Научный журнал
Научное обозрение. Педагогические науки
ISSN 2500-3402
ПИ №ФС77-57475

О МЕТОДАХ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РОЗЛИВЕ И РЕАЛИЗАЦИИ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ ГАЗИРОВАННЫХ СОКОСОДЕРЖАЩИХ НАПИТКОВ

Мартынов В.В. 1 Донской Д.Ю. 1 Зотов А.А. 1
1 Донской государственный технический университет
В статье представлен анализ существующих методов и средств контроля различных параметров выпускаемых безалкогольных напитков, а также примеры их автоматизированного производства. Помимо этого, в статье приведены выдержки из действующих на момент написания Государственных стандартов Российской Федерации по теме безалкогольных напитков. Показано, что наличие добавок позволяет увеличить срок годности напитка (период, по истечению которого пищевой продукт считается непригодным для использования по назначению) до полугода (в некоторых случаях и до года), однако, переводит безалкогольный напиток в категорию «вредной» пищи, долговременное употребление которого негативно сказывается на здоровье потребителя. Однако, существующие системы Технических регламентов, стандартов, норм и правил, которые определяют методы и средства измерения параметров безалкогольной продукции, а также устанавливает сроки годности продукта, не имеют и не используют экспресс-методы контроля, которые способны значительно сократить время экспертизы, снизить данную статью расходов предприятия. Поэтому предлагается адаптировать для них экспресс-метод весовой импедансной спектроскопии, путем разработки крышки-датчика и переносного автоматизированного комплекса идентификации и определения качества безалкогольных напитков, без вскрытия тары.
безалкогольный напиток
срок годности
методы контроля
автоматизированная линия розлива
триблок
1. МУК 4.2.1847–04. Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов. – Взамен МУК 4.2.727.99; введ. 2004 – 06 – 20. – Москва: Минздрав России, 2004. – 31 с.
2. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы: СанПиН 2.3.2.1324–03. Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов: нормативно-технический материал.- М.: Минздрав России, 2004. – 20 с.
3. ГОСТ 30712–2001. Продукты безалкогольной промышленности. Методы микробиологического анализа. – М.: Стандартинформ, 2010. – 10 с.
4. ГОСТ 6687.2–90. Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения сухих веществ-. – Взамен ГОСТ 6687.2–86; введ. 1991 – 06 – 30. – М.: Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; Москва: Издательство стандартов, 2002. – 10 с.
5. ГОСТ 32037–2013. Напитки безалкогольные и слабоалкогольные, квасы. Метод определения двуокиси углерода.- М.: Стандартинформ, 2014. – 3 с.
6. Триблок розлива DXGF 24–24–8 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://aquaresurs.ru/catalog/61/triblok-rozliva-v-steklyannye-butylki.html (дата обращения 19.01.2019).
7. Белозеров В.В., Троицкий В.М., Белозеров В.В. О модели идентификации контрафакта жидких пищевых фасованных продуктов // Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы. – 2016. – № 1. – С. 26–36.
8. Белозеров В.В., Батшев А.С., Любавский А.Ю. Об автоматизации идентификации жидких фасованных продуктов // Электроника и электротехника. – 2016. – № 1. – С.135–145. DOI: 10.7256/2453–8884.2016.1.20924.
9. Белозеров В.В. Метод экспресс-анализа жидких фасованных продуктов // Электроника и электротехника. – 2018. – № 2. – С. 1 – 31. DOI: 10.7256/2453–8884.2018.2.25998.

Указанные производителем сроки годности напитка устанавливаются лабораториями органов Роспотребнадзора или аккредитованными в установленном порядке испытательными лабораториями научно-исследовательских институтов, предприятий и других организаций, на основании результатов исследований и производственных испытаний в соответствии с методическими указаниями: МУК 4.2.1847–04 «Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы» [1] и санитарно-эпидемиологическим правилам и нормам: СанПиН 2.3.2.1324–03 «Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов» [2].

По результатам испытаний составляется протокол испытаний – документ, который может подтвердить соответствие продукции заявленному периоду хранения. Испытания проводятся по микробиологическим, санитарно-химическим и органолептическим показателям образцов. По результатам испытаний дается экспертное заключение.

В ГОСТе 30712–2001 «Продукты безалкогольной промышленности. Методы Микробиологического анализа» указан следующий метод анализа безалкогольного напитка на количество мезофильных и факультативно-анаэробных микроорганизмов [3].

Из навески продукта готовят исходный и ряд десятикратных разведений так, чтобы можно было определить в продукте предполагаемое количество микроорганизмов или количество, указанное в нормативном документе на продукт. При определении количества микроорганизмов посевом в агаризованные питательные среды из продукта и (или) из каждого соответствующего разведения по 1 см3 высевают в две параллельные чашки Петри. Посевы заливают расплавленной и охлажденной до 45°С – 48°С одной из агаризованных сред по 5.3.1. Посевы инкубируют при температуре (30±1)°С в течение (72±3) ч. Чашки Петри с посевами распределяют в термостате таким образом, чтобы расстояние между стопками чашек и стенками термостата было не менее 3 см.

Количество выросших колоний подсчитывают на каждой чашке Петри, поместив ее вверх дном на темном фоне, пользуясь лупой с увеличением в 4–10 раз. Каждую подсчитанную колонию отмечают на дне чашки чернилами. Для подсчета отбирают чашки, на которых выросло от 15 до 300 колоний. При большом количестве колоний и равномерном их распределении дно чашки Петри делят на 4 и более одинаковых секторов, подсчитывают число колоний на 2–3 секторах (но не менее чем на 1/3 поверхности чашки), находят среднеарифметическое значение числа колоний и умножают на общее количество секторов всей чашки. Таким образом, находят общее число колоний, выросших на одной чашке.

Количество микроорганизмов в 1,0 г (см3) продукта M вычисляют по формуле [3]:

do2.wmf, (1)

где N – степень разведения навески; m – количество инокулята, внесенное в чашку Петри, см3; C – округленное среднеарифметическое значение числа колоний.

В Техническом регламенте Таможенного союза: ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» установлено две нормы недопустимости содержания патогенных микроорганизмов, в т.ч. сальмонеллы: в 25 г. напитка и 100 г. для напитков безалкогольных со сроком годности до 30 суток.

В соответствии с ГОСТ 6687.2–90 «Методы определения сухих веществ», для определения сухих веществ применяют ареометрический, пикнометрический и рефрактометрический методы [4].

Ареометрический метод основан на определении массовой доли сухих веществ с помощью ареометра-сахарометра (далее сахаромер) после проведения в пробе продукции полной инверсии с обязательным предварительным удалением двуокиси углерода из газированных напитков. Испытания проводятся при температуре 15–25°С. Окончательный отсчет проводят через 2–3 минуты, необходимые для выравнивания температуры, по верхнему краю мениска. Если температура испытуемой жидкости отличается от 20°С, вносят соответствующую поправку к показаниям сахарометра на температуру в соответствии с табл. 1 [4].

Таблица 1

Поправка на температуру к массовой доле сухих веществ

Температура, °С

Массовая доля сухих веществ, показанная сахарометром, %

5

10

15

20

25

Из показания сахарометра вычитают

15

16

17

18

19

0,21

0,18

0,13

0,09

0,05

0,24

0,19

0,15

0,10

0,05

0,26

0,21

0,16

0,11

0,06

0,28

0,23

0,17

0,12

0,06

0,30

0,24

0,18

0,12

0,06

К показанию сахарометра прибавляют

21

22

23

24

25

0,05

0,11

0,16

0,22

0,28

0,06

0,11

0,17

0,23

0,30

0,06

0,11

0,17

0,23

0,30

0,06

0,12

0,19

0,26

0,32

0,06

0,13

0,20

0,26

0,33

 

Пикнометрический метод основан на определении относительной плотности напитка с помощью пикнометра после проведения в пробе продукции полной инверсии и вычислении в соответствии с табл. 2 [4] массовой доли сухих веществ. Относительную плотность напитка при температуре 20°С вычисляют по формуле [4]:

do4.wmf. (2)

где m1 – масса пикнометра с испытуемой жидкостью, г; m2 – масса пустого пикнометра, г; m3 – масса пикнометра с водой, г.

Таблица 2

Соотношение между относительной плотностью и массовой долей сухих веществ

Относительная плотность,

do5.wmf

Массовая доля сухих веществ, %

Относительная плотность,

do6.wmf

Массовая доля сухих веществ, %

Относительная плотность,

do7.wmf

Массовая доля сухих веществ, %

8

10,427

6

11,578

4

12,719

9

10,451

7

11,602

5

12,743

1,0420

10,475

8

11,626

6

12,767

1

10,499

9

11,650

7

12,790

2

10,523

1,0470

11,673

8

12,814

3

10,548

1

11,697

9

12,838

1,0424

10,571

2

11,721

1,0520

12,861

5

10,596

3

11,745

1

12,885

6

10,620

4

11,768

2

12,909

7

10,644

5

11,792

1,0523

12,932

8

10,668

6

11,816

4

12,956

9

10,692

7

11,840

5

12,979

1,0430

10,716

8

11,864

6

13,003

1

10,740

9

11,888

7

13,027

2

10,764

1,0480

11,912

8

13,050

3

10,788

1

11,935

9

13,074

4

10,812

2

11,959

1,0530

13,098

5

10,836

3

11,983

1

13,121

 

Рефракторный метод основан на определении массовой доли сухих веществ по шкале рефрактометра при температуре 20°С после проведения в пробе продукции полной инверсии. При отсчете показаний прибора необходимо отмечать температуру, при которой проводят испытания. Если температура отличается от 20°С, вносят соответствующую поправку в соответствии с табл. 3 [4].

Метод определения органолептических свойств продукции заключается в определении вкуса и аромата безалкогольных напитков при температуре 10–14°С, которую получают, путем охлаждения или подогрева в водяной бане.

Таблица 3

Поправка на температуру к массовой доле сухих веществ

Температура,°С

Массовая доля сухих веществ, показанная рефрактометром, %

0

5

10

15

20

25

30

35

Из показания рефрактометра вычитают

12

13

14

15

16

17

18

19

0,42

0,37

0,33

0,27

0,22

0,17

0,12

0,06

0,45

0,40

0,35

0,29

0,24

0,18

0,13

0,06

0,48

0,42

0,37

0,31

0,25

0,19

0,13

0,06

0,50

0,44

0,39

0,33

0,26

0,20

0,14

0,07

0,52

0,45

0,40

0,34

0,27

0,21

0,14

0,07

0,54

0,48

0,41

0,34

0,28

0,21

0,14

0,07

0,56

0,49

0,42

0,35

0,28

0,21

0,14

0,07

0,57

0,50

0,43

0,36

0,29

0,22

0,15

0,08

К показанию рефрактометра прибавляют

21

22

23

24

25

26

27

28

0,06

0,13

0,19

0,26

0,33

0,40

0,48

0,56

0,07

0,13

0,20

0,27

0,35

0,42

0,50

0,57

0,07

0,14

0,21

0,28

0,36

0,43

0,52

0,60

0,07

0,14

0,22

0,29

0,37

0,44

0,53

0,61

0,07

0,15

0,22

0,30

0,38

0,45

0,54

0,62

0,08

0,15

0,23

0,30

0,38

0,46

0,55

0,63

0,08

0,15

0,23

0,31

0,39

0,47

0,55

0,63

0,08

0,15

0,23

0,31

0,40

0,48

0,56

0,64

 

Внешний вид безалкогольных газированных напитков в бутылках определяют визуально на соответствие требованиям нормативно-технической документации на готовую продукцию. Оценивают правильность наклейки этикетки, наличие перекосов, деформации, разрывов, чистоту бутылки. Прозрачность и наличие посторонних включений в безалкогольных налитках в бутылках и банках и определяют, просматривая закупоренные бутылки, банки в проходящем свете и переворачивая их при этом. Цвет, оттенок и интенсивность окраски определяют визуально в чистом сухом цилиндре либо в стакане.

Аромат и вкус газировки определяют органолептически непременно после налива пробы в бокал для дегустаций при температуре 10–14°С.

В результате исследований эксперты оценивают каждый показатель, присваивая ему определенное количество баллов. Исходя из суммы баллов по всем показателям, эксперты выставляют свою оценку. Выбор системы оценивания и ранжирование по важности параметров группы оцениваемых продуктов (различные марки безалкогольных газированных напитков) остается за экспертами. Например, используется при оценке органолептических свойств безалкогольных газированных напитков 100-балльная система (табл. 4).

Таблица 4

Пример 100-бальной системы оценивания органолептических показателей качества

Показатели качества

Количество баллов при оценке

отлично

хорошо

удовлетворительно

плохо

Прозрачность

7–8

6

5

ниже 5

Цвет

7–8

6

5

ниже 5

Вкус

23–25

20–22

17–19

Ниже 17

Аромат

23–25

20–22

17–19

Ниже 17

Насыщенность двуокисью углерода

23–24

21–23

17–20

Ниже 17

Внешний вид

9–10

8

7

ниже 7

Итого баллов

92–100

81–91

68–80

67 и ниже

 

Для безалкогольных газированных прохладительных напитков используется метод определения двуокиси углерода, который основан на измерении давления в укупоренной бутылке или металлической банке и расчете массовой доли двуокиси углерода в зависимости от измеренного давления и температуры напитка [5].

Бутылку или банку с напитком закрепляют в устройстве для определения давления (афрометре). Стеклянную бутылку или банку устанавливают на основание устройства, причем банку донышком вверх. Бутылку из полиэтилентерефталата вставляют горловиной в паз специального кронштейна так, чтобы бутылка находилась в подвешенном состоянии и расстояние между дном бутылки и основанием составляло 2–3 мм.

В бутылке или банке с напитком, закрепленной в устройстве для определения давления, осторожно прокалывают пробку бутылки (дно банки) устройством для прокалывания. При этом газ поступает к манометру. Затем открывают устройство для стравливания газа, снижают давление на манометре до нуля и снова его закрывают.

Устройство с закрепленной бутылкой или банкой устанавливают в аппарат для встряхивания и встряхивают до установления постоянного давления на манометре. Допускается встряхивание вручную.

Отмечают показание манометра, убедившись в герметичности системы. Если система герметична, показание манометра в течение 2 мин должно оставаться неизменным. После измерения давления бутылку или банку снимают с прибора, открывают и термометром измеряют температуру напитка.

Таблица 5

Определение массовой доли двуокиси углерода по манометрическому давлению и температуре

T, °С

Давление (кг/см2)

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

10

0,29

0,31

0,33

0,35

0,37

0,39

0,41

0,43

0,45

0,47

0,5

11

0,28

0,3

0,32

0,34

0,36

0,38

0,4

0,42

0,44

0,46

0,48

12

0,27

0,29

0,31

0,33

0,35

0,37

0,39

0,41

0,43

0,45

0,46

13

0,26

0,28

0,3

0,32

0,34

0,36

0,38

0,4

0,42

0,44

0,44

14

0,25

0,27

0,29

0,31

0,33

0,35

0,37

0,39

0,41

0,43

0,42

 

Для удовлетворения спроса потребителей в промышленном масштабе на производстве эксплуатируются автоматизированные линии розлива безалкогольных прохладительных напитков.

Машины фасовочно-укупорочные с предварительным ополаскиванием или же «триблоки» – основа автоматизированной линии розлива, совмещающая несколько функций: ополаскивание тары, розлив жидкости и укупоривание [6]. Используя триблок розлива, производитель может добиться слаженной работы всех блоков. Это положительно сказывается на росте производительности предприятия. Кроме того, совмещение нескольких агрегатов дает возможность сэкономить существенную сумму, ведь покупка трех устройств обойдется значительно дороже по сравнению с приобретением триблока [6]. На рисунке изображен триблок по розливу безалкогольных газированных напитков.

don-1.tif

Внешний вид триблока по розливу газированной воды

Триблок по розливу газированных напитков относительно компактная установка, поэтому может быть установлена в тесных цехах.

Принимая во внимание, что производство и употребление суррогатной и просроченной продукции напрямую угрожает здоровью и жизни наших граждан, в дипломной работе осуществлена адаптация метода экспресс-анализа жидких фасованных продуктов к безалкогольным продуктам, путем [7, 8, 9]:

• разработки крышки-датчика на бутылку;

• разработки переносного автоматизированного комплекса экспресс – контроля безалкогольных фасованных продуктов без вскрытия тары.


Библиографическая ссылка

Мартынов В.В., Донской Д.Ю., Зотов А.А. О МЕТОДАХ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РОЗЛИВЕ И РЕАЛИЗАЦИИ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ ГАЗИРОВАННЫХ СОКОСОДЕРЖАЩИХ НАПИТКОВ // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2019. – № 3-3. – С. 66-71;
URL: https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=2011 (дата обращения: 20.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074