CC BY
82
УДК 57.087 DOI: 10.24411/2071-6176-2020-10413
ПОЛУЧЕНИЕ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВИНОГРАДНОГО И ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО ВИНА
М.А. Ноздрина, Е.А. Ягольник
Рассмотрены биохимические параметры свежих плодов Grossularia reclinata сорт Krasnoslavyanskiy, Vitisvinifera сорт Flora, свежего и замороженного Vitis labrusca сорт Isabella, являющийся исходным сырьем. Получено и проанализировано плодово-ягодное, сухое белое, сухое красное и красное ледяное вино. Методика основана на применении титриметрических и спектрометрических методов, а также моделировании опыта спиртового брожения.
Ключевые слова: виноградное вино, плодово-ягодное вино, витамин С, витамин Р, фенольные соединения, спиртовое брожение.
Введение
Виноградарством и виноделием человек занимается с древнейших времен: они были развиты уже примерно 4-6 тыс. лет назад в стране Ближнего Востока, Закавказья, в Древней Греции и Римской империи.
Многовековая история виноделия свидетельствует о том, что оно динамично развивалось вместе с развитием человечества. Менялись эпохи, исчезали и образовывались новые народы и государства. Менялось и отношение людей к вину. В различные периоды времени и у разных народов его либо превозносили как божественный напиток, либо предавали анафеме. Но несмотря ни на что, виноделие двигалось вперед в полном согласии с жизненными процессами. С развитием виноделия новые знания нередко отвергали старые как не выдержавшие испытание временем.
Только в XX в. началась серьезная систематизация накопленных знаний в области технологии, химии и микробиологии виноделия. Появилось немало книг известных отечественных и зарубежных ученых, в том числе учебников и учебных пособий. Каждая новая книга, как правило, включала последние достижения науки и практики в той или иной области виноделия. Однако, кроме новых знаний, все авторы всегда отдавали дань винодельческим традициям, сохраняя то, что можно назвать золотым фондом. Это и сорта винограда, и технологии, и технологические приемы и т.д. Их справедливо называют классическими, а вина, получаемые по этой технологии, — эталонными [1].
Вино - это ферментированный алкогольный напиток, получаемый в результате естественного брожения виноградного сока без добавления спирта или сахара в процессе брожения.
Виноград и получаемые из него продукты по своему химическому и физико-механическому составу отличаются от других пищевых продуктов
растительного происхождения. Содержание веществ в винограде зависит от комплекса условий[3].
Вино содержит соединения, относящиеся к разным классам веществ, в том числе витамины и антиоксиданты и с давних времен считалось целебным средством, доказательством тому стало возникновение такой науки, как энотерапия. Энотерапия - древний способ лечения разных болезней вином.
Современная медицина пришла к выводу, что натуральные вина обладают гигиенической, диетической и терапевтической ценностью. Виноградные вина регулируют кислотно-щелочное равновесие желудочного сока, обмен веществ, способны помочь при анемии, колите, астении и др. Белые вина рекомендуют при гипертонии, вялости печени и как диуретическое и послабляющее средство; красные вина - при гипертонии, расстройстве питания, ожирении и как тоническое средство. Ученые Венгрии и Франции доказали, что в вине погибают тифозные и туберкулезные бациллы, дизентерийные палочки и холерные вибрионы [4].
В настоящее время большое внимание уделяется окислительному стрессу - окислительному повреждению биологических молекул, которые вызываются в большинстве случаев свободными радикалами. Свободные радикалы, частицы, на внешней электронной оболочке которых есть неспаренный (одиночный) электрон делает их невероятно активными.
Основным источником свободных радикалов является кислород, к его активным формам относятся диоксид или супероксидный анион -радикал, перекись водорода, гидроксильный радикал, реже в эту группу относят синглетный кислород.
Необходимо подчеркнуть, что свободные радикалы в норме играют важную роль в процессах жизнедеятельности клеток в различных биологических системах, участвуя в реакциях окислительного фосфорилирования, биосинтеза простагландинов и нуклеиновых кислот, в регуляции липидного обмена, в процессах митоза. Однако избыточное содержание этих частиц может быстро привести к накоплению токсических продуктов окисления и повреждению биологических мембран и жизненно важных структур клеток. Такой процесс получил название окислительного стресса [5].
Последствиями свободнорадикального окисления могут быть заболевания сердечно-сосудистой системы, атеросклероз, рак, болезнь Паркинсона, некоторые воспалительные заболевания, процессы старения в целом.
Для предотвращения оксидативного стресса применяют антиоксиданты природного происхождения. Высокой антиоксидантной активностью характеризуются аскорбиновая кислота и витамин Р, а также различные фенольные соединения, которые из сырья поступают в вино [6].
В связи с этим целью нашей работы было получение и определение биохимических параметров в плодово-ягодном, сухом белом, сухом красном и красном ледяном винах, полученных из свежих плодов Grossularia reclinata сорт Krasnoslavyanskiy, Vitis vinifera сорт Flora, свежего и замороженного Vitis labrusca сорт Isabella.
Материалы и методы
Для приготовления экстракта навеску пробы массой 10 г взвешивают с погрешностью ±0,01 г. Для экстрагирования витамина С из продуктов плотной консистенции навеску пробы 10 г растирают в ступке с небольшим количеством экстрагирующего раствора (не менее 1 см3 раствора на 1 г пробы) и переносят в мерные колбу или цилиндр вместимостью 100 см3, смывая полученную массу небольшими порциями экстрагирующего раствора до тех пор, пока объем не достигнет метки. Содержимое выдерживают в течение 10 мин, перемешивают и фильтруют.
Определение содержания витамина С, основано на экстрагировании витамина С раствором соляной кислоты с последующим титрованием визуально раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до установления светло-розовой окраски.
Для приготовления экстракта навеску пробы массой 10 г взвешивают с погрешностью ±0,01 г. Для экстрагирования витамина С из продуктов плотной консистенции навеску пробы 10 г растирают в ступке с небольшим количеством экстрагирующего раствора (не менее 1 см3 раствора на 1 г пробы) и переносят в мерные колбу или цилиндр вместимостью 100 см3, смывая полученную массу небольшими порциями экстрагирующего раствора до тех пор, пока объем не достигнет метки. Содержимое выдерживают в течение 10 мин, перемешивают и фильтруют.
За тем в колбу для титрования пипеткой вносят 5 см экстракта, доводят объем водой до 10 см и титруют раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 15-20 с.
За результат титрования принимают среднее арифметическое результатов титрований. При повторном титровании в области предполагаемой точки эквивалентности раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола прибавляют по 1-2 капли.
Определение витамина Р осуществлялось методом Левенталя, основанном на способности рутина окисляться перманганатом калия. В качестве индикатора применяется индигокармин, который вступает в реакцию с перманганатом калия после того, как окислится весь рутин. Навеску образца массой 10 г заливаем теплой (75°) дистиллированной водой объемом 100 см3. Продолжительность экстракции составляла 5 минут. В колбу для титрования помещали 10 см3 экстракта, добавляли 10 см3 дистиллированной воды, 6 капель индикатора индигокармина и
титровали из бюретки 0,05 Н КМп04 до появления устойчивой желтой окраски.
Содержание фенольных соединений мы определяли при помощи спектрометрического метода, основанного на способности светового потока частично поглощаться, проходя через окрашенную жидкость, остальная часть светового потока попадает на фотоэлемент, в котором возникает электрический ток, регистрирующийся при помощи спектрофотометра. Для экстракции взвешивали по 200 мг механически измельченного сырья (ягоды). Помещали навеску в фарфоровую ступку, добавляли на кончике скальпеля мел для нейтрализации кислотности, приливали 2 мл 70% спирта и тщательно растерли. Затем к смеси добавили 8 мл 70% этилового спирта. После чего содержимое ступки профильтровали через бумажный фильтр - синяя лента.
В градуированную пробирку объемом 5 мл приливали 0,25 мл полученного экстракта, 4 мл дистиллированной воды и 0,25 мл реактива Фолина-Дениса, через 2 мин добавили 0,5 мл 10% раствора углекислого натрия. Полученную смесь оставляли на 40 мин до появления окраски. Затем измеряли оптическую плотность с помощью спектрофотометра при длине волны 700 нм. В качестве контрольного раствора использовали спирт. Расчет содержания фенольных соединений произвели с использованием калибровочного коэффициента по формуле: С= ( Р* У1)-(ах У2х В),
Постановка опыта спиртового брожения плодово - ягодного вина в соответствии с ТУ, белого сухого, красного сухого и красного ледяного вин согласно ГОСТ Р 5252:
1. Собранные плоды тщательно перебрать, удаляя веточки и листики, неспелые, подгнившие и плесневые плоды.
2. Немытые (чтобы не удалить дикие дрожжи) ягоды размять. Полученную массу засыпать в стеклянную емкость желательно с широким горлышком.
3. Для плодово-ягодного вина приготовить сахарный сироп и смешать с сырьем.
4. Ягодную массу хорошо перемешать и поставить под гидрозатвор.
5. При появлении признаков брожения (пена, шипение, кисловатый запах) отделить сок от мезги (мякоти и кожуры). В отфильтрованном сусле допускается небольшой осадок и муть.
6. Полученный сок перелить в чистую бродильную емкость. На горлышке установить гидрозатвор. Очень важно не допустить попадания воздуха внутрь.
7. Бродильную емкость заполнять максимум на 2/3 объема. Нужно оставить место для углекислого газа, который появится в процессе брожения. Если этого не сделать, высокое давление может разорвать сосуд.
8. Перенести сусло в темное место с температурой. Через 20-45 дней гидрозатвор перестанет пускать пузыри, на дне появится осадок, а само вино заметно посветлеет. Это значит, что активное брожение закончилось. Пришло время слить молодое вино с осадка в другую емкость.
9. Доверху наполненные, плотно закрытые емкости перенести в темное помещение с температурой 5-16°C и оставить на 2-3 месяца для созревания. Это может быть подвал, погреб или холодильник. Минимальный срок выдержки 60-90 дней.
10. При появлении на дне осадка слоем 2-5 см переливать вино из одной емкости в другую через трубочку, оставляя осадок на дне, как описано на 6-м этапе. В результате напиток будет постепенно осветляться.
11. На последнем этапе (когда осадок больше не появляется) вино можно разлить в бутылки и плотно закрыть пробками.
В исследовании были использованы свежие и замороженные плоды крыжовника и винограда, а также полученные из них плодово-ягодное, белое и красное сухое и красное ледяное вина.
Обсуждение результатов
При помощи титриметрического метода, основанного на экстрагировании витамина С р-м соляной кислоты с последующим титрованием р-м 2,6-дихлорфенолиндофенолом до установления светло-розовой окраски было установлено, что наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержится в свежих плодах винограда сорт Isabella (26,2 мг в 100г) и крыжовнике сорт Krasnoslavyanskiy (19±3 мг в 100г) (рис.1).
Рис. 1. Определение содержания витамина С титриметрическим
методом в исходном сырье
С помощью метода Левенталя, основанном на способности рутина окисляться перманганатом калия. В качестве индикатора применяется индигокармин, который вступает в реакцию с перманганатом калия после того, как окислится весь рутин. Было установлено, что наибольший процент витамина Р содержится в замороженных плодах винограда сорт Isabella (1,5 ± 0,5 %) и крыжовника сорт Krasnoslavyanskiy (1,3 ± 0,1%) (рис. 2).
Р-Г се
к к
5
св
н к м
(D
к к
се
Й
6
(D
%
О
0 Крыжовник сорт Краснославянск ий
В Виноград сорт Флора
И Виноград сорт Изабелла (свежий)
Ш Виноград сорт Изабелла (замороженный)
Рис. 2. Определение содержания витамина Р методом Левенталя
в исходном сырье
Благодаря спектрометрическому методу, основанному на способности светового потока частично поглощаться, проходя через окрашенную жидкость, остальная часть светового потока попадает на фотоэлемент, в котором возникает электрический ток, регистрирующийся при помощи спектрофотометра. Было установлено, что наибольшее содержание фенольных соединений в плодах винограда сорт Isabella (6,96±1,42 мкг/г ) и крыжовника сорт Krasnoslavyanskiy (6,8 ± 1,1 мкг/г ) (рис. 3).
После определения биохимических параметров в исходном сырье, был заложен опыт спиртового брожения с использованием плодов Grossularia reclinata сорт Krasnoslavyanskiy, Vitis vinifera сорт Flora, свежих и замороженных плодов Vitis labrusca сорт Isabella. По истечению 5 месяцев было получено плодово-ягодное, белое сухое, красное сухое и красное ледяное вина с содержанием спирта от 10 до 11,3%, что коррелирует с ТУ и ГОСТ (таблица).
Содержание спирта, %
Плодово-ягодное Белое сухое Красное сухое Красное ледяное
10 11,3 11,3 11,1
Рис. 3. Определение содержания фенольных соединений
в исходном сырье
При определении содержания витамина С в полученных винах было установлено, что наибольшее количество аскорбиновой кислоты характерно для плодово-ягодного вина (9,0 ± 0,4 мг в 100г) (рис. 4).
0 Плодово-ягодное
В Белое сухое
Ш Красное сухое
Ш Красное ледяное
Рис. 4. Определение содержания витамина С титриметрическим
методом в полученном вине
Наименьшая потеря витамина С наблюдается в белом сухом вине, а наибольшая - в красном сухом (рис. 5).
Рис. 5. Сравнение содержания витамина С в исходном сырье
и полученных винах
При определении содержания витамина Р было выявлено, что наибольший процент содержится в плодово-ягодном вине (1,04 ± 0,08%) (рис. 6).
Содержание витамина Р уменьшается в плодово-ягодном и красном ледяном винах, а в белом сухом и красном сухом увеличивается (рис. 7).
Рис. 6. Определение содержания витамина Р методом Левенталя
в полученных винах
Рис. 7. Сравнение содержания витамина Р в исходном сырье
и полученных винах
При определении фенольных соединений было установлено, что их содержание преобладает в плодово-ягодном вине (5,1 ± 0,1мкг/г) (рис. 8).
Рис. 8. Определение содержания фенольных соединений
в полученных винах
Содержание фенольных соединений уменьшается в плодово-ягодном и красном ледяном винах, а в белом и красном сухом возрастает (рис. 9).
Рис. 9. Сравнение содержания фенольных соединений в исходном сырье и полученных винах
На основании полученных данных можно заключить, что наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержится в свежих плодах Vitis labrusca сорт Isabella и Grossularia reclinata сорт Krasnoslavyanskiy. Наибольшее содержание витамина Р и фенольных соединений обнаружено в замороженных плодах Vitislabrusca сорт Isabella и Grossulariareclinata сорт Krasnoslavyanskiy.
При использовании плодов Grossularia reclinata сорт Krasnoslavyanskiy, Vitis vinifera сорт Flora, свежего и замороженного Vitis labrusca сорт Isabella было получено плодово-ягодное, белое сухое, красное сухое и красное ледяное вина с содержанием спирта 10 - 11,3%, что соответствует ТУ и ГОСТ Р 52523.
Наибольшее содержание витамина С, Р и фенольных соединений установлено в плодово-ягодном вине.
Содержание витамина С значительно уменьшается по сравнению с исходным сырьем в красном ледяном и плодово-ягодном вине. Содержание витамина Р и фенольных соединений в плодово-ягодном и красном ледяном винах уменьшается по сравнению с исходным сырьем, а в белом сухом и красном сухом винах - увеличивается.
Список литературы
1. Косюра В.Т, Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Основы виноделия: учебное пособие для вузов: 2-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2018. 422с.
2. Горюшкина Т.Б., Дзядевич С.В. Виноградные вина. Химический состав и методы определения. // BiotechnologiaActa. 2008. №2. С. 24-25.
3. Субботин В.А., Тюрин С.Т., Валуйко Г.Г. Физико-химические показатели вина и виноматериалов. М.: Рипол Классик, 1972. 161с.
4. Кишковский, З.Н. Химия вина. М.: Агропромиздат, 1988. 254 с.
5. Фархутдинов Р.Р., Мусин Ш.И., Кзыргалин Ш.Р. Свободные радикалы, пролиферация и канцерогенез// Креативная хирургия и онкология. 2011. №2. С. 109 - 110.
6. Антиоксидантные и антирадикальные свойства красных виноградных вин / Агеева Н.М., Маркосов В.А., Музыченко Г.Ф. [и др.] // Вопросы питания. 2015. Т. 84. №2. С. 64.
Ноздрина Мария Андреевна, магистрант, nozdrina maria a mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Ягольник Елена Андреевна, канд.биол.наук, доц., yea 88 a mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PRODUCTION AND QUALITY CONTROL OF GRAPE AND FRUIT WINE
M.A. Nozdrina, E.A. Yagolnik
The biochemical parameters of fresh fruits of Grossularia reclinata sort Krasno-slavyanskiy, Vitis vinifera sort Flora, fresh and frozen Vitis labrusca sort Isabella, which is the initial raw material, are considered. Received and analyzed fruit, dry white, dry red and red ice wines. The technique is based on the use of titrimetric and spectrometric methods, as well as modeling the experience of alcoholic fermentation.
Key words: grape wine, fruit wine, vitamin C, vitamin P, phenolic compounds.
Nozdrina Maria Andreevna, master student, nozdrina mariaamail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Yagolnik Elena Andreevna, candidate of biological sciences, docent, yea_88@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
