Концентрация кислот как фактор, влияющий на показатель экстрактивности коньячной продукции Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 663.241

Концентрация кислот как фактор,

влияющий на показатель экстрактивности коньячной продукции

Р.П. Точилина, канд. техн. наук; В.П. Осипова, канд. техн. наук; В.А. Трофимченко, канд. техн. наук; Е.В. Познанская; Т.С. Склепович

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва

В настоящее время в РФ действует стандарт ГОСТ 33815-2016 «Продукция винодельческая и сырье для ее производства. Метод определения массовой концентрации общего и приведенного экстракта [1], применяемый для оценки новых качественных показателей коньячных дистиллятов и коньяков -массовой концентрации общего и приведенного экстракта в коньяках и приведенного экстракта в коньячных дистиллятах.

Ранее в нашей работе [2] была показана необходимость введения в стандарт дополнительной формулы для расчета приведенного экстракта в коньяках, учитывающей присутствие в готовом продукте сахарозы.

Целью настоящей работы был анализ состава и соотношение двух составляющих экстракта коньяков: органических кислот и сахаров, вносимых при купаже.

Объектами исследований были образцы коньков различных производителей, поступающих на испытания в испытательный центр ВНИИПБиВП (ИЦ ВНИИПБиВП), а также результаты ежегодных межлабораторных сличительных испытаний, проводимых Национальным межпрофессиональным бюро по коньяку (BNIC, Франция, Cognac).

Как показывает опыт работы ИЦ ВНИИПБиВП, лишь небольшое число предприятий используют полностью инвертный сироп при производстве коньяка (табл. 1).

Вместе с тем известно, что степень сладости сахарозы условно принята

Таблица 1

Результаты определения массовой концентрации сахаров в образцах коньяка

Год проведения испытания Всего образцов Количество образцов с полной инверсией сахарозы % от общего числа

2016 67 13 19

2017 134 49 37

2018 (01.01 по 01.05). 74 26 35

за 100 единиц, а степень сладости глюкозы и фруктозы соответственно составляет 75-80 и 175 единиц. Таким образом, степень сладости сиропа после проведения инверсии на 30 единиц выше, чем в исходном сиропе, содержащем только сахарозу. Это обстоятельство необходимо учитывать при определении нормы по содержанию сахара для каждого наименования продукции. Кроме того, полное проведение процесса инверсии в сиропе перед купажом коньяка сокращает и время проведения, и расход необходимых материалов, и уменьшает погрешность при испытаниях продукции в производственной лаборатории при определении нормированного показателя - массовой концентрации приведенного экстракта в коньяках, установленного в межгосударственном стандарте ГОСТ 31732-2013 «Коньяк. Общие технические условия».

Одновременно было установлено, что значения массовой концентрации приведенного экстракта в испытанных образцах коньяков колеблются в довольно широком интервале: от 0,6 до 6,2 г/дм3, но число образцов, не соответствующих стандарту по этому показателю, незначительно и составляет менее 5%. При этом часто органолеп-тические показатели испытанных образцов не соответствуют требованиям, предъявляемым к коньякам. Так, из 74 образцов, испытанных за первые пять месяцев 2018 г., только 20 (27 %) признаны соответствующими наименованию.

Помимо сахаров, составляющих основную долю общего экстракта коньяков, определенная часть экстракта коньячного дистиллята и коньяка приходится на кислоты.

Кислоты выдержанного коньячного дистиллята делятся на летучие и нелетучие. свежеперегнанный коньячный дистиллят имеет небольшую кислотность, которая обуславливается летучими кислотами, в основном уксусной. Нелетучие кислоты представлены главным

образом уроновыми кислотами, экстрагируемыми из древесины дуба [3].

Благодаря воздействию кислорода на многокомпонентную систему «коньячный дистиллят - древесина дуба» в летучей части коньячного дистиллята за весь период выдержки протекает ряд химических превращений. Исследования отечественных и зарубежных ученых показали, что с увеличением срока выдержки коньячных дистиллятов наблюдается нарастание их кислотности.

Наиболее интенсивный рост кислот происходит в первые годы выдержки. Так, например, в течение первых двух лет выдержки титруемая кислотность повышается в среднем на 25%, при дальнейшей выдержке этот показатель увеличивается не более, чем на 13% (4).

Изменение содержания кислот в выдержанных коньячных дистиллятах довольно велико, тем не менее, их постоянное накопление наблюдается в процессе всей выдержки. В табл. 2 отражена динамика усредненных значение концентрации кислот за период 20-летней выдержки [5].

Как видно из данных табл. 2, за все время выдержки концентрация летучих кислот увеличивается только в 4,3 раза, а нелетучих («фиксированных») -в 11,3 раза, при этом доля летучих кислот снижается пропорционально увеличению доли нелетучих («фиксированных») кислот, что объективно отражает процесс созревания коньячных дистиллятов и формирования типичных качеств выдержанных коньяков.

Испытательный центр ВНИИПБиВП в течение многих лет участвует в числе 30 испытательных лабораторий мира в межлабораторных сличительных испытаниях (МСИ) коньяков и коньячных дистиллятов, образцы которых нам направляет Национальное межпрофессиональное бюро по коньяку (BNIC, Франция, Cognac).

Как показали результаты этих многолетних МСИ, французские коллеги обращают большое внимание на целый ряд дополнительных качественных показателей в составе коньяка, в том числе концентрацию общих кислот и «фиксированных» кислот.

На рисунке а представлены минимальные и максимальные значения кислот в исследованных французских образцах. Концентрация общих кислот находится в интервале 321-510 мг/дм3, летучих кислот - от 209 до 321 мг/дм3, «фиксированных» от 120 до 188 мг/дм3 соответственно. При этом летучие кислоты составили 63-65% от суммы общих кислот, а свободные кислоты -37% соответственно, что характерно для коньяков с минимальным сроком выдержки, как было показано выше (табл. 2). Следует отметить, что соотношение минимальной и максимальной концентрации в каждой из трех групп кислот практически неизменно, и отличается примерно в 1,5 раза.

В образцах российских коньяков (рисунок б) концентрация общих кислот находится в пределах 209422 мг/дм3, летучие и «фиксированные» кислоты соответственно в пределах 121-253 мг/дм3 и 73-258 мг/дм3. Летучие кислоты составили около 60% от суммы общих кислот, а «фиксированные» от 35 до 60% соответственно, что является отличием от французских аналогов.

Сравнивая результаты содержания исследованных групп кислот, можно сделать вывод, что французские образцы характеризуются стабильным соотношением между этими тремя группами при более высокой концентрации общих кислот.

Учитывая выше изложенное, наши дальнейшие исследования были направлены на определение состава органических кислот в российских коньяках трехлетнего возраста и в пяти французских образцах категории VS. с этой целью применен метод высокоэффективной жидкостной хроматографии [7]. Полученные данные представлены в табл. 3.

Как видно из данных табл. 3, по качественному составу органических кислот образцы почти идентичны (за исключением четырех образцов коньяков отечественного производства, в которых не обнаружена винная кислота).

Массовая концентрация суммы органических кислот во французских образцах колеблется от 0,12 до 0,31 г/дм3. в российских образцах эта величина находится в значительно более широком диапазоне: от 0,24 до 1,77 г/дм3. При этом российские образцы характеризуются как более высокой, так и более низкой, по сравнению с образцами № 1-5, концентрацией янтарной и лимонной кислот. Концентрации молочной кислоты, яблочной кислоты практически во всех российских образцах выше, чем во французских.

Далее были проведены сравнения результатов определения массовой концентрации приведенного экстракта, установленного по ГОСТ 33815-2016, с результатами определений массовой концентрации органических кислот. Из табл. 3 и рис. 2а видно, что концентрация приведенного экстракта во французских образцах варьируется незначительно: от 1,5 до 1,8 г/дм3, а сумма органических кислот, соответственно, от 0,12 до 0,31 г/дм3. Таким образом, доля органических кислот в этих образцах составляет от 8 до 21% от величины приведенного экстракта. Напротив, в российских коньяках концентрация приведенного экстракта и органических кислот (рис. 2б) колеблются в довольно широком интервале: приведенный экстракт -от 1,3 до 5,0 г/дм3, а органические кислоты от 0,24 до 1,77 г/дм3. При этом доля органических кислот в приведенном экстракте в образцах российских коньяков без инверсии (образцы

ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Таблица 2

Динамика изменения состава кислот в процессе выдержки

Продолжительность выдерж- Массовая концентрация кислот, мг/100 см3 безводного спирта Доля летучих кислот в об-

ки коньячных спиртов, год общие кислоты1 Нелетучие («фиксированные») кислоты2 летучие кислоты3 щих кислотах, %

1 - 3 53 11 42 81

5 - 11 66 18 49 74

16 - 21 101 29 72 71

22 - 39 205 77 125 65

40 - 55 245 124 182 57

1 Определяются методом кислотно-основного титрования в пересчете на уксусную кислоту; 2 определяются расчетным путем как разность между массовой концентрацией общих кислот и летучих кислот; 3 определяются в соответствии с [6]

гГаы1

Hkh

253

1SYI

I'JO

I il il

Общие кислоты

Свободные Летучие кислоты кислоты

ntoj*' ыл

soo

400 300 2(4 l«l D

№ 130 I

II

Общие кислоты

Свободные Летучие кислоты кислоты

Массовая концентрации кислот

а - во французских образцах (по данным сличительных испытаний) б - в образцах российского производства (по данным ИЦ ВНИИИПБиВП)

Состав органических кислот в образцах коньяков

Таблица 3

Наименование и массовая концентрация кислоты, 10-2 г/дм3 Сумма кислот, г/дм3 Массовая Массовая концентрация сахаров, г/дм3

№ п/п* щавелевая винная яблочная молочная лимонная янтарная концентрация ПЭ, г/дм3 Без проведения инверсии сахарозы С проведением инверсии сахарозы

1 0,4 1,8 1,5 10,9 8,1 8,9 0,31 1,5 9,8 1,1

2 0,3 0,4 1,6 10,9 4,4 4,1 0,22 1,6 8,0 0,8

3 0,4 0,4 1,3 16,2 1,4 1,3 0,21 1,5 10,3 1,0

4 0,4 0,2 1,1 8,1 1,2 2,7 0,14 1,8 6,7 0,8

5 0,6 0,2 0,5 8,2 0,8 1,8 0,12 1,6 9,9 1,0

6 1,6 8,9 20,2 54,6 20,0 36,6 1,42 3,5 16,5 15,9

7 1,5 5,7 19,5 68,6 46,3 35,5 1,77 4,3 13,1 13,0

8 1,1 2,1 5,5 39,1 32,2 24,0 1,04 1,3 15,3 15,0

9 1,9 7,4 26,7 51,1 41,7 13,8 1,43 1,8 14,7 13,8

10 2,4 н/о 13,6 53,3 31,2 15,5 1,16 2,2 14,3 14,0

11 0,8 2,4 4,8 31,0 2,7 0,7 0,42 2,6 13,9 7,1

12 0,6 н/о 3,1 24,0 0,4 0,5 0,29 1,7 16,1 6,1

13 1,2 0,9 2,5 25,9 0,3 0,5 0,31 2,0 14,5 5,5

14 0,9 н/о 1,3 18,0 3,1 1,3 0,25 1,6 12,8 1,9

15 0,1 н/о н/о 22,7 0,2 0,7 0,24 5,0 13,3 3,4

*Образцы №№ 1-5 (производство Франции).

б

а

№№ 12-15) составляет от 5 до 20%, в российских коньяках с инверсией (образцы №№ 6-10) - от 40 до 80%. образцы российских коньяков с высокой долей органических кислот (№№ 6-10) отличаются и высокой

концентрацией лимонной кислоты, которая используется для поведения инверсии сахарного сиропа. Это подтверждается установленными значениями массовой концентрации сахаров с проведением и без проведения

инверсии. Этот вывод очень важен при оценке приведенного экстракта, поскольку суммарная концентрация органических кислот в образцах с полной инверсией сахарозы может быть соизмерима с концентрацией приведенного экстракта (образцы №№ 8, 9).

Если сопоставить результаты определения массовой концентрации «фиксированных» и органических кислот (табл. 2, 3, рис. 3), то станет очевидно, что соотношение межу этими величинами достаточно стабильно и для французских образцов и для российских коньяков, в которых не проводилась инверсия сахарного сиропа. В образцах №№ 6-10 концентрация органических кислот резко возрастает, за счет лимонной кислоты, молочной и янтарной кислот, которые, по нашему предположению, могут вноситься с промышленными препаратами лимонной кислоты.

Выводы.

1. Проведение инверсии сахарозы при приготовлении сахарного сиропа позволяет сократить количество вносимой сахарозы до 30% без изменения органолептических показателей, а также снижает трудоемкость процесса определения стандартных показателей (определение массовой концентрации сахаров с инверсией и без инверсии, расчет массовой концентрации при-

веденного экстракта) при контроле качества коньяков.

2. В составе экстракта коньяков определенную долю занимают органические кислоты. Их концентрация может быть соизмерима с концентрацией приведенного экстракта в случае использования инвертированного сиропа из коньячных дистиллятов с исходно низкой экстрактивностью.

3. Контроль количественного и качественного состава органических кислот коньяков может служить объективным показателем их качества.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 33815-2016 «Продукция винодельческая и сырье для ее производства. Метод определения массовой концентрации общего и приведенного экстракта»

2. Песчанская, В.А. К вопросу определения общего и приведенного экстракта в винодельческой продукции с объемной долей этилового спирта не менее 35,0%/В.А. Песчанская [и др.] // Пищевая промышленность. - № 9. - 2016. -С. 36-38.

3. Малтабар, В.М. Технология конья-ка/В.М. Малтабар, Л.О. Нутов, Г.И. Ферт-ман. - М.: Пищепроиздат, 1959. - 116 -121 с.

4. Литвак, В.С. Резервуарное хранение коньячных спиртов/В.С. Литвак, В.П. Оси-пова. - М.: «Пищевая промышленность», 1978.

5. Мартыненко, Э.Я. Технология ко-ньяка/Э.Я. Мартыненко. - Симферополь: «Таврида», 2003. - 133-148 с.

6. ГОСТ 32001-2012 «Продукция алкогольная и ГОСТ 32001-2012 «Продукция

алкогольная и сырье для ее производства. Метод определения массовой концентрации летучих кислот»

7. ГОСТ 33410-2015 «Продукция безалкогольная, слабоалкогольная, винодельческая и соковая. Определение содержания органических кислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии»

REFERENCES

1. GOST 33815-2016 «Produkcija vinodeí'cheskaja i syr'e díja ee proizvodstva. Metod opredeíenija massovoj koncentracii obshhego i privedennogo jekstrakta»

2. Peschanskaja, V.A. K voprosu opredeíenija obshhego i privedennogo jekstrakta v vinodeí'cheskoj produkcii s ob#emnoj doíej jetiíovogo spirta ne menee 35,0%/V.A. Peschanskaja [i dr.] // Pishhevaja promysh-íennost'. - № 9. - 2016. - S. 36-38.

3. Maítabar, V. M. Tehnoíogija kon'ja-ka/V.M. Maítabar, L.O. Nutov, G.I. Fertman. -M.: Pishheproizdat 1959. - 116 -121 s.

4. Litvak, V.S. Rezervuarnoe hranenie kon'jachnyh spirtov/V.S. Litvak, V.P. Osipo-va. - M.: «Pishhevaja promyshíennost'», 1978.

5. Martynenko, Je.Ja. Tehnoíogija konjaka/Je.Ja. Martynenko. - Simferopol': «Tavrida», 2003. - 133-148 s.

6. GOST 32001-2012 «Produkcija alkogol'naja i GOST 32001-2012 «Produkcija alkogoí'naja i syr'e díja ee proizvodstva. Metod opredeíenija massovoj koncentracii íetuchih kisíot»

7. GOST 33410-2015 «Produkcija bezalkogoí'naja, slaboalkogol'naja, vinodeí'cheskaja i sokovaja. Opredeíenie soderzhanija organicheskih kisíot meto-dom vysokojeffektivnoj zhidkostnoj hro-matografii».

Концентрация кислот как фактор, влияющий на показатель экстрактивности коньячной продукции

Ключевые слова

инверсия сахарозы; коньяк; органические кислоты; сахара; экстракт Реферат

Установлено, что лишь небольшое число предприятий используют полностью инвертный сироп при производстве коньяка. Помимо сахаров, определенную часть экстракта коньячного дистиллята и коньяка составляют кислоты. Свежеперегнанный коньячный дистиллят имеет небольшую кислотность, которая обуславливается летучими кислотами, в основном уксусной. В процессе выдержки концентрация летучих и нелетучих («фиксированных») кислот увеличивается, но доля летучих кислот снижается пропорционально увеличению доли нелетучих («фиксированных») кислот, что объективно отражает процесс созревания коньячных дистиллятов. Исследованные французские и отечественные образцы коньяков минимального срока выдержки по качественному составу органических кислот практически идентичны, в них присутствуют щавелевая, винная, яблочная, молочная, лимонная и янтарные кислоты. Концентрация молочной кислоты во всех российских коньяках выше, чем во французских образцах. Образцы с полной инверсией сахарозы отличаются высокой концентрацией лимонной кислоты, используемой для проведения инверсии сахарного сиропа, а также содержат значительное количество молочной и янтарной кислот, которые могут содержаться в виде примесей в коммерческих препаратах лимонной кислоты. Проведение инверсии сахарозы при приготовлении сахарного сиропа позволяет сократить количество вносимой сахарозы до 30% без изменения органолептических показателей, а также снижает трудоемкость процесса определения стандартных показателей при контроле качества коньяков. Установлено, что концентрация органических кислот может быть соизмерима с концентрацией приведенного экстракта в случае использования инвертированного сиропа, что связано с качеством коньячных дистиллятов. Контроль количественного и качественного состава органических кислот коньяков может служить объективным показателем их качества.

Авторы

Точилина Регина Петровна, канд. техн. наук, Осипова Валентина Павловна, канд. техн. наук, Трофимченко Владимир Александрович, канд. техн. наук, Познанская Елена Валентиновна, Склепович Татьяна Сергеевна

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, Москва, 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д. 7, winexpert@yandex.ru

Acids concentration as a factor influencing the indicator of cognac production extract content

Key words

cognac; extract; inversion of sucrose; organic acids; sugars Abstracts

It is stated that only a small number of entities use in full invert syrup in cognac production. Beside sugars, the certain part of cognac distillate extract and cognacs amounts acids. Freshly distilled cognac distillate has low acidity, stipulated by volatile acids, mainly acetic. In the aging process the concentration of volatile and non-volatile (fixed) acids increases but the part of volatile acids decreases proportionally to the increase of non-volatile (fixed) acids that objectively reflects the maturity process of cognac distillates. Investigated samples of French and Domestic minimal aging term cognacs are practically identical by qualitative composition of organic acids including oxalic, tartaric, malic, lactic, citric acid and succinic acid. Concentration of lactic acid in all Russian cognacs is higher than in French samples. Samples with full inversion of sucrose distinguish by high concentration of citric acids used for provision of sugar syrup inversion along with significant amount of lactic and succinic acids contained in the form of impurity in the commercially available citric acids products. Conducting the sucrose inversion at preparation of sugar syrup enables to reduce the amount of used sucrose up to 30% without compromising organoleptic indicators, as well as the reduction of labor input of standard indicators definition process during the check of cognac quality. It is stated that concentration of organic acids can be comparable with concentration of reduced extract in case of inverted syrup use, which is connected with cognac distillate quality. Control of quantitative and qualitative composition of cognacs organic acids can serve as an indicator of its quality.

Authors

Tochilina Regina Petrovna, Candidate of Technical Sciences, Osipova Valentina Pavlovna, Candidate of Technical Sciences, Trofimchenko Vladimir Aleksandrovich, Candidate of Technical Sciences, Poznanskaya Elena Valentinovna, Sklepovich Tatyana Sergeevna

Institute of Brewing, Non-Alcohol and Wine Industry - Federal Scientific Center for Food Systems V.M. Gorbatova RAS, 7, Rossolimo str., Moscow, 119021, winexpert@yandex.ru