Прогнозирование химического состава перспективных курительных изделий

ТЕХНОЛОГИЯ

Прогнозирование химического состава

перспективных курительных изделий

И.В. Моисеев, Н.В. Пуздрова

ОАО «Погарская сигаретно-сигарная фабрика» Д.Г. Кротов

Брянская сельскохозяйственная академия

Если группа физических показателей предопределяет технологичность сырья, то группа химических параметров характеризует потребительные свойства табачной продукции, основные из которых: никотин, смола, углеводы, белки, рН дыма, хлор и т.д.

Никотин — преобладающий в курительных табаках Nicotiana Rustica и Nico-tiana Tabacum алкалоид, накапливаемый листьями в процессе роста растения, определяет крепость табака (продукта), которая возрастает с увеличением содержания. Повышенное содержание никотина кроме физиологических ощущений крепости, вызывает ощущение и вкусовой крепости. Вкусовая крепость обусловлена главным образом присутствием летучих кислот, аммиака и органических оснований в табаке, дающих резкость вкусовых ощущений.

Смола — это конденсат табачного дыма без воды и никотина, при его увеличении повышается токсичность дыма. Смола служит основным носителем химических компонентов — мутагенов и канцерогенов (ароматичные амины, ни-тросоединения таких металлов, как никель, свинец, мышьяк, марганец, железо, кобальт, стронций, кадмий, хром, цинк, медь, магний, калий, полоний-201).

Число рН раствора дыма — это также показатель крепости. Paствор дыма крепких табаков показывает рН > 7,0;

у табаков средней крепости рН 5-6,5; у легких — 4,0-5,0.

Белки при сгорании образуют продукты, имеющие неприятный запах (жженых перьев) и интенсивно горький вкус. В высоких сортах табака и качественных импортных табаках количество белков не более 4-5 %, в низких сортах оно достигает 15-20%.

Углеводы (общие) — положительно влияют на качество вкуса. При увеличении углеводов в дыме сглаживаются отрицательные вкусовые эффекты даже при высоком содержании никотина. Оптимальным для основного состава табаков американской мешки считается соотношение сахар/никотин, равное 5 : 1.

Для поддержания стабильности вкусовых параметров табачных изделий в ОАО «Погарская ССФ» была организована аналитическая лаборатория, позволяющая проводить полный химический анализ поступающего сырья и на основе результатов осуществлять подбор (оптимизацию) рецептур с неизменными показателями вкуса, а также прогнозировать химический состав перспективных продуктов.

Прогнозирование основано на предположении, что химические параметры составляющих мешки влияют на химический состав собственно изделия в линейной зависимости, пропорциональной самой доле этой составляющей в блэнде.

Эта практика хорошо себя зарекомендовала при использовании методики прогнозирования физических параметров мешки и экономических результатов производства.

Разработанные лабораторные методики позволяют проводить: анализ углеводов; определение содержания общего и небелкового азота, хлорид-ионов, золы; определение рН дыма, щелочность дыма; анализ эфирных масел.

Анализ углеводов по методу Бертрана. Углеводы и полифенолы экстрагируют горячей водой на водяной бане. В фильтрате после дополнительного кислотного гидролиза определяют общую редуцирующую способность углеводов и неуглеводных групп. Истинное содержание углеводов устанавливают после осаждения полифенольных соединений раствором уксуснокислого свинца. Редуцирующую способность полифенольных соединений определяют по разнице между общей редуцирующей способностью и содержанием углеводов.

Определение содержания общего азота по методу Кьельдаля с фото-метрированием. Определение азота в растворах после мокрого озоления основано на образовании ионом аммония окрашенного индолфенольного соединения, интенсивность которого регистрируется фотоколориметром. В начале реакции ион аммония окисляется хлором до хлорамина, который образует с салицилатом натрия сине-зеленое индолфенольное соединение с максимумом светопоглощения около 655 нм. В качестве катализатора этой реакции используют нитропруссид натрия. Лучшие результаты при озолении табачного сырья дает применение в качестве катализатора хлорной кислоты и перекиси водорода. Фотометрирование осуществляют на фотоколориметре КФК-2 при длине волны 670 нм в кювете с базой 10 мм.

Белковый азот по Барнштейну определяют по разнице между содержанием общего азота и содержанием небел-

Зола

30 Смола, мг/сиг.

Углеводы

Сахар, %

>

Никотин, %

Щелочность

pH Белки, %

'Сахар/никотин

а б

Результаты сравнительных испытаний:

а — по смолам, углеводам, золе, отношение сахара к никотину; б — по белкам, сахару и уровню рИ; в — по хлору, никотину, щелочности и числу Шмука

Хлор, %

Число Шмука

6 • 2006

в

36

ковых соединений в вытяжке, получаемой после их осаждения уксуснокислым свинцом. Найденное количество азота умножают на коэффициент 6,25 и вычисляют общее количество белковых веществ в анализируемом табаке.

Содержание хлорид-ионов определяют методом прямой ионометрии, используя для этих целей ионселективные электроды. Измерительная система для определения хлорид-иона состоит из мембранного электрода ЭМ-С1-01 и хлорсе-ребряного электрода сравнения ЭВЛ-1МЗ с надетой на него промежуточной ячейкой, заполненной 0,1 М раствором ^03. Измерения ведут на иономере МИН 100.

Экстракцию хлоридов из растительного материала выполняют 1%-ным раствором алюмокалиевых квасцов при отношении массы пробы к объему экстрагирующего раствора 1:100 для сухих образцов или 1:4 для влажных.

Определение содержания золы. Метод основан на сжигании органического вещества при высокой температуре в муфельной печи. Озоление ведется при 450 °С. Продолжительность сжигания — от 3 до 6 ч.

Определение рН дыма. Дым, образующийся в результате сгорания навески табака, улавливают в склянки Дрекселя с дистиллированной водой. Определение рН осуществляют на иономере И 500 со стеклянным электродом.

Определение щелочности дыма. Дым улавливают аналогично, как и при определении рН, только в приемник наливают 0,1М раствор серной кислоты. После сгорания табака 10 мл жидкости титруют 0,1М раствором щелочи до нейтральной реакции среды, используя для этих целей установку для потенциометрического титрования — иономер ЭВ-74.

Анализ эфирных масел проводят путем экстракции с водяным паром с последующим определением их количества путем сожжения хромовой смесью.

Результаты определения и методы анализа по оценке ароматичности табачного сырья будут изложены в дальнейших публикациях.

Содержание смолы вычисляют по методике прогнозирования содержания сухого конденсата в табачном дыме.

Содержание никотина устанавливают методом, основанным на способности алкалоидов образовывать окрашенные соединения с реактивом Драгендорфа.

Результаты сравнительных испытаний химического состава табачного сырья, в частности содержание никотина, смолы, углеводов, белков, хлора, редуцирующих сахаров, представленных на рисунке, показывают, что коэффициент вариации между результатами, полученными в разных лабораториях, составляет около 14 %, что подтверждает достаточную степень достоверности полученных данных.

Институт брожения

При Московском государственном университете пищевых производств (МГУПП) на базе кафедры «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» организован Научно-образовательный институт брожения (далее — Институт брожения).

Направления работы института: научно-прикладные исследования, опытно-конструкторские работы, повышение квалификации, консалтинг, модернизация производства в пивоваренной,безалкогольной, спиртовой, ликероводочной и дрожжевой отраслях промышленности.

Институт брожения выполняет следующие виды опытно-исследовательских работ, консультационных и дополнительных образовательных услуг:

разработку новых технологических режимов и технологий пивоваренного, безалкогольного, спиртового, ликероводочного и дрожжевого производств (мониторинг и рекомендации рас дрожжей), выбор рационального режима затирания и подбор необходимых ферментных препаратов для повышения эффективности производства или получения особого сорта пива, разработку новых технологий и технологических режимов по заданию промышленности с отработкой на мини-пивзаводе, а также предоставляет дрожжи и активатор брожения, накопления физиологически активной биомассы дрожжей для мини-пивзаводов;

разработку нормативной и технологической документации;

апробацию новых технологий по заданию промышленности;

научные исследования по заданию промышленности;

опытно-конструкторские работы по заданию предприятий и организаций отраслей бродильной промышленности;

организацию и обеспечение повышения квалификации и переподготовки специалистов пивоваренной, безалкогольной, спиртовой и ликероводочной промышленности как в МГУПП, так и на предприятии заказчика (обучение индивидуальное и в группах). По окончании

обучения согласно учебным планам от 72 до 510 ч (сроки обучения от двух недель до 6-12 мес) выдаются удостоверение, свидетельство или диплом государственного образца;

проведение мастер-класса высококвалифицированными специалистами отрасли для технологов предприятий бродильных производств.

Обучение индивидуальное и в группах осуществляется для технологов, микробиологов, химиков.

Возможен выезд специалиста для чтения лекций по темам, предлагаемым предприятием.

Институт осуществляет адресный информационный поиск по тематике заказчика, перепрофилирование мини-пивзаводов для выпуска кваса, медовых напитков, морсов брожения, а также презентацию продукции (пива, кваса, напитков, сырья) на конкурс.

Институт брожения не продает ни сырье, ни оборудование.

В 2006 г. Институтом брожения были проведены международные практик-семинары для специалистов пивобезалкогольной промышленности «Совершенствование производства пива, кваса и медовых напитков» (март), для специалистов ликероводочной промышленности «Новые технологии в производстве спирта и ликероводочных изделий» (апрель) и «Совершенствование производства ликероводоч-ных изделий» (май, на предприятии). Планируется проведение международных семинаров по изучению и отработке современных основ сенсорного анализа ликероводочных изделий, пива, безалкогольных и слабоалкогольных напитков и мастер-класса по решению проблем ректификации спирта. Заключены договоры по выполнению научно-исследовательских работ с предприятиями и фирмами отрасли, что будет способствовать более эффективной их работе.

Организаторы работы Института брожения — д-р техн. наук, профессор Г.А. Ермолаева (директор) и д-р техн. наук, профессор М.В. Гернет (научный руководитель) — приглашают всех специалистов бродильной промышленности и организаций, специализирующихся на поставке предприятиям сырья, вспомогательных материалов и оборудования, к сотрудничеству.

Институт брожения

Московского государственного университета пищевых производств

Лицензия на право ведения образовательной деятельности в сфере профессионального образования №24-Г 1848.

Свидетельство о государственной аккредитации № 0666 Министерства образования и науки РФ.

проводит тренинги-семинары на темы:

5-9 февраля 2007 г.

«Методы химико-технологического анализа пивоваренного производства,

доступные для предприятий любой производительности»

Программа предусматривает изучение организации химико-технического контроля и учета на пивоваренном предприятии, методов анализа сырья, полупродуктов и пива, позволяющих спрогнозировать технологический процесс и возможности его регулирования. Будут изучены методы анализа и проведен тренинг по следующим вопросам: анализ солевого состава воды, щелочности воды, заключение о пригодности воды для пивоварения, определение активности ферментных препаратов и солода (амилолитическая, протеолитическая, цитолитическая), вязкость, содержание сахаров, аминного азота, азотистых, полифенольньх веществ в сусле, определение

содержания полифенолов, изогумулона, углеводов в пиве, прогнозирование стойкости и стабильности вкуса пива.

13-16 марта 2007 г.

«Современные технологии и оборудование производства пивного сусла,

обеспечивающие стабильность пива и снижение энергоемкости производства»

Будут рассмотрены современные технологические приемы кондиционированного дробления; затирания и фильтрования затора с целью получения пива стабильного вкуса; получения сусла заданного состава для специальных сортов пива, а также мероприятия по снижению затрат сырья (зернового, воды, хмеля) и энергии.

Заявки по тел/факс (495) 746-44-58. E-mail: inbro@mail.ru

125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11, МГУПП, Институт брожения

б- 2006 пшо.шшитта

37