Студ. 3 курсу ф-ту ТіБММПтаЕМ Мірон В.М., Федорова І.О.,
канд. техн. наук Берегова О.М., Шалигін О.В.

Одеська національна академія харчових технологій, Україна

Використання ПГМГ при підготовці води для виробництва чаю

 

Вступ. Чай - один з найпоширеніших напоїв сучасного світу, який за своєю популярністю другий після чистої води [1]. Існує багато видів цього напою, які відрізняються за кольором, смаком, країною-виробником, призначенням тощо, але основною сировиною є чайне листя і вода, якість яких визначає смакові та ароматичні властивості чаю, що в свою чергу впливає на його попит. Якість самого чайного листя залежить від кліматичних умов, географічного положення місця де ріс чайний кущ, технології виробництва чаю (листя), умов зберігання тощо. А ось якість води залежить від її джерела та умов її підготовки. Згідно норм СанПіну показники якості води регламентуються нормативною документацією в незалежності від способу доведення показників до вказаних норм. Одним з домінуючих показників є загальна кількість мікроорганізмів, які знаходяться у воді. Досвід дезінфекції води дає можливість оперувати значним об’ємом даних щодо ефективності впровадження тої чи іншої технології зниження кількості мікроорганізмів у воді [2]. Одним з поширених способів підготовки води є використання хлору та речовин, які його містять (гіпохлорити, хлорне вапно, діоксин хлору тощо). Процес хлорування води веде до зменшення загальної бактеріальної контамінації (ЗБК) води, але при цьому погіршуються органолептичні властивості самої води і напоїв, які виготовляють на її основі. Після процесу хлорування слід провести дехлорування задля доведення смакових показників води до необхідного значення.

Відомо, що в якості дезінфікуючого засобу досить ефективно використовують полігексаметиленгуанідин (ПГМГ) - засіб полібактерицидної дії [3 - 6]. Автори [3] пояснюють вплив ПГМГ на мікробні клітини з точки зору електростатичної взаємодії гуанідинового фрагменту полімеру і негативно зарядженої поверхні мікробної клітини. Адсорбовані на поверхні вегетативної клітини молекули ПГМГ перешкоджають транспорту кисню, поживних речовинам та продуктів метаболізму. Приймаючи до уваги все це ми прийняли рішення використати в якості засобу дезінфекції води для приготування чаю ПГМГ і порівняти результати органолептичного аналізу (закрита дегустація) напоїв з хлорованою водою та водою з доданням полімеру, а також з дистильованою водою. Напій з використанням дистильованої води (відкрита дегустація) вибрали для проведення порівняння двох незалежних вибірок, одержаних двома групами дегустаторів.

Мета за задачі дослідження. Метою цієї роботи є підтвердження гіпотези щодо ефективності ПГМГ, як засобу покращення органолептичних властивостей чаю, виготовленого з використанням хлорованої і не хлорованої води.

В якості завдань було обрано:

- підготовка зразків води,

- виготовлення напою,

- створення дегустаційної комісії і проведення дегустації,

- систематизація балів дегустаційної комісії,

- розрахунок критеріїв підтвердження (скасування) гіпотези ефективності використання ПГМГ,

- рекомендації щодо використання ПГМГ в якості дезінфектанту, який не псує органолептичних показників чаю.

Об’єкт, предмет та методи дослідження. В якості об’єкту дослідження ми розглядаємо робочу гіпотезу щодо ефективності використання ПГМГ при підготовці води для виготовлення чаю. Предметом дослідження є одержаний напій. Чай готували на підставі [8]. Контролювали залишкову кількість ПГМГ в чаї на підставі [3]. Дегустаційний аналіз проводили згідно правил дегустації [7]. Оцінювали три показники: колір чаю, запах та смак. За кожен з показників виставляли оцінку 5 балів. Оцінювали середнє арифметичне і дисперсію. Кількість дегустаторів закритої дегустації - 10. Оцінювали значення критерію Кохрена і не враховували ті результати де дисперсія перевищувала критичне значення [9]. Для розрахунку критерію Стьюдента (t-критерію) скористаємося формулою для зв’язаних вибірок [10]. Розглядаємо варіант зі зв’язаними вибірками - один дегустатор аналізує два зразки. Розраховуємо t-критерій за такою формулою:

,                                             (1)

де   ,  - ознака (j+1)-ї  і  j-ї вибірок відповідно,

 - середньоквадратичне відхилення для (j+1)-ї, j-ї вибірок,

n - об’єм вибірок.

Значення  розраховуємо за такою формулою

.                           (2)

Кількість ступенів волі розраховуємо за формулою k = n - 1.

Кількості дегустаторів (відкрита): чай з дистильованою та хлорованою водою - 13, чай з дистильованою водою та водою з ПГМГ - 8.

Порівняння здійснювали за принципом: чай з дистильованою водою - 5 балів два інші напої оцінювали відносно до напою з дистильованою водою.

Критерій Мана-Уїтні (U-критерій) розраховували за такою формулою:

де  n1, n2 - об’єми вибірок 1-ї та 2-ї,

Тх - рангова сума вибірки об’ємом nх.

Подібна схема дегустації дозволяє здійснювати аналіз зв’язаних та незалежних вибірок.

Індивідуальні протоколи дегустації мали такий вигляд:

Тип дегустації

Показник

Колір

Аромат

Смак

Вибірка

відкрита/закрита

оцінка

 

 

 

парна/незалежна

Розрахунки здійснювали з використанням табличного процесору Excel.

Обговорення результатів дослідження. В результаті проведення закритої дегустації (варіант зі зв’язаною вибіркою) було одержано дві вибірки даних об’ємом 10 (табл. 1).

Таблиця 1 – Результати закритої дегустації чаю,
виготовленого з хлорованою водою та водою з ПГМГ

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

хлорування

2

4

4

4

2

4

3

3

4

2

ПГМГ

3

4

4

5

4

4

5

5

3

4

Значення середньоквадратичного відхилення, емпіричного t-критерію та критичного значення t-критерію при кількості ступенів волі 9 (табл. 2) дають підстави припускати, що використання ПГМГ більш ефективна операція з точки зору органолептичних властивостей одержаного чаю.

Таблиця 2 – Характеристичні показники аналізу результатів
закритої дегустації

t

tcrit

0,3651

2,4648

2,2622

Проведення відкритої дегустації (незалежна вибірка) дає можливість оперувати двома вибірками дискретних випадкових характеристик (табл. 3)

Таблиця 3 – Результати відкритої дегустації чаю, виготовленого
з хлорованою водою та водою з ПГМГ

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

І група

3

4

4

4

4

3

4

4

-

-

-

-

-

ІІ група

2

3

4

3

2

4

2

3

3

3

3

3

3

І група дегустувала чай з водою дезінфікованою ПГМГ,

ІІ група дегустувала чай з хлорованою водою.

Результати розрахунку U-критерію та критичні значення критерію Мана-Уїтні (табл. 4) свідчать про те що різниця є суттєвою і не визначається лише дисперсією дискретної випадкової характеристики.

Таблиця 4 – Характеристичні показники аналізу результатів
відкритої дегустації

U1

U2

Ucrit (p = 0,99)…Ucrit (p = 0,95)

18

73

20…28

Висновки по роботі. На підставі результатів проведення закритої та відкритої дегустації та розрахунку критеріїв достовірності гіпотези (про ико ристання ПГМГ в якості дезінфікуючого засобу води замість хлорування) можна рекомендувати ПГМГ для дезінфекції водопровідної води в технології виробництва такого напою, як чай. Впровадження результатів цієї науково-дослідної роботи дасть можливість одержувати чай з більш високими органолептичними властивостями. У подальшому розвиті досліджень використання ПГМГ, як засобу дезінфекції водопровідної води, плануємо встановити оптимальну кількість дезінфікуючого полімеру для води, що використовують у виготовлені безалкогольних напоїв.

Література:

1.                 http://samogo.net/articles.php?id=320

2.                 Наукові праці 2011 (Тищенко, Шалыгин)

3.                 Реагенты комплексного действия на основе гуанидиновых полимеров. - Выпуск 4. - Киев, 2010. - 92 с.

4.                 Гембицький П.О., Воїнцева І.І. Полімерний біоцид ний препарат полігексаметиленгуанідин. - Запоріжжя: «Поліграф», 1998. - 44 с.

5.                 Стрикаленко Т.В. К анализу проблемы внедрения новых технологий обеззараживания воды. - Водопостачання та водовідведення. - 2009. - № 1. - С. 35-42.

6.                 Эффективность обеззараживания и очистки воды биоцидными полимерными реагентами/ Т.Ю. Нижник, В.Ф. Мариевский, А.И. Баранова и др. - Вісник Одеської Державної Академії будівництва та архітектури. - 2005. - Випуск № 19. - С. 53-58.

7.                 http://degustato.ru/886/913/981/986/

8.                 Рецептура чаю http://www.gotovim.ru/recepts/drink/tea/

9.                 Ахназарова С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. Пособие для хим.-технол. Спец. Вузов/ С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Высш. Шк., 1985. - 327 с.

10.            Зажигаев Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента/ Л.С. Зажигаев, А.А. Кишьян, Ю.И. Романиков. – М.: Атомиздат, 1978. – 232 с.