Изменение состава соков при их спиртовании и хранении Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ТЕХНОЛОГИЯ

УДК 663.8

Изменение состава соков при их спиртовании и хранении

М. Б. Хоконова,

д-р с.-х. наук, профессор Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В. М. Кокова

С. Е. Терентьев,

канд. с.-х. наук, доцент Смоленская государственная сельскохозяйственная академия

Полученный после прессования натуральный сок представляет собой сложную поликомпонентную, полидисперсную коллоидную систему с размерами частиц, характерными для суспензий, золей и молекулярно-ионных систем.

При спиртовании равновесная коллоидная система натурального сока нарушается и стремится прийти к новому равновесию. При этом в результате десольватации гидрофильных золей: белков, фенольных веществ, пектина — происходит частичное выделение их в осадок. Некоторые из этих веществ выпадают сразу после добавления спирта, другие — в течение продолжительного времени [1].

Как показали экспериментальные данные, увеличение осадка в спиртованном соке значительно возрастает только в первые 7-10 сут. Затем количество осадка, хотя и увеличивается, но не так интенсивно, и совершение прекращается через 19-20 сут. Интенсивность изменения прозрачности при отстаивании сока коррелирует с динамикой образования осадка [2].

Химический состав спиртованных соков существенно отличается от состава натуральных соков. Изменение состава соков сразу после спиртования объясняется разбавлением сока спиртом. Анализ соков в период после завершения фазы интенсивного выпадения осадка и значительного осветления (10 сут после спиртования) свидетельствует о том, что в соках протекают физико-химические процессы, которые в конечном итоге приводят к

установлению нарушенного равновесия коллоидной системы. Особенно глубокие изменения претерпевают азотистые и пектиновые вещества. Значительная часть азотистых соединений представлена белками, которые особенно чувствительны к действию спирта и изменению рН. Однако при спиртовании происходит лишь частичное осаждение белковых соединений, а полное их осаждение наблюдается при высоких концентрациях спирта и в изоэ-лектрической точке [3]. При добавлении спирта рН среды изменяется, что также способствует денатурации белковых соединений. Содержание белкового азота в сливовом соке через 10 сут после спиртования снижается на 45%, абрикосовом — на 32 %, алычовом — на 40 %.

Глубоким изменениям при спиртовании подвержены пектиновые вещества: в сливовом соке содержание их снижается с 870 до 510 мг/дм3, абрикосовом — с 350 до 300 мг/дм3, алычовом — с 980 до 530 мг/дм3. Изменение содержания пектиновых веществ происходит не только за счет частичного осаждения их спиртом, но и вследствие гидролиза естественными пектолитическими ферментами сока [4]. Хотя этиловый спирт ингибирует ферменты, активность пектолитических ферментов в спиртованных соках все же проявляется. В табл. 1 показано изменение активности пектолитических ферментов плодово-ягодных соков при спиртовании

Из данных табл. 1 видно, что в абрикосовом и алычовом спиртованных соках сохраняется 25%, в

ПИВО и НАПИТКИ

5 • 2016

сливовом — 10% исходной активности полигалактуроназы.

Фенольные вещества легко растворимы в этиловом спирте, поэтому снижение их содержания в процессе спиртования и отстаивания нельзя объяснить осаждением. Известно, что фенольные вещества легко подвергаются окислению и вступают в реакцию с белковыми веществами, образуя труднорастворимые белковые комплексы [5]. Содержание фе-нольных веществ в спиртованных соках снижается вдвое по сравнению с натуральными.

Равновесие коллоидной системы спиртованных соков устанавливается примерно через 20-22 сут после внесения спирта. По истечении этого времени прозрачность сока и его физико-химические показатели практически не изменяются, количество осадка не увеличивается. Однако установившееся равновесие коллоидной системы спиртованных соков может нарушиться при определенных условиях в процессе хранения. Особенно подвержены помутнению в процессе хранения сливовый, алычовый, абрикосовый, рябиновый и брусничный соки.

По данным В. А. Домарецкого, осадок рябинового морса состоит в основном из пектиновой кислоты и окисленных фенольных веществ, в меньшем количестве — белковых веществ. Опыты показали, что при хранении основным изменениям подвергаются азотистые и феноль-ные вещества [2]. Многие исследователи связывают ухудшение органолептических свойств соков с протеканием в них сахароаминных реакций. Установлено, что меланои-динообразование наиболее активно протекает в спиртованных соках в первые 3-6 мес хранения [6]. При повышении температуры этот процесс интенсифицируется.

Проведены исследования химического состава осадков спиртованных соков, образовавшихся при хранении (табл. 2).

Из данных табл. 2 видно, что осадки содержат пектиновые, азотистые и фенольные вещества. Следует отметить, что в осадках преобладают пектиновые вещества. Азотистые вещества представлены в основном белками, так как они, являясь высокомолекулярными веществами, наиболее подвержены изменениям при хранении соков.

Технология

Таблица 1

Сок Пектинэстераза, усл. ед. Полигалантуроназа*

Натуральный Спиртованный Натуральный Спиртованный

Абрикосовый 0 0 0,62 0,16

Алычевый 15,0 10,0 0,21 0,05

Сливовый 15,0 10,0 0,23 0,038

* Активность полигалактуроназы выражена в миллиграммах пектина, разрушенного 1 см3 сока за 20 ч при 30 °С.

Таблица 2

Компоненты осадка, Сок

% к массе осадка сливовый вишневый абрикосовый клубничный яблочный алычовый

Сахар 2,57 2,63 1,93 1,25 2,44 2,04

Общий азот 19,25 20,95 17,47 16,54 20,15 12,98

Белковый азот 18,44 20,13 16,25 14,38 18,16 13,05

Пектиновые вещества 38,00 47,29 41,50 33,25 29,07 25,40

Фенольные вещества 27,56 29,68 16,96 12,72 21,20 15,90

Неопределенные вещества 12,62 — 21,14 36,24 28,14 43,68

Таблица 3

Полуфабрикат Спирт, % об. Сахар, г/100 см3 Экстракт, г/100 см3 Кислотность, г/100 см3 Фенольные в-ва, г/см3 Прозрачность (коэффициент светопропускания)

Рябиновый морс 41,3 2,8 9,9 1,61 3170,0 44,0

Рябиновый сок 25,0 6,0 13,8 1,60 2750,0 57,0

Яблочный сок 24,2 6,0 8,8 0,67 888,0 77,8

Брусничный сок 26,7 1,6 2,4 0,60 1680,0 28,5

Количественное соотношение высокомолекулярных веществ существенно зависит от видового происхождения сока [7].

Так, белковые и фенольные вещества преобладают в осадке вишневого сока. В осадках рябинового морса, Клубничной наливки, Запеканки, Нежинской рябины, Рябиновой на коньяке, Вишневой настойки обнаружены фенольные вещества. Установлено, что количество фе-нольных веществ в спиртованных соках за 12 мес хранения уменьшается в 3 раза. При этом происходят окислительные превращения фе-нольных веществ и взаимодействие их с белками [8].

Однако, хотя грубая и тонкая дисперсная фазы удаляются после спиртования и отстаивания сока, это не гарантирует соки и изделия из них от помутнения, так как коллоидная система в них сохранена.

Проведенные испытания спиртованных соков после 8-10 мес хранения на склонность их к обратимым помутнениям показали, что все соки нестойки к этому виду помутнения. Однако степень помутнения соков была различной. Обильное помутнение с выпадением осадка наблюдалось в брусничном и рябиновом

соках; в яблочном соке при пониженной температуре появилась лишь легкая опалесценция [9]. Это объясняется тем, что брусничный и рябиновый соки по содержанию веществ, которые в дальнейшем могут вызвать помутнения, более богаты, чем яблочный сок. В табл. 3 приведены физико-химические показатели полуфабрикатов.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что плодово-ягодные спиртованные соки имеют более высокий запас веществ, способных при определенных условиях вызвать их помутнение, чем виноградные соки и виноматериалы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Домарецкий, В. А. Технология экстрактов, концентратов и напитков из растительного сырья / В. А. Домарецкий // Учебное пособие для вузов. — М.: ФОРУМ, 2007. — 444 с.

2. Косминский, Г. И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков / Г. И. Кос-минский // Лабораторный практикум по технохимическому контролю производства. — Минск: Дизайн ПРО, 2001. — 352 с.

3. Александровский, С. А. Материально-сырьевые расчеты пищевых производств

5 • 2016 ПИВО и НАПИТКИ 33

технология'

/ С. А. Александровский // Учебное пособие. — Казань: Издательство КНИТУ, 2012. — 132 с. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://biblioclub.ru.

4. Поляков, В. А. Плодово-ягодное и растительное сырье в производстве напитков / В. А. Поляков // М.: ДеЛи плюс, 2011. — 523 с.

5. Про напитки: учебное пособие / сост. М. Носова. — М.: ЭКСМО, 2010. — 256 с.

6. Технология пищевых производств / Под. ред.

A. П. Нечаева. — М.: Колос, 2007. — 189 с.

7. Фараджева, Е. Д. Общая технология бродильных производств / Е. Д. Фараджева,

B. А. Федоров // Учеб. пособие. — М.: Колос, 2002. — 408 с.

8. Хоконова, М. Б. Ассортимент и качество сырья для производства безалкогольных напитков / М. Б. Хоконова — Кемерово: КузГТУ, 2016. — С. 102-103.

9. Экспертиза напитков: учебное пособие /Под ред. В. М. Позняковского и др. 4-е изд., испр. и доп. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2001. — 384 с. &

Изменение состава соков при их спиртовании и хранении

Ключевые слова

плодово-ягодные соки; полуфабрикаты; спиртование; ферменты; химический состав; хранение.

The Composition Changing of the Juice in Their Fortification and Storage

Key words

fruit juices; semi-finished goods; fortification; enzymes; chemical composition; storage.

Реферат

Натуральный сок представляет собой сложную поликомпонентную, полидисперсную коллоидную систему с размерами частиц, характерными для суспензий, золей и молекулярно-ионных систем. При спиртовании равновесная коллоидная система натурального сока нарушается и стремится прийти к новому равновесию. При этом в результате десольватации гидрофильных золей: белков, фенольных веществ, пектина — происходит частичное выпадение их в осадок. Некоторые из этих веществ выпадают сразу после добавления спирта, другие в течение продолжительного времени. Как показали экспериментальные данные, увеличение осадка в спиртованном соке значительно возрастает только в первые 7-10 сут. Интенсивность изменения прозрачности при отстаивании сока коррелирует с динамикой образования осадка. Изменение состава соков сразу после спиртования объясняется разбавлением сока спиртом. Анализ соков в период после завершения фазы интенсивного выпадения осадка и значительного осветления свидетельствует о том, что в соках протекают физико-химические процессы, которые в конечном итоге приводят к установлению нарушенного равновесия коллоидной системы. Особенно глубокие изменения претерпевают азотистые и пектиновые вещества. При добавлении спирта рН среда изменяется, что также способствует денатурации белковых соединений. Равновесие коллоидной системы спиртованных соков устанавливается примерно через 20-22 сут после внесения спирта. По истечении этого времени прозрачность сока и его физико-химические показатели практически не изменяются, осадок не увеличивается. Однако установившееся равновесие коллоидной системы спиртованных соков может нарушиться при определенных условиях в процессе хранения. Установлено, что меланоидинообразование наиболее активно протекает в спиртованных соках в первые 3-6 мес хранения. При повышении температуры этот процесс интенсифицируется. В результате проведенных исследований установлено, что плодово-ягодные спиртованные соки имеют более высокий запас веществ, способных при определенных условиях вызвать их помутнение, чем виноградные соки и винома-териалы.

Abstract

Natural juice is a complex multicomponent, polidis-colloid-dispersed system with a particle size characteristic of suspension, sols and molecular-ion systems. If fortification equilibrium number-halide system of natural juice is disturbed and tends to come to a new equilibrium. At the same time because of desolvation hydrophilic sols: proteins, phenolic, pectin — a partial loss of the sediment. Some of these substances fall immediately after the addition of alcohol, the other for a long time. As shown by the experimental data-WIDE, increased sediment in fortified juice significantly increased only in the first 7-10 days. The intensity change of transparency in defending juice correlated with precipitation dynamics. Changing the composition of the juice immediately after fortification explained by diluting the juice with alcohol. Analysis of juices in the period after completion of the phase of intense precipitation and significant clarification shows that the juices flow-fi physic-chemical processes that ultimately lead to the establishment of the disturbed balance of the colloidal system. Especially nitrogen and pectin undergo profound changes. When adding alcohol pH environment changes, which also facilitates denaturation of protein compounds. The balance of the colloidal system fortified juice is set in about 20-22 days after adding alcohol. After this time, the transparency of the juice and its physical and chemical characteristics remain practically unchanged, the precipitate is not increased. However, steady-state equilibrium colloidal system fortified juices can be broken under certain conditions, during storage. It was established that the most active melanoidins fortified juice flows in the first 3-6 months of storage. With increasing temperature, this process is intensified. The studies found that fruit spirited juices have a higher margin of substances capable in certain circumstances cause them blurred than grape juice and wine.

Авторы

Хоконова Мадина Борисовна, д-р с.-х. наук, профессор Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В. М. Кокова,

360030, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, пр-т Ленина, д. 1в, dinakbgsha77@mail.ru

Терентьев Сергей Евгеньевич, канд. с.-х. наук, доцент Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, 214000, г. Смоленск, ул. Б. Советская, д. 10/2, serg_pivo@mail.ru

Authors

Hokonova Madina Borisovna, Doctor of Agriculture Science, Professor

Cabardino-Balcarian Agriculture University by V. M. Kokov

1v, pr. Lenina, Nalchik, CBR, 360030, Russia, dinakbgsha77@mail.ru

Terentjev Seregey Evgenjevich,

Candidate of Agriculture Science, Associate Professor

Smolensk State Agriculture Academy,

10/2 B. Sovetskaya St., Smolensk, 214000, Russia, serg_pivo@mail.ru

34 ПИВО и НАПИТКИ 5 • 2016