Лимонная, молочная и винная (виннокаменная) кислоты применяются для придания напиткам кислого вкуса. Степень кислотности водных растворов сильных кислот зависит от концентрации ионов водорода, которая в свою очередь обусловливается константой диссоциации. Слабые же кислоты обладают более кислым вкусом, чем следовало бы ожидать по их константам диссоциации. Кислый вкус их, по-видимому, зависит также и от недиссоциированных молекул и анионов. В табл. 11 приведены значения порога ощущения (данные Писарева) и константы диссоциации кислот, применяемых для подкисления напитков.
Таблица 11. Порог ощущения и константы диссоциации молочной, лимонной и винной кислот.
Показатели | молочная кислота | винная кислота | лимонная кислота |
Константа диссоциации | 1,37•10-4 | 1,04•10-3 | 1,4•10-4 |
рН | 3,45 | 3,34 | 3,32 |
Молярная концентрация кислоты в микромолях в 1 л (порог ощущения) | 2,7 | 1,2 | 0,93 |
Количество кислоты в 100 мл раствора в г. (порог ощущения) | 0,0245 | 0,0160 | 0,0178 |
В виду того, что ощущение кислого вкуса в напитках не проявляется в полной степени из-за содержания некоторых экстрактивных веществ, дозировку кислот для получения напитков заданного вкуса устанавливают эмпирически. Относительная способность кислот в образовании кислого вкуса напитка характеризуется следующими данными: молочная 100, лимонная 125, виннокаменная 200.
Лучшие во вкусовом отношении напитки получаются при приготовлении их на лимонной кислоте. Лимонная кислота (окси-2-пропан-1, 2,3-карбоновая)
имеет молекулярную массу 210,15 с одной молекулой кристаллизационной воды. Лимонная кислота может быть получена следующими способами: при сбраживании растворов мелассы плесневым грибом Aspergillus niger; она может быть выделена из отходов никотинового производства и извлечена из плодов лимона или дикого гранатника. По внешнему виду лимонная кислота представляет собой бесцветные (иногда с желтоватым оттенком) кристаллы. Кристаллизуется она с одной молекулой воды. Содержание лимонной кислоты в продукте должно быть не менее 99%. Растворимость ее в воде (в г в 100 г воды) зависит от температуры:
Температура воды в °С..... 0 12 20 40 60 80 100
Количество кислоты в г, растворяющееся в 100 г воды...... 190 200 210 225 242 265 282
В производстве напитков разрешается применять лимонную кислоту, удовлетворяющую по содержанию примесей следующим требованиям: золы не более 0,5%; серной кислоты не более 0,05%, мышьяка не более 0,00014%. Не допускается содержание в лимонной кислоте алкалоидов, ионов тяжелых металлов, железосинеродистоводородной кислоты, бария и щавелевой кислоты.
Молочная кислота [или d-оксипропионовая СН3СН(ОН)СООН] получается сбраживанием сахарных растворов молочнокислыми бактериями Lactobacillus Delbruckii. Она представляет собой сиропообразную жидкость желтого или буро-желтого цвета с резким кислым вкусом. Выпускается в виде 40%-ного и 70%-ного растворов.
Молочная кислота является нестойким химическим соединением. В зависимости от условий производства и хранения она легко образует продукты дегидратации, называемые ангидридами молочной кислоты.
В молочной кислоте могут содержаться примеси: азотистые вещества и соли железа. Примеси оказывают отрицательное влияние на стойкость напитков, получаемых из молочной кислоты. В зависимости от концентрации и сорта молочная кислота должна иметь согласно требованиям стандарта химические показатели, приведенные в табл. 12.
Таблица 12. Химические показатели молочной кислоты.
Показатели | Молочная кислота | |||
I сорта | II сорта | |||
40%-ная | 70%-ная | 40%-ная | 70%-ная | |
Титруемая кислотность в %, не ниже | 37,5 | 62,0 | 30,5 | 59,0 |
Прямо не титруемая кислотность в %, не выше | 2,5 | 8,0 | 3,5 | 11,0 |
Зола в %, не более | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 |
Азот в %, не более | 0,15 | 0,25 | 0,25 | 0,45 |
Цветность, отношение мл 0,1 н. раствора йода к 1мл воды, не более | 1:100 | 1:25 | 1:75 | 1:15 |
В молочной кислоте не допускается содержание более 0,05% железа (Fe2О3 в 100%-ной кислоте), синильной кислоты, солей тяжелых металлов и мышьяка. При растворении ее в воде не должно появляться помутнения. Применяется молочная кислота для напитков из хлебного сырья типа квасов, получаемых купажированием.
На заводы молочная кислота поступает в стеклянных бутылях, упакованных в плетеные корзины или в деревянные клети.
Винная (виннокаменная), или d-диоксикарбоновая кислота (СООН-СНОН-СНОН-СООН), получается из отходов виноделия (виноградных выжимок, винных дрожжей). По внешнему виду винная кислота представляет собой бесцветные кристаллы или порошок, содержащий не менее 99% кислоты. Количество примесей не должно превышать в %: золы 0,5, тяжелых металлов 0,0005, мышьяка 0,00014, серной кислоты 0,05, соляной кислоты 0,02.
Водный раствор винной кислоты обладает оптической активностью - вращает плоскость поляризации поляризованного луча вправо. Растворимость ее в воде (г в 100 г воды) характеризуется следующими данными:
Температуря в °С....... 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Количество кислоты в г, растворяющееся в 100 г воды...... 115 126 139 156 176 195 217 224 273 307 343
Винная кислота по сравнению с лимонной является менее гигроскопичной и поэтому применяется для изготовления сухих напитков.