Углекислота в производстве безалкогольных напитков

Одним из основных показателей, характеризующих качество газированных безалкогольных напитков, является содержание в них углекислоты. Вода минеральная, обильно насыщенная углекислотой, хорошо утоляют жажду. Углекислота выгодно дополняет вкус составляющих напитков, усиливает выделение ароматических веществ и, кроме того, является прекрасным консервантом, угнетающим развитие микроорганизмов.

Вводить углекислоту в напитки можно двумя способами: 1) насыщением охлажденной и деаэрированной воды с последующим введением ее в бутылки, залитые определенной дозой купажпого сиропа, и 2) насыщением смеси деаэрированной воды и купажного сиропа с последующим розливом уже насыщенного напитка.

Для насыщения напитков обычно употребляют жидкую углекислоту, и проводят эту операцию в специальных аппаратах, называемых сатураторами и карбоохладителями.

Степень насыщения питьевой минеральной воды углекислотой зависит от способности углекислоты растворяться в компонентах напитка, от температуры воды и давления, при которых проводится процесс насыщения, длительности контакта, поверхности обмена, наличия воздуха в углекислоте и воде.

По требованиям технологических инструкций температура воды в процессе насыщения ее углекислотой не должна превышать на заводах, имеющих аммиачные холодильные установки, 4° С, а на заводах, оснащенных простейшими льдосолевыми установками, 6° С.

Рабочее давление при насыщении воды углекислотой зависит от конструкции сатуратора и обычно находится в пределах 0,3-0,6 Мн/м2.

Процесс получения газированной воды состоит в том, что углекислый газ, приведенный в соприкосновение с водой в замкнутом пространстве, абсорбируется ею.

Абсорбция углекислого газа протекает одновременно с десорбцией, т.е. при диффузии газа в жидкую фазу часть его диффундирует обратно в газовую. В определенный момент устанавливается равновесие между газом, находящимся в растворе, и над ним. При таком состоянии в единицу времени растворяется столько газа, сколько его выделяется из раствора. Количественное распределение газа между газовой и жидкой фазой зависит от давления и температуры.

По закону Генри отношение растворенного в газовой фазе газа (Сг) к концентрации его в жидкости (Ст) при постоянной температуре есть величина постоянная.

Следует отметить, что эта зависимость может нарушиться в том случае, если газ при растворении вступает в химическое взаимодействие с растворителем или если растворение проводится при давлении, превышающем 0,4 Мн/м2. Процесс насыщения воды минеральной газом необходимо вести при пониженной температуре, так как при экзотермических процессах с понижением температуры значение коэффициента К уменьшается. С повышением давления растворимость углекислоты увеличивается, так как по закону Дальтона, парциальное давление веществ в газовой фазе пропорционально концентрации его в этой фазе, т.е. если давление возрастает, то увеличивается и парциальное давление, что приводит к увеличению концентрации углекислого газа в газовой фазе и, как следствие, к повышению концентрации его в жидкой фазе.