CC BY
21
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ Том 8 № 3 2018
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ / FOOD TECHNOLOGY Оригинальная статья / Original article УДК 663.256
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/2227-2925-2018-8-3-99-104
ОСОБЕННОСТИ БАТОНАЖА В ТЕХНОЛОГИИ КРАСНЫХ СТОЛОВЫХ ВИН
© Н.М. Агеева*, С.А. Бирюкова*, У.А. Лисовец**
* Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства, 350901, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39 ** Кубанский государственный технологический университет, 350072, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Московская, 2
Работа посвящена исследованию массообменных процессов, протекающих между дрожжевой клеткой и виноматериалом, в частности на изменение концентраций аминного азота и феноль-ных соединений при батонаже в технологии красных столовых вин. Объектами исследований являлись красные столовые виноматериалы из сорта винограда Каберне-Совиньон, сброженные с применением активных сухих дрожжей Оеноферм Руж (Германия) и расы дрожжей Бастардо (Институт «Магарач»). По окончании брожения виноматериалы разделили на четыре варианта, которые выдерживали на дрожжевом осадке и проводили батонаж в течение 3-х месяцев с различной периодичностью по 30 минут без аэрации. Концентрация аминного азота постоянно возрастала в вариантах 1 и 3 в сравнении с контролем, в то время как в варианте 2 установлено меньшее его количество. Концентрация суммы фенольных соединений и суммы антоцианов незначительно уменьшилась при контакте виноматериала с дрожжевой биомассой и проведении батонажа в течение 2-х месяцев, что положительно сказывается и на результатах органолептического анализа вин.
Ключевые слова: белые столовые вина, батонаж, аминокислоты, аминный азот.
Формат цитирования: Агеева Н.М., Бирюкова С.А., Лисовец У.А. Особенности батонажа в технологии красных столовых вин// Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т. 8, N 3. С. 99-104. DOI: 10.21285/2227-2925-2018-8-3-99-104
SPECIFIC FEATURES OF RED TABLE WINE BATONNAGE © N.M. Ageeva*, S.A. Biryukova*, U.A. Lisovets**
* North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture, 39, 40 let Pobedy St., 350901, Krasnodar, Russian Federation
** Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya St., 350072, Krasnodar, Russian Federation
This paper investigates the processes of mass exchange in the process of red table wine batonnage. These processes occur between yeast cells and the wine material under changes in the concentration of amine nitrogen and phenolic compounds. The research objects consisted in red table wine samples from the Caber-net-Sauvignon grape variety fermented using the Oenoferm Rouge (Germany) active dried yeast and the Bastardo yeast (Magarach Institute). Upon the completion of fermentation, the wine material was separated into four samples, each of which was kept on the lees. 30-minute batonnage without aeration was performed at different intervals during a 3-month period: sample 1 - once a month; sample 2 - twice per 3 months; sample 3 - once per 3 months (in 1.5 months); sample 4 - without stirring (reference sample). While the concentration of amino nitrogen was steadily increasing over the period in samples 1 and 3 compared to the reference sample, sample 2 showed its lesser amount. The sum concentration of phenolic compounds and antho-cyanin decreased slightly under the contact of the wine material with the yeast biomass and batonnage during 2 months, which positively affected the results of the conducted wine organoleptic analysis. Keywords: white table wines, battonage, amino acids, amine nitrogen
For citation: Ageeva N.M., Biryukova S.A., Lisovets U.A. Specific features of red table wine batonnage. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2018, vol. 8, no. 3, pp. 99-104. (in Russian). DOI: 10.21285/2227-2925-2018-8-3-99-104
ВВЕДЕНИЕ
Среди виноделов распространено мнение, что длительное пребывание молодого вина на дрожжевой гуще улучшает его качество. Нередко приходится слышать, что «дрожжи питают вино». Осевшие на дно емкости дрожжи некоторое время сохраняют свою жизнедеятельность за счет отложенного в них гликогена, а затем переходят постепенно в стадию голодания [1]. Однако продолжительное настаивание вина на дрожжах вследствие перехода в него продуктов автолиза дрожжей в условиях, не соответствующих требованиям рационального виноделия, может вызвать в нем неприятные привкусы. Нередко отмечаемый при дегустациях молодых вин неприятный дрожжевой привкус служит показателем того, что вино долго оставалось при повышенной температуре в соприкосновении с разлагающимися дрожжами. Помимо того, продукты автолиза клеток могут вызывать трудно устранимое помутнение. Представленные материалы свидетельствуют о том, что для производства высококачественного вина контакт ви-номатериалов с дрожжевой биомассой должен быть управляемым и контролируемым. В последние годы в лексиконе специалистов появился термин «батонаж» [2, 3]. Это технологический прием, применяемый в ходе выдержки вина на осадке с периодическим перемешиванием. Исследования [4, 5, 6] позволили установить оптимальные режимы проведения батона-жа в технологии белых столовых вин. В частности, показано, что применение батонажа способствует формированию яркого сортового аромата Шардоне, Алиготе, Совиньон блан. Красные столовые вина существенно отличаются от белых более высокой концентрацией феноль-ных соединений, которые могут оказать существенное влияние на массообменные процессы между дрожжевой клеткой и виноматериалом.
В связи с этим, цель работы - исследовать массообменные процессы, протекающие между дрожжевой клеткой и красным столовым вино-материалом.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В качестве объектов исследования использовали красные столовые виноматериалы из сорта винограда Каберне-Совиньон, произведенные по традиционной технологии путем сбраживания мезги с использованием активных сухих дрожжей Оеноферм Руж (Германия) и расы дрожжей Бостардо (музей культур института «Магарач»). По окончании брожения виномате-риал оставляли на дрожжевом осадке. Продолжительность контакта виноматериала с дрожжевой биомассой составила 3 месяца.
Приготовленные красные столовые вино-материалы были разделены на 4 варианта:
1 - батонаж проводили с периодичностью 1 раз в месяц по 30 минут без аэрации, дрожжи Оеноферм Руж;
2 - батонаж проводили 2 раза за 3 месяца по 30 минут без аэрации, дрожжи Оеноферм Руж;
3 - батонаж проводили 1 раз (через 1,5 мес.) за 3 месяца 30 минут без аэрации, дрожжи Оеноферм Руж;
4 - контроль, дрожжи контактировали с ви-номатериалом без перемешивания и аэрации, дрожжи Оеноферм Руж;
5-8 - аналогично вариантам 1-4, но дрожжи расы Бастардо.
Массовую концентрацию аминного азота и фенольных соединений определяли по методикам [7].
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В процессе контакта виноматериала с дрожжевой биомассой дважды в месяц контролировали концентрацию аминного азота. Результаты исследований (табл. 1) показали, что в первой группе опытов (варианты 1 и 5) - при ежемесячном проведении батонажа - концентрация аминного азота в виноматериале постоянно возрастала, особенно при использовании дрожжей Оеноферм Руж. Это позволяет считать, что дрожжевая оболочка клеток этой расы дрожжей обладает большей проницаемостью для азотистых соединений.
Варианты опыта Продолжительность контакта виноматериалов с дрожжевой биомассой, мес.
0 1 1,5 2 2,5 3
Раса Оеноферм Руж
1 188 232 274 303 425 581
2 188 212 258 314 388 412
3 188 230 317 358 332 288
4 (контроль) 188 227 268 306 362 388
Раса Бастардо
5 214 228 256 308 344 388
6 214 236 322 348 342 324
7 214 234 328 376 382 344
8 (контроль) 214 266 297 349 374 356
Таблица 1
Изменение концентрации аминного азота в процессе батонажа, мг/дм3
Table 1
Change of amine nitrogen concentration during batonnage, mg/dm
Влияние температуры на эффективность обменных процессов при батонаже...
Таблица 2
Результаты органолептического анализа экспериментальных вариантов через три месяца
Table 2
Organoleptic analysis results of experimental samples in 3 months
Варианты опыта Дегустационная оценка, балл Характеристика вина
Раса Оеноферм Руж
1 2 3 4 (контроль) 8 9 9 8 О О О 3 В аромате и вкусе легкие дрожжевые тона Яркий сортовой аромат, вкус полный, гармоничный, бархатистый с тонами фруктов и ягод Аналогичен варианту 2, но проще вкус Сортовой аромат, вкус чистый, мягкий, легкие дрожжевые тона
Раса Бастардо
5 6 7 8 (контроль) 84 90 88 85 Темно-красный цвет. В аромате и вкусе посторонние тона Нарядная рубиновая окраска. Хорошо выражен сортовой аромат, вкус полный, гармоничный, танинный с тонами паслена, ежевики, смородины Рубиновая окраска. Вкус чистый, гармоничный Сортовой аромат, вкус чистый, мягкий, легкие дрожжевые тона
Во второй группе экспериментов (варианты
2 и 6) - при проведении батонажа 2 раза за 3 месяца по 30 минут - установлено меньшее количество аминного азота в виноматериале, что свидетельствует о меньшей интенсивности обмена между дрожжевой клеткой и средой.
В третьей группе экспериментов (варианты
3 и 7) - батонаж проводили 1 раз (30 минут) за 3 месяца - также отмечено увеличение концентрации аминного азота в сравнении с контролем. При этом наибольший прирост концентрации аминного азота был как раз через 1,5 мес., когда было проведено перемешивание вино-материала с дрожжевой биомассой.
В ряде вариантов через 2,5-3 месяца бато-нажа отмечено снижение концентрации аминного азота. Это может быть вызвано рядом причин: потреблением азотистых веществ физиологически активными клетками после перемешивания; сорбционными процессами, участием аминокислот в биохимических процессах.
Анализ микробиологического состояния дрожжевых клеток показал, что в биомассе дрожжей в течение всех трех месяцев наблюдения присутствовали жизнеспособные клетки, количество которых постепенно снижалось с 52-57% до батонажа до 12-15% на третьем месяце выдержки, при этом наиболее жиэнеспособными и менее лизирующими были дрожжи расы Бастар-до.
Представляют интерес результаты органолептического анализа вин (по 100 балльной системе) по завершении батонажа (табл. 2). За неделю до дегустации виноматериалы отделяли от дрожжевого осадка, фильтровали и хранили при температуре 12-14 °С в анаэробных условиях. Виноматериал, не контактировавший с биомассой дрожжей, имел оценку 82 балла.
Наиболее высокие дегустационные оценки получили виноматериалы, в которых батонаж
проводили два раза за три месяца. При продолжительности контакта виноматериала и дрожжевой биомассы на третьем месяце отмечалось появление посторонних тонов - дрожжевого и легкого (обратимого) сероводородного тона.
Проведенные исследования показали, что при ежемесячном проведении батонажа снижалась интенсивность окраски виноматериалов независимо от расы дрожжей. Это могло быть связано с сорбцией фенольных соединений поверхностью дрожжевой клетки, имеющей положительно заряженные белковые участки [9-11]. В связи с этим исследована динамика изменения концентрации фенольных соединений в процессе контакта виноматериала с биомассой винных дрожжей.
Проведенные исследования (табл. 3 и рис. 1) показали, что контакт виноматериала с дрожжевой биомассой и проведение батонажа в течение двух месяцев приводили к незначительному уменьшению концентрации суммы фенольных соединений и антоцианов. Визуальный осмотр образцов показал, что их внешний вид, включая интенсивность окраски, практически не изменился.
Увеличение продолжительности контакта ви-номатериала с дрожжевой биомассой до трех месяцев и проведение батонажа вызвало заметное снижение концентрации антоцианов и (особенно) суммы фенольных соединений на 12-23%.
Это может быть вызвано рядом причин:
- окислением фенольных соединений за счет небольшого количества кислорода, растворенного в виноматериале;
- выпадением в осадок неустойчивых (лабильных) форм полифенолов в связи с их взаимодействием с компонентами вина и образованием нерастворимых соединений;
- сорбцией фенольных соединений клеточной оболочкой дрожжей.
а)
б)
Рис. 1. График зависимости суммы фенольных соединений от продолжительности выдержки: а) раса Оеноферм Руж; б) раса Бастардо
Fig. 1. Dependence of total phenolic compounds by the aging duration: a) Oenoferm Rouge strain; b) Bastardo strain
Таблица 3
Изменение суммы фенольных веществ и антоцианов в процессе батонажа, мг/дм
Table 3
Change of total phenolic compounds and anthocyanins during batonnage, mg/dm
Продолжительность контакта виноматериалов с дрожжевой биомассой
Варианты До батонажа 1 месяц 2 месяц 3 месяц
опыта
I фенольных антоцианы, I фенольных антоцианы, I фенольных антоцианы, I фенольных антоцианы,
в-в, мг/дм3 мг/дм3 в-в, мг/дм3 мг/дм3 в-в, мг/дм3 мг/дм3 в-в, мг/дм3 мг/дм3
1 3456 280 3254 279 3272 267 2690 263
2 3398 303 3280 301 3184 277 2527 220
3 3664 405 3553 376 3360 352 3103 301
4 3623 422 3526 395 3452 369 3174 310
5 3360 371 3221 329 2897 321 2647 285
6 3533 355 2574 315 2455 310 2169 269
7 3570 429 3534 422 3150 299 2732 283
8 3568 425 3549 422 3236 297 2620 280
Последняя гипотеза подтверждается тем, что биомасса дрожжей приобрела темную окраску с оттенками, характерными красному вину.
Следует отметить, что ни в одном из экспериментальных вариантов не выявлено появление гранатовых или луковичных оттенков в окраске. Это свидетельствует о превалировании восстановительных реакций над окислительными.
Аналогичные исследования, проведенные с кратковременной аэрацией при перемешивании виноматериала с дрожжами привели к еще большему уменьшению концентрации фенольных соединений, в том числе антоцианов. Однако вкус и аромат вина не нарушался, а в некоторых вариантах, напротив, органолептические характеристики улучшались. В частности, батонаж с незна-
чительной аэрацией (перемешивание 30 минут при доступе воздуха) способствовал профилактике появления как дрожжевого, так и сероводородного тонов. Поэтому в случае нарушения ор-ганолептической характеристики виноматериала рекомендуется однократное проведение батонажа с аэрацией.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании комплекса проведенных исследований в технологии красных столовых вин продолжительность контакта виноматериала и дрожжевого осадка не должна превышать 2-х месяцев при ежемесячном проведении батонажа. Хорошие результаты получены также при двухкратном проведении батонажа в течение 3-х месяцев выдержки.
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ Том 8 № 3 2018
1. Герасимов М.А. Технология вина. Москва: Типография Московской картонажной ф-ки, 1959, 637 с.
2. Sur lie & batonnage (lees contact and stirring) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.brsquared.org/, свободный (12.03.18)
3. Sur lie aging explained [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.winemaker-sacademy.com/, свободный (12.03.18)
4. Лисовец У.А., Агеева Н.М. Биохимические процессы, протекающие при батонаже в производстве белых столовых вин: монография. Германия: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016. 80 с.
5. Агеева Н.М., Бирюкова С.А., Лисовец У.А. Влияние температуры на эффективность обменных процессов при батонаже в технологии виноградных столовых вин // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7, N 2. С. 137143. DOI: 10.21285/2227-2925-2017-7-1-137-143
6. Lisovets U., Ageeva N., Blozhko A. Influence of the new strains of active dry yeast on the
ЕСКИЙ СПИСОК
chemical composition of white table wines // Global science and innovation. Materials of the VI International scientific conference, Chicago, USA. Vol. II. 2015. P. 119-122.
7. Гержикова В.Г. Методы технохимического контроля в виноделии. Симферополь: Таврида, 2009. 304 с.
8. Валуйко Г.Г., Нилов В.И. Изменение комплекса азотистых веществ при различных условиях брожения виноградного сусла // Сб. науч. тр. / ВНИИВиВ «Магарач». 1959. Т. 7. С. 72-113.
9. Якуба, Ю.Ф. Виноградные вина, проблемы оценки их качества и региональной принадлежности / Ю.Ф. Якуба, А.А. Каунова, З.А. Темер-дашев, В.О. Титаренко, А.А. Халафян // Аналитика и контроль. 2014. Т. 8, N 4. С. 344-372.
10. Нилов В.И., Скурихин И.М. Химия виноделия. Москва: Пищевая промышленность, 1967, 442 с.
11.Родопуло А.К. Основы биохимии виноделия. 2-е изд. Москва: Легкая и пищевая промышленность, 1983, 240 с.
REFERENCES
1. Gerasimov M.A. Tekhnologiya vina [Wine technology]. Moscow: Tipografiya Moskovskoi kar-tonazhnoi fabriki Publ., 1959, 637 p.
2. Sur lie & batonnage (lees contact and stirring). Available at: http://www.brsquared.org (accessed 12.03.18)
3. Sur lie aging explained. Available at: http:// www.winemaker-sacademy.com (accessed 12.03.18)
4. Lisovets U.A., Ageeva N.M. Biokhimiches-kie protsessy, protekayushchie pri batonazhe v pro-izvodstve belykh stolovykh vin [Biochemical processes in batonage of white table wines]. Germany: LAP LAMBERT Academic Publ., 2016, 80 p.
5. Ageeva N.M., Biryukova S.A., Lisovets U.A. Influence of temperature on the efficiency of exchange processes during the batonnage in the technology of grape table wines. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2017, vol. 7, no. 2, pp. 137-143. (in Russian). D0I:10.21285/2227-2925-2017-7-2-137-143.
6. Lisovets U., Ageeva N., Blozhko A. Influence of the new strains of active dry yeast on the chemical composition of white table wines. Proc. VI Int. Sci.
Conf. «Global science and innovation». Chicago, USA, 2015, vol. 2, pp. 119-122.
7. Gerzhikova V.G. Metody tekhnokhimichesko-go kontrolya v vinodelii [Methods of technochemical control in winemaking]. Simferopol: Tavrida Publ., 2009, 304 p.
8. Valuiko G.G., Nilov V.I. Change in the complex of nitrogenous substances during various conditions of the grape must fermentation. In: Sbornik nauchnykh trudov VNIIViV «Magarach» [Scientific Papers of VNIIViV «Magarach»]. 1959, vol. 7, pp. 72-113. (in Russian)
9. Yakuba Yu.F., Kaunova A.A., Temerdashev Z.A., Titarenko V.O., Khalafyan A.A. Grape vines, problems of their quality and regional origin evaluation. Analitika i kontrol' [Analytics and control]. 2014, vol. 8, no. 4, pp. 344-372. (in Russian)
10. Nilov V.I., Skurikhin I.M. Khimiya vinodeliya [Chemistry of winemaking]. Moscow: Pishchevaya promyshlennost' Publ., 1967, 442 p.
11. Rodopulo A.K. Osnovy biokhimii vinodeliya [Bases of winemaking biochemistry]. Moscow: Legkaya i pishchevaya promyshlennost' Publ., 1983, 240 p.
Критерии авторства
Агеева Н.М., Бирюкова С.А., Лисовец У.А. выполнили экспериментальную работу, на основании полученных результатов провели обобщение и написали рукопись. Агеева Н.М., Бирюкова С.А., Лисовец У.А. имеют на статью равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат.
Contribution
Ageeva N.M., Biryukova S.A., Lisovets U.A. carried out the experimental work, on the basis of the results summarized the material and wrote the manuscript. Ageeva N.M., Biryukova S.A., Lisovets U.A. have equal author's rights and bear equal responsibility for plagiarism.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации
Наталья М. Агеева
Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства д.т.н., профессор [email protected]
Светлана А. Бирюкова
Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства аспирант
Ульяна А. Лисовец
Кубанский государственный технологический
университет
аспирант
Поступила 16.04.2018
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
AUTHORS' INDEX Affiliations
Natalia M. Ageeva
North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture Doctor of Engineering, Professor [email protected]
Svetlana A. Biryukova
North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture Postgraduate Student
Uliana A. Lisovets
Kuban State Technological University Postgraduate Student uliana post@ya ndex.ru
Received 16.04.2018
