CC BY
21
КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ
Изменение дисперсности красных виноградных вин
при тепловом воздействии
М.Н. Елисеев, Т.И. Кузичкина, И.М. Потапова, Д.С. Лычников
Российская экономическая академия им. Г.В. Плеханова Я.Я. Макаров-Землянский
Московский государственный университет дизайна и технологии Н.В. Берлова
Дальневосточная государственная академия экономики и управления А.М.Горбунов
Институт физической химии и электрохимии им. А.С. Фрумкина
Проблема дисперсности вин находится в прямой зависимости от устойчивости виноградных вин к коллоидным и кристаллическим помутнениям. Эта проблема весьма актуальна, поскольку ухудшение внешнего вида вин вследствие наличия мути приводит к ощутимым финансовым потерям. В то же время способы увеличения розли-востойкости вин, связанные с фильтрацией, оклеиванием, флокуляцией и т. д., приводят к ухудшению качества обработанных вин.
Энергия активации в зависимости от концентрации электролита и длины волны проходящего света
Значение энергии активации Концентрация электролита HCl, моль/дм3
2,44 4,76 6,98 9,09
Энергия активации, кДж/моль, при длине волны 340 нм 30+3 30+3 28+3 26+3
Энергия активации и, кДж/моль, при длине волны 540 нм 24+3 24+3 24+3 22+3
Энергия активации и, кДж/моль, при длине волны 690 нм 18+2 18+2 18+2 16+2
Появление коллоидной мути в вине связано с процессами коагуляции, конденсации и переконденсации. Первичные частицы в результате конденсации вырастают до таких размеров, которые соответствуют коллоидным частицам. Коллоидные частицы, находясь в броуновском движении, сталкиваются между собой. Наличие сил электростатической природы предотвращает слипание частиц между собой. Если же эти силы малы, то происходит объединение частиц в агрегат. При слипании частиц поверхность агрегата имеет зону с отрицательной кривизной. В эту зону вследствие капиллярных сил затягиваются мелкие частицы, зона постепенно «зарастает», а поверхность агрегата приобретает выпуклую форму. Именно поэтому при фотографировании частиц видно, что они имеют форму, близкую к шарообразной.
Нарушение устойчивости вин происходит в результате протекания биохимических процессов, когда снижаются защитные электростатические силы, сольватационные оболочки вокруг частиц, ответственных за появление структурных сил, и т. д.
В данном исследовании коагуляци-онные процессы вызывались тепловым воздействием и добавлением электролита HCl. Эти воздействия изменяли внешний вид вина. Так, молодое вино, имеющее первоначально пурпурно-красный цвет, становится красным, т. е. в нем появляются признаки старения. Изменялись и другие показатели, характеризующие качество вина [1].
Сухие вина с точки зрения строения дисперсных систем представляют сложный продукт, в котором может быть выделена коллоидная фаза в виде частиц размером до 3 мкм и мо-лекулярно-ассоциативная с размером 1-10 нм [2, 3]. Безусловно, провести четкую границу между этими фазами не представляется возможным, в то же время известно, что коллоидные частицы составляют около 1 % массы всего растворенного вещества в вине, тогда как молекулярно-ассоциативная часть вещества имеет значительно больший процент.
С целью выявления характера процесса предполагаемых воздействий проведены исследования спектрометрических характеристик вина, прошедшего тепловую обработку в присутствии электролитов. Для исследования использовано молдавское красное сухое вино «Каберне» урожая 2004 г.
Образцы вина с разным содержанием электролита выдерживали при температурах 10, 20, 37, и 55 0С. Ежедневно проводили измерения оптической плотности образцов.
По полученным данным абсорбции, снятой при различных значениях концентрации электролита HCl и температуры, для различного времени построены кинетические зависимости.
По полученным экспериментальным данным, с помощью уравнения Арре-ниуса рассчитаны значения энергии активации исследуемых образцов вина. Эти данные приведены в таблице.
QUALITY AND SAFETY
Понижение энергии активации с переходом измерений в область красного света свидетельствует о наличии значительного поглощения вином проходящего света с области УФ. В то же время в красной области спектра поглощение минимально, поскольку в основном происходит только рассеяние света дисперсными частицами. Пересчет энергии активации на величину термодинамического потенциала кТ при Т=325 (к - постоянная Больц-мана, Т- абсолютная температура, К) приводит к значению и= 6 кТ. Это соответствует величине потенциального барьера, создаваемого электростатическими силами, препятствующими слипанию частиц при коагуляции. Приведенный уровень потенциального барьера свидетельствует о коллоидных процессах, выявленных при проведении экспериментов, влиянии при воздействии на вино различных температурных режимов. Установлено, что добавляемые электролиты не оказывали существенного влияния на величину потенциального барьера в
силу малых концентраций, тогда как температурные воздействия приводят к ощутимым изменениям параметров вина.
Изменение дисперсности вин было зафиксировано с помощью фотографирования. С этой целью фотографировали образцы вина, прошедшего термообработку при указанных выше температурах.
На рисунке приведены фотографии частиц вина контрольных образцов, выдержанных в течение 7 сут при температурах: 10 0С; 20 0С; 37 0С; 55 0С; 55 0С в течение 15 сут.
Из приведенных фотографий виден рост частиц вина при температурном воздействии: при длительном температурном воздействии протекают процессы коагуляции и переконденсации, что отчетливо видно на рисунке в позиции д.
Проведенные исследования дают объяснение процессов, связанных с формированием, созреванием и старением вина при температурных воздействиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Положишникова М.А., Перелыгин О.Н., Лычников Д.С. Применение различных методов исследования цветовых характеристик виноградных вин для установления их подлинности. XII Международная конференция по спиновой электронике и гировекторной электродинамике. Фирсановка, РыЬПб^г иЫС- 1 МРЕ1 (Ти) 2004, с. 304-317.
2. Положишникова М.А. Идентификация: виноградные вина//Партнеры и конкуренты. 2000. № 11.
3. Кононова М.А, Лычников Д.С, Николаева М.А. Современные инструментальные методы контроля качества виноградных вин на основе анализа их дисперсных характеристик/Исследование качества, сохраняемости и наличия посторонних веществ в пищевых продуктах: Межвуз. сб. науч. трудов. - С.-Пб.: СПТЭИ. 1993.
