Перспективы использования ультразвукового воздействия как фактора формирования потребительских свойств напитков на натуральном сырье

Активная пропаганда здорового образа жизни в последние годы привела к значительному росту потребительского интереса в отношении напитков на натуральной основе, к числу которых относятся морсы.

Направление развития производства напитков в России на сегодняшний день определяется «Стратегией развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года», основными приоритетами в которой закреплены рациональное использование сырьевых ресурсов и внедрение технологических инноваций. В связи с чем для производителей актуальной задачей сегодня является поиск инновационных технологий, нацеленных на обеспечение заданного качества напитков [1].

В рамках работы проводились исследования по установлению возможности использования ультразвукового воздействия (УЗВ) в технологии производства морсов.

Анализ потребительских предпочтений в отношении значимости отдельных потребительских характеристик морсов показал, что большинство покупателей обращают внимание на такие показатели качества морсов, как наличие взвешенных частиц, массовая доля осадка и скорость его образования. Большинство потребителей указали, что наличие осадка в морсе является критерием натуральности и полезности напитка, вместе с тем, быстрое осаждение частиц морса является нежелательным.

Нами была поставлена задача изучения возможности использования ультразвукового воздействия в технологии производства морсов для улучшения его потребительских характеристик.

Для решения поставленной задачи была поставлена серия экспериментов по сравнительной оценке качества клюквенного морса, полученного по традиционной технологии и с использованием ультразвукового воздействия.

Использовалось двукратное ультразвуковое воздействие:

• •    на этапе экстракции в режиме: мощность 180 Вт и экспозиция 5 мин;

• •    на этапе обработки готового напитка в режиме: мощность 240 Вт и экспозиция 3 мин.

В качестве номенклатуры исследуемых показателей были выдвинуты: содержание сухих веществ, массовая доля осадка, скорость образования осадка.

Результаты определения показателей качества морсов традиционной и модифицированной технологии представлены в сводной таблице.

Результаты исследований позволили установить, что использование модифицированной технологии позволило увеличить общее содержание сухих веществ в напитке на 17,1%, а массовую долю осадка на 22,9%.

Это, вероятно, обусловлено интенсифицирующим действием ультразвука на процесс экстракции и более полным извлечением веществ ягодного сырья.

Известно, что на скорость экстракционного процесса при использовании ультразвукового воздействия оказывают влияние различные факторы, в числе которых общее состояния сырья, степень его дисперсности, природа растворителя, режимы ультразвуковой обработки [2, 4, 5].

Исследования показывают, что из растительного сырья при помощи ультразвука можно извле-

Результаты определения показателей качества морсов

Наименование показателя	Контроль	Морс с использованием УЗ
Содержание сухих веществ, %	10,40±0,03	12,18±0,02
Массовая доля осадка, %	7,0±0,3	8,6±0,4
Скорость образования осадка, мин	15±0,5	12±0,5

Фаткуллин Р.И.

кать различные вещества. При использовании ультразвуковой обработки на стадии экстракции можно наблюдать не только интенсификацию производственного процесса, но и увеличение выхода экстрактивных веществ [3, 4, 5].

Такой эффект обусловлен, в первую очередь, механическим (диспергирующим) действием ультразвука, способствующим прониканию растворителя в растительную ткань. Разрушая стенки растительной клетки, ультразвук облегчает выход экстрактивных веществ из нее в растворитель. Кроме того, дробление частиц под действием ультразвуковой кавитации увеличивает площадь соприкосновения между экстрагируемыми веществами и экстрагентом, акустическое давление способствует проникновению жидкости в трещины и капилляры растворяемого вещества, что в совокупности интенсифицирует процесс экстракции [2, 5].

Особый интерес представляли результаты снижения скорости образования осадка в морсе, полученном по модифицированной технологии, которые свидетельствовали о выраженном влиянии ультразвука на дисперсный состав морса.

Для более глубокого изучения влияния ультразвуковой обработки на дисперсный состав морса был применен метод лазерного динамического светорассеивания, с помощью которого были получены гистограммы дисперсного состава исследуемых образцов морсов (см. рисунок).

Исследования показывают, что механизм действия ультразвука на дисперсную фазу заключается в том, что при озвучивании гетерогенной системы на границе раздела фаз возникают зоны сжатия и разрежения, которые, в свою очередь, создают давление. Избыточное давление, создаваемое ультразвуковой волной, может составлять несколько атмосфер.

В фазу разрежения во всем объеме жидкости

Перспективы использования ультразвукового воздействия как фактора формирования… образуются полости (кавитационные пузырьки), которые при повторном сжатии захлопываются, развивая давление до сотен атмосфер. Ударная волна высокой интенсивности, которая образуется в результате кавитационного воздействия приводит к механическому разрушению твердых частиц [2–5].

Полученные нами результаты свидетельствуют о выраженном диспергирующем действии ультразвука на частицы морса, причем двукратное воздействие является более эффективным.

Изменение дисперсного состава морса, полученного на основе ультразвукового, вероятно и обусловило снижение скорости выпадения осадка в модифицированном образце морса на 20 % по отношению к контролю.

Таким образом, полученные результаты показали эффективность и целесообразность использования ультразвукового воздействия для улучшения потребительских достоинств клюквенного морса.