Выбор и обоснование критериев оценки качества безалкогольных напитков в процессе «ускоренного старения»

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

УДК 663.86 DOI: 10.24411/2072-9650-2019-10004

Выбор и обоснование критериев оценки качества безалкогольных напитков в процессе «ускоренного старения»

Е.М. Севостьянова* канд. биол. наук; И.Л. Ковалева; ОА. Соболева, канд. техн. наук; М.А. Захаров, канд. техн. наук

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН, Москва

Дата поступления в редакцию 30.07.19 *waterlena@list.ru

Дата принятия в печать 20.12.2019 © Севостьянова Е.М, Ковалева ИЛ, Соболева О.А., Захаров МА, 2019

Реферат

При прогнозировании сроков годности вновь разрабатываемых напитков актуально использование метода «ускоренного старения» безалкогольных напитков. Первоначальной задачей стал выбор факторов и критических показателей, отражающих изменение качественных характеристик напитков в течение срока годности. Были выбраны условия проведения эксперимента. Температурный режим включал выдержку напитков при различных температурах (50 или 6 °С), время экспозиции составляло 30 сут. Эксперимент проводили в трех вариантах опыта: 1-й - постоянный нагрев, 2-й - чередование нагрева и медленного охлаждения, 3-й - чередование нагрева и быстрого охлаждения. Один цикл составлял 48 ч с повтором в течение 30 сут. Контрольные образцы хранили при температуре 25 °С. После проведения эксперимента качество безалкогольных напитков оценивали по органолеп-тическим показателям. Оптимальным режимом «ускоренного старения» был выбран нагрев с медленным охлаждением. Следующий этап заключался в определении показателей, отражающих изменение потребительских свойств напитков в процессе хранения. Объекты исследования - газированный и негазированный напитки на сахаре. Приведены данные органолептической оценки качества напитков в результате эксперимента. Выявлено снижение вкуса, аромата и насыщенности двуокисью углерода, а также изменение цвета в сторону потемнения. Отмечено, что снижение органолептических показателей при «ускоренном старении» сопоставимо с показателями образцов с истекшим сроком годности при естественном старении. Выявлено снижение содержания сахарозы с одновременным увеличением содержания глюкозы и фруктозы в результате гидролиза. Потемнение напитков вызвано начавшейся реакцией карамелизации сахаров в процессе гидролиза. Снижение сладости напитков объясняется снижением содержания сахарозы и преобладанием содержания глюкозы по сравнению с фруктозой. Глюкоза имеет наименьший коэффициент сладости из приведенных сахаров. Таким образом, проведенные испытания подтверждают возможность использования метода «ускоренного старения» для прогнозирования сроков годности безалкогольных напитков.

Ключевые слова

безалкогольный напиток; гидролиз сахаров; срок годности; температурный режим; ускоренное старение. Цитирование

Севостьянова Е.М, Ковалева И.Л, Соболева ОА, Захаров М.А. (2019) Выбор и обоснование критериев оценки качества безалкогольных напитков в процессе «ускоренного старения» // Пиво и напитки. 2019. № 4. С. 69-72.

Selection and Justification of Criteria for Assessing the Quality of Soft Drinks in the Process of «Accelerated Aging»

E.M Sevostyanova*, Candidate of Biological Science; IL. Kovaleva; OA. Soboleva, Candidate of Technical Science; MA Zaharov, Candidate of Technical Science All-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industry -Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS, Moscow

Received: July 30,2019 *waterlena@list.ru

Accepted: December 20,2019 © Sevostyanova E.M, Kovaleva I.L, Soboleva OA, Zaharov M.A., 2019

Abstract

With the shelf life of soft drinks from 6 to 12 months, the question arises of predicting the shelf life of newly developed drinks. And here is the actual use of the method of «accelerated aging» of soft drinks. The initial task was the selection of factors and critical indicators reflecting changes in the quality characteristics of beverages during the shelf life. Experimental conditions were selected. The temperature regime included exposure of beverages at various temperatures (50 °C or 6 °C). The exposure time was 30 days. The experiment was conducted in three variants. The first option is constant heating, the second option is alternation of heating and slow cooling, the third option is alternation of heating and rapid cooling. One cycle was 48 hours with a repeat of 30 days. Control samples were stored at 25 °C. After the experiment, the quality of soft drinks was evaluated by organoleptic characteristics. The optimal mode of «accelerated aging» was selected heating with slow cooling. The next stage was to determine the indicators reflecting the change in consumer properties of beverages during storage. Objects of study - carbonated and non-carbonated drinks on sugar. The data of organoleptic evaluation of the quality of beverages as a result of the experiment are given. A decrease in taste, aroma, saturation with carbon dioxide and a change in color towards darkening were revealed. The decrease in organoleptic characteristics during «accelerated aging» was comparable to the performance of samples with expired shelf life during natural aging. A decrease in the sucrose content with a simultaneous increase in the glucose and fructose content as a result of

ISSN 2072=9650

4 • 2019 ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

69

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА"

hydrolysis was revealed. Due to the caramelization of sugars in the process of hydrolysis darkening of drinks occurred. The decrease in the sweetness of drinks is explained by the decrease in the sucrose content and the prevalence of glucose compared to fructose. Glucose has the smallest coefficient of sweetness from the above sugars. Thus, the tests carried out confirm the possibility of using the «accelerated aging» method for predicting the shelf life of soft drinks.

Key words

soft drink; hydrolysis of sugars; shelf life; temperature condition; accelerated aging. Citation

Sevostyanova E.M, Kovaleva I.L,Soboleva OA,ZaharovM.A. (2019) Selection and Justification of Criteria for Assessing the Quality of Soft Drinks in the Process of «Accelerated Aging» // Beer and Beverages = Pivo i Napitki. 2019. No. 4. P. 69-72.

Вопрос обеспечения стабильности безалкогольных напитков в течение срока годности рассматривался неоднократно [1-3]. Согласно техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011), напитки, находящиеся в обращении на территории Евразийского экономического союза, в течение установленного срока годности при использовании по назначению должны быть безопасны.

В последние годы в литературе уделяется особое внимание методам прогнозирования сроков годности пищевых продуктов, в том числе безалкогольных напитков [4, 5]. В основном, безалкогольные напитки — не скоропортящаяся продукция, и производители заявляют для своей продукции сроки годности 6-12 мес. при различных температурах хранения. Хранение напитков при повышенных температурах позволяет ускорить процесс их «старения» в результате возможной активации проходящих в напитках процессов в течение срока годности.

Для ряда негазированных безалкогольных напитков разработаны методы прогнозирования срока годности по следующим показателям: уменьшение значений массовой доли флавоноидов и дубильных веществ, антоцианов и суммарного содержания фенольных веществ, изменение органолептических показателей (цвет, запах, вкус). Вместе с тем, в Российской Федерации

выпускают огромный ассортимент безалкогольных напитков, и наша задача заключается в разработке научно-обоснованной методологии прогнозирования сроков годности продукции безалкогольной отрасли. Поэтому первоначально необходимо выбрать факторы и критические показатели, отражающие изменение качественных показателей и показателей безопасности в период хранения.

На 1-м этапе исследований были выбраны факторы, влияющие на безопасность и потребительские свойства безалкогольных напитков [6]. На основе литературных данных и собственных исследований были выбраны условия проведения эксперимента: температурный режим (нагрев до 50±2 °С / охлаждение до 6±2 °С), время экспозиции 30 сут. Образцы безалкогольных напитков помещали в термостат и выдерживали в нем в течение заданного времени. Температурные режимы отрабатывали в 3 вариантах: постоянный нагрев, тепло/холод с медленным охлаждением, тепло/холод с быстрым охлаждением. Один цикл составлял 48 ч и повторялся в течение 1 мес. Контрольные образцы (К) хранили при температуре 25±2 °С в течение 30 сут. Качество безалкогольных напитков оценивали по органолептическим показателям по следующим признакам: прозрачность (для прозрачных напитков), опалесценция (для напитков на растительном сырье), цвет, внешний вид, вкус и аромат, насыщен-

ность двуокисью углерода. Во всех вариантах опыта наблюдали снижение вкуса и аромата по сравнению с контролем, отмечали снижение сладости и появление слабого привкуса пластика для негазированных напитков. В результате проведенной работы был установлен оптимальный режим проведения «ускоренного старения» безалкогольных напитков: выдержка при 50 °С / медленное охлаждение / выдержка при 6 °С.

На следующем этапе был проведен эксперимент по определению показателей, отражающих изменение безопасности и потребительских свойств напитков в процессе хранения в соответствии с современными требованиями. В качестве объектов исследования были выбраны безалкогольные напитки на сахаре (газированный и негазированный), содержащие в своем составе натуральные соки и экстракты. Органо-лептическую оценку качества безалкогольных напитков осуществляли по 25-балльной системе для газированных и по 19-балльной системе для негазированных напитков. Дегустацию проводили закрытым способом. Результаты органолептической оценки представлены в табл. 1.

Газированные и негазированные напитки на сахаре (контроль) характеризовались общей балльной оценкой «отлично».

Напиток 1 (шифр 2-3) сильногазированный замутненный в ПЭТ упаковке, вместимостью 0,5 л. Внешний вид непрозрачный, без осадка и посторонних включений. Цвет светло-соломенный. Аромат гармоничный, типичный с тонами груши. Вкус кисло-сладкий, гармоничный, типичный с тонами груши.

Напиток 2 (шифр 2-4) негазированный в ПЭТ упаковке, вместимостью 0,5 л. Внешний вид прозрачный, без осадка и посторонних включений. Цвет соломенный. Аромат гармоничный, типичный с тонами тропических фруктов. Вкус кисло-сладкий, гармоничный, лег-

Таблица 1

Органолептическая оценка качества безалкогольных напитков

Шифр образца Тип напитка Способ обработки Оценка, баллы

Напиток К 15 сут 30 сут Естественное старение

1 2-3 Газированный Цикл 48 ч, t = 50 °С; медленное охлаждение; t = 6 °С 25,0 19,0 18,2 18,8

2 2-4 Негазированный 19,0 18,0 17,5 17,8

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

4•2019

Углекислота

Посторонний тон <.

S Типичность

Насыщенность

Сладость/кислость — Контроль — 15 сут — 30 сут - ЕС

Гармоничность

M

Углекислота

Посторонний тон

Насыщенность

Сладость/кислость — Контроль — 15 сут — 30 сут — ЕС б

Вкусовые профили безалкогольных напитков: а - напиток 1; б - напиток 2

а

Таблица 2

Изменение содержания сахаров в безалкогольных напитках Содержание, г/дм3

Сахар Напиток 1 Напиток 2

К 15 сут. 30 сут. ЕС К 15 сут. 30 сут. ЕС

Глюкоза 20,0 39,9 43,0 40,7 4,6 17,6 22,5 16,9

Фруктоза 18,9 29,9 31,5 30,5 6,0 16,1 18,4 15,6

Сахароза 53,4 21,0 18,6 21,3 69,0 42,4 39,5 43,3

кий, типичный с тонами тропических фруктов.

В процессе «ускоренного старения» органолептические характеристики напитков несколько изменились: цвет стал чуть темнее, вкус и аромат менее выражены. Изменение цвета напитков в сторону потемнения объясняется начавшейся реакцией карамелизации сахаров, в результате которой образуются коричневые продукты [7].

В конце эксперимента наблюдали снижение органолептических характеристик напитка 1 до общей балльной оценки «удовлетворительно», которое связано с уменьшением содержания двуокиси углерода в газированных напитках и незначительным ослаблением вкуса и аромата, а у напитка 2 до оценки «хорошо».

Для выявления тенденции изменения органолептических показателей в процессе хранения были построены вкусо-ароматические профили для исследованных образцов безалкогольных напитков (см. рисунок).

Из приведенных данных видно, что в процессе эксперимента в опытных образцах как газированного, так и не газированного напитка в процессе «ускоренного старения» происходит снижение насыщенно-

сти как вкуса, так и аромата, а также некоторое уменьшение сладости напитка по сравнению с контролем. Снижение органолептических показателей напитка при «ускоренном старении» сопоставимо с органо-лептическими характеристиками образца с истекшим сроком годности (естественное старение — ЕС).

Для установления причин уменьшения сладости напитка было проведено исследование изменения содержания сахаров в процессе эксперимента. Полученные данные приведены в табл. 2.

Сахароза обладает исключительной способностью к гидролизу. Это может иметь место при нагревании в присутствии небольшого количества пищевых кислот. Образующиеся при этом глюкоза и фруктоза могут участвовать в реакциях дегидратации, карамелизации и меланоидиноо-бразования, образуя при этом, как было указано выше, окрашенные вещества. В результате инверсии сахарозы содержание глюкозы в конце эксперимента примерно в 1,1-1,4 раза больше, чем фруктозы, что объясняет падение сладости напитка в процессе хранения, так как сладость глюкозы составляет 0,74 SES, фруктозы — 1,2-1,8 SES при сладости сахарозы 1 SES [7].

Таким образом, проведенные испытания подтвердили возможность применения метода «ускоренного старения» для прогнозирования сроков годности безалкогольных напитков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эшхерст, Ф. Р. Практические рекомендации производителям безалкогольных напитков и соков / Ф. Р. Эшхерст, Р. Хар-гитт. - СПб.: Профессия, 2010. - 215 с.

2. Килкаст, Д. Стабильность и срок годности. Безалкогольные напитки, соки, пиво, вино и кофе / Д. Килкаст, П. Субрамани-ам; пер. с англ.; под ред. Ю. Г. Базарно-вой. - СПб.: Профессия, 2013. - 380 с.

3. Актериан, С. Способ прогнозирования сроков годности пищевых продуктов с использованием качественных характеристик и факторов окружающей среды / С. Актериан // Известия Вузов. Пищевая технология. - 1997. - № 6. - С. 66-68.

4. Школьникова, М. Н. Изучение возможности применения метода ускоренного старения для прогнозирования сроков хранения безалкогольных бальзамов / М. Н. Школьникова, Е. В. Аверьянова, И. В. Щеглова // Техника и технология пищевых производств. - 2009. - № 1. -С 52-56.

5. Севостьянова, Е.М. Методический подход к обоснованию сроков годности минеральных вод / Е. М. Севостьянова // Пиво и напитки. - 2016. - № 6. -С. 10-12.

6. Ковалева, И. Л. Факторы, определяющие устанавливаемый срок годности безалкогольных напитков / И. Л. Ковалева, О. А. Соболева, Е. М. Севостьянова // Пиво и напитки. - 2019. - № 2. - С. 26-29.

7. Нечаев, А. П. Пищевая химия / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова, [и др.]; под ред. А. П. Нечаева. - 3-е изд. испр. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 640 с.

4•2019

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА"

REFERENCES

1. Jeshherst FR, HargittR. Prakticheskie reko-mendacii proizvoditeljam bezalkogol'nyh napitkov i sokov [Practical advice to manufacturers of soft drinks and juices]. Saint-Petersburg: Professija, 2010. 215 p.

2. Kilkast D, Subramaniam P. Stabil'nost' i srok godnosti. Bezalkogol'nye napitki, soki, pivo, vino i kofe [Stability and shelf life. Soft drinks, juices, beer, wine and coffee]. Saint-Petersburg: Professija, 2013. 380 p.

3. Akterian S. Sposob prognozirovanija srokov godnosti pishhevyh produktov s ispol'zovaniem kachestvennyh harak-teristik i faktorov okruzhajushhej sredy

[A method for predicting the shelf life of food using quality characteristics and environmental factors]. Izvestija Vuzov. Pish-hevaja tehnologija [News of universities. Food technology], 1997, no 6, pp. 66-68.

4. Shkol'nikova MN, Aver'janova EV, Shhe-glova IV. Izuchenie vozmozhnosti prime-nenija metoda uskorennogo starenija dlja prognozirovanija srokov hranenija bezalkogol'nyh bal'zamov [Exploring the possibility of using the accelerated aging method for predicting the shelf life of non-alcoholic balsams]. Tehnika i tehnologija pishhevyh proizvodstv [Technique and technology of food production], 2009, no. 1, pp. 52-56.

5. Sevost'janova EM. Metodicheskij podhod k obosnovaniju srokov godnosti mineral'nyh vod [Methodical approach to the justification of the shelf life of mineral waters]. Pivo i napitki [Beer and beverages], 2016, no. 6, pp. 10-12.

6. Kovaleva IL, Soboleva OA, Sevost'janova EM. Faktory, opredeljajushhie ustanavlivaemyj srok godnosti bezalkogol'nyh napitkov [The factors that determine the established shelf life of soft drinks]. Pivo i napitki [Beer and beverages], 2019, no. 2, pp. 26-29.

7. NechaevAP, Traubenberg SE, Kochetkova АА, [et al.]. Pishhevaja himija [Food chemistry]. Saint-Petersburg: GIORD, 2004. 640 p. (In Russ.) &

Авторы

Севостьянова Елена Михайловна, канд. биол. наук;

Ковалева Ирина Львовна;

Соболева Ольга Александровна, канд. техн. наук;

Захаров Максим Александрович, канд. техн. наук

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой

промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем

им. В. М. Горбатова РАН,

119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 7,

waterlena@list.ru, kovalevail@mail.ru, olgasoboleva@mail.ru,

institute@vniinapitkov.ru

Authors

Elena M. Sevostyanova, Candidate of Biological Science; Irina L. Kovaleva;

Olga A. Soboleva, Candidate of Technical Science; Maksim A. Zaharov, Candidate of Technical Science All-Russian Scientific Research Institute of Brewing, Beverage and Wine Industry - Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS,

7 Rossolimo Str., Russia, 119021, Moscow, waterlena@list.ru, kovalevail@mail.ru, olgasoboleva@mail.ru, institute@vniinapitkov.ru

ПИВО и НАПИТКИ / BEER and BEVERAGES

4•2019