних розчинів лимонної кислоти, кристалізація і сушка кристалічної лимонної кислоти.

Лимонна кислота виходить у вигляді безбарвних, прозорих, ромбічних призм в моногідратной формі. Відносна щільність безводній лимонної кислоти - 1,54; молекулярна маса її -192,12, а водної - 210,14. Відповідно до Держстандарту 908-79 лимонна кислота повинна вироблятися за технологічною інструкцією, з дотриманням санітарних норм і правил, встановлених Міністерством охорони здоров'я РФ. Лимонну кислоту виробляють трьох сортів (екстра, вищий і перший). За органолептичними показниками лимонна кислота повинна відповідати таким вимогам:

Зовнішній вигляд і колір - безбарвні кристали або білий порошок без грудок, для кислоти першого гатунку допускається жовтуватий відтінок;

Смак - кислий, без стороннього присмаку;

Запах - 2%-ний розчин кислоти в дистильованій воді не повинен мати запаху;

Структура - c ипучая і суха, на дотик не липка, без сторонніх домішок.

При розчиненні кислоти в дистильованій воді 2%-ний розчин повинен вийти прозорим без опалесценції, з приємним кислим смаком, без запаху і механічних домішок.

Зміст лимонної кислоти в товарної в перекладі на моногідрат повинно бути не менше 99,5% (для екстра, вищого і 1-го сортів). Вміст золи не більше 0,07% - для екстра, 0,1% - для вищого сорту і 0,35% - для 1-го сорту. Вміст солей важких металів, барію, щавлевої і железистосинеродистоводородной кислот не допускається. Гарантійний термін зберігання лимонної кислоти - б міс. з дня виготовлення; при упаковці кислоти в ящики з гофрованого картону з внутрішнім вкладишем з підпергаменту - 3 міс. з дня виготовлення.

1.5 Плодово-ягідні соки

Плодово-ягідні соки - найважливіший компонент у складі напоїв. Соки повідомляють напоїв смак і аромат натуральних плодів, а також підвищують їхню харчову цінність, так як з соками в напої вносяться цукру, органічні кислоти, вітаміни, мікроелементи та інші корисні екстрактивні речовини плодів.

Плодово-ягідні соки одержують з різноманітних соковитих плодів і ягід як культурних, так і дикорослих рослин, зазвичай поділяються на зерняткові (яблука, груші, айва, горобина), кісточкові (абрикоси, персики, сливи, вишні, кизил), цитрусові (апельсини, мандарини, лимони) і ягоди (смородина, малина, ожина, суниця та ін.)

Екстрактивні речовини плодово-ягідних соків. У плодові соки переходить від 8 до 18% воднорастворімих речовин від маси плодів. З Сахаров у плодових соках містяться глюкоза, фруктоза, сахароза у взаімопревращается оксіпіранозних і фуранозних формах.

Кількість глюкози, фруктози і сахарози значно коливається залежно від виду плоду, з якого отримано сік. У соку зерняткових плодів переважає фруктоза, в соку кісточкових - сахароза. У соку червоної смородини і винограді сахароза майже відсутня, в малиновому її дуже мало, у виноградному переважає глюкоза.

Зважаючи різної солодощі Сахаров, що входять до складу плодово-ягідних соків, порівняльну оцінку солодощі соку, обумовлену цукрами, можна характеризувати сумою добутків змісту кожного з Сахаров, що входять до складу соку, на його відносну солодкість. Відносна солодкість Сахаров при солодощі глюкози, прийнятої за 100 одиниць, для сахарози відповідає 145, а для фруктози - 220.

З речовин плодових соків крім c Ахар солодким смаком володіють шестиатомний спирти: маніт, сорбіт і інозит

Сорбіт міститься переважно в яблучному, сливовому, вишневому соках; маніт - в соку ананасів, інозит - в соку черешні.

Плодово-ягідний сік має кислу реакцію, тому що містить кислоти і кислі солі. рН соку вишневого - 3,5, суничного - 3,1, лимонного - 3,1, малинового - 3,4, черносмородінового - 3,1, яблучного - 3,4. З кислот у плодових соках містяться переважно яблучна, винна і лимонна, рідше зустрічаються бурштинова, щавлева, саліцилова, бензойна, мурашина і хінна кислоти.

У плодово-ягідних соках, за винятком журавлинного і соку цитрусових, міститься яблучна кислота СООН-СН (ОН)-СН _2-СООН. У багатьох соках міститься також лимонна кислота.

У переважній кількості лимонна кислота міститься в ягідних соках (малиновому, суничному). У соках цитрусових плодів міститься тільки лимонна кислота, у виноградному соку - винна СООН - СН (ОН) - СН (ОН)-СООН. У малиновому соку в незначній кількості міститься щавлева кислота СООН-СООН, в брусничним та журавлинному - бензойна. Бензойна кислота у цих соках знаходиться як у вільному, так і в зв'язаному стані у вигляді глюкозиду-вакциніну. Бензойна кислота має антисептичну дію, перешкоджає сбраживанию соку.

У суничному, малиновому та вишневому соках міститься невелика кількість саліцилової кислоти.

У смородиновий, яблучному і черешневому соках виявлена ​​бурштинова кислота СООН-СН _{2-СН 2-СООН;} в сливовому та журавлинному - хінна кислота.

У свіжому соку плодів міститься пектин: в яблучному - 0,43-1,2 г, у вишневому - 0,98, в черносмородіновим - 0,77, в малиновому - 1,22 г на 100 мл соку. У хімічному відношенні пектин являє собою частково метоксілірованную полігалактуроновую кислоту, в якій метоксільние групи (-ОСН ₃₎ пов'язані з карбоксильними групами складної ефірним зв'язком.

У соку пектин знаходиться в стані золю. У присутності кислот і цукрів пектин може переходити в гель желеподібної консистенції. Пектин - небажаний компонент соків. Він може бути причиною помутніння готуються з соків напоїв.

Терпкий, терпкий смак і швидке побуріння свіжого плодового соку викликаються поліфенольними (дубильними) речовинами, звичайно окислюються під дією оксидаз в темнофарбовані флобафени. У плодовому соку поліфенольні речовини містяться переважно у вигляді катехінів.

Дубильні речовини легко утворюють нерозчинні адсорбційні з'єднання з білками, що має позитивне значення для освітлення плодових соків.

Забарвлення плодовим сокам повідомляють фарбувальні речовини, головним чином, каротиноїди (жовті і оранжеві пігменти) і антоціани: (червоні і фіолетові пігменти різних відтінків). Каротиноїди - неграничні вуглеводні. Вони зумовлюють забарвлення жовтих слив, абрикос, горобини, шипшини. До них відносяться каротин, ксантофіл, кроцетин і лікопін. Найбільш поширеним пігментом плодів є каротин.

Антоціани - глюкозиди, в яких залишки глюкози, галактози і рамнози пов'язані з пофарбованим аглюконом - антоцианідини. У забарвленні соку вишні, слив, смородини і брусниці приймає участь ціанідин.

У соки з плодів частково переходять ефірні олії, які містяться переважно в шкірці. Вони являють собою складну суміш спиртів, фенолів, альдегідів, кетонів, терпенів і інших з'єднань. Так, наприклад, в ефірному маслі яблук знайдені оцтовий альдегід, складні ефіри амилового спирту і мурашиної, оцтової, капронової та каприлової кислот. Ефірні олії обумовлюють аромат плодів і плодових соків.

Вельми цінною складовою частиною плодового соку є вітаміни: вітамін С (аскорбінова кислота), вітамін В ₁ (Тіамін), вітамін В ₂ (рибофлавін), провітамін А (каротин). Аскорбінова кислота в найбільшій кількості міститься в черносмородіновим, суничному соку (до 150 мг%) і соку шипшини (350 - 450 мг%). Аскорбінової кислоти супроводжує вітамін Р (рутин). Вітаміном Р найбільш багатий лимонний сік. Вітамін B ₁ міститься переважно в соках Темна слив, чорної смородини, апельсиновий і мандариновий. Вітамін B ₂ у вкрай малих кількостях зустрічається в абрикосовому соку, соку цитрусових плодів, шипшини.

Каротин у значній кількості міститься в абрикосовому соку.

Азотовмісні сполуки плодових соків представлені переважно розчинними білками, амінокислотами, а також амідами та азотнокислого сполуками.

Розчинні білки при зміні умов розчинності (температури, рН) можуть випадати в осад і викликати помутніння напоїв. Незначну частину екстрактивних речовин соків становлять розчинні пентозани.

З зольних елементів у соках містяться калій, натрій, кальцій, магній, залізо, марганець, алюміній, сірка, фосфор, кремній, хлор. Мідь, миш'як і йод містяться в микроколичествах. Залізо, мідь і йод перебувають у складі легко засвоюваних органічних сполук. З мікроелементів у соках містяться ванадій, молібден, бор, титан, кобальт, нікель, цирконій.

Концентрування соків. Одним з напрямків вдосконалення технології безалкогольних напоїв та підвищення їх якості є приготування напоїв з концентрованих плодово-ягідних соків і концентратів вироблюваних спеціалізованими заводами і поставляються заводам безалкогольних напоїв централізовано. Технологія напоїв при використанні концентратів набагато спрощується, оскільки виключаються стадії підготовки компонентів купажу до купажування, а також відпадає необхідність доставки та зберігання різноманітних напівфабрикатів і сировини на заводи. Транспортування і зберігання концентратів вимагає в 5-7 разів менше тари, складських приміщень та транспортних засобів.

Концентровані соки отримують з натуральних соків шляхом часткового видалення з них води. Сучасна техніка концентрування з уловлюванням летючих ароматичних речовин забезпечує одержання високоякісних концентратів з збереженням майже всіх біологічно активних і фарбувальних речовин натуральних соків.

Концентрування соків виробляють методами випарювання, виморожування та зворотного осмосу. Найбільше застосування знаходить концентрування випаровуванням. Концентрування виморожуванням, хоча і забезпечує високу якість концентрату, але поки ще залишається економічно невигідним. Концентрування зворотним осмосом - новий спосіб, який інтенсивно вивчається і вдосконалюється.

Для збереження натуральних властивостей соків концентрування випаровуванням виробляють при можливо більш низькій температурі і протягом короткого часу. Деякі види соків, наприклад цитрусові, особливо чутливі до нагрівання, а такі, як яблучний і вишневий, витримують короткочасний нагрів до 45-55 ° С без помітної зміни натуральних властивостей. Тому залежно від виду соку використовують різні типи випарних апаратів з різними режимами концентрування. Термолабільні соки (цитрусові) концентрують при низькій температурі без уловлювання летючих компонентів. Для цього застосовують спеціальні низькотемпературні апарати, у яких втрати ароматичних речовин при концентруванні невеликі.

Соки інших плодів концентрують з уловлюванням летючих ароматичних речовин. Для відгону ароматичних речовин необхідно випарувати від 10 до 40% води від маси соку. Утворюється при випаровуванні вторинний пар є носієм ароматичних речовин. Процес вловлювання ароматичних речовин проводять в окремих установках незалежно від упарювання соку. Установки для уловлювання ароматичних речовин працюють переважно за методом випаровування та фракційної дистиляції і забезпечують отримання концентрату, що містить ароматичних речовин у 150-200 разів більше, ніж у вихідному соку. Хороший колір, смак і збереження вітамінів в соку забезпечуються при уловлюванні ароматичних речовин на вакуум-установках. Однак установки, що працюють при атмосферному тиску, більш прості по пристрою і економічні.

Сучасними апаратами для концентрування соків є плівкові випарні вакуум-апарати, в яких процес концентрування проводиться при температурі 10-35 ° С в тонкому шарі під високим вакуумом. Перебування соку у вакуум-апараті коливається від 3 до 20 с. Концентрування в плівкових апаратах комбінують з рекуперацією ароматичних речовин. Для концентрування яблучного соку застосовують установку виробництва СФРЮ «Єдність».

Хімічний склад концентрату яблучного соку досить постійний незалежно від сортових відмінностей сировини. Фізико-хімічні показники яблучного соку та концентрату.

Концентрат яблучного соку використовують для приготування напою «Золотий ранет», а також для приготування концентрату цього напою. При зберіганні концентрату яблучного соку спостерігається потемніння його кольору в результаті реакцій меланоидинообразования. У цих реакціях першорядну роль грають вільні амінокислоти, що складають 70% загального азоту соку і цукру. З амінокислот концентрат містить у найбільшій кількості аспарагінову кислоту і серин, а також аспарагін, аргінін, глутаминовую кислоту, треонін, аланін, лейцин, валін, аминомасляную кислоту. При зберіганні особливо нестабільні глутамінова кислота, треонін, аміномасляна кислота, фенілаланін, лейцин, валін.

Під впливом низького рН при зберіганні піддаються зміні моносахара з утворенням Темна продуктів і оксиметілфурфурола. Для запобігання цих процесів концентрати слід зберігати при температурі не вище 20 ° С.

Вдань проекті використовують концентрований яблучний сік.

1.6 Консерванти

Одним із засобів придушення життєдіяльності мікроорганізмів і підвищення біологічної стійкості напоїв є застосування хімічних консервантів, що володіють бактерицидними діями і в той же час не надають шкідливої ​​дії на здоров'я людини і органолептичні властивості консервируемого продукту. У різних країнах дозволені і використовуються для цієї мети різні хімічні речовини. Згідно з матеріалами IX сесії комітету Всесвітньої організації охорони здоров'я з харчовим добавкам (1973 р.), у ряді країн Європи, Африки, Америки та Австралії в якості консервантів використовуються такі речовини: діетиловий ефір піроугольной кислоти (торговельне назва байковін або піреф); солі та ефіри органічних кислот - бензоати, саліцилати, сорбат; кислоти - мурашина (в кількості 0,15-0,25%), бензойна, сорбінова, дегідроцетовая, сірчиста, галова, аскорбінова і ізоаскорбіновая.

Широке поширення для консервування соків у нас в країні і за кордоном знайшло застосування сірчистого ангідриду та сірчистої кислоти. Однак в останні роки з'явилися висловлювання про токсичність деяких консервантів. Так, під дією сірчистого ангідриду тіамін і інші вітаміни розщеплюються з утворенням продуктів, що викликають діабет. Пригнічувати життєдіяльність бродять дріжджів за допомогою сірчистого ангідриду вдається при концентраціях його, що перевищують 100 мл / л Дуже стійкі до дії сірчистого ангідриду та молочнокислі бактерії. У всіх країнах законодавством суворо регламентується дозування сірчистого ангідриду

До недавнього часу в ряді країн використовували діетиловий ефір піроугольной кислоти. Відмінною особливістю цього консерванту є швидкий гідроліз у воді з утворенням спирту і двоокису вуглецю. Діетиловий ефір піроугольной кислоти (байковін) активний у напоях з обсемененностью, що не перевищує 500 клітин на 1 мл Він застосовується в концентрації 8-20 мл / гол. Подальше збільшення дозування консерванту погіршує органолептичні показники напоїв Час розпаду консерванту залежить від температури і в меншій мірі від рН напою. При 30 ° С консервант розпадається через 4 год, а при 10 ° С - через 16 ч.

У процесі гігієнічних випробувань виявлено, що при розкладанні байковіна, крім СО ₂ і спирту, утворюється етілуретан, що володіє канцерогенними властивостями. Внаслідок цього використання байковіна в якості харчової добавки в даний час в багатьох країнах заборонено.

Бензойну кислоту отримують окисленням толуолу азотної або хромової кислотою, а також киснем повітря (в рідкій фазі), декарбоксилювання фталевої кислоти та іншими способами. Бензойна кислота (С ₆ Н ₅ СООН) представляє собою безколірні кристали, що мають форму листочків або голок. Температура плавлення бензойної кислоти 122,4 ° С. Бензойна кислота добре розчинна у спирті і ефірі, але погано розчинна у воді. При температурі 17,5 ° С вона утворює 0,21%-ний водний розчин. Тому для консервування замість бензойної кислоти використовують порівняно добре розчинну натрієву сіль її. Для отримання бензойнокислого натрію бензойну кислоту змішують з питною содою і обережно розчиняють в гарячій воді. Розчинність бензойнокислого натрію у воді при 25 ° С становить 61, а при 100 ° С - 77%.

Для консервування плодових заготовок (пюре, соку) застосовують бензойну кислоту і бензойнокислий натрій. В умовах високої активної кислотності середовища (рН 2,5 - 3,5) і загальної кислотності не менше 0,4% бензойна кислота і її натрієва сіль є сильними антисептиками. Бензойна кислота пригнічує життєдіяльність мікроорганізмів у концентрації 0,05%, а бензойнокислий натрій - 0,07 - 0,1%. У великій мірі ці консерванти діють на дріжджі та плісняви, меншою мірою - на бактерії. Наявність у продукті значної кількості білкових речовин знижує консервуюча дія бензойної кислоти та її натрієвої солі.

Бензойна кислота і бензойнокислий натрій у концентраціях, що застосовуються для консервування, не роблять негативного впливу на організм людини. Для консервування плодово-ягідного пюре готують водяний 5%-ний розчин бензойнокислого натрію і додають його до підготовленого сировини. Широке поширення отримали бензойнокислий натрій, калій бензойнокислий, метил-4-гідроксибензоат, етил-4-гідрокси-бензоат, пропив-4-гідроксибензоат, використовувані в концентрації 160 мг / л.

Встановлено, що бензойнокислий натрій вже в концентрації 0,04% може надати продукту лужної присмак.

1.7 Барвники

Багатьох споживачів відштовхує слово «пофарбований», оскільки фарбу прийнято вважати чимось штучним. Забарвленими часто є продукти іноземного виробництва.

Відповідно до Положення про харчові добавки в продуктах харчування, а значить, і в освіжаючих напоях, дозволено використання наступних барвників: лактофлавін (рибофлавін, Е 101), ( -Каротин (Е 160а), цукровий колер (Е 150), срібло (Е 174).

Використання даних барвників дозволено тільки в кількостях, необхідних для досягнення потрібного відтінку, і не повинно вводити споживача в оману. Використовувані барвники слід вказувати на етикетці. Відповідно до Положення про дієтичному харчуванні в дієтичних напоях як барвники дозволено застосовувати тільки -Апо-каротиналей (Е 160 e), ( -Апо-8 '-каротинової кислоти етилового ефіру (Е 160 f) і криптоксантину (Е 161с).

Технологічна добавка « -Каротин »представляє собою барвник, який додають в цілях фарбування продукту в помаранчевий колір. Додавання I-каротину в продукт для збагачення його провітаміном А регулюється прийнятими раніше розпорядженнями. При цьому, як і у вищеописаному випадку з вітаміном С, таке його використання підлягає обов'язковому маркуванню відповідно до розпоряджень, що стосуються вітамінізованих харчових продуктів.

Для виробництва безалкогольних напоїв «Апельсин» використовують синтетичні барвники, введені в ароматизатори, при виробництві даних напоїв.

1.8 Ароматизатори

Харчові ароматизатори - суміш смакоароматичних речовин або індивідуальне смакоароматичних речовин, що вводиться в харчові продукти як харчова добавка з метою поліпшення його органолептичних властивостей. На аромат і смак готового продукту впливає велика кількість чинників: склад сировини, характер і кількість містяться в ньому ароматобразующіх речовин, особливості технологічного процесу його переробки - тривалість, температура, наявність і активність ферментів, вплив внесених ароматизаторів.

В даний час ароматизатори підрозділяють на натуральні, ідентичні натуральним і штучні (синтетичні). Натуральні ароматизатори включають тільки натуральні компоненти, тобто хімічні сполуки або їх суміші, виділені з натуральної сировини з застосуванням фізичних або біотехнологічних методів. Ароматізатотори, ідентичні натуральним, містять у своєму складі мінімум один компонент, ідентичний натуральному, але отриманий штучним шляхом, і можуть містити також натуральні компоненти. Синтетичні ароматизатори містять мінімум один компонент, отриманий синтетичним шляхом [Гост Р 52177].

Ароматизатори використовуються як смако-ароматичної основи напою. Ароматизатори отримують змішуванням натуральних ефірних олій, рослинних екстрактів, смакових добавок, ідентичних аромату різних плодів і рослин. Вони являють собою прозорі, безбарвні або слабкозабарвлені рідини з інтенсивним ароматом, характерного для конкретного найменування (вишня, апельсин, лимон). Ароматизатор має більш високу концентрацію, ніж використовувана в класичному варіанті напою есенція, що забезпечує зручність транспортування, та зберігання протягом тривалого часу перед використанням. Крім того, що входять до складу ароматизатора різні масла мають антисептичні та бактерицидні властивості, за рахунок чого забезпечується висока стійкість при зберіганні напою, а також мають велике значення, оскільки вони мають властивостей, що викликають апетит і поліпшують травлення. Розфасовується в поліетиленові каністри від 8 до 20 кг. Витрата від 0,05 до 20 кг/100 дав напою.

Використовувані в ароматизаторах ароматичні речовини змішані, щонайменше, ще з однією речовиною (наприклад, спиртом) або розчинені в ньому. В іншому випадку надзвичайно низькі концентрації використовуваних ароматичних речовин з великими труднощами піддавалися б дозуванні і розподілом із-за їх нерастворимости у воді (ефірні олії). Про велику кількість виявляються методом газової хроматографії вуглеводнів у компонентах ароматизаторів йдеться у розділі, що інформує про зниження якості напоїв через використання окислених ароматизаторів.

За рахунок екстрагування можливо зворотне отримання ароматизаторів з уже виготовлених лимонадів для газохроматографічної перевірки. У хорошому ароматичному маслі має газохроматографическим розпізнаватися як можна більшу кількість окремих компонентів. Масло низької якості розпізнається по відсутності компонентів з високою точкою кипіння, яке може бути з незначними витратами приготований з лимонника ..

Велике значення має органолептичний контроль згаданих ароматичних речовин, що входять до складу ароматичної олії. У різних розроблених схемах оцінки до уваги приймаються наступні типи запахів: квітковий, фруктовий, пряний, смолистий, пригорілий, гнилий, затхлий і земляним.

Ароматизатори дуже чутливі до процесів окислення і при некваліфікованому обігу і зберіганні схильні до осмоленню, що призводить до придбання ними терпентіноподобного, мильного запаху і смаку. Тому ароматизатори зберігають у темряві при низьких температурах.

Для виробництва безалкогольних напою «Апельсин» використовують синтетичні барвники, введені в ароматизатори, при виробництві даних напоїв. Синтетичні барвники володіють значними технологічними перевагами в порівнянні з більшістю натуральних барвників, вони дають яскраві, легко відтворювані кольори і менш чутливі до різних видів взаємодії, яким піддаються матеріали в ході технологічного процесу. Синтетичні харчові барвники добре розчиняються у воді.

Барвник тартразин (Е-102). Хімічна назва - 5 - гідрокси - 1 - (4 - сульфо-натофеніл) - 4 - (4-сульфонатофенілазо) - Н - піразол - 3 - карбоксилат тринатрий.

Це порошок або гранулят, водний розчин якого має оранжево-жовтий колір. Добре розчинний у воді, не розчиняється в рослинних оліях. Барвник тартразин шляхом змішування з барвниками синього кольору утворює зелений відтінок, який при додаванні червоних барвників дає кольору від коричневого до чорного.

Барвник понсо 4 R. Класифікаційний номер Е - 124. Хімічна назва - 2 - гідрокси - 1 - (4 - сульфато - 1 - нафтілазо) - 6,8 - нафталіндісульфонат тринатрий.

Це червоний порошок, добре розчиняється у воді, утворюючи червоний розчин. Змішуванням з синіми барвниками можна отримати фіолетове забарвлення, яка при додаванні жовтих і помаранчевих барвників дає коричневу.

Барвник жовтий «сонячний захід». Класифікаційний номер Е - 110. Хімічна назва - динатрій - 6 - гідрокси - 5 - [(4-сульфонатофеніл-азо] - 2-нафталінсульфонат. Це оранжево-червоний порошок, добре розчиняється у воді, утворюючи помаранчевий розчин.

1.9 Діоксид вуглецю

Велике значення для промисловості безалкогольних напоїв має газоподібна двоокис вуглецю. Природні джерела двоокису вуглецю в Німеччині перебувають, наприклад, в районі Ейфеля, Дауна, Геролштайна і Мендінга у Лаахерского озера. Крім того, такі джерела зустрічаються у Верхньому Некертале, а також біля річки Рейн між містами Кобленц і Бонн. Виходи відносно сухий вуглекислоти, званої мофеттамі, зареєстровані в Бад Хеннінгене на Рейні і біля річки Везер. Природна вуглекислота вловлюється, очищається і використовується (в тому числі для виготовлення напоїв).

У рівній мірі для виробництва напоїв використовується уловлена ​​в процесі спиртового бродіння і згодом очищена вуглекислота.

Властивості. Відома пов'язана вуглекислота, яка є складовою частиною зустрічаються у воді солей (бікарбонати кальцію і магнію, бікарбонат натрію і т. д.). Газоподібна вуглекислота виділяється в процесі дихання людини. Видихуваний повітря містить приблизно від 4 до 5% СО _2, а атмосферне повітря - приблизно 0,04% вуглекислоти. Межа вуглекислоти, перевищення якого може стати небезпечним для людини, становить 4% (в 100 разів більше) і не досягається навіть у переповнених приміщеннях. Вуглекислота в значній мірі втручається в процеси асиміляції, дисиміляції і бродіння. При нормальній температурі в 20 ° С і звичайному тиску (760 мм. Рт. Ст.) Діоксид вуглецю є безбарвний газ з різким запахом і кислуватим смаком. Вуглекислота не горюча (її використовують для наповнення вогнегасників). Те, що вуглекислота не горить, у багатьох випадках підтверджується її здатністю гасити полум'я. Подібне доказ дуже важливо у випадку виникнення необхідності огляду шахт колодязів, бродильних цехів або інших приміщень з підвищеним вмістом СО _2. Таким чином, можлива профілактика нещасних випадків, наслідком яких може стати задуха.

Щільність СО ₂ становить 1,529, тобто вуглекислота в 1,529 рази важчий за повітря. 1 м ³ повітря при температурі 0 ° С важить 1,3 кг, а 1 м ³ СО ₂ в цьому випадку важить 2 кг (її продаж здійснюється за вагою). Щільності всіх газів співвідносяться з щільністю повітря, а щільності рідин - із щільністю води. Зважаючи на свою більшої щільності вуглекислота здатна витісняти повітря з дна резервуарів і з підлоги приміщень і накопичуватися там, однак саме це властивість вуглекислоти дає можливість переливати її з однієї ємності в іншу.

Вуглекислота як в газоподібному, так і в рідкому стані є ангідридом, а отже, з самого початку не здатна до кислої реакції. СО _{2 переходить} в кислоту тільки в поєднанні з водою:

СО ₂ + Н ₂ О - Н ₂ СО _3.

Продукт цієї реакції при атмосферному тиску нестабільний і негайно знову розпадається на свої вихідні речовини, а саме СО ₂ і воду. Розчинність СО ₂ у воді, як і всіх розчиняються в рідинах газів, залежить від температури і тиску газу.

Фізіологічні властивості. Вуглекислота має властивість під дією власної ваги накопичуватися в нижній частині непровітрюваних приміщень, витісняючи при цьому повітря. Вміст вуглекислоти в повітрі, що перевищує 1%, при досить тривалому впливі може стати причиною скарг на стан здоров'я, проте ці прояви дуже швидко зникають при забезпеченні доступу свіжого повітря. Тому слід бути дуже обережним при огляді шахт колодязів і бродильних цехів, забезпечуючи наявність достатньої кількості повітря, або ж за допомогою свічки, що горить перевіряти, чи не занадто високий вміст вуглекислоти всередині приміщення. Полум'я свічки, що горить гасне при недоліку кисню, що викликається скупченням вуглекислоти.

На відміну від вуглекислоти, яка видихається з організму через легені, вуглекислота, яка потрапляє в шлунок людини в результаті споживання напою, надає на нього абсолютно інший вплив. Результатом попадання такої кислоти в організм стає краща засвоюваність розчинених у воді або лимонаді речовин, наприклад, цукру і солі. Крім того, вона підтримує просування харчової кашки (хімусу), сприяючи, таким чином, процесу травлення. Введення в організм вуглекислоти покращує виділення шлункового соку, а значить і подачу рідини, результатом чого стає швидкий угамування спраги. Передумовою для цього є ретельне перемішування З ₂ з напоєм, що забезпечує попадання вуглекислоти в травний тракт і її повільне вивільнення, що перешкоджає неприємного здуття шлунка. "Холодок" на чутливих ділянках неба і мови пояснюється тим, що незначне розширення бульбашок СО ₂ забирає навколишнє тепло.

Поряд з іншими позитивними якостями слід відзначити і асептичні властивості вуглекислоти, що дозволяють під високим тиском всередині пляшки протягом декількох днів знищувати патогенні мікроорганізми, що потрапляють в напій (наприклад, з води). При ще більш високому тиску (приблизно 7 бар) значною мірою припиняється і процес росту і розмноження мікроорганізмів зброджують, що в промисловості використовується, наприклад, при зберіганні підсолоджених плодово-ягідних соків. Однак призупинення зростання не означає знищення мікроорганізмів. Відомі випадки, коли містить мікроорганізми вуглекислота стала причиною виробничих інфекцій або зараження напоїв.

Як показали досліди, що проводилися з насиченою вуглекислим газом водою, вона надає значний вплив на кислий смак напою

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1. Опис технологічної лінії виробництва безалкогольних газованих напоїв «Яблуко» і «Апельсин»

У апаратурно - технологічній схемі виробництва безалкогольних газованих напоїв (Додаток 2) можна виділити кілька етапів:

- Підготовка води;

- Приготування цукрового сиропу;

- Приготування купажного сиропу;

- Насичення купажного сиропу діоксидом вуглецю;

- Розлив готового напою.

2.1.1 Підготовка води

Для виробництва використовують водопровідну воду. Її піддають очищенню. Вода з трубопроводу проходить через дискової фільтр 21 для попереднього очищення. Потім через фільтр сітчастий для грубої очистки 22, заповнений кварцовим піском. Ступінь забруднення фільтруючого шару зваженими частинками визначається за перепадом тиску між входом і виходом з фільтра.

Очищена від грубих домішок вода за допомогою насосної станції 23 надходить на установку ультрафільтрації 24, яка призначена для зниження каламутності і змісту зважених часток. Розмір отворів (пір) ультрафільтраційних мембран лежить в межах від 5 нм до 0,05-0,1 мкм. Головна відмінність мембранної фільтрації від звичайного об'ємного фільтрування в тому, що переважна більшість всіх затримуваних речовин накопичується на поверхні мембрани, утворюючи додатковий фільтруючий шар осаду, який володіє своїм опором. Як все мембранні технології, процес ультрафільтрації полягає в пропусканні вихідної води через мембрану під тиском. Однак тиск, необхідний для ультрафільтрації, значно нижче тиску, необхідного для зворотного осмосу. Ультрафільтраційні мембрана затримує колоїдні частинки, бактерії, віруси і високомолекулярні органічні сполуки, але але пропускає молекули розчинених солей.

Мембранний ультрафільтраційний модуль складається з тонких капілярів, стінками яких є Ультрафільтраційні мембрани. Вихідна вода надходить всередину капіляра, аболее великі частинки залишаються всередині капіляра.

У процесі фільтрації пори мембрани забруднюються відкладеннями сконцентрованих домішок. Тому проводиться регулярна промивка мембран зворотним потоком очищеної води. При зворотному промиванні звичайно потрібно тиск, що перевищує робочий тиск.

Процес фільтрування триває 20-60 ми, після чого слід зворотна промивка мембрани. Для цього частина очищеної води під тиском подається в фільтратний тракт протягом 20-60 секунд.

З установки ультрафільтрації 24 вода надходить у буферну ємність 25. Звільнена від грубих домішок вода за допомогою насосної станції 26 надходить на вугільний фільтр 27, для видалення хлору, очищення води від запаху. Далі на Na-катіонітових фільтри 29. Він складається з двох фільтрів. Це обумовлено економічними міркуваннями: один з Na-катіонітових фільтрів знаходиться на регенерації, а інший - у робочому стані. Це забезпечує безперервність виробничого процесу. Після проходження певної кількості води фільтр перемикається на регенерацію. Регенеруючий розчин кухонної солі готують в ємності 28. З Na-катионитового фільтра 29 вода надходить у збірник 30, звідси воду направляють в УФ - лампу 31, для знезараження води УФ - променями. Основним чинником, що впливає на процес знезараження води УФ - променями, є потужність потоку, опірність бактерій бактерицидній дії променів. УФ - лампа являє собою установку закритого типу з заглибним джерелом опромінення. Установка складається з декількох послідовно з'єднаних камер, в центрі яких розташовані циліндричні чохли, виготовлені з кварцового скла. У кожному чохлі поміщена бактерицидна лампа. Вода вводиться в камеру через патрубок, розташований у верхній частині, а виводиться з нижньої частини камери. Продуктивність установки складає 20 м ³ / ч. Слід мати на увазі, що для ефективності роботи установки необхідно, щоб вода була добре відфільтрована, а кварцові чохли ретельно протерті.

Далі за допомогою насосної станції 32 для пом'якшення і знесолення вода надходить у мембранно-осматіческую установку 33. На ній здійснюється процес фільтрування води через напівпроникні мембрани, які пропускають воду (фільтрат) і затримують частинки різного розміру, які у воді (концентрат). Таким чином, досягається не тільки пом'якшення води, але і її повне знесолення та очищення. Зворотний осмос знижує лужність і загальний розчинний сухий осад більше 90%. Концентрат зливається в каналізацію. З мембранно-осматіческой установки вода надходить у збірник 34 для підготовленої води, а з нього - в сіроповарочний апарат 2, збірники для підготовки компонентів купажу 7, 8, 10 і далі в синхронно-змішувальну установку 37.

2.1.2 Приготування купажного сиропу безалкогольного напою «Яблуко»

Цукор у міру потреби доставляють на піддонах у виробничий склад сіроповарочного відділення, де після зважування на вагах цукор зсипають в проміжний бункер 1 на зберігання. Для отримання цукрового сиропу в сіроповарочний котел 2 одночасно подають розрахункову кількість пом'якшеної води зі збірки 34 і 50% яблучного соку зі збірки-мірника 11 і нагрівають до температури 50-52 ° С. При нагріванні включають мішалку і в казан поступово засипають розрахункову кількість цукру, доводять до кипіння. Потім за розмішуванні додають зі збірки-мірника 10 все кількість лимонної кислоти, призначеної для купажу. Кип'ятіння триває 30 хвилин, протягом яких двічі знімають піну. При кип'ятінні не допускають бурхливого кипіння суміші, щоб не випарувалися ароматичні речовини яблучного соку.

Суміш в гарячому вигляді пропускають через фільтр-пастку 3 та насосом 4 подають для охолодження до 20 ° С у теплообмінник 5 і потім перекачують у збірник 6 на зберігання. У цьому збірнику суміш зберігають при температурі 10-20 ° С.

Колер і яблучний сік безпосередньо з тари подають до збірок 7, 12 відповідно, встановлені на предкупажной майданчику. Колер з масовою часткою сухих речовин 70% розбавляють водою у співвідношенні 1:5 в збірці-мірнику 7. При необхідності яблучний сік зі збірки 12 насосом 13 направляють для фільтрування на фільтр-прес 14 і далі в збірку-мірник 11, встановлений на предкупажной майданчику.

Розчинення лимонної кислоти відбувається в збірці-мірнику 10. З лимонної кислоти готують 50%-ний робочий розчин шляхом розчинення розрахованої кількості кислоти у воді температурою 20-25 ° С при ретельному перемішуванні до повного розчинення кристалів.

Купажний сироп готують напівгарячої способом у вертикальних апаратах 15 з мішалкою, в які надходять всі компоненти купажу зі збірок, встановлених на предкупажной майданчику. Компоненти подають в такій послідовності: цукровий сироп зі збірки 6 температурою 20 ° С, що залишилися 50% яблучного соку зі збірки-мірника 11, колер з мірника 7. Суміш ретельно перемішують. Готовий купажний сироп насосом 16 подають на фільтр-прес 17, під час фільтрування перевіряють прозорість фільтрату і стежать за тим, щоб тиск був постійним (коливання його не повинні перевищувати 0,25 МПа). Далі купаж надходить до збірок 18, а потім його охолоджують у теплообміннику 19 до температури 8-10 ° С і направляють в напірні збірники 20. Збірники забезпечені сорочками для підтримки необхідної температури купажного сиропу.

З напірних збірок 20 купажний сироп самопливом надходить на синхронно-змішувальну установку 37, де він змішується з охолодженою до температури 4-6 ° С водою, насичується діоксидом вуглецю.

2.1.3 Приготування купажного сиропу безалкогольного напою «Апельсин»

Пом'якшену воду насосною станцією 35 перекачують у сіроповарочний апарат 2. Цукор зважують на терезах і направляють у проміжний бункер 1 і далі в сіроповарочний апарат 2, де вона нагрівається до 40-50 С. У процесі засипання цукру мішалка повинна бути включена. Як тільки цукровий сироп закипить, мішалку слід вимкнути. Це створює передумови для спливання домішок цукру.

Після 20-30 хвилин сироп кип'ятять, для знищення бактерій. Коагулюючий при цьому білок поглинає домішки, після чого він може бути знятий з поверхні. Для 100-200 літрів сиропу достатньо однієї порції білка. Час кип'ятіння сиропу, як правило, складає від 6 до10 хвилин.

Потім у сіроповарочний котел 2 для інверсії сахарози вносять задану кількість лимонної кислоти. Інвертований цукровий сироп готують додаванням до білого цукрового сиропу кислоти і нагріванням. Процес ведуть так. У білий цукровий сироп, після його кип'ятіння протягом 30 хв на кожні 100 кг сухих речовин цукру додають 663 г лимонної кислоти при цій температурі суміш витримують 2 год при безперервному перемішуванні.

Готовий інвертований цукровий сироп через фільтр-пастку 3 насосом 4 подають для охолодження в пластинчастий теплообмінник 5, сироп охолоджують до 70 С, і подають в збірник 6. Основним робочим елементами теплообмінника є пластини з листової нержавіючої сталі і станина, на якій в певній послідовності вони встановлюються. Ущільнення пластин створюється гумовими прикладки по периферії пластин і навколо отворів для проходу рідин.

Купажний сироп виробляють у вертикальних апаратах 15 з мішалкою, в які надходять всі компоненти купажу (лимонна кислота, ароматизатор, бензоат натрію) із збірок 10, 9, 8, встановлених на предкупажной майданчику. Всі компоненти в купаж вносяться в певній послідовності. Спочатку вносять цукровий сироп, потім при перемішуванні - розчин лимонної кислоти, бензоат натрію, і в останню чергу, додають ароматизатор. Всі компоненти купажногосіропа ретельно перемішують протягом 15-20 хв. Готовий купажний сироп насосом 16 для тонкого очищення купажного сиропу подають на фільтр-прес 17, в яких фільтраційним матеріалом служить фільтр-картон марки Т. Розмір аркушів картону на 35-55 мм більше розміру плит. Картон встановлюють так, щоб вода проходила від гладкої поверхні до шорсткою.

Потім купажний сироп охолоджують у пластинчастому теплообміннику 19, до 4-1 С, звідки він направляється в напірні збірники 20. З напірних збірок 20 купажний сироп надходить на синхронно-змішувальну установку 37, де він змішується з охолодженою водою, насиченою діоксидом вуглецю.

2.1.4 Насичення купажного сиропу діоксидом вуглецю

Принцип роботи синхронно-змішувальної установки РЗ-ВНС-2 (додаток 4) полягає в наступному:

Колонка 2 деаерації представляє собою циліндричну посудину, в днищі якого вмонтовано трубопровід, що проходить всередині колонки. Усередині колонки встановлено конусні тарілки. Тут відбувається часткове відділення повітря від води.

Вакуум у колонці підтримують за допомогою відцентрової-вихрового насоса, який забирає воду з окремого бака і подає в ежектор, що відбирає повітря, що виділяється з води.

Колонка 3 насичення представляє собою циліндричну посудину, в днищі якого вмонтовано зливний кран. У нижній частині стовпчика є штуцер для подачі насиченою діоксидом вуглецю води з струменевого насадки. У середній частині розташовано три датчики для підтримки рівня води. Вище датчиків знаходиться редукційний клапан з вентилем для підведення діоксиду вуглецю. Регулювання насичення води діоксидом вуглецю в струменевих насадках здійснюється за допомогою голчастого вентиля. Колонка насичення з'єднана з накопичувальної колонкою 4. На цьому ж трубопроводі встановлено запобіжний клапан і контрольний стакан для скидання газоповітряної суміші.

Плунжерний насос-дозатор подає в змішувач 8 воду, насичену діоксидом вуглецю, і сироп у заданому співвідношенні. Насос-дозатор складається з гідравлічної частини редуктора та електродвигуна. Доза сиропу від насоса-дозатора надходить в змішувач 8 через штуцер, вмонтований у днище. У середній частині розташований штуцер для подачі дози води, а через штуцер, розташований у верхній частині, змішаний напій подається до накопичувальної колонку.

Струменевий насадка 10 складається з корпусу, в який вмонтовані два сопла і два розширювача. Тут відбувається насичення води діоксидом вуглецю. Кількість насадок в установці залежить від продуктивності лінії розливу.

Бачок для сиропу забезпечений поплавковим регулятором.

Відфільтрована вода подається в деаераціонним колонку через електромагнітний вентиль і виливається на конусні тарілки. Завдяки вакууму в деаератори, створюваному за допомогою вакуум-насоса і водоструминного ежектора, з води виділяється частина розчиненого в ній повітря. Верхні два датчики вказують робочий рівень, нижній - залишок води в деаераторі.

Деаерірованная вода збирається в нижній частині деаератора, звідки насосом 9 подається в колонку насичення через струменевий насадку 10, де відбувається часткове насичення її діоксидом вуглецю.

Відбір насиченої води відбувається через штуцер, розташований внизу колонки насичення, насосом-дозатором, який подає насичену воду і сироп в заданій кількості в змішувач. З змішувача готовий напій подається до накопичувальної колонку, звідки надходить в розливний автомат.

На завод діоксид вуглецю доставляють у рідкому вигляді в спеціальних цистернах, з яких його зливають в стаціонарні цистерни 40, призначені для зберігання, температура рідкого СО ₂ в цистерні підтримується в діапазоні -43,5 - (-11,3) ° С при тиску 0 ,8-2, 5 МПа. У міру необхідності діоксид вуглецю передають на станцію газифікації 39. Тут він підігрівається і переводиться в газоподібний стан. Потім газоподібний діоксид вуглецю через регулювальний вузол 38, в якому високий тиск знижується до рівня робочого 0,5-0,8 МПа, подають до синхронно-змішувальної установки 37, а з неї газований напій направляють на розливний автомат 45.

2.1.5 Розлив готового газованого напою

Готовий газований напій розливається в ПЕТФ-пляшки місткістю 1 л. Порожня тара доставляється в цех зі складу. У міру потреби пакети з порожніми пляшками подаються на пластинчастий транспортер 41, який доставляє їх до автомата 42 для вилучення пляшок з пакетів, а потім до пляшкомийних автомату 43. Чисті пляшки послідовно переміщують до світлового екрану 44 для перевірки їх чистоти, а потім подають до Розливні автомати 45, в який надходить газований напій з синхронно-змішувальної установки 37.

Пляшки з налитим напоєм подають до закупорювальне автомату 46, де їх укупоривают загвинчуються поліетиленовими пробками, і транспортером подають до інспекційному автомату 47 і етикетувального автомату 49. Оформлені пляшки проходять через світловий екран 50 і далі направляють до пакувальної машині 51, в якій відбувається групування пляшок і запаковування групи пляшок термозбіжною плівкою. Далі упаковки пляшок з готовою продукцією надходять до термоусадочної камері 52, де вони обдуваються гарячим повітрям з метою усадки плівки і обтягування пляшок. Готову продукцію в пакетах подають в накопичувальний рольганг 53, з якого її знімають автонавантажувачем і перевозять в цех готової продукції. Пляшки з напоєм зберігають у вентильованому затемненому приміщенні при температурі 2-25 ° С.

2.2 Розрахунок основних і допоміжних матеріалів напою «Яблуко»

2.2.1 Розрахунок кількості основних продуктів напою «Яблуко»

Розрахунок витрат сировини на 100 дав напою «Яблуко» на спиртованих соку зроблений для підприємства, на якому фактичні втрати сухих речовин при виробництві напою складають 4,2%, у тому числі при варінні цукрового сиропу 1%, а витрата діоксиду вуглецю становить 16 кг. Купажний сироп напою готують напівгарячої способом.

Рецептура на 100 дав напою «Яблуко» представлена ​​в таблиці 2.1:

Таблиця 2.1

Рецептура на 100 дав напою «Яблуко»

Цукор. Норма витрати цукру (при вмісті сухих речовин 99,85%, вологістю 0,15%) на приготування 100 дав напою «Яблуко» з урахуванням прийнятих втрат сухих речовин розраховується за формулами:

в перерахунку на сухі речовини (кг)

, (2.1)

де С _р - вміст сухих речовин цукру в 100 дав готового напою, кг;

П - фактичні загальні втрати сухих речовин,%.

з урахуванням вологості (кг)

, (2.2)

де у - вологість цукру,%.

Яблучний сік. Витрата соку на 100 дав напою розраховують з урахуванням витрати тієї частини соку, яка вноситься до сіроповарочний котел, у перерахунку на сухі речовини роблять за формулою:

(2.3)

де Н _Д1 - витрата соку для внесення до сіроповарочний котел у перерахунку на сухі речовини, кг; Д ₀ - вміст соку в 100 дав готового напою, дм ^3, В ₂ - вміст сухих речовин в 1 дм ³ соку, кг; П - фактичні загальні втрати сухих речовин,%.

Отриману величину витрати соку переводять в об'ємні одиниці вимірювання за формулою:

(2.4)

де Н ₀₁ - кількість соку, що вноситься в сіроповарочний котел, дм ^3.

дм ³

дм ³

Розрахунок величини витрати для тієї частини соку, яка вноситься до купажний сироп, у перерахунку на сухі речовини роблять за формулою:

(2.5)

де Н _Д2 - витрата соку, для внесення в купажний сироп у перерахунку на сухі речовини, кг; П ₁ - втрати сухих речовин на стадії варіння цукрового сиропу,%.

Отриману величину витрати соку переводять в об'ємні одиниці виміру, використовуючи формулу:

(2.6)

де Н ₀₂ - кількість соку, що вноситься в купажний сироп, дм ^3.

дм ³

дм ³

Норма витрати соку на приготування 100 дав напою, одержуваного напівгарячої способом, визначається з виразів:

- У перерахунку на сухі речовини

(2.7)

- В перерахунку на об'ємні одиниці виміру

(2.8)

дм ³

дм ³

Лимонна кислота. Норма витрати лимонної кислоти на 100 дав готового напою залежить від вмісту сухих речовин лимонної кислоти, що вноситься в напій з соком, і визначається як різниця між вмістом сухих речовин кислоти в 100 дав готового напою сучетом втрат сухих речовин і вмістом сухих речовин лимонної кислоти, що вноситься з соком.

Для розрахунку вмісту сухих речовин кислоти в 100 дав готового напою з урахуванням втрат сухих речовин використовують формулу:

, (2.9)

де К _н - зміст лимонної кислоти в 100 дав готового напою за рецептурою, кг;

В - частка сухих речовин в лимонній кислоті, мас.%; П - фактичні загальні втрати сухих речовин, мас.%; П ₁ - втрати сухих речовин на стадії варіння сиропу, мас.%.

Вміст сухих речовин лимонної кислоти, що вноситься з соком, так само

, (2.10)

де а - вміст сухих речовин лимонної кислоти, що вноситься з соком, кг; К - вміст сухих речовин лимонної кислоти в 100 см ³ соку за чинним стандартом, г; Н ₀ - норма витрати соку на приготування 100дал напою, дм ^3.

кг

Розрахувавши вміст сухих речовин в 100 дав готового напою з урахуванням втрат сухих речовин і зміст сухих речовин лимонної кислоти, що вноситься з соком, визначають норму витрати лимонної кислоти на 100 дав готового напою:

- У перерахунку на сухі речовини

(2.11)

- В натуральній масі

(2.12)

кг

кг

Колер. Норму витрат колера на приготування 100 дав напою з урахуванням втрат сухих речовин визначають за такими формулами:

- У перерахунку на сухі речовини

, (2.13)

- В натуральній масі

, (2.14)

де Е _п - норма витрати колера на приготування 100 дав напою в перерахунку на сухі речовини, кг; Е - кількість сухих речовин колера в 100 дав готового напою за рецептурою, кг; Е _м - норма витрати колера на приготування 100 дав напою, кг;

У ₁ - масова частка сухих речовин в кольорі,% [5].

кг.

100 кг сухих речовин цукру при 30%-ної інверсії сахарози дають приріст сухих речовин у кількості 1,58 кг. Виходячи з цього, розраховують кількість сухих речовин, що утворюються від 68,47 кг сухих речовин цукру

Враховуючи втрати сухих речовин у розмірі 4,2% утворився приросту сухих речовин, які становлять 0,045 кг СВ, розраховують загальну кількість сухих речовин, що містяться в 100 дав напою.

Витрата бензоату натрію на приготування напою (вміст сухих речовин 99,46%, вологість 0,54%):

а) у перерахунку на сухі речовини

(2.15)

кг

де З _к - вміст сухих речовин бензоату натрію в 100 дав готового напою, кг; П - фактичні загальні втрати сухих речовин,%.

б) з урахуванням вологості

, (2.16)

кг.

Діоксид вуглецю. Відповідно до чинних нормативів максимально допустима витрата діоксиду вуглецю на 100 дав напою становить 19 кг.

Враховуючи, що в напоях вміст діоксиду вуглецю становить 0,4%, тобто 4 кг в 100 дав напою, втрати діоксиду вуглецю досягають 70-80%.

Приймемо втрати діоксиду вуглецю рівні 75%, тоді витрата його на 100 дав напою складе:

(2.18)

,

де Н _д - норма витрати діоксиду вуглецю на приготування 100 дав напою, кг;

С _д - вміст діоксиду вуглецю в 100 дав готового напою за рецептурою, кг;

П ₂ - втрати діоксиду вуглецю,% [8]

Отримані при розрахунку дані про витрату сировини на виробництво 100 дав напою «Яблуко», купажний сироп якого готують холодним способом, наведені в табл. 2.2.

Таблиця 2.2

Витрата сировини на виробництво 100 дав напою «Яблуко»

Всього сухих речовин в 100 дав готового напою за вирахуванням втрат сухих речовин міститься:

.

Витрата сировини на виробництво напою «Яблуко» представлений у таблиці 2.3:

Таблиця 2.3

Зведена таблиця витрат сировини на виробництво напою «Яблуко»

2.2.2 Розрахунок кількості проміжних продуктів і води на виробництво 1000 дал напою «Яблуко»

Цукровий сироп. Згідно продуктовому розрахунком (табл. 2.3), в сиропі сухих речовин міститься

У процесі варіння і транспортування сиропу губиться 1% сухих речовин, що становить

тобто в сиропі сухих речовин залишиться

Цукрового сиропу з вмістом 65% сухих речовин буде:

або

,

де 1,3190 - щільність цукрового сиропу з вмістом 65% сухих речовин [9].

Для варіння сиропу необхідно буде води (з урахуванням 10% на випаровування)

Розчин лимонної кислоти. З лимонної кислоти готують 50%-й робочий розчин. У розрахунковій кількості лимонної кислоти 12,41 кг сухих речовин міститься

Маса робочого розчину:

а обсяг

,

де 1,2204 - щільність 50%-го розчину кислоти [9].

Витрата води для приготування робочого розчину кислоти складе

Розчин колера готують п'ятикратним розведенням його водою. Маса робочого розчину з 4,9 кг колера буде дорівнює

При щільності розчину даної концентрації 1,047 обсяг його складе

Води для приготування колера необхідно

Розчин бензоату натрію. З бензоату натрію готують 9% розчин. У розрахованому кількості бензоату натрію міститься 1,857 .

Маса робочого розчину становить:

кг

Витрата води для приготування робочого розчину 20,53 - 1,847 = 18,68 кг. Купажний сироп. Кількість продуктів, що надходять на приготування купажного сиропу, представлено в табл. 2.4:

Таблиця 2.4

Продукти для купажного сиропу напою

Втрати сухих речовин при купажуванні і фільтруванні приймаємо рівними 1,1%, що становить

У сиропі залишається сухих речовин

що відповідає

Газована вода. Кількість її визначають як різницю між обсягом напою і купажного сиропу

Враховуючи 10% втрат при сатурації та розливі, газованої води буде вимагатися:

2.2.3 Визначення кількості тари і допоміжних матеріалів для виробництва напою «Яблуко» продуктивністю 1000 дал

Пляшки. Приймемо умовно, що напій розливається в пляшки ємністю 1 л. У такому випадку для вироблення 10000 л напою пляшок потрібно

Деформацію пляшок при зберіганні, розливі і внутрішньозаводських транспортування приймемо в наступних розмірах,%: на тарному складі - 0,8; у виробництві - 2,5; в складі готової продукції - 0,1. Всього він складе 3,4%. З урахуванням деформації пляшок потрібно

Для покриття деформації потрібно пляшок

Пробка та етикетки. На 1 дав напою за нормами потрібно 11 пробок і 11 етикеток. На річну потужність (1000 дал) потрібно:

Пробок

Етикеток

Термозбіжна плівка. Для пакування пляшок використовується полотно термоусадочної плівки шириною 400 мм, товщиною 30 мкм. У стандартну упаковку поміщається 12 пляшок (4 ряди). Для однієї упаковки потрібно 0,66 м ² термоусадочної плівки. Число упаковок для всієї продукції становить

Для всієї продукції буде потрібно плівки (з урахуванням втрат 2%)

З урахуванням коефіцієнта усадки До _вус = 40%, необхідна площа термоусадочної плівки буде дорівнює

Отримані дані по витраті сировини, проміжних продуктів і допоміжних матеріалів напою «Яблуко» продуктивністю 1000 дал зводяться в табл. 2.5:

Таблиця 2.5

Зведена таблиця витрати основних і допоміжних речовин напою «Яблуко» продуктивністю 1000 дал

Витрата сировини, проміжних продуктів і допоміжних матеріалів напою «Яблуко» продуктивністю 250000 дал на рік зводиться в табл. 2.6:

Таблиця 2.6

Зведена таблиця витрати основних і допоміжних речовин напою «Яблуко» продуктивністю 250000 дал на рік

2.3 Розрахунок основних і допоміжних матеріалів напою «Апельсин»

2.3.1 Розрахунок кількості основних продуктів напою «Апельсин»

Розрахунок витрат сировини на 100 дав напою «Апельсин» зроблено для підприємства, на якому фактичні втрати сухих речовин при виробництві напою складають 4,2%, у тому числі при варінні цукрового сиропу 1%, а витрата діоксиду вуглецю становить 16 кг. Купажний сироп напою готують холодним способом.

Рецептура на 100 дав напою «Апельсин» представлена ​​в таблиці 2.7:

Таблиця 2.7

Рецептура на 100 дав напою «Апельсин»

Цукор. Норма витрати цукру (при вмісті сухих речовин 99,85%, вологістю 0,15%) на приготування 100 дав напою «Апельсин» з урахуванням прийнятих втрат сухих речовин розраховується за формулами:

в перерахунку на сухі речовини (кг)

, (2.19)

де - Норма витрати цукру з урахуванням на виробництві в перерахунку на сухі речовини, кг; С _р - вміст сухих речовин цукру в 100 дав готового напою, кг;

П - фактичні загальні втрати сухих речовин,%.

з урахуванням вологості цукру (кг)

, (2.20)

де у - вологість цукру,%.

Лимонна кислота. Норма витрати лимонної кислоти на 100 дав готового напою складається з кількості кислоти, яка використовується для інверсії сахарози, та кількості кислоти, що витрачається для внесення в купажний сироп. Витрата кислоти для інверсії сахарози з урахуванням втрат сухих речовин визначають за формулами:

- В натуральній масі

, (2.21)

де Р _к - витрата кислоти для інверсії сахарози з урахуванням втрат сухих речовин, кг; С - норма витрати сахарози з урахуванням вологості на виробництво 100 дав напою, кг; К-кількість кислоти, що витрачається на інверсію 100 кг цукру, кг; - в перерахунку на суху речовину

, (2.22)

де Р _з - витрата кислоти для інверсії сахарози в перерахунку на суху речовину, кг; По-масова частка сухих речовин в лимонній кислоті,%,

.

Норма витрати лимонної кислоти на стадії приготування купажного сиропу з урахуванням втрат сухих речовин розраховується за формулами:

- У перерахунку на сухі речовини

, (2.23)

де Н _к1 - витрата лимонної кислоти на стадії приготування купажного сиропу з урахуванням втрат сухих речовин, кг; Р _р - вміст сухих речовин лимонної кислоти в 100 дав готового напою, кг, Р _с - витрата лимонної кислоти для інверсії сахарози без урахування втрат сухих речовин в перерахунку на сухі речовини, кг; П - загальні втрати сухих речовин,%; П ₁ - втрати сухих речовин на стадії варіння білого цукрового сиропу,%;

- В натуральній масі

, (2.24)

де Н _к1 - витрата лимонної кислоти на стадії приготування купажного сиропу з урахуванням втрат сухих речовин, кг; Н _к2 - витрата лимонної кислоти на стадії приготування купажного сиропу з урахуванням втрат сухих речовин у перерахунку на сухі речовини, кг.

,

.

Норма витрати кислоти на приготування 100 дав напою визначається з виразу:

- У перерахунку на суху речовину

; (2.25)

- В натуральній масі

. (2.26)

;

.

Ароматизатор. Витрата ароматизатора на приготування 100 дав напою з урахуванням втрат сухих речовин (дм ^3):

, (2.27)

дм ³

де А - вміст ароматизатора в 100 дав готового напою, дм ^3.

Бензоат натрію. Витрата бензоату натрію на приготування напою (вміст сухих речовин 99,46%, вологість 0,54%):

а) у перерахунку на сухі речовини

, (2.28)

кг

де З _к - вміст сухих речовин бензоату натрію в 100 дав готового напою, кг; П - фактичні загальні втрати сухих речовин,%.

б) з урахуванням вологості

, (2.29)

кг.

Діоксид вуглецю. Відповідно до чинних нормативів максимально допустима витрата діоксиду вуглецю на 100 дав напою становить 19 кг. Враховуючи, що в напоях вміст діоксиду вуглецю становить 3,22 кг в 100 дав напою, втрати діоксиду вуглецю досягають 70-80%. Приймемо втрати діоксиду вуглецю рівні 75%, тоді витрата його на 100 дав напою складе:

(2.30)

,

де Н _д - норма витрати діоксиду вуглецю на приготування 100 дав напою, кг;

С _д - вміст діоксиду вуглецю в 100 дав готового напою за рецептурою, кг;

П ₂ - втрати діоксиду вуглецю,%.

100 кг сухих речовин цукру при 45%-ної інверсії сахарози дають приріст сухих речовин у кількості 2,36. Виходячи з цього, розраховують кількість сухих речовин (в кг), що утворюються від 99,31 кг СВ цукру:

Враховуючи втрати сухих речовин у розмірі 4,2%, що утворилися від приросту сухих речовин, які становлять 0,098 кг СВ цукру (2,34 * 4,2 / 100), розраховують загальну кількість сухих речовин, що містяться в 100 дав напою. Отримані при розрахунку дані про витрату сировини на виробництво напою «Апельсин», наведені в табл. 2.8.

Таблиця 2.8

Витрата сировини на виробництво 100 дав напою «Апельсин»