Перспективы создания безалкогольных напитков на легкой воде

Безалкогольные напитки занимают солидную нишу на рынке продуктов. Сама идея создания производства экономически выгодных напитков проста, нужно профильтровать и обеззаразить водопроводную воду, добавить 3–5% сока, некоторые улучшители вкуса и насытить углекислым газом. До настоящего времени не установлены рациональные нормы потребления напитков населением России.

По данным специалистов Всероссийского НИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, филиала ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова, потребление безалкогольных напитков должно находиться на уровне 30 л в год [6]. В других странах эти цифры выше: в Германии – 83 л, в Венгрии – 158 л, в Польше – 122 л, в Словакии – 180 л, в США – 164 л, в Чехии – 240 л в год.

После перехода России к рыночным отношениям изменились приоритеты развития технологии безалкогольных напитков, исчез классический ассортимент напитков на натуральной основе, появились искусственные подсластители, ароматизаторы, «идентичные» натуральным, и другие новшества. Произошел передел собственности. Большинство предприятий стали частными, с преимуществом иностранного капитала. Пожалуй, последним бастионом отечественной продукции стали напитки Московского пивобезалкогольного комбината «Очаково» и его филиалов.

Учитывая конъюнктуру спроса на напитки, специалисты нашего предприятия стали осваивать и заполнять нишу отечественных безалкогольных продуктов на натуральных компонентах. На рисунке 1 показан фрагмент цеха безалкогольной продукции фирмы «Очаково».

Рисунок 1. Фрагмент цеха безалкогольной продукции фирмы «Очаково»

• Figure 1.    Fragment of the shop of non-alcoholic products of "Ochakovo" Company

Своевременная переработка плодовоягодного сырья и винограда является важной задачей предприятия. Основными проблемами производства тонизирующих напитков являются гарантированный качественный состав и удовлетворение запросов потребителей.

Тонизирующие плодово-ягодные и виноградные напитки содержат не только ценные пищевые компоненты, но и позитивные БАВ. Особо следует отметить роль тонизирующих напитков без содержания этанола, входящих в рацион питания людей разных возрастных групп.

Российские и зарубежные ученые рассматривают возможность придания безалкогольным напиткам статуса особого вида пищевых продуктов, позволяющих скомпенсировать дефицит питания в незаменимых нутриентах. В последнее десятилетие потребители предпочитают напитки, обогащенные натуральными добавками с большим количеством углеводов, витаминов и микроэлементов. Такой выбор приобрел приоритет на рынке напитков и занял особую нишу мирового рынка. Тонизирующие напитки требуют внимательного отношения к подбору сырья и других составных компонентов. Это направление исследований широко освещено в работах ведущих ученых страны Н.М. Агеевой, И.И. Бурачевского, Л.В. Донченко, М.В. Гернет, А.А. Кочетковой, М.А. Николаевой, В.М. Позня-ковского, М.А. Положишниковой, А.Н. Самсоновой, В.Б. Спиричева, Г.Л. Филоновой, З.Н. Хатко и других.

Вместе с тем ряд вопросов, связанных с конструированием безопасных безалкогольных напитков тонизирующей направленности, не решен до настоящего времени [5, 7, 10, 11].

Например, не полностью решена проблема экспресс-оценки качества сырья, идентификация и фальсификация напитков, изготовленных из нестандартного сырья и синтетических добавок [2, 8].

Прорывным направлением в производстве безалкогольных напитков является использование легкой воды с пониженным содержанием дейтерия [1, 3, 4]. Большой потенциал имеет предложение включать в состав рецептур безалкогольных напитков экстракты пряно-ароматических растений и адаптогены [9].

В обзорах научно-технической литературы описаны мультисоковые напитки и концентраты соков, однако не приводятся сведения о разработке достоверных экспресс-методов оценки их качества. Наиболее полная информация о химическом составе мультинапитков из плодов и ягод имеется в публикациях специалистов Краснодарского филиала № 1 Московского пиво-безалкогольного комбината «Очаково» [10]. На рисунке 2 показан общий вид предприятий Краснодарского филиала «Очаково».

Рисунок 2. Общий вид предприятий Краснодарского филиала «Очаково

• Figure 2.    General view of enterprises of Krasnodar branch "Ochakovo

Коллектив Краснодарского филиала № 1 Московского пиво-безалкогольного комбината «Очаково» возрождает национальные питьевые традиции. Благодаря новейшим исследованиям в Краснодарском крае разработаны профилактические напитки с использованием адаптогенов и легкой воды с пониженным содержанием дейтерия. Разработка технологии получения и появление на рынке так называемой «легкой воды» позволили создать целую линейку продуктов с лечебно-профилактическими и иммунопротекторными свойствами.

Таким образом, появилась возможность прогнозировать качественный состав и безопасность новых напитков профилактического действия.

Цель исследования – оценка перспектив вывода на рынок тонизирующих напитков с использованием легкой воды и пряно-ароматического сырья, выращенного в предгорных районах Краснодарского края и Крыма.

Достижение цели стало возможным благодаря изучению сложившегося рынка напитков на основе отечественного сырья с выделением группы многокомпонентных напитков, а также изучению потребительских предпочтений населения Краснодарского края в потреблении тонизирующих напитков на основе растительного сырья.

Материалы и методы

В работе использованы традиционные методы анализа состава сырья, пищевых добавок и воды. Авторы исследовали качественный состав многокомпонентных напитков на основе растительного сырья, выращиваемого в Краснодарском крае и Крыму и изотопный состав воды из глубинных артезианских скважин Филиала № 1 МПБК «Очаково».

Качественный состав сырья и напитков определяли в лабораториях кафедры «Технология виноделия и бродильных производств им. проф. А.А. Мержаниана» КубГТУ, общей, неорганической химии и информационно вычислительных технологий КубГУ и Центра коллективного пользования Института пищевой и перерабатывающей промышленности КубГТУ.

Разработаны технологические принципы создания напитков на основе легкой воды и пряно-ароматического сырья, впервые определены тонизирующие свойства напитков. Разработаны теоретические основы видовой принадлежности сырья, новых технологических приемов получения напитков, способа получения воды с пониженным содержанием дейтерия, методы идентификации подлинности, а также степени фальсификации продукции.

Результаты и обсуждение

Основное внимание при выполнении исследований было уделено способу подготовки воды для производства напитков, которая составляет до 80% от общей массы безалкогольной продукции. Благодаря работам биофизиков и биохимиков О.В. Мосина, Г.Д. Бердышева, М.Г. Барышева, И. Н. Варнавского установлено, что вода с пониженным содержанием тяжелого водорода обладает полифизиологическим воздействием на организм человека. Изотопный состав воды приведен на рисунке 3.

Природная вода Natural water Стабильные молекулы Stable molecules

H216o	h2 17o	h218o
H D 16O	H D 17O	H D 18O
d216o	d217o	d218o

Легкая вода Light water

Н2 °О- 99,727% об. % by volume Тяжелокислородная вода Heavy oxygen water

Н₂ °О — 0,2 % об. % by volume

Н₂ ^ ⁷ О — 0,04 % об- % by volume Тяжелая вода Heavy water

Н D¹⁶O-0,033% об. % by volume н₂ О + D₂ О « 2 Н D О ( Кр = 4 )

Рисунок 3. Изотопный состав воды

• Figure 3.    Isotope composition of water

  Установлено, что молекулы D 2 O и Н 2 О аналогичны по строению, но имеют небольшое различие в углах и длинах ковалентных связей. Однако химические и физические свойства легкой и тяжелой воды существенно отличаются. Так, например, температура кипения тяжелой воды 101,44 °С, а замерзания – при + 3,82 °С, при плотности 1,1053 г/см ³ .

На рисунке 4 приведена разработанная с участием авторов схема получения легкой воды для тонизирующих безалкогольных напитков

Тяжелые изотопы водорода

।---■*- Heavy hydrogen isotops

Вода по ГОСТ P 51232-2003

Water GOST...

Твердый грану лированный С Оу Hard granulated СО₂

Electromagnetic field of low frequency

Микрофильтрация

0,1-1,0 мкм Microfiltration

Ультрафильтрация ultrafiltration

0.02-0,03 мкм

Нанофильтрация Nanofiltration

0,001 мкм

Обратный осмос Reverse osmosis

0,001 мкм

Рисунок 4. Схема получения легкой воды для тонизирующих безалкогольных напитков

• Figure 4.    Scheme of getting light water for Obtaining Tonic soft drinks

На рисунке 5 приведена структурная схема производства безалкогольных напитков на легкой воде.

Профильтрованная питьевая вода Filtered potable water

Замораживание Freezing

Удаление D2O D2O removal

Легкая вода H-,0 Light H2O

СО2-ШРОТ хмеля Hops СО2 Schrot

Настаивание на сатурированной легкой воде infusion on saturated light H^O

Ягоды Berries

Инспекция Inspection

I "

Мойка сатурированной водой

Cleaning by saturared water

Настаивание легкой воды на шунгите Light Н^О infusion on Schungite

Дозирование Dosing

Удаление плодонодки Remove of berry stem

Смешивание

Mixing 4__

Измельчение Milling

Настаивание Infusion

Отжим Wringing

Фильтрация Filtration

I

Деаэрация Deaeration

Зам ораживание Freezing

Концентрированный арбузный сок Concentrated watermelon juice

i

Инспекция Inspection

I

Дозирование Dosing

Сатурирование Saturation

Розлив Bottling

Укупоривание Capping

Хранение Storage

Юглон

Juglone

I

Инспекция

Inspection

Дозирование Dosing

Рисунок 5.

безалкогольных напитков

Структурная схема производства

Приведенная на рисунке 5 схема отличается от традиционных использованием в качестве базового компонента легкой воды, концентрата арбузного сока в качестве подсластителя, применением природного натурального консерванта юглона из околоплодника грецкого ореха.

Выполнен комплекс исследований по изготовлению рецептур безалкогольных бальзамов «Доктор Пехов», «Профессор Середин», «Антистрессовый», «Вита-облепиха», «Надежда», «Золото Кубани» и «Скифский амулет».

Для производства тонизирующих безалкогольных напитков изготовлены концентраты, обладающие антиоксидантными свойствами: «Напиток для регбистов», «Напиток футболистам», «Напиток Шахматный», «Должанская коса», «Адыгейские травы», «Вечерний Геленджик» и «Мохито с хмелем».

В таблице 1 приведено содержание веществ фенольной природы в образцах продуктов.

• Figure 5.    Structural scheme of production of soft drinks

  Таблица 1.

  
  

Содержание веществ фенольной природы в образцах продуктов

Table 1.

Content of phenolic substances in product samples

Безалкогольные бальзамы Non-alcoholic balsams	М.д. суммы флавоноидов, % Flavanoids sum by mass, %	М.д. суммы дубильных веществ, % Tannins sum by mass, %	Концентраты безалкогольных напитков Soft drinks concentrates	М.д. суммы флавоноидов, % Flavanoids sum by mass, %	М.д. суммы дубильных веществ, % Tannins sum by mass, %
«Доктор Пехов» «Dr.Pekhov»	1,15 ± 0,01	0,79 ± 0,05	«Напиток для регбистов» «Beverage for rugby players»	0,31 ± 0,01	8,78 ± 0,02
«Профессор Середин» «Professor Seredin»	1,25 ± 0,01	0,97 ± 0,05	«Напиток футболистам» «Beverage for football players»	0,29 ± 0,01	7,11 ± 0,02
«Антистрес-совый» «Antistress»	0,29 ± 0,02	0,28 ± 0,02	«Напиток Шахматный» «Chess Beverage»	0,33 ± 0,01	6,32 ± 0,02
«Вита-облепиха» «Vita-Sea-buckthorn»	1,10 ± 0,01	0,79 ± 0,05	«Должанская коса» «Dolzhanskaya spit»	0,32 ± 0,01	7,04 ± 0,02
«Надежда» «Hope»	0,86 ± 0,01	0,80 ± 0,05	«Адыгейские травы» «Adygeya herbs»	0,60 ± 0,01	4,16 ± 0,02
«Золото Кубани» «Gold of Kuban»	0,90 ± 0,01	0,76 ± 0,05	«Вечерний Геленджик» «Night Gelendzhik»	1,12 ± 0,01	4,78 ± 0,02
«Скифский амулет» «Skiff amulet»	0,95 ± 0,01	0,78 ± 0,05	«Мохито с хмелем» «Hopped mochito»	0,73 ± 0,01	4,99 ± 0,02
(n = 3, М ± m); м.д. – массовая доля; by mass

Как видно из данных таблицы, разработанные рецептуры содержат значительное количество флавоноидов и дубильных веществ, положительно влияющих на вкусовые и антиоксидантные свойства напитков.

Заключение

Впервые разработан рецептурный состав напитков с адаптогенными свойствами, отличающихся антиоксидантными свойствами. Систематизирован ассортимент адаптогенных напитков, в состав которых входит легкая вода и нетрадиционное пряно-ароматическое сырье, что явилось обоснованием для использования антиоксидантов в качестве идентификаторов подлинности новой группы напитков.

Впервые предложен вариант графической визуализации целевой направленности пряноароматического сырья для разработанной рецептуры, предложен алгоритм моделирования состава напитков на основе пряно-ароматического сырья с целью прогнозирования их функциональных свойств.

Выполненные исследования обладают практической значимостью и апробированы в производственных условиях Филиала № 1 Московского пивобезалкогольного комбината «Очаково». Разработаны оригинальные рецептуры напитков на основе пряно-ароматического сырья, определены допустимые сроки хранения. Подготовлена необходимая документация