CC BY
113
Таблица 2
Лоожжи
Спонтанная микрофлора Шампанская ЮС Раса А/3
Аланин 66,2 132,4 146,8 64,8
Аминомасля-
ная 16,5 10,5 23,8 8,8
Аспарагин 43,6 65,6 112,8 56,4
Валин 8,4 10,2 11,7 6,4
Глутаминовая 132,4 144,8 144,2 108,8
Г лицик 6,2 12,0 10,6 8,8
Г иствдин 6,0 8,2 8,8 6,8
Изолейцин 16,4 24,8 32,8 20,2
Лейцин 12,0 32,9 36,0 24,5
Лизин 12,0 18,6 24,2 14,4
Метионин 6,6 10,6 12,9 8,0
Пролин 226,8 340,6 280,6 240,8
Серин 18,8 56,4 60,2 24,0
Тирозин 19,6 24,8 44,2 24,0
Треонин 8,2 32,8 54,2 14,7
Фенилаланин 2,0 3,8 4,0 1,6
Ц истин +
цистеин 34,6 46,8 50,0 24,2
Сумма 636,3 975,8 1057,2 657,7
Наибольшие различия наблюдаются для таких аминокислот, как аланин, аспарагиновая, аргинин, пролин, метионин, серин, тирозин, треонин.
В процессе брожения и формирования вина происходят изменения содержания азотистых веществ виноградного сусла. Винные дрожжи при брожении ассимилируют весь аммонийный азот и около половины аминокислот, а также пептидов и белков.
По питательной ценности для дрожжей аминокислоты можно разделить на три группы по следующим признакам:
интенсивно усваивают аланин, аргинин, валин, фенилаланин, гистидин;
сравнительно хорошо усваивают аспарагиновую, глютаминовую кислоты, изолейцин, лейцин, сирин, тирозин;
плохо ассимилируют пролин, глицин, метионин и триптофан.
Выделение азотистых веществ в бродящую жидкость в процессе жизнедеятельности дрожжей происходит при брожении, особенно во второй его половине.
Установлено, что наибольшее снижение концентраций легкоусваиваемых и серусодержахцих аминокислот наблюдалось у спонтанной микрофлоры и расы А/5. Известно, что серин, цистеиы и метионин оказывают ингибирующее действие на секрецию белка. По-видимому такой эффект связан с образованием и участием в цикле серусодержащих аминокислот сероводорода, инактивирующего ферментные системы, которые способствуют секреции белка из клетки и его трансформации. Это находится в соответствии с экспериментальными данными, полученными нами для рас А/3 и А/5.
Следует отметить, что высокие остаточные концентрации серосодержащих аминокислот в виноматериа-ле нежелательны, так как именно они являются предшественниками формирования сероводородного тона. Однако роль аминокислот не ограничивается их участием в сложении вкуса вина. Большинство аминокислот являтся про межуточн ыми продуктами или источником образования ароматических компонентов, в том числе высших спиртов, альдегидов и эфиров.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авакяиц С.П. Игристые вина. - М.: Агропромиздат, 1986.
2. Валуйко Г.Г. Технология столовых вин / Технология столовых вин. - М., 1969.
3. Риберо-Гайон Ж., Пейно Э., Риберо-Гайон П., Сюдро П. Теория и практика виноделия. - М.: Пищевая промышленность, 1979.
4. Родопуло А.К. Биохимия шампанского производства. -М.: Пищевая промышленность, 1975.
Кафедра технологии броднлыплх производств и виноделия Лаборатория технологии виноделия
Поступала 17.02 04 г.
663.5:667.211.2.16.004.14
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА КАК ЭКСТРАГЕНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСНЫХАНТОЦИАНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
А.П. ОДИН
Воронежская государственная технологическая академия
Промышленное получение красных антоциановых пищевых красителей (пищевая добавка Е163) из природных источников осуществляется обычно путем экстракции антоцианов в водной среде в присутствии минеральных или органических кислот из свежеотжа-
тых или консервированных выжимок соответствующих плодов при нагревании [1-6]. Данный способ извлечения антоцианов из сырья имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых следующие.
Водная среда является достаточно агрессивной по отношению к сложным органическим веществам, катализируя разнообразные процессы гидролиза и окисления (в присутствии кислорода воздуха). Для веществ
ИН И
ЖИД-
ЮИС-
ЮВИ-
щен-
шно-
расы
!ыва-
о-ви-
асти-
ТППО-
-
орые ранс-пери-I рас
щен-
гриа-
гред-
тона.
уча-
зкис-
Л'ОЧ-
втом
издат,
1ЛОГИЯ
лолро
ность,
гва. -и
)4.14
вую-5 из-
'КОВ,
й по , ка-кис-еств
полифеяольной природы наиболее характерны реакции окислительной поликонденсации, приводящие к образованию коричнево-красного полимерного продукта переменного состава, так называемого флобафе-на. Образованию флобафена способствует кислая водная среда при нагревании [7, 8]. При этом в реакцию поликонденсации могут вступать полифенолы различной природы, присутствующие в растительных объектах; отмечено образование флобафена для катехинов [7], лейкоантоцианов и дубильных веществ [8]. Поскольку получение антоциановых красителей проводится с участием органических или минеральных кислот, то перегрев экстракционной смеси приводит к образованию значительного количества флобафена, ухудшающего вид и качество продукта. Кроме того, при гидролизе антоцианов образуются соответствующие агликоны - антоцианидины, отличающиеся значительно меньшей устойчивостью [9, 10].
Вторым недостатком является необходимость применения высоких температур при извлечении красителей в водной среде. Это связано не только с ускорением экстракции при повышении температуры, но и с активностью полифенолоксидазных ферментов: для их достоверной инактивации необходима температура не менее 70°С [7]. На практике, как правило, пользуются еще более высокими температурами - 80-98°С [4, 5]; при этом, как было показано [7, 11], антоцианы остаются стабильными только до 80°С, при более высоких температурах наступает заметная их деградация.
Следующий отрицательный фактор традиционного способа экстракции состоит в экстрагировании водой, как хорошим растворителем (особенно при повышенных температурах), помимо антоцианов и других полифенолов, целого ряда разнообразных биоорганиче-ских соединений - органических кислот, аминокислот, пептидов и белков, углеводов, нуклеиновых кислот, частично фосфолипидов и т. п., что уменьшает содержание красящей основы в продукте. Содержание красящих веществ, определенное по Со804-7Н20 в соответствии с общепринятой методикой [1], вследствие этого обычно не превышает 50-70 г/кг [2-5,12-15]. Загрязненность концентрата красителя указанными балластными соединениями приводит к тому, что последние при хранении способствуют протеканию меланои-диновых процессов, полимеризации и других нежелательных окислительно-восстановительных реакций, вызывающих образование объемистых осадков, изменение естественной окраски [2]. Кроме того, наличие данных соединений создает благоприятную среду для развития микроорганизмов. Вредные микроорганизмы и их споры могут быть занесены вместе с исходным сырьем (в частности, отмечается довольно сильная биологическая загрязненность выжимок плодов чер-
илттттлттхттт У •пптг т>т тлг>тг>1 гг хялтлпп =
рЛ.\Л1Х1Л>Х у ч71\ЛУА 1
тура экстракции дштеко не всегда дает гарантию пол-ного уничтожения спор) или попасть в готовый продукт, что в конечном счете приведет его к порче. Вследствие этого для длительного хранения краситель
необходимо стабилизировать, что требует дополнительных расходов на введение соответствующих консервантов или проведение пастеризации.
Наконец, еще один недостаток описываемого способа в том, что удаление избытка растворителя после проведения экстракции требует значительных затрат энергии вследствие большой величины теплоты испарения воды (539,84 ккал/кг при 100°С кр = 1 атм [16]). При этом вследствие сильной адсорбции молекул воды на биомолекулах сырья полное удаление растворителя крайне затруднено и требует либо использования высоких температур, либо достаточно глубокого вакуума.
Указанные недостатки в какой-то степени могут быть преодолены путем использования в качестве экстрагента этилового спирта, имеющего по сравнению с водой следующие преимущества.
Этанол как растворитель значительно более инертен: процессы сольволиза и окисления в нем идут со значительно меньшей скоростью и в ряде случаев их влиянием можно пренебречь.
Использование этилового спирта позволяет снизить температуру экстракции до 40-50°С вследствие инактивации полифенолоксидаз и других ферментов в спиртовой среде. Применение более низких температур экстракции, по-видимому, будет нецелесообразно из-за значительного увеличения времени экстракции.
Вещества белковой и полисахаридной природы практически нерастворимы в этаноле, что предполагает возможность получения более чистого продукта, с более высоким содержанием красящих веществ. Вследствие коагуляции белковых и пектиновых веществ увеличивается проницаемость клеточных стенок, что приводит к повышению коэффициента диффузии полифено льных компонентов из твердого сырья в спиртовых растворах [17]. Кроме того, данный фактор уменьшает предпосылки для микробиологической порчи продукта; спиртовая среда выступает в роли бактерицидного агента, уничтожая привнесенные извне микроорганизмы и их споры.
Удаление спирта в процессе концентрирования красителя требует значительно меньших затрат энергии (200,43 ккал/кг при 78°С и р = 1 атм [16]), что позволило бы уменьшить расход теплоты на получение красителя.
Таким образом, использование этилового спирта в качестве экстрагента для получения натуральных антоциановых красителей может быть весьма перспективным. Фактором, ограничивающим использование пищевого этилового спирта, является его относительно высокая стоимость. Преодоление данного фактора возможно путем регенерации этанола с одновременным направлением его на экстракцию красителя из новых порций сырья, что позволило бы минимизировать потери экстрагента. Выполнение этого условия позволило бы получить антоциановые красители с улучшенными технологическими характеристиками, более устойчивые при хранении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Харламова О.А., Кафка Б.В. Натуральные пищевые красители. - М.: Пищевая пром-сть, 1979. - 192 с.
2. Скорикона Ю.Г. Получение антоциановых красителей из от-ходов сокового производства // Обзор, информ. АгроНИИТЭИПП, Сер. 18. Консервная, овощесушильная и пищеконцешратная пром-сть. - 1997. - Вып. 3. - С. 1-27.
3. Мурадов М.С., Даутова Т.Н. Факторы пищевой ценности красителя из ягод бузины // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1992. - № 3^1. - С. 76-77.
4. Супонмна Т.А., Кочнева С.В., Касъшакунова А.М. Получение порошкообразного пищевого красителя из выжимок ягод черной смородины // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1999. ~№ 2-3,-С. 47—48.
5. Организация производства красителей из отходов черноплодной рябины / Ф.Г. Нахмедов, МЛ. Фрумкин, Е.С. Мадыхииа // Кок-сервн. и овощесушильн. пром-сть. - 1981. - № 9. - С. 34-35.
6. Куч;.мина А.Б., Доронин А.Ф., Киалухина О.В. Экстракция пищевого красителя из аронии//Пищевая пром-сть. - 1995. -№ 1. -С. 21-22.
7. Скорикова Ю.Г. Полифенолы плодов и ягод и формирование цвета продуктов. - М.: Пищевая пром-сть, 1973. -232 с.
8. Блажей А., Шутьш Л. Фенольные соединения растительного происхождения. - М.: Мир, 1977. - 239 с.
9. Inversen С.К. Black currant ncclar: effect of processing and storage on anthocyanin and ascorbic acid conten// J. Food Sci. - 1999. -64.-1.-P. 37-41.
10. Figueiredo P., Pina F. Formation of anthocyanin ion-pairs. A co-pigmentation effect // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. - 1994. - P. 775-778.
11. Мурадов Н.Г . Дяутова ! t! . Рамазанова JLA, Экстракция красящих веществ из растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2000. - № 4. - С. 21-27.
12. Касумов М.А. Новые красильные растения /У Пищевая пром-сть, - 1991. -№ 12. - С. 75-77.
13. Нахмедов Ф.Г., Фрумкин М.Л., Свисту нова В.А., Мячин К.М. Краситель из отходов переработки черноплодной рябины и черной смородины//Коксервн. и овощесушильн. пром-сть. — 1975. — № 4 - С 15-18
14. Усова Е.М., Ворошин Е.М., Яхина Ф.Х. Пищевой краситель из клюквы как заменитель амаранта // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1965. - № 3. - С. 77-78.
15. Усова Е.М., Редысо Е.Г., Дубкова Л.П. Применение красителя из выжимок клюквы в производстве безалкогольных напитков //Изв. вузов. Пищевая технология. - 1968. -№ 5. -С. 105-106.
16. Справочник химика. 2-е изд. Т. 1. - М.: Госхимиздат, 1962.
17. Сорокопуд А.Ф., Помезова В.А., Мустафина А.С. Исследование процесса экстрагирования свежего плодово-ягодного сырья //Хранение и переработка сельхозсырья. - 2000. - № 6. - С. 22-24.
Кафедра органической химии
Поступила 29.04.03 г.
