Современное общество все больше уделяет внимание своему здоровью. В связи с этим, заметный рост популярности получили напитки на растительной основе, такие как растительное молоко, фруктовые соки, смузи и т. д. Использование растительных ингредиентов вместо животных в производстве напитков не только позволяет удовлетворить потребности вегетарианцев, веганов и людей с определенными аллергическими реакциями, но и способствует сохранению природных ресурсов и снижению негативного воздействия на окружающую среду. Создание напитков на растительной основе — это процесс, требующий особых знаний и навыков. Все больше предприятий понимают значимость данной технологии. Интерес для исследований в данной области, представляет комбинированное использование различных методов обработки почти готового продукта. Такие методы не только улучшат качество и вкус растительных напитков, но и помогут оптимизировать процесс производства, снизить затраты, увеличить сроки хранения продукции.
Ключевые слова: напитки на растительной основе, тара, подготовка тары, фильтрация, гомогенизация, стерилизация, пастеризация, герметизация, закупоривание, срок хранения, качество растительного молока, технология розлива, технология производства
Modern society is increasingly paying attention to its health. In this regard, plant-based drinks such as plant-based milk, fruit juices, smoothies, etc. have gained a noticeable increase in popularity. Using plant-based ingredients instead of animals in beverage production not only helps meet the needs of vegetarians, vegans and people with certain allergies, but also helps conserve natural resources and reduce negative environmental impacts. Creating plant-based drinks is a process that requires special knowledge and skills. More and more enterprises are realizing the importance of this technology. Of interest for research in this area is the combined use of various methods for processing an almost finished product. Such methods will not only improve the quality and taste of herbal drinks, but will also help optimize the production process, reduce costs, and increase the shelf life of products.
Keywords: plant-based drinks, containers, container preparation, filtration, homogenization, sterilization, pasteurization, sealing, clogging, shelf life, quality of plant-based milk, bottling technology, production technology
Жидкий пищевой продукт на растительной основе, изготовленный из зерна (плодов злаковых, зернобобовых, масличных и других растительных культур), орехов, кокоса и/или из продуктов их переработки, с добавлением питьевой воды, с добавлением или без добавления других пищевых ингредиентов [1]. Чаще всего такие напитки называют растительным молоком, которые в свою очередь являются здоровой альтернативой обычным напиткам. Они приготовлены на основе натуральных растительных ингредиентов, сохраняющих свои полезные свойства. Растительные напитки способствуют укреплению иммунитета, разнообразию рациона питания и улучшению общего состояния организма. Сегодня они занимают достойное место на полках магазинов и в рационе современного человека, помогая ему состояться в заботе о своем здоровье [2].
Технология розлива является важной составляющей производства напитков на растительной основе, которая влияет на физико-химические характеристики продукта, органолептические свойства и срок хранения. Фильтрация, стерилизация и пастеризация растительного молока неотъемлемые процессы разлива растительного напитка, обеспечивающие качества, безопасность и длительного срока годности продукта.
Фильтрация растительного молока является одним из первых этапов его обработки. Этот процесс позволяет удалить загрязнения, как, например, остатки растительных волокон, пыль, бактерии и другие микроорганизмы. Фильтрация улучшает чистоту и прозрачность продукта, придавая ему более приятный внешний вид, что позволяет сохранить вкус и аромат растительного молока.
Одним из методов фильтрации растительного молока является использование [3]. Фильтры могут быть различных типов, таких как мембранные фильтры или фильтры, основанные на принципе сепарации крупных частиц. Мембранные фильтры обладают малыми порами, которые задерживают частицы различных размеров, позволяя проходить только жидкостям [4].
Другой метод фильтрации, используемый при производстве растительного молока — это центрифугирование [5]. Суть этого метода состоит в использовании центробежной силы, чтобы разделить молоко на слои различной консистенции и плотности. Благодаря этому процессу, нежелательные примеси и осадок могут быть изолированы и удалены, а чистое растительное молоко может быть получено.
Кроме того, для фильтрации растительного молока могут быть использованы и другие методы, такие как ультрафильтрация или инверсия. Ультрафильтрация основана на применении высокого давления, чтобы пропустить молоко через специальные мембраны, задерживающие примеси и частицы. Инверсия, с другой стороны, включает в себя изменение полярности молекул, чтобы молоко разделилось на слои, которые затем могут быть удалены или использованы для других целей.
Гомогенизация растительного молока [6] осуществляется с целью улучшения качества и структуры молока, чтобы оно было более однородным и стабильным. Во время гомогенизации растительного молока, проходящего через специальные аппараты, происходят физические изменения, которые приводят к разрушению жировых глобул и созданию более мелких и равномерно распределенных частиц, что позволяет улучшить вязкость и стабильность молока, а также предотвращает его отделение на фракции.
Гомогенизация также способствует лучшему смешиванию и растворению добавляемых ингредиентов, таких как эмульгаторы и плодовые пасты. Это особенно важно для растительных молочных продуктов, которые могут иметь различные добавки для создания определенного вкуса и текстуры. Кроме того, гомогенизация улучшает усвояемость питательных веществ растительного молока, таких как белки и витамины.
В процессе гомогенизации растительного молока используется специальное оборудование — гомогенизатор. Он состоит из цилиндрической камеры и поршневого механизма. Молоко подается в камеру, где оно проходит через мельчайшие отверстия и натирается о поверхность стенок. Это позволяет разделить жировые шарики на мельчайшие частицы, которые равномерно распределяются по всей жидкости.
Стерилизация растительного молока [7] — это термическая обработка продукта высокой температурой для уничтожения всех микроорганизмов, включая патогенные. Ключевой целью стерилизации является обеспечение безопасности для потребителей, исключая возможность заражения пищевыми инфекциями. В процессе стерилизации растительного молока исключается риск размножения бактерий и других микроорганизмов, что позволяет продлить срок его годности, но при стерилизации при воздействие высоких температур теряются многие полезные свойства продукта.
Чаще всего в пищевой промышленности используют метод пастеризации [9]. Растительное молоко помещается в специальный нагревательный аппарат и подвергается термической обработке, но без полной стерилизации. Температура и время нагрева зависят от вида растительного молока и установленного стандарта. После нагревания растительное молоко быстро охлаждается, чтобы сохранить его питательные вещества и качество. Оно может охлаждаться естественным образом или с помощью специальных охлаждающих устройств.
Пастеризация проводится для предотвращения кислотного разложения продукта и улучшения его безопасности. Этот процесс не только убивает микробы, но и сохраняет большую часть полезных веществ и витаминов.
Существует несколько методов пастеризации молока [9], основные из которых — короткая пастеризация (63–65 °C в течение 30 мин), высокая пастеризация (85–90 °C в течение 5–10 мин) и ультрапастеризация (130–150°C в течение 2–3 сек).
Короткая пастеризация является самым мягким методом, который наносит минимальный вред питательным веществам молока. Она позволяет уничтожить большинство патогенных микроорганизмов и продлить срок годности продукта. Однако данный метод не полностью уничтожает все бактерии и может быть недостаточным для безопасности особо уязвимых групп населения, таких как дети, пожилые люди или беременные женщины.
Высокая пастеризация проводится при более высокой температуре, что позволяет более полно уничтожить микроорганизмы и дольше сохранять качество молока. Этот метод наиболее распространен и позволяет обезопасить молоко для большинства людей.
Ультрапастеризация является самым интенсивным методом пастеризации, с помощью которого можно добиться максимальной стерилизации молока. Такая обработка уничтожает почти все микроорганизмы и позволяет значительно продлить срок годности продукта. Однако ультрапастеризованное молоко может потерять некоторые питательные вещества и нативный вкус.
Важным аспектом является подготовка упаковки, включающая ее очистку, дезинфекцию и проверку на соответствие стандартам качества, например гостам [11–12]. Чаще всего на полках магазинов можно встретить упаковку тетра-пак [13], которая весь экономически выгода и подходит под требования для напитков на растительной основе. Такая упаковка играет важную роль в сохранении качества напитка, а также служит средством защиты от возможных внешних воздействий, таких как ультрафиолетовые лучи, кислород и механические повреждения.
Затем происходит непосредственно розлив напитка в упаковку, где необходимо обеспечить точность и скорость процесса, чтобы избежать потерь и снижения производительности. Одним из важных параметров качества тары является герметичность. Неплотно закрытая тара может привести к попаданию воздуха внутрь, что приводит к окислению напитка и его изменению вкусовых качеств. Упаковка должна обеспечивать надежное герметичное закрытие, что достигается с помощью специальных крышек, пробок или крышек. При этом применяются специальные укупорочные устройства. Некоторые упаковки могут быть оснащены индикаторами разрушения, которые сигнализируют о нарушении герметичности, что помогает потребителю определить свежесть и не поврежденность продукта.
Один из популярных методов — это закупоривание с использованием ваккума, основанный на создании негативного давления внутри тары, что позволяет герметически запечатать продукт и исключить доступ воздуха к нему. Это значительно снижает риск окисления растительного молока и сохраняет его свежесть на длительное время.
Процесс закупоривания растительного молока с помощью вакуума [14] начинается с изоляции тары. Растительное молоко наливается в специально предназначенную тару, которая затем плотно закрывается крышкой или пробкой. Затем на тару подается вакуумное давление, которое извлекает воздух изнутри. В результате, растительное молоко плотно закупоривается и сохраняет свои свойства.
Среди различных методов закупоривания, одним из эффективных является метод с использованием азота. Азотный метод закупоривания [15] растительного молока основывается на принципе создания защитной атмосферы внутри тары, где продукт будет храниться. Обычно для этого используются специальные установки, способные генерировать азотную среду, либо азот в инертных баллонах. Азот, не взаимодействуя с продуктом, не изменяет его состав или структуру, что позволяет сохранить его естественные свойства. Кроме того, азот обладает антибактериальными свойствами, что помогает продлить срок годности растительного молока.
В целом, технология розлива должна включать в себя все возможные этапы обработки, но с учётом технологических параметров позволяющих сохранять органолептические свойства продукта, полезные вещества, минералы и витамины в необходимых значениях. Это означает, что требуется изучать физико-химические состав продукта на разных стадиях производства. Методы фильтрации, гомогенизации, стерилизации, пастеризации, герметизации совместно обеспечивают защиту от воздействия внешних факторов и гарантируют долгий срок годности растительного молока, но злоупотребление обработкой продукта губит его основные свойства, хорошего всегда должно быть в меру.
Литература:
- ГОСТ Р 70650–2023 Напитки на растительной основе (из зерна, орехов, кокоса)
- Растительное молоко: полезно или нет? URL:http://25.rospotrebnadzor.ru/338/-/asset_publisher/rlD3/content (Дата обращения 27.11.2023)
- Фильтрация в пищевой промышленности URL:https://doka-service.ru/filtraciya-pishchevoj-promyshlennosti.html?ysclid=lpu4jd5ohn839276084 (Дата обращения 23.11.2023)
- Петросян А. С., Павлова А. О. Применение мембранных методов в производстве продуктов питания. URL: https://scienceforum.ru/2021/article/2018024978?ysclid=lprapuz5up88966474 (Дата обращения 17.11.2023)
- Фильтрование / Библиотека специализированной литературы / URL: https://www.spec-kniga.ru/obuchenie/tekhnika-laboratornyh-rabot/tekhnika-laboratornyh-rabot-filtrovanie-i-centrifugirovanie.html (Дата обращения 17.11.2023)
- Васильев К. И., Короткая Е. В. Технологические особенности производства растительного молока. URL: https://vestnik-pses.kemsu.ru/ru/storage/download/107295 (Дата обращения 28.11.2023)
- Шалыгиной А. М. Технология молока и молочных продуктов. 2023 — C.316
- Ересько Г. А., Кийс А. А., Маслов А. М., Николаев Л. К. Оборудование для высокотемпературной пастеризации, стерилизации и охлаждения пищевых жидкостей 1967 — с. 230
- Переработка молока методом пастеризации URL: http://www.f-mx.ru/selskoe_lesnoe_xozyajstvo_i/pererabotka_moloka_metodom_pasterizacii.html?ysclid=lprbnyic8q901178026 (Дата обращения 28.11.2023)
- Нечаев А. П., Траутенберг С. Е., Кочеткова А. А. и др. Под ред. А. П. Нечаева. Пищевая химия — СПб.: ГИОРД, 2001. — с. 592
- ГОСТ 32131–2021 Упаковка стеклянная. Бутылки для алкогольной и безалкогольной пищевой продукции. Общие технические условия
- ГОСТ 34534–2019 Упаковка. бутыли полимерные для пищевых жидкостей
- Соколова О. В. Способы проверки герметичности упаковки Tetra Pak // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2020 URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sposoby-proverki-germetichnosti-upakovki-tetra-pak?ysclid=lpraoduiwc907119315 (Дата обращения 27.09.2023)
- Вакуумная запайка: полное руководство по свежести и длительному хранению продуктов питания URL: https://ru.lambdageeks.com/vacuum-sealing/?ysclid=lprbumhmzk871831336 (Дата обращения 01.12.2023)
- Консервация продукта азотированием URL: https://missp.ru/info/articles/oborudovanie-rozliva/konservatsiya-produkta-azotirovaniem/ (Дата обращения 01.12.2023)
