بنا به ملاحظات بهداشتی و استانداردهایی که برای نوشیدنی ها و مواد غذایی در دنیا و به صورت خاص در کشور های مختلف وضع می شود کیفیت این مواد و عدم ایجاد مشکل برای سلامتی انسان ها از جمله فاکتور اصلی در وضع این قوانین و استاندار ها می باشد.هم چنین این نکته نیز اهمیت دارد که در هر مرحله از تولید روش ها و فرآیند های مناسب به کار گرفته شود و مواد اولیه نیز دارای کیفیت طبق استاندارهای مشخص شده باشند. حوزه تولید نوشیدنی های غیر الکلی گاز دار به حدود 2000 سال پیش بر می گردد و خواندن تاریخچه تولید این نوع از نوشیدنی ها خالی از لطف نیست.به طور کلی مواد اولیه در صنایع تولید نوشیدنی و نوشابه شامل آب، اسیدی کننده هایی مانند اسید سیتریک و اسید فسفریک، شیرین کننده ها مانند آسپارتام و سدیم ساخارین و… میباشد.
بیشتر بخوانید: فواید و مضرات آسپارتام
مواد اولیه نوشابه
در ادامه به بررسی فرمولاسیون و مواد اولیه نوشابه خواهیم پرداخت.
آب
آب مهم ترین جز تشکیل دهنده نوشیدنی های گازدار غیر الکلی یا نوشابه می باشد. این جز تشکیل دهنده حدود 85 تا 95 درصد از این محصول را در بر می گیرد و به عنوان بستری برای سایر مواد افزودنی شناخته می شود. این ماده باید با کیفیت نهایی مورد نیاز نوشیدنی مطابقت داشته باشد و هیچ گونه تداخلی در بو ، ظاهر ، مزه ، عملکرد دی اکسید کربن و سایر خواص نوشیدنی نداشته باشد. بر اساس موقعیت واحد تولید بطری ، منبع آب مورد استفاده و نوع کالای تولیدی ممکن است نیاز باشد آب مورد استفاده در واحد تولید تصفیه شود.
استاندارد های آب در تولید نوشیدنی ها
در بسیاری از مناطق شهری ، کیفیت آب شهری به حدی است که تمام استاندار های لازم برای استفاده عموم را داشته باشد اما برای استفاده در فرآیند تولید نوشیدنی های غیر الکلی گاز دار مانند نوشابه یا سایر نوشیدنی ها نیاز است که فرآیند های تصفیه مجدد روی آب انجام گیرد. در کشور های در کمتر توسعه یافته به دلیل امکان وجود آلودگی های میکروبی نیاز به استفاده از سیستم های دقیق تصفیه آب برای استفاده در واحد های تولیدی بسیار بیشتر است.
آب مورد استفاده در فرآیند تولید نوشابه باید عاری مواد زیر باشد:
- درصد بالایی از نمک های معدنی
- طعم و بوی نامرتبط
- و مواد آلی
هم چنین این آب باید بدون رنگ و کاملا شفاف،عاری از اکسیژن حل شده ،استریل شده به معنی عاری از وجود هر گونه میکرو ارگانیسم باشد.
کیفیت آب
کیفیت آب تامین شده برای واحد تولیدی به هندسه حوضه آبریز بستگی دارد. برای مثال در مناطق باتلاقی آب حاوی مقادیر قابل توجهی از مواد آلی است و رنگ شفافی ندارد . این آب هیومیک نام دارد ( به علت هیومیک اسید و فولویک اسیدی که آب را آلوده کرده اند.) و ممکن است طعم تلخ و ظاهری نا مناسب را به محصول بدهد. در نتیجه استفاده از سیستم های تصفیه در این نوع از محیط ها ضروری است.
سختی آب
عبارت سختی به وجود یون های کلسیم و منیزیم در آب اطلاق می شود. سختی موقت آب به حضور بی کربنات های کلسیم و منیزیم و سختی دایمی آب به حضور کلرید های کلسیم و منیزیم ، سولفات ها و نیترات ها اطلاق می شود. سختی کل ، مجموع سختی موقت و دائم می باشد. طبقه بندی به صورت زیر می باشد :
آب مورد استفاده در این صنعت باید نرم یا نیمه نرم باشد.
ساخارین و سایر شیرین کننده ها
در اغازین روزهای پیدایش صنعت تولید نوشابه چه چیزی می توانسب به جای شکر برای شیرین کردن نوشابه های گازدار استفاده شود؟ شکر یک قند دو کربنه یا دی ساکارید است که معیاری برای سایر شیرین کننده ها به حساب می آید .در محلول های اسیدی ، این ماده تحت فرآیند اینورت شکسته شده و به واحد های کوچک تری به نام مونو ساکارید ، گلوکز ( دکستروز ) و فروکتوز تبدیل می شود. گلوکز شیرینی کمتری از شکر دارد ( شیرینی نسبی =6/0) و فروکتوز شیرین تر می باشد ( شیرینی نسبی =5/1) . نتیجتا ، با ترکیب انتخابی این کربوهیدرات ها پروفایل شیرین کنندگی مطلوب حاصل می شود.
بیشتر بخوانید: شیرین کننده مصنوعی چیست؟
شیرین کننده های مصنوعی
استفاده از شیرین کننده های مصنوعی در 20 سال اخیر بسیار افزایش یافته است. ساخارین اولین شیرین کننده مصنوعی است که به بازار معرفی شد. در طی تاریخچه مصرف این ماده نهایتا در سال 1980به عنوان حایگزینی برای شکر برای بیماران دیابتی استفاده شد و مشتریان نیز طعم تلخی که به محصولات می داد را پذیرفته بودند. در سال 1983 آسپارتام و اسسولفام پتاسیم به عنوان شیرین کننده وارد صنعت نوشیدنی های گازدار شدند و به زودی جایگزین ساخارین شدند.
اگرچه آسپارتام طعم شیرینی ماندگاری را به محصولات می بخشید اما در عین حال استفاده از این ماده اشکالاتی را از جمله هیدرولیز شدن و از دست دادن قدرت در زمان نگه داری را هم در پی داشت. در PH های زیر 3 و بالای 5 هیدرولیز رخ می دهد . و در زمانی که پایداری نسبی مد نظر است PH باید در رنج 2/4 تا 3/4 نگه داشته شود. استفاده از ساخارین و اسپارتام به صورت هم زمان و در ترکیب با یک دیگر نتیاج خوبی را در بر داشته است . به علت فنیل آلانین موجود در آسپارتام ،نیاز به استفاده از لیبل برای درج محتویات ضروری می باشد . درج این لیبل از آن رو ضروری است که برخی از افراد به این ماده حساسیت داشته و از بیماری فنیل کتونوری رنج می برند.
کربن دی اکسید
قبل از پرداختن به بحث اسید ها در صنعت تولید نوشابه ، این نکته قابل ذکر است که در نوشابه های گازدار استفاده از گاز دی اکسید کربن علاومه بر گازدار کردن نوشابه تاثیرات دیگری نیز دارد. دی اکسید کربن گازی بی رنگ است ، و معمولا در طی فرآیند احتراق کربن به دست می آید . از سال 2006 گزارش داده شد که اتمسفر زمین شامل حدود 0.038% حجمی دی اکسید کربن می باشد. واحد اندازه گیری کربن دی اکسید حل شده حجم گاز (760 میلی متر جیوه و NTP =0 ) بر حجم مایع است . اخیرا ، به صورت گرم بر لیتر بیان می شود( 1 لیتر دی اکسید کربن در شرایط استاندارد 97/1 گرم وزن دارد). حلالیت دی اکسید کربن در آب با دما و فشار تغییر می کند. حلالیت با افزایش دما کاهش پیدا کرده و با افزایش فشار افرایش می یابد
اسیدی کننده ها
اسیدی کننده های یکی از بخش های مهم و اساسی فرمولاسیون نوشیدنی ها می باشند . به طوری که مقدار اسید استفاده شده از لحاظ غلظت در رده سوم قرار می گیرد. اسیدیته بر حسب خواصی که دارند عملکرد های متفاوتی نیز دارند. که نتیجه تحریک بزاق دهان می باشد. به علت کاهش PH توسط این مواد ، اسیدی کننده ها می توانند به عنوان نگه دارنده عمل کنند و با توجه به سایر ترکیبات موجود در نوشیدنی حتی به عنوان بهبود دهنده طعم نیز کاربرد دارند . به علاوه با توجه به عملکرد آن به عنوان بهبود دهنده انتی اکسیدان ها مانند BHA ، BHT و اسید اسکوربیک (برای خرید این محصول کلیک نمایید)، این مواد به صورت غیر مستقیم می توانند از رنگ زدایی و عدم شفافیت محصول جلوگیری به عمل آورند.
در جدول زیر تعدادی از اسید هایی که در فرآیند تولید نوشابه استفاده می شوند قابل مشاهده است:
بیشتر بخوانید: اسیدهای خوراکی
اسید سیتریک
اسید سیتریک مهم ترین و پر استفاده ترین اسید در نوشیدنی هایی با طعم میوه از جمله نوشابه می باشد. این ماده خاصیت میوه ای اندکی دارد که با سایر طعم های میوه ای به خوبی ترکیب می شود. به طوری که انتظار می رود در بسیاری از میوه ها وجود داشته باشد . لیموهای نارس حدود 5 الی 8 درصد سیتریک اسید دارند . سیتریک اسید بخش اسیدی میوه های مویز و کرنبری را نیز تشکیل داده است. در سیب ، زردآلو ، بلوبری ، آلبالو ، انگور فرنگی ، شاه توت ، آلو ، گلابی ، تمشک ، توت فرنگی نیز به همراه مالئیک اسید یافت می شود. در میوه بلک بری به همراه ایزوسیتریک اسید و در انگور ها به همراه تارتاریک اسید یافت می شود. در حال حاضر سیتریک اسید از طریق فرآیند آنزیمی روی گلوکز یا سایر شکر ها به دست می آید . در صنعت تولید نوشابه از نوع خشک آن استفاده می شود.
اسید تارتاریک
تارتاریک اسید به شکل نمک پتاسیمی خود به صورت طبیعی در انگور یافت می شود .به صورت تجاری این ماده به فرم دکسترو- تارتاریک اسید یافت می شود. این ماده نسبت به اسید سیتریک طعم قوی تری دارد و نیاز است که نسبت به سیتریک اسید از مقادیر کمتری از این ماده استفاده شود تا به مقدار معینی از سطح اسیدینه در محصول برسیم .
اسید فسفریک
اسید فسفریک تنها اسیدی کننده در صناسع غذایی و به خصوص صنعت تولید نوشابه می باشد که غیر آلی یا معدنی است . در برخی از میوه ها این ماده به فرم فسفات یافت می شود مانند : لیمو ، انگور. در نوشیدنی های غیر الکلی ، و در تولید نوشابه های با طعم کوکا از این ماده استفاده می شود.فسفریک اسید طعمی قوی تر و تیز تر از سیتریک اسید و تارتاریک اسید دارد. به صرورت تجاری این ماده در غلظت های 75 ، 80 و 90 درصد وجود دارد.
اسید لاکتیک
لاکتیک اسید یکی از فراوان ترین اسید ها در طبیعت است و در مقیاس بالا در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه استفاده آن در نوشیدنی ها محدود تر است. این ماده بیشتر به عنوان بهبود دهنده طعم در نوشیدنی ها استفاده می شود تا عامل اسیدی کردن و طعم مطلوب و معتدل تری نسبت به سایر اسید ها دارد .
اسید استیک
این ماده استفاده بسیار کمی در صنایع غذایی دارد. و بسیار کم در نوشیدنی ها استفاده می شود .
اسید مالئیک
این اسید که به صورت گسترده در طبیعت وجود دارد در سیب یافت می شود. این اسید دومین اسید مهم بعد از سیتریک اسید در میوه ها می باشد .این ماده نسبت به سیتریک اسید قوی تر است و طعم میوه ای معتدلی دارد . این ماده در بسیاری از نوشیدنی های گازدار با طعم میوه استفاده می شود . در نوشیدنی هایی با کالری کم استفاده می شود و باعث بهبود دهندگی طعم و پایداری رنگ در نوشیدنی ها می شود.
اسید اسکوربیک
اسید آسکوربیک که بیشتر با نام ویتامین C شناخته می شود نه تنها به عنوان اسیدی کننده استفاده می شود بلکه به عنوان پایدار کننده در نوشیدنی های بدون الکل استفاده می شود هم چنین خواص انتی اکسیدانتی این ماده باعث پایداری و طول عمرکالاهای تولید شده دارد.
جمع بندی
مواد بسیاری در تهیه و تولید نوشابه ها استفاده می شود که موجب ایجاد طعمی جذاب و منحصربفرد در آن ها می گردد. در این مقاله نگاهی بر فرمولاسیون و مواد اولیه نوشابه داشتیم و به کاربرد هر یک از آن ها و تاثیری که بر کیفیت و طعم و مزه آن ها داشت پرداختیم.
بیشتر بخوانید: افزودنی های غذایی مجاز
