CC BY
47
INSTANT DRINK ON THE VEGETATIVE BASIS, ENRICHED BY VITAMINS
O.D. KIRILICHEVA 1, V.O. ZHULIKOV 1, V.M POZNYAKOVSKY 2
1 Kemerovo Institute (branch) of Russian State Trade and Economic University,
39, Kuznetskpr., Kemerovo, 650992; fax: (384-2) 75-07-21, e-mail: [email protected] 2 Kemerovo Institute of Technology of The Food-processing Industry,
47, Builders blvd., Kemerovo, 650056; ph. (384-2) 75-66-39, fax: (384-2) 75-69-67, e-mail: [email protected]
The compounding and technology of an instant drink on the vegetative basis, enriched vitaminремнксом are developed. The drink can be recommended as a specialised product to various groups of the population for the purpose of elimination of deficiency irreplaceable nutrients and diet optimisation.
Key words: specialised products, food concentrates, products of processing of a soya, a mix of vitamins, food value.
бб3.2
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ТЕХНОЛОГИИ КРАСНЫХ ВИН
Р.Н. ТКАЧЕНКО, ВТ. ХРИСТЮК, А.И. СМЕЛЯГИН
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. : (861) 255-79-97, электронная почта: саррисс1па_3@тай.ги
Представлены экспериментальные результаты изучения возможности использования вибрационного воздействия в технологии красных вин. Исследована возможность регулирования процесса экстракции фенольных и красящих ве -ществ из виноградной мезги. Установлено влияние вибрационной обработки мезги на стойкость и состав фенольных и красящих веществ полученных виноматериалов. Определены оптимальные параметры вибрационного воздействия: частота, амплитуда и продолжительность.
Ключевые слова: виноградная мезга, экстракция, вибрационная обработка, фенольные вещества, красящие вещества.
Вибрационные машины, распространенные во многих отраслях промышленности, оказывают колебательное воздействие на обрабатываемую среду и материалы, влияя на динамику технологических процессов. Вибрационное воздействие эффективно для интенсификации процессов экстракции, растворения, диффузии, гомогенизации и т. п. Искусственные вибрационные колебания, создаваемые для выполнения полезных операций, относятся к механическим низкочастотным колебаниям. С использованием этого явления разработано вибрационное оборудование, которое нашло широкое применение в мясной, молочной и кондитерской промышленностях [1].
Малоизученным и перспективным, на наш взгляд, является действие вибрационной обработки (ВО) на виноградную мезгу при приготовлении экстрактивных виноматериалов.
Цель настоящей работы - изучение влияния вибрационного воздействия на мезгу, качественные характеристики полученного сусла, кинетику брожения после обработки мезги, изменение и состав фенольных и красящих веществ в результате созревания полученных виноматериалов.
Обработку мезги проводили в специальной установке [2], представляющей собой цилиндрическую емкость со встроенным перфорированным диском, соединенным через кривошипно'-шатунный механизм с электродвигателем. Установка позволяет проводить обработку в интервале частот /1,6-23,3 Гц и амплиту-
ды колебаний А 1-5 мм. Продолжительность обработки 15-120 мин.
Опыты осуществляли на жирной мезге, полученной из сорта винограда Мерло, выращенного в Темрюкском районе Краснодарского края.
Для исследования влияния ВО на накопление в сусле фенольных и красящих веществ в процессе экстрагирования мезгу обрабатывали при различных по частоте, амплитуде и продолжительности режимах вибрационных колебаний. Предварительно проводили определение содержания технологического запаса фенольных и красящих веществ в момент переработки винограда, их количество составило 3856 и 820 мг/дм3 соответственно. В качестве контроля использовали мезгу без ВО (настой при температуре 20°С). Полученные результаты приведены в таблице.
Анализ продолжительности ВО указывает, что оптимальное экстрагирование фенольных и красящих веществ достигается при 60-минутной обработке, увеличение продолжительности не приводит к положительному эффекту. Повышение амплитуды колебаний приводит к интенсификации процесса экстрагирования. Во всех исследованиях установлено, что наивысшая концентрация целевых компонентов достигается при частоте 23,3 Гц - содержание фенольных веществ в 1,6—1,8 раз выше контрольного, и в большинстве случаев - при частоте 6,6 Гц. Столь эффективное влияние ВО на процесс экстракции обусловлено возникновением турбулентного движения сусла у поверхности час-
Таблица
Массовая концентрация, мг/дм , при продолжительности ВО, мин
Частота и амплитуда ВО Фенольные вещества Красящие вещества
15 30 60 120 15 30 60 120
23,3 Гц, 5 мм 1740 2765 3775 3789 151,12 337,5 636,7 645,9
16,6 Гц, 5 мм 1815 2528 3520 3531 165,9 319,34 612,39 623,1
11,6 Гц, 5 мм 1965 2325 3355 3364 174,35 313,12 610,28 618,4
6,6 Гц, 5 мм 1755 2713 3700 3727 164,84 326,75 622,96 631,1
1,6 Гц, 5 мм 2430 2321 3310 3315 168,1 312,42 613,45 615,9
23,3 Гц, 3 мм 1980 2638 3640 3656 170,13 306,12 608,17 616,3
16,6 Гц, 3 мм 1485 2012 3010 3012 138,43 304,2 600,7 612,8
11,6 Гц, 3 мм 1390 2214 3205 3212 145,83 295,32 590,2 601
6,6 Гц, 3 мм 1035 2052 3070 3080 128,9 285,21 588,1 594,3
1,6 Гц, 3 мм 1230 1744 2770 2794 113,1 267,18 569,1 572,5
23,3 Гц, 1 мм 1605 2334 3370 3382 148,9 301,69 604,9 608,2
16,6 Гц, 1 мм 1635 1856 2860 2863 144,76 304,25 602,88 606,1
11,6 Гц, 1 мм 1395 1716 2710 2724 118,35 275,28 574,35 583,5
6,6 Гц, 1 мм 1395 1814 2800 2817 124,69 292,52 591,26 598,3
1,6 Гц, 1 мм 1470 1646 2650 2657 128,92 295,61 594,43 601,3
Ко нтроль 810 1395 2100 2091 64,3 194,43 493,28 506,88
тичек мезги. Скорость данного потока описывается уравнением
т. Яе
V, >У ,
кр й
где Vкр - критическая скорость, м/с; V - коэффициент кинематиче -ской вязкости, м2/с; Яе - число Рейнольдса; й - определяющий диаметр, м.
Для изучения влияния ВО на динамику брожения сусло отделяли от мезги, прошедшей 2-часовую обработку при различных режимах вибрации. Контрольным образцом служило сусло, полученное из мезги после 2-часового настоя в состоянии покоя. Сусло сбраживали на расе ЧКД Бордо. Ранее нами установлено влияние вибрационных колебаний на активность винных дрожжей [3]. На рис. 1 представлена динамика изменения концентрации сахаров (а) и спирта (б) в зависимости от режимов вибрационной обработки (кривые: 1 - контроль; 2 - 23,3 Гц, 5 мм; 3 - 23,3 Гц, 3 мм; 4 - 6,6 Гц, 1 мм).
Результаты показывают, что, несмотря на высокую экстрактивность опытных образцов, процесс брожения контрольного образца длится дольше на 1-3 сут. Наиболее быстрое и полное выбраживание сахаров происходит в результате обработки при частоте 6,6 Гц и амплитуде 1 мм, процесс брожения заканчивается на 3 сут раньше контрольного. При частоте 23,3 Гц на первоначальном этапе брожения наблюдается замедление.
Фенольные и красящие вещества играют важную роль в формировании органолептических характеристик готового вина, поэтому представляет интерес их изменение в процессе созревания вин.
После окончания процесса дображивания винома-териалы отделяли от дрожжевого осадка и направляли на хранение. Контрольным служил виноматериал, полученный классическим способом - при брожении сусла на мезге. На рис. 2 представлено изменение содержания фенольных веществ, мг/дм3, в результате 45-дневного созревания виноматериалов в зависимости от режимов ВО.
Продалжительность, сут
Продолжительность, сут
Контроль
Контроль
I 1 день “П- 45 дней
Рис. 2
Важной задачей в производстве красных вин является не только обеспечение извлечения из виноградной мезги требуемого количества соединений, ответственных за окраску, но и их сохранение в процессе созревания вина. Красящие и фенольные вещества виноматериалов, полученных при различных режимах ВО мезги, обладают разной стойкостью к выделению в осадок. На рис. 2 показано, что наименьшее снижение суммы фенольных веществ происходит в виноматериа-лах, полученных после обработки мезги при следующих режимах вибрации: 23,3 Гц, 5 мм; б,б Гц, 5 мм;
23,3 Гц, 3 мм; 23,3 Гц, 1 мм - и составляет 0,4б-1,9%, в отличие от контрольного, в котором сумма фенольных веществ уменьшилась на 7,8%. Из опытных образцов виноматериалов наиболее существенное снижение содержания фенольных веществ происходит в результате обработки мезги по режимам :11,б Гц, 1 мм - на 9%,
1б,б Гц, 5 мм - на б%.
На рис. 3 представлено изменение содержания красящих веществ, мг/дм3, в результате 45-дневного со-
□ 1 день В 45 дней
Рис. 3
зревания виноматериалов в зависимости от режимов ВО.
Полученные результаты свидетельствуют, что при оптимальных параметрах ВО: 23,3 Гц, 5 мм; 16,6 Гц, 3 мм; 6,6 Гц, 3 мм и 23,3 Гц, 1 мм - удается не только извлечь большое количество красящих веществ, но и сохранить их; снижение концентрации в данных образцах колеблется от 0,9 до 2,7%. В контрольном образце концентрация красящих веществ уменьшилась на 4%. Следует отметить, что ВО мезги при частотах 6,6 и
1,6 Гц и амплитуде колебаний 5 мм приводит к получению вин с нестойкими красящими веществами, их снижение в данных образцах достигает 14-17%. На определенной стадии полимеризации, конденсированные антоцианы становятся нерастворимыми и выпадают в осадок. Пути превращений антоцианов в процессе созревания вин разнообразны. Основной путь - окисление антоцианов, которое может быть вызвано различными агентами биологического и небиологического происхождения, а также происходить самопроизвольно [4].
23,3 16,6 11,6 6,6 1,6 23,3 16,6 11,6
I I Сумма фенольных веществ С0 ИИ Полимерные флавоноиды Сп = С0 - С„
И Мономерные флавоноиды См = С„ - Сн„
Нетаниновые фенольные соединения Сн Нефлавоноидные фенольные соединения Сн,
Большое значение в формировании органолептических свойств красных вин имеет качественный состав фенольных веществ, регулирование которого позволит получать необходимую интенсивность окраски. На рис. 4 представлен качественный состав фенольных веществ опытных образцов.
В целом ВО мезги способствует получению более насыщенных фенольными веществами вин, чем контрольное. Наибольшее влияние на извлечение нетаниновых фенольных соединений оказывает ВО при режимах: 23,3 Гц, 5 мм; 11,6 Гц, 5 мм; 11,6 Гц, 3 мм;
16,6 Гц, 1 мм, которая позволяет накапливать данные вещества в образцах в 1,9-2,8 раза выше контрольного.
Увеличение количества мономерных флавоноидов - положительный фактор в производстве красных вин, так как они обладают Р-витаминным действием [5].
Следует отметить высокую концентрацию мономерных фенольных соединений во всех опытных образцах, их количество превышает контроль до 3,7 раза, наилучшие результаты при режимах обработки
23,3 Гц, 5 мм и 11,6 Гц, 5 мм.
При получении выдержанных красных вин в их окраске наибольшее значение имеют коричнево-красные продукты гидролиза, конденсации и полимеризации фенольных веществ. Накоплению полимерных фенольных соединений в наибольшей степени способствует обработка при 6,6 Гц, 5 мм и 23,3 Гц, 1 мм - их содержание превышает контроль на 45-89%.
В процессе созревания проходят также окислительные превращения дубильных веществ, представленных полимерами катехинов и лейкоантоцианидинов. Окислительный процесс приводит к образованию по-лимеризованных форм. С укрупнением молекул конденсированные танины становятся нерастворимыми, что обусловливает выпадение их в осадок. Часть полимерных фенольных веществ взаимодействует с белками вина, образуя нерастворимые продукты [6]. Возможно, низкое содержание полимерных веществ в образцах, обработанных при 11,6 Гц, 5 мм и 16,6 Гц, 1 мм, связано с их выделением в дисперсную фазу.
Наибольшее содержание нефлаваноидных фенольных соединений отмечено при обработке 6,6 Гц, 5 мм, которое превышает контроль в 3,2 раза.
ВЫВОДЫ
1. Вибрационная обработка мезги позволяет полу -чать вина с высокой концентрацией фенольных и красящих веществ; наилучшие показатели достигнуты при частоте 23,3 и 6,6 Гц, амплитуде 5 мм и продолжительности 60 мин.
2. Вибрационная обработка способствует ускорению процесса бурного брожения сусла на 1-3 сут по сравнению с контрольным образцом; наилучшие результаты получены при частоте 6,6 Гц и амплитуде 1 мм.
3. Наиболее высокая стабильность фенольных веществ в процессе выдержки обеспечивается после предварительной вибрационной обработки мезги при
23,3 Гц, 1-5 мм; 6,6 Гц, 5 мм.
4. Повышенная устойчивость вин к выделению в осадок красящих веществ отмечена в образцах, обработанных при режимах: 23,3 Гц, 5 мм; 16,6 Гц, 3 мм;
6,6 Гц, 3 мм; 23,3 Гц, 1 мм.
5. Вибрационное воздействие позволяет влиять на качественный состав фенольных веществ полученных вин, что дает возможность регулировать процесс экстракции при получении как выдержанных, так и молодых красных вин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Буренков Н.А. Интенсификация технологических про -цессов в пищевой промышленности при помощи низкочастотных колебаний. - М., 1969. - 193 с.
2. Ткаченко Р.Н., Христюк В.Т., Узун Л.Н. Вибрационные способы воздействия на сырье и полуфабрикаты в пищевой про -мышленности // Ред. журн. «Изв. вузов. Пищ. технолог.» - Красно -дар, 2008. - Деп. в ВИНИТИ 05.02.08, № 75-В2008.
3. Ткаченко Р.Н., Христюк В.Т. Влияние вибрационной обработки разводки ЧКД на кинетику брожения сусла и химический состав виноматериала // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2009. -№ 5-6. - С. 50-52.
4. Маркосов В.А., Агеева Н.М. Биохимия, технология и медико-биологические особенности красных вин. - Краснодар, 2008. - 224 с.
5. Узун Л.Н. Разработка и обоснование технологии произ-
водства вин и напитков с использованием электромагнитного воз -действия: Дис..канд. техн. наук. - Краснодар, 2003. - 163 с.
6. Шприцман Э.М., Щербановская Ф.Р. Стабилизация вин и других напитков против коллоидных помутнений. - М.: ЦНИИТЭИ Пищепром, 1975. - 39 с.
Поступила 15.01.10 г.
USING OF VIBRATION TREATMENT INFLUENCE IN RED WINE TECHNOLOGY
R.N. TKACHENKO, V.T. CHRISTUK, A.I. SMELYAGIN
Kuban State Technological University,
2, Moskowskaya st., Krasnodar, 350072; ph. : (861) 255-79-97, e-mail: [email protected]
The experimental results on opportunity of using of vibration treatment influence in red wine technology have been represented. The ability of the process extraction of phenol and dye-stuffs substances out of raisin has been researched. Influence of the vine raisin vibration treatment on the resilience and composition of phenol and dye-stuffs substances of got wine materials. Optimal parameters of the vibration influence: frequency, amplitude and duration have been ascertained.
Key words: vine raisin, extraction, vibration treatment, phenol and dye-stuffs substances.
