Исследование летучих примесей в спиртных напитках, изготовленных из выдержанных зерновых дистиллятов

УДК 621.039.75

примесеи

Исследование летучих в спиртных напитках,

изготовленных из выдержанных зерновых дистиллятов

И.М. Абрамова, д-р техн. наук; М.Э. Медриш, канд. техн. наук; В.Б. Савельева, канд. техн. наук; А.Г. Романова; Д.А.Гаврилова

ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва

Летучие компоненты в зерновых дистиллятах и спиртных напитках на их основе в большей степени влияют на качество продукции, формируя их вкус и аромат. Компоненты зерновых дистиллятов принято делить на две группы - летучие и нелетучие. При этом летучие примеси могут переходить в дистиллят при перегонке, а также образовываться в процессе выдержки.

Как правило, первый этап образования летучих компонентов связан с брожением сусла из зернового сырья. Второй этап накопления летучих примесей связан с перегонкой сусла и формированием новообразований. Третий этап - выдержка зернового дистиллята и в большей степени формирование вкуса и аромата напитка.

Наиболее интенсивное изменение химического состава спиртного напитка виски происходит в первый год выдержки. Особенно быстро увеличивается содержание титруемых и нелетучих кислот, экстракта и танина. Содержание в первый год альдегидов и фуфурола остается практически неизменным, а затем скорость их образования возрастает, а количество эфиров равномерно увеличивается в течение всего срока хранения. Несколько возрастает содержание высших спиртов. При хранении концентрация большинства летучих компонентов увеличивается за счет испарения спирта и воды (естественное «концентрирование»). Резкое увеличение эфиров и альдегидов происходит за счет других реакций (дезаминирование аминокислот, эфирообразование, меланоиди-нообразование). Накопление летучих веществ зависит от условий выдержки (качество древесины,

температуры выдержки, длительность выдержки).

Именно при выдержке в дубовых бочках виски достигает своего окончательного букета, это самая длительная операция, поэтому можно считать выдержку главной операцией, при которой дистиллят с низкими органолептическими свойствами становится готовым напитком виски, который при этом приобретает характерные цветовые и вкусо-ароматические свойства, изменяет цвет, вкус становится мягче, возникают дополнительные ароматы. Несмотря на то что уже описано множество реакций, проходящих при выдержке в дубовых бочках, до настоящего времени нет полного понимания химических и физических процессов, протекающих при этом, и, пожалуй, единственным способом оценки качества выдержки остается органо-лептический [1].

В виски регламентируются летучие компоненты в соответствии с ГОСТ

33281 - 2015-Виски. Технические условия.

По физико-химическим показателям виски должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 1.

Во Всероссийском научно-исследовательском институте пищевой биотехнологии - филиале Федерального государственного учреждения науки Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи (ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии») проведены исследования по возможности использования дубовой клепки при приготовлении виски по ускоренной технологии. [2].

Была предложена обработка клепки различными способами и был выбран оптимальный вариант на основе которого получен патент [3].

Нами проанализированы образцы виски различного происхождения из зернового дистиллята, включая лабораторные.

Для исследований использовали газохроматографический метод анализа [4].

Результаты исследований представлены в табл. 2.

исследования показали, что качественный состав виски различных производителей одинаков, однако их количественное соотношение различно.

Так, содержание 2-пропанола колебалось от 0,8 мг/дм3 в виски «Loch Lomond Group» (Шотландия, односо-лодовый, выдержка не менее 3 лет, американский дуб, бочка из-под хереса) и до 9,0 мг/дм3 в лабораторный образец виски.

Содержание 1-пропанол колебалось от 435,1 мг/ дм3, в виски «Jack Daniеl's» до 1039,0 мг /дм3 в Виски «Bells» (Ирландия, купажированный, не менее 3 лет).

Содержание 1-бутанол колебалось от 1,9 мг/дм3 в виски «Loch Lomond

Физико-химические показатели летучих веществ виски

Таблица 1

Наименование показателя Значение показателя

Крепость, % об. (объемная доля этилового спирта, %) 40,0-60,0

Массовая концентрация фурфурола в 1 дм безводного спирта, мг, не более 30

Массовая концентрация альдегидов в 1 дм безводного спирта, мг 10-350

Массовая концентрация сивушного масла в 1 дм безводного спирта, мг 500-6000

Массовая концентрация сложных эфиров в 1 дм безводного спирта, мг 50-1500

Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, %, не более 0,05

Массовая концентрация железа, мг/дм , не более 1,0

Примечание - Допускаются отклонения от значений показателей, установленных для виски конкретного наименования: по объемной доле этилового спирта для продукции, разлитой в бутылки, ±0,2 %.

FOOD BiOTECHNOLOGY

Таблица 2

Содержание летучих примесей в виски

Наименование образца Сивушное масло Сложные эфиры Уксусный альдегид, мг/дм3 Мети-

Показатели 2-пропа- нол, мг/дм3 1-пропа- нол, мг/дм3 1-бута- нол, мг/дм3 изобу-тиловый спирт, мг/дм3 изоами-ловый спирт, мг/дм3 мети-лаце-тат, мг/дм3 этила-цетат, мг/дм3 ловый спирт (объем. доля), %

Виски «Britanik» (Великобритания, купажированный, не мене 3 лет) 8,6 912,4 5,4 604,0 928,2 19,1 245,3 232,1 0,0173

Виски «Loch Lomond Group» (Шотландия) односолодовый, выдержка не менее 3 лет, американский дуб, бочка из-под хереса) 0,8 648,4 1,9 721,0 244,9 5,9 316,4 68,5 0,0051

Виски «Bells» (Ирландия, купажированный, не мене 3 лет) 5,7 1039,0 9,6 813,4 1418,2 3,9 16,0 33,1 0,0154

Виски «Jack Daniel's» (США, Зерновой не менее 3 лет) 2,0 521,1 8,7 2094,9 4966,3 30,8 634,3 280,5 0,0273

Виски «Long John» (Шотландия, купажированный, не менее 3 лет) 6,7 780,9 8,0 1047,2 1466,4 11,1 93,3 100,0 0,0187

Виски «7 yards» 5,7 836,5 6,1 829,4 986,2 17,2 213,0 201,0 0,0114

Виски ООО «Антарес» 4,0 1023,0 9,1 871,2 1351,1 20,6 389,1 219,3 0,0100

Виски «Blended Concentrate of whiskey» 3,1 864,3 6,5 838,9 944,9 18,2 398,6 196,5 0,0152

Виски «Teacher's Highland cream» (Шотландия, купажированный, не менее 3 лет) 1,6 756,5 6,2 742,2 1105,8 14,2 190,9 141,7 0,0103

Виски на клепке № 1 8,5 710,7 14,6 1539,4 4681,6 19,6 206,4 217,3 0,0066

Виски на клепке обр. и фильтр. № 2 8,4 673,7 13,8 1440,2 4447,3 10,9 147,4 191,0 0,0060

Виски на клепке № 3 9,0 702,4 14,8 1510,5 4725,8 12,5 95,8 122,5 0,0076

Виски на клепке № 4 7,7 572,0 12,1 903,2 3748,3 15,0 95,3 91,6 0,0102

Виски Российский 7,0 491,4 10,7 804,2 3253,9 18,2 84,3 171,9 0,0091

Виски Jack DaniBl's 2,8 435,1 10,3 1830,7 5118,3 25,2 660,7 199,4 0,0261

Group» (Шотландия, односолодовый, выдержка не менее 3 лет, американский дуб, бочка из-под хереса) до 14,8 82 мг /дм3, в лабораторном образце виски - 82 мг/дм3.

Содержание изобутилового спирта колебалось от 604 мг /дм3 в виски «Britanik» (Великобритания, купажированный, не мене 3 лет) до 2094,9 мг / дм3 в виски «Jack Daniel's» (США, зерновой не менее 3 лет).

Содержание изоамилового спирта в образцах виски «Loch Lomond Group» (Шотландия, односолодовый, выдержка не менее 3 лет, американский дуб, бочка из-под хереса) колебалось от 294 мг/дм3 до 5118,0 мг/дм3 в одном из образцов виски «Jack Daniel's» (зерновой).

Содержание сложных эфиров также имело значительные расхождения.

Так, содержание метилацетата в виски «Bells» (Ирландия, купажированный, не мене 3 лет) колебалось от 3,9 мг/ дм3 до 30,8 мг /дм3 в виски «Jack Daniel's» (США, зерновой не менее 3 лет). Количество этилацетата колебалось от 16 мг / дм3 виски «Bells» (Ирландия, купажированный, не менее

3 лет) до 660,7 мг/дм3 в виски «Jack Daniel's» (зерновой).

Содержание уксусного альдегида колебалось от 33,1 мг / дм3 в виски «Bells» (Ирландия, купажированный, не мене 3 лет) до 280,5 мг/дм3 виски «Jack Daniel's» (США, зерновой не менее 3 лет).

во всех образцах количество метилового спирта оставалось в пределах нормы и колебалось от 0,0051 мг/дм3 в виски «Loch Lomond Group»

Концентрации некоторых компонентов также меняются в зависимости от особенностей технологии производства виски в разных странах. Так, концентрация ацетальдегида, этилацетата, метанола и изоамилового спирта в американских образцах виски гораздо выше, чем в ирландских. Самые низкие концентрации данных компонентов обнаружены в ирландских образцах, что согласуется с данными других авторов [5].

в целом содержание летучих компонентов соответствовало требо-

ваниям ГОСТ 33281 - 2015-Виски. Технические условия. Различия в содержании летучих примесей можно объяснить различиями по региону производства, типу виски, технологии, сырья, условий выдержки, возрастом. Однако отсутствует строгая закономерность в содержании примесей в односолодовых, зерновых и купажных виски.

Исследования показали, что количество и соотношения летучих компоненты виски можно использовать для оценки качества и идентификации напитков.

Исследования проведены за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы Фундаментальных научных исследований государственных академий наук (тема № 0529-2014-0106).

литература

1. Жиров, В. М. Основы технологии виски/В.М. Жиров [и др.] - М.: Пробел-2000, 2011. - 196 с.

2. Абрамова, И. М. Способ производства виски. Патент на изобретение 2612917 от 13 марта 2017 г./И.М. Абрамова [и др.].

3. Абрамова, И.М. Способ обработки дубовой клепки, используемой при созревании висковых и им подобных дистиллятов. Патент 2612785 от 13 марта 2017 г./И.М. Абрамова [и др.].

4. Полыгалина, Г.В. Аналитический контроль производства водок и ликеро-водочных изделий/Г.В. Полыгалина. -М.: ДеЛи принт, 2006. - 464 с.

5. Гарькуша, М. В. Роль ароматических компонентов виски в решении задач идентификационной эксперти-зы/М.В. Гарькуша, М.А. Положишникова -

М.: Панорама, 2015. - Товаровед продовольственных товаров. - № 1.

REFERENCES

1. Zhirov, V. M. Osnovy tekhnologii viski/V.M. ZHirov [et all] - M.: Probel-2000, 2011. - 196 p.

2. Abramova, I.M. Sposob proizvodstva viski. Patent na izobretenie 2612917 ot 13 marta 2017 g./I.M. Abramova [et all].

3. Abramova, I.M. Sposob obrabotki dubovoj klepki, ispol'zuemoj pri sozrevanii viskovyh i im podobnyh distillyatov.

Patent 2612785 ot 13 marta 2017 g./ I.M. Abramova [et all].

4. Polygalina, G.V. Analiticheskij kontrol' proizvodstva vodok i likerovodochnyh izdelij/G.V. Polygalina. - M.: DeLi print, 2006. - 464 p.

5. Gar'kusha, M. V. Rol' aroma-ticheskih komponentov viski v reshenii zadach identifikacionnoj ehkspertizy / M. V. Gar'kusha, M. A. Polozhishnikova - M.: Panorama, 2015. - Tovaroved prodovol'stvennyh tovarov. - № 1.

Исследование летучих примесей в спиртных напитках, изготовленных из выдержанных зерновых дистиллятов

Ключевые слова

виски; газовая хроматография; зерновые дистилляты; летучие примеси

Реферат

В представленной работе изучен состав летучих примесей в виски различного происхождения. Летучие компоненты в зерновых дистиллятах и напитках из них в большей степени влияют на качество продукции, формируя их вкус и аромат. Было изучено 16 образцов виски. Методом газожидкостной хроматографии определен ароматический состав виски. Были исследованы одно-солодовые, зерновые и купажные виски различного происхождения. Установлено, что концентрации некоторых компонентов меняются в зависимости от особенностей технологии производства в разных странах. Так, концентрация ацетальдегида, этилацетата, метанола и изоамилового спирта в американских образцах виски гораздо выше, чем в ирландских. Самые низкие концентрации данных компонентов обнаружены в ирландских образцах. Различия в содержании летучих примесей можно объяснить различиями по региону производства, типу виски, технологии, сырья, условий выдержки и возрастом. Однако отсутствует строгая корреляция в содержании примесей в односолодовых, зерновых и купажных виски. Концентрации некоторых компонентов также меняются в зависимости от особенностей технологии производства виски в разных странах. Так, концентрация ацетальдегида, этилацетата, метанола и изоамилового спирта в американских образцах виски гораздо выше, чем в ирландских. Самые низкие концентрации данных компонентов обнаружены в ирландских образцах, что согласуется с данными других авторов. В целом содержание летучих компонентов соответствовало требованиям ГОСТ 33281 - 2015-Виски. Технические условия. Различия в содержании летучих примесей можно объяснить различиями по региону производства, типу виски, технологии, сырья, условий выдержки, возрастом. Однако отсутствует строгая закономерность в содержании примесей в односолодовых, зерновых и купажных виски. Исследования показали, что количество и соотношения летучих компоненты виски можно использовать в качестве критериев качества напитков при их идентификации.

Авторы

Абрамова Ирина Михайловна, д-р техн. наук, Медриш Марина Эдуардовна, канд. техн. наук, Савельева Вера Борисовна, канд. техн. наук, Романова Александра Григорьевна, Гаврилова Дарья Алексеевна

ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4-б

Study of volatile impurities in alcoholic beverages made from aged grain distillates

Key words

cereal distillates; gas chromatography; volatile impurities; whiskey

Abstracts

In the work presented, the composition of volatile impurities in whiskeys of various origins was studied. Volatile components in cereal distillates and beverages from them to a greater extent affect the quality of products, forming their taste and aroma. 16 samples of whiskey were studied. The aromatic composition of whiskey is determined by gas-liquid chromatography. Single-malt, cereal and blending temples of various origins were examined. It is established that the concentrations of some components vary depending on the characteristics of production technology in different countries. Thus, the concentration of acetaldehyde, ethyl acetate, methanol and isoamyl alcohol in American samples of whiskey is much higher than in the Irish ones. The lowest concentrations of these components were found in Irish samples. Differences in the content of volatile impurities can be explained by differences in the region of production, type of whiskey, technology, raw materials, aging conditions and age. However, there is no strict correlation in the content of impurities in single-malt, cereal and blended whiskey. Concentrations of some components also vary depending on the specific technology of whiskey production in different countries. Thus, the concentration of acetaldehyde, ethyl acetate, methanol and isoamyl alcohol in American samples of whiskey is much higher than in the Irish ones. The lowest concentrations of these components were found in Irish samples, which is consistent with the data of other authors. In general, the content of volatile components was in accordance with the requirements of GOST 33281 - 2015-Whiskey. Technical conditions. Differences in the content of volatile impurities can be explained by differences in the region of production, type of whiskey, technology, raw materials, aging conditions, age. However, there is no strict regularity in the content of impurities in single-malt, grain and blended whiskey. Studies have shown that the amount and ratio of volatile whiskey components can be used as quality criteria for drinks when they are identified.

Authors

Abramova Irina Mihajlovna, Doctor of Technical Sciences, Medrish Marina Eduardovna, Candidate of Technical Sciences, Save'eva Vera Borisovna, Candidate of Technical Sciences, Romanova Aleksandra Grigorevna, Gavrilova Darya Alekseevna

All-Russian research Institute of food biotechnology -branch of the FRS of nutrition, biotechnology and food safety, 4-b, Samokatnaya str., Moscow, 111033