Брожение на мезге при производстве плодово-ягодных виноматериалов

величина сжимаемости ко времени окончания срока хранения (5 суток) была наибольшей у образцов с внесением в рецептуру изделий порошка из выжимок красной смородины. По результатам проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы:

1. Введение в рецептуру кексов порошка из выжимок ягод красной смородины в дозировке 5% и 10% позволяет получить изделия хорошего качества, физико-химические показатели которого удовлетворяют требованиям к данному виду изделий.

2. Кексы с внесением добавки имеют хороший объём и пористость, по данным показателям не уступая контролю.

3. Введение в рецептуру порошка из красной смородины не оказывает негативного влияния на органолептические показатели кексов. Применение данной добавки не оказывает негативного воздействия на сохранность кексов при их хранении.

Таким образом, разработка рецептур изделий с применением добавки из выжимок красной смородины является перспективным направлением развития рынка функциональных продуктов питания.

Литература

1. Дробот В.И. Использование нетрадиционного сырья в хлебопекарной промышленности. -Киев.: Урожай, 1988. - 148 с.

2. Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. -М.: Прейскурантиздат, 1989. - 494 с.

3. Фёдорова P.A., Волков B.C. Перспективы использования дикорастущего растительного сырья в производстве функциональных кондитерских изделий // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2016. - № 43. - С. 49-52 .

УДК 663

Канд. техн. наук П.Е. БАЛАНОВ

БРОЖЕНИЕ НА МЕЗГЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Яблоки, брожение, виноделие, мезга, сок

В мировой практике существуют различные способы ведения процесса брожения. Один из наиболее популярных - брожение на мезге. Этот метод имеет глубокие исторические корни, связанные с желанием виноделов сделать свой продукт насыщенным по цвету, вкусу и аромату. Достаточно длительный контакт сусла с кожицей и семенами винограда приводит к полноценному обогащению жидкой фазы веществами, отвечающими за органолептические свойства вина.

При промышленном производстве плодово-ягодных вин этот подход используется редко, что можно объяснить традиционным отношением к подобным винам как весьма ординарным и не взыскательным. Однако здесь может иметь место и обратная аналогия: плодово-ягодные вина могут быть посредственного качества, если не использовать при их производстве весь «арсенал» технологий, имеющийся у современных виноделов. И в данном случае брожение на мезге представляется интересным решением.

Плодово-ягодные вина из яблочного сырья, полученные по классической технологии, то есть путём сбраживания отпрессованного яблочного сока, действительно по своим вкусо-ароматическим свойствам могут быть не выразительными, так как содержание ароматических веществ в яблоках принципиально меньше, чем в винограде [1,2]. Безусловно,

ароматическая составляющая очень сильно меняется в зависимости от сорта того или иного фрукта, однако объективно яблоки не являются традиционно ароматным сырьём. Поэтому считаем актуальным рассмотреть возможность использования технологического приёма «брожение на мезге» как вариант, который позволит усилить ароматику получаемого виноматериала. Важно понимать, что очень большая часть ароматобразующих компонентов улетучивается при брожении вина, причём в тем большей степени, чем выше температура брожения. Это связано с интенсивным образованием углекислого газа, который «вымывает» эти вещества. В этой связи для их сохранения температуру брожения следует поддерживать на пониженном уровне, приблизительно 14°С и ниже.

Для исследования использовались два сорта яблок: Грушовка московская и Гренни Смит, как хорошо зарекомендовавшие себя для промышленной переработки.

Измельчение плодов производили до различного размера частиц, чтобы установить оптимальную сокоотдачу, при приемлемом содержании взвесей. Кроме того была замерена сокоотдача после семидневной ферментации с целью установления влияния мацерации на выход сока. Результаты приведены на рис. 1.

90 80

70 *60

я

$ 50

и

* 30 20 10 0

Грушовка московская

Гренни Смит

О Грушовка московская

Гренни Смит

2 6 10 Средний размер частиц, мм

Рис. 1. Влияние размеров частичек мезги и фактора мацерации на выход сока

В результате брожения на мезге происходит мацерация яблочной мезги, причём процент приращения выхода сока у разных сортов яблок одинаковый, что говорит о единой природе воздействия на общие для яблок структуры. Спирт, углекислый газ и другие продукты брожения размягчают и частично разрушают клеточные стенки растительной ткани, и межклеточная и внутриклеточная жидкость вытекают легче.

Отмечено, что мацерация очень существенно влияет на выход сока из мезги с различным средним размером частиц. Например, в случае самого крупного измельчения (средний размер частиц 10 мм) исходный выход сока составлял в среднем 52%, а после процесса мацерации повысился до 75% и выше. Если говорить о более мелких размерах измельчения, то этот прирост не так значителен, в диапазоне от 12 до 20%. В этой связи можно утверждать, что брожение на мезге с грамотно подобранным средним диаметром частиц позволит получить несколько большее количество виноматериала, что положительно скажется на себестоимости продукции.

Следует отметить, что повышение выхода сока при брожении на яблочной мезге всегда сопровождается умеренным увеличением мутности продукта и удалению взвесей и этому необходимо уделить отдельное внимание. Для этого могут использоваться любые типовые винодельческие приёмы: фильтрование, сепарация и другие [3].

Полученная после дробления мезга помещалась в герметичные резервуары с гидравлическими затворами. В бродильные ёмкости вносился стерилизованный сахарный сироп с концентрацией 70%, до содержания массовой доли сухих веществ 16%. Также в резервуары вносилась чистая культура винных дрожжей. В качестве контрольного образца использовалось яблочное сусло, сбраживаемое без мезги с теми же начальными критериями. Образцы с мезгой регулярно перемешивались, для максимально равномерной экстракции и предотвращения уксусного скисания.

Динамика спиртового брожения представлена на рис. 2. Контрольные образцы (без мезги) сбраживали сусло быстрее, однако конечная массовая доля сухих веществ у всех образцов схожая. Плотность среды и наличие взвесей в сбраживаемых на мезге образцах предопределило разницу в скорости ферментации. Дрожжевые клетки имеют свойство адсорбировать на своей поверхности взвеси и тем самым уменьшать свои бродильные возможности. В нашем случае этот фактор был ожидаемым и принципиального значения не имел, так как парадигма исследования направлена на значительное улучшение органолептики. При этом для промышленной реализации подобной технологии этот факт следует иметь в виду и закладывать в технологические инструкции. Длительность брожения обуславливается нарочито пониженной температурой брожения 13-14°С, которая поддерживалась на протяжении всего периода ферментации.

18 16

ге

Р 14

и

ш

ш

ж

5 10

ос §

к ге ш О

1

\ *

\ *

>

1 \

• Грушовка московская с мезгой

Грушовка московская без мезги

Гренни Смит с мезгой

• Гренни Смит без мезги

0 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Длительность брожения, сут

Рис. 2. Динамика брожения образцов

Из графика видно, что образцы, содержащие мезгу, забраживали менее энергично и длительность фазы разбраживания у них больше, чем в контрольных образцах. Это объясняется не только снижением бродильной поверхности клеток, но и некоторым расслоением ферментируемой среды. В подобных условиях клеткам сложнее преодолевать градиенты концентраций питательных веществ и собственных метаболитов.

Полученные виноматериалы анализировались по основным показателям, результаты измерений приведены в табл. 1.

Таблица 1. Физико-химические показатели виноматериалов

Показатель Грушовка московская с мезгой Грушовка московская без мезги Гренни Смит с мезгой Гренни Смит без мезги

Содержание спирта 8,3 8,5 8,8 8,9

Титруемая кислотность, г/л (в пересчёте на яблочную кислоту) 6,1 6,4 6,3 6,8

Как уже указывалось, впноматерпалы, полученные путём брожения на мезге, после съёма дрожжей содержали большое количество взвесей. Для количественного понимания этого наблюдения было проведено центрифугирование образцов со скоростью 5000 об/мин, высушивание и взвешивание до постоянной массы, результаты представлены в табл. 2.

Таблица2. Количество отделяемых взвесей в полученных виноматериалах

Образец виноматериала Содержание взвесей, мг/100 мл

Грушовка московская с мезгой 0,80

Грушовка московская без мезги 0,35

Гренни Смит с мезгой 0,56

Гренни Смит без мезги 0,15

Из полученных данных видно, что вне зависимости от сорта яблок количество взвесей в виноматериалах, полученных сбраживанием на мезге, больше, что предполагает дальнейшие обработки [4].

Была проведена дегустация всех образцов и построены органолептические профили. Отдельный упор был сделан на ароматическую составляющую качества виноматериалов, так как этот фактор стал одним из определяющих для принципиальной необходимости исследования. Результаты представлены на рис. 3.

Интенсивность

аромата 1д

Прозрачность Сортовой  аромат ♦ Грушовка московская на мезге Грушовка московская без

Гармоничност Дрожжевой мезги

Ь \ у\ \ Т / ХД \ X х\4 / аромат А Гренни Смит на мезге

Спиртуозность Терпкость Кислотность >< Гренни Смит без мезги

Рис. 3. Профили вкуса полученных виноматериалов

Из полученных данных видно, что образцы, которые сбраживались на мезге, обладают гораздо лучшими ароматическими свойствами. Варианты, полученные при ферментации без контакта с яблочной мезгой, обладают гораздо более бедной интенсивностью аромата и сортовая составляющая в них практически не содержится. В этой связи можно сказать, что одна из поставленных целей была достигнута.

Образцы, полученные с использованием брожения на мезге, в целом оказались более предпочтительными, чем контрольные образцы.

Отмечено наличие лёгкого дрожжевого аромата во всех образцах и более сильно выраженного в опытных виноматериалах. Кроме того, наличие большого количества взвешенных веществ снижает органолептические баллы вариантов, полученных с мезговой мацерацией.

Было принято решение об осветлении образцов со взвесями с помощью захолаживания до +1°С с последующей обработкой бентонитом. Подобная комбинация хорошо зарекомендовала себя многими исследователями [5,6].

После осветления образцы подвергли контрольной дегустации, результаты представлены на рис. 4.

Из вкусовых профилей видно, что прозрачность виноматериалов стала хорошей и специфический дрожжевой аромат практически не ощущается. Хорошие сорбирующие свойства бентонита вместе с агломерирующим свойством низких температур позволили радикально снизить содержание взвесей в сусле. При этом интенсивность аромата и его сортовая составляющая уменьшились не значительно.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать следующие основные выводы:

1. Брожение яблочного сусла на мезге обеспечивает очень хорошие ароматические свойства виноматериала, что связано с экстракцией вкусо-ароматических компонентов при мацерации.

2. Брожение следует вести при пониженных температурах 12-14°С для максимального сохранения веществ, создающих букет вина.

3. Размер частичек мезги определяет её дренажные свойства и при предлагаемом режиме брожения есть смысл получать мезгу с относительно крупными элементами.

4. При брожении на мезге плодово-ягодных вин следует ожидать повышенной мутности готового продукта, которая может быть устранена обработкой холодом и бентонитом.

Литература

1. Чемисова Л.Э., Гугучкина Т.И., Прах A.B. и др. Анализ формирования органолептических характеристик виноматериалов из винограда сорта совиньон белый, выращенного в условиях а/ф «южная» темрюкского района в зависимости от состава ароматических веществ// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. -№98,- С. 738-747.

2. Гнетько Л.В., Белявцева Т.А., Агеева Н.М. Влияние ферментных препаратов на ароматический комплекс яблочных сброженно-спиртованных соков//Научные труды ГНУ Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства РАСХН. - 2013. - Т. 4. - С. 85-91.

3. Кишковский З.Н., Мержаниан A.A. Технология вина. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 504с.

4. Агеева Н.М.Стабилизация виноградных вин. Теоретические аспекты и практические рекомендации / Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии. - Краснодар, 2007. -251 с.

5. Виноградов В.А., Загоруйко В.А., Кулёв C.B. и др. Исследование технологического процесса комплексной стабилизации виноматериалов против коллоидных и кристаллических помутнений// Виноградарство и виноделие. - 2013. - Т. 43. - С. 83-88.

6. Хушматов А.Т. Осветление и стабилизация прозрачности вин Таджикистана местными бентонитами и полимерными материалами: Автореферат дис. канд. техн. наук Институт химии им. В. И. Никитина АН Республики Таджикистан. - Душанбе, 2000. - 22с.

УДК 637.52.001.5

Доктор техн. наук C.B. МУРАШЕВ (СПбГАУ, s.nmrashcv f/ mail.ru) Соискатель A.B. ВЫШЕГОРОДЦЕВА

МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАРЯДА АМИНОКИСЛОТ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП НА pH И ЗАРЯДОВОЕ СОСТОЯНИЕ БЕЛКА

Молекулярное моделирование, аминокислоты, белки

Молекулярное моделирование - бурно развивающаяся область современной компьютерной химии. Существует много методов молекулярного моделирования, ориентированных на решении различных задач и различающихся как стратегическим подходом, так и программной реализацией. Важность молекулярного моделирования для конструирования, например, лекарственных препаратов неоспорима: структуры всех новых лекарств, появившиеся в последние годы, прошли через стадию молекулярного моделирования.

В последние десятилетия молекулярное моделирование стало важнейшей составляющей практически любого исследования в химии. Такие области науки, как изучение механизмов химических реакций, конструирование молекул с заданными свойствами и с определенными геометрическими характеристиками, нанотехнологии, создание новых материалов уже не могут обходиться без молекулярного моделирования.

В случае белков само представление структуры уже является сложной задачей. Взаимодействие лигандов и белков также можно изучать с использованием дидактических моделей. Очевидно, что функции различных моделей могут перекрываться [1].