Актуальность
Актуальность технологического контроля качества диктуется потребностями рыночной экономики, в условиях которой успешная деятельность предприятий основывается на конкурентоспособности выпускаемой продукции. Основу конкурентоспособности продукции составляет ее качество, стабильность которого достигается путем внедрения на предприятиях новых методов и средств контроля и подтверждается сертификацией продукции. Это обеспечивает выпуск продукции высокой пищевой ценности, безопасной для потребления и соответствующей медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества.
В процессе контроля происходит сопоставление достигнутых результатов с запланированными характеристиками конечного продукта. Поэтому в настоящее время всё более широкое распространение при контроле спиртосодержащей продукции и находят инструментальные методы контроля процессов ферментации фруктового сусла.
Теоретический анализ
История виноделия насчитывает более 8 тысяч лет, а самый древний из сосудов, в которых ученые находили остатки вина, был изготовлен примерно в VI тысячелетии до нашей эры.
Практически в каждой древней религии присутствовал свой бог вина. В Древней Греции его звали Дионисом, В Риме – Бахусом, а в Египте это был бог виноградной лозы Шаи.
Мартин Лютер, христианский богослов, инициатор Реформации, писал: «Пиво сделано человеком, а вино Богом».
В Древнем Египте искусство виноделия достигло высокого уровня. Именно там впервые начали указывать на сосудах с вином дату изготовления.
В Древней Греции и Древнем Риме вино употребляли практически все слои населения. Было принято разбавлять вино водой, чтобы снизить крепость и раскрыть аромат. Воду разбавляли вином для обеззараживания и лучшего утоления жажды. Упоминания вина часто встречается в античных мифах, этот напиток считался священным. Покровителем вина в Древней Греции считался бог Дионис, которого римляне называли Бахусом. Именно в то время были заложены многие из лучших современных виноградников Франции и Германии. В Древнем Риме изобрели технологию холодного брожения и искусственный подогрев браги. Римляне первыми начали подвязывать лозу и производить дренаж почвы. [1]
Пользовались для этого керамическими или глиняными сосудами и трубками из металла.
Арабы стали сооружать весь аппарат из меди – металла, известного не только равномерным нагреванием, безопасностью при контакте с продуктами питания, но и даже удивительным свойством абсорбировать нежелательные примеси из жидкостей.
Ученые и врачи постоянно совершенствовали аппарат для производства ценных масел и лекарственных эссенций. Так, в IX веке Авиценна усовершенствовал строение конденсатора – значительно удлинил трубку и свернул ее в змеевик.
Повсеместное использование самогонного аппарата в Европе началось в средние века.
Европейцы закладывали виноградники во всех освоенных ими странах, если это позволяли климатические условия.
Монах Валентиус, перегнав через аппарат вино, сделал удивительное открытие – аквавита (лат. aqua vitae – вода жизни).
В XV веке самогонную установку разительно совершенствует Базиль Валентин. Он советует погружать трубы с испарениями в емкость с холодной водой, которую по возможности необходимо менять. Конденсация за счет этого ускоряется в разы. Кроме того, Базиль начал проводить повторные перегонки полученного конденсата и отметил, что аквавита получается при этом крепче.
XVI век – поистине век расцвета самогоноварения. Разнообразные виды аппаратов распространяются повсеместно. Где-то используют медные аламбики, где-то применяют различные сплавы в конструкции самогонного аппарата. Во Франции, например, для перегонки винного спирта изобретен новый вид аламбика – шарантский. Он отличается от своего прародителя тем, что имеет дополнительную промежуточную емкость, в которой предварительно нагревается вино и дополнительно охлаждаются пары. В странах, где виноград не растет, спиртное начинают перегонять из перебродивших зерна, ягод и фруктов.
В Древней Руси изначально водка гналась монахами в качестве целительного эликсира, широкое применение она получила во всевозможных настойках.
Промышленные масштабы производство алкоголя приобретает повсеместно с XVII века, потому что уже тогда устройство самогонного аппарата позволяло получать достаточно большое количество готового продукта. Первые самогонные аппараты на Руси представляли собой деревянные или глиняные емкости с металлическими трубками.
А вот XIX век отмечен настоящей технологической революцией в самогоноварении, как по всему миру, так и в России. Совершенствуется способ нагрева – он становится более равномерным и щадящим, что позволяет организовать беспрерывную перегонку. Главным открытием становится, безусловно, ректификационная установка – это колонна, в которой пар разделяется на летучие и тяжелые фракции. С помощью такого устройства можно получить спирт высочайшего качества: очень большой крепости (96 %) и без посторонних примесей, что делает его удивительно мягким.
К XX веку, благодаря работе правительства, в России «самогонщик» становится бранным словом. К 2002 году все возвращается на круги своя. Теперь любой человек может заняться самогоноварением. [2]
Отношения с вином на протяжении веков сложны и разнообразны. Многочисленные мыслители подтверждают, что истина в вине.
Сократ первым высказал мысль, что опьянение – не бред, вызванный распадом сознания, но подлинное условие более искреннего выражения наших самых глубоких убеждений».
Кант без колебаний говорит: «Склонность к питию не столь презренна, как другая, потому что не что иное, как питие является средством поддержания социальной жизни и общения и дает человеку вдохновение».
Ницше ищет не простого «чередования трезвости и опьянения», но их идеального сосуществования, которое может непосредственно испытать только настоящий «сверхчеловек». [3, с.221]
Начиная с 1992 года и до последнего времени к числу причин, определяющих рост алкогольно-зависимой заболеваемости и смертности в Российской Федерации, относят увеличение потребления населением суррогатов алкоголя, а также незаконно произведенной и некачественной алкогольной продукции. [4]
Рисунок 1 – Распределение смертельных исходов от отравления токсиманическими средствами в регионах России по годам за семь лет [5, с.30]
По статистике среди отравлений химической этиологии в период с 2007 – 2013 гг. большую часть составили отравления, вызванные токсическим действием спиртных напитков [6].
Рисунок 2 – Динамика острых отравлений химической этиологии в 2007-2013 гг.
За последние десятилетия в виноделии активно применяются консерванты для технологических и логистических целей.
Консерванты начали использоваться людьми ещё в древнем мире. Основной целью консервации было длительное хранение пищевых продуктов. Часто используемыми консервантами были поваренная соль, мёд, вино, позже – винный уксус и этиловый спирт.
Одним из таких консерватнов в виноделии является диоксид серы (SO2).
В последнее время человечество обеспокоено тем, что многие продукты питания и косметические средства в изобилии напичканы вредными консервантами.
Диоксид серы вызывает сильные аллергические реакции и связан с другими нежелательными последствиями для здоровья человека, например похмелье. Некоторые потребители вина обвиняют сульфиты в появлении головной боли или покраснении кожи даже после небольшого глотка вина. Известно, что около 5% астматиков особенно чувствительны и их жизни может угрожать опасность. [7]
По мере роста населения консерванты приобретают все большее значение, поскольку обеспечить 10%-й прирост запасов пищевых продуктов с их помощью гораздо легче, нежели путем расширения сельскохозяйственного производства. [8]
На практике уровень SO2 зачастую превышает максимальное значение (Рисунок 3). [9]
Рисунок 3 – Содержание общего диоксида серы в винах различных производителей
Главной проблемой является определение оптимальной концентрации консервантов для достижения безопасности. Недостаточное их количество не обеспечивает долгого хранения, тогда как их избыток неприемлем в связи с ухудшением качества защищаемых продуктов, или по экономическим соображениям.
Ниже в таблице приведены максимально разрешенные уровни (суммарно) SO2 в мг/л, установленные различными организациями.[10]
ЕС – Европейский Союз и США
FNIVAB – французская национальная федерация органических вин
N&P – сертифицирующая организация органических вин «Nature&Progrés»
Demeter – сертифицирующая организация органических вин «Demeter»
МТО – вина, продвигаемые организацией «Мorethanorganic»
Таблица 1 – Максимально разрешенные уровни SO2 в мг/л
| Tип вина | EС | FNIVAB | N&P | Demeter | MTO |
| Красные | 160 | 100 | 70 | 70 | 10 |
| Белые, розовые, полусладкие красные | 210 | 120 | 90 | 90 | 25 |
| Сладкие белые | 400 | 250 | 210 | 210 | 25 |
И.Гете писал: «Жизнь слишком коротка, чтобы пить плохие вина».
Разумеется, использование консервантов в пищевой и фармацевтической промышленности не может полностью компенсировать низкое качества сырья или нарушения правил промышленной санитарии.
Для контроля развития микроорганизмов используют такие параметры, как:
- Вязкость
Вязкость является физико-химическим показателем внутреннего трения, которое возникает при перемещении соседних слоев вина и зависит от сил сцепления между его молекулами.
От вязкости зависят дисперсность пены, игристые свойства спиртосодержащего продукта.
Вязкость выражается следующей формулой:
(1)
где – динамическая вязкость продукта при температуре t°С, Па⋅с;
k, у, z – эмпирические коэффициенты, зависящие от состава продукта. [11, с.232]
- газовый состав;
- количество микроорганизмов.
Проведённый анализ показал, что наиболее перспективным при измерении малых расходов является пузырьковый метод контроля расхода.
В таблице 2 представлены значения вязкости спиртосодержащего продукта в зависимости от концентрации в нем SO2. [12] По результатам таблица сформирован график (Рисунок 4).
Таблица 2 –Зависимость вязкости спиртных напитков от концентрации SO2
| Вещество | t, 0C | μ*103 , Па·с, при массовом содержании растворенного вещества, % | |||||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||
| SO2 | 20 | 1,12 | 1,38 | 1,82 | 2,48 | 3,58 | 5,52 | 9,65 | 23,2 | 23,1 | 7,8 |
Рисунок 4 – Влияние концентрации SO2 на изменение его вязкости
Выводы
Таким образом, важнейшей проблемой производства вин в настоящее время является повышение контроля качества технологии брожения. Для чего необходимо осуществлять измерение множества параметров газовой смеси вин. Поэтому в настоящее время повышение точности измерения расхода объёмов газа имеет широкое распространение при контроле спиртосодержащей продукции и находят инструментальные методы контроля процессов ферментации фруктового сусла.
Библиографический список
- История алкогольных напитков [Электронный ресурс] // http://whoyougle.ru/ Режим доступа: http://whoyougle.ru/texts/alchohol-history/ – (дата обращения 10.10.2015).
- Самогонный аппарат и его история: от истоков к современности [Электронный ресурс] // http://www.cosmogon.ru/ Режим доступа: http://www.cosmogon.ru/blog/istoriya_poyavleniya_i_evolyuciya_samogonnyx_apparatov#4ykGdz8cfh2Pj7Js-smhkKwTyOAMx9jZJ4pDKiBuXK3tjNYF6a4IQr6PXteVJYoCEjauL3s31u5lT3efThemT3 – (дата обращения 21.10.2015).
- Массимо Дона. Философия вина. – пер. с итал. О. Уваровой, Е. Прокопьевой, М. Челинцевой // [Текст]/ – 2015, – 221 с.
- Нужный В.П., Савчук С.А. Алкогольная смертность и токсичность алкогольных напитков / журнал «Партнеры и конкуренты. Лабротариум». – 2005, №5-7.
- Романенко Г.Х. Судебно-медицинская диагностика токсикоманий со смертельным исходом. // Автореф. дис. канд. мед. наук. — М., 2003. — 30 с
- Результаты токсикологического мониторинга [Электронный ресурс] // http://www.43.rospotrebnadzor.ru/ Режим доступа: http://www.43.rospotrebnadzor.ru/news/detail.php?ID=6307 – (дата обращения 10.11.2015).
- Диоксид серы [Электронный ресурс] // http://whywhywine.ru/ Режим доступа: http://whywhywine.ru/stati/tehnologiya-1/-/ostorozhno-sulfity – (дата обращения 21.10.2015).
- Пищевые добавки. Кругосвет. [Электронный ресурс] // http://www.krugosvet.ru/ Режим доступа: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/PISHCHEVIE_DOBAVKI.html – (дата обращения 23.10.2015).
- Результаты исследований и обсуждение [Электронный ресурс] // http://www.foodtours.ru/ Режим доступа: http://www.foodtours.ru/toiks-462-1.html – (дата обращения 5.11.2015).
- Нужный В.П. Вино: химический состав, пищевые свойства, особенности биологического действия и потребление [Электронный ресурс] // http://sovet.cnt.ru/ Режим доступа: http://sovet.cnt.ru/analit/vine.htm – (дата обращения 28.10.2015).
- Брусиловский С.А., Мельников А.И., Мержаниан А.А., Саришвили Н.Г. «Производство шампанского непрерывным способом» – Москва: «Пищевая промышленность», 1987 – с.232.
- Вязкость растворов в зависимости от концентрации. Электронный справочник [Электронный ресурс] // http://www.chemport.ru/ Режим доступа: http://www.chemport.ru/data/data22.shtml (дата обращения 10.12.2015).