CC BY
71
УДК 663.3
Ресурсосберегающая технология дистиллята
из вишневой мезги
Л.А. Оганесянц, академик РАСХН, д-р техн. наук, профессор, В.А. Песчанская,
Г.А. Алиева, Е.В. Дубинина, канд. техн. наук ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности Россельхозакадемии
Для производства спиртных напитков используют различные виды растительного сырья (виноград, плоды, зерновые культуры и др.). Анализ динамики производства растительного сырья и потребления продуктов питания в мире свидетельствует об их дефиците, что делает актуальным разработку ресурсосберегающих технологий различных видов спиртных напитков из нетрадиционного, в том числе дикорастущего сырья, позволяющих высвободить заметные объемы традиционного сырья для производства продуктов питания.
В Российской Федерации практически не производятся спиртные напитки из плодового сырья, несмотря на то, что отечественная сырьевая база довольно обширна. Причина этого - отсутствие технологии, обеспечивающей полную переработку плодового сырья и получение продукта высокого качества.
Одна из наиболее распространенных плодовых культур в России, наряду с яблоней и сливой, - вишня. Результаты исследований биохимического состава ее плодов позволяют сделать заключение о широких перспективах ее использования в качестве сырья для производства спиртных напитков [1, 2] при реализации программы ресурсосбережения.
Во ВНИИПБиВП были проведены исследования, которые легли в основу разработки ресурсосберегающей технологии высококачественного вишневого дистиллята с применением современных методов биоконверсии исходного сырья.
В качестве объектов исследования использовали свежие плоды вишни сорта Владимирская, как наиболее распространенного на территории европейской части России; вишневую мезгу до и после брожения; вишневый дистиллят.
В ходе работы для определения органолептических и физико-химических показателей исследуемых объектов применяли методы, принятые в винодельческом производстве и изложенные в соответствующих стандартах, а также методики, раз-
Ключевые слова: плоды вишни; мезга; мацерация; брожение; дистилляция, вишневый дистиллят.
Key words: cherry fruit, pulp, maceration, fermentation, distillation, cherry distillate.
работанные специалистами института и аттестованные в установленном порядке.
Известно, что для получения высококачественного дистиллята, обогащенного ценными ароматобразую-щими летучими компонентами, сырье должно иметь определенные физико-химические показатели [3, 4].
Согласно проведенным исследованиям, наибольшее количество ароматических компонентов содержится в плодах вишни, имеющих следующие физико-химические показатели: массовая концентрация сахаров от 130 до 150 г/дм3; массовая концентрация титруемых кислот от 10,3 до 11,1 г/дм3; величина рН от 3,0 до 3,4.
Исходя из того, что большинство ценных ароматобразующих компонентов плодов сосредоточено в их кожице, переработку вишни прово-
дили без отделения сусла при температуре не более 23 0С для предотвращения ферментативного окисления. Перед измельчением вишни из нее удаляли косточки. Полученную мезгу подвергали мацерации и брожению с использованием различных рас дрожжей рода БассИаготусеБ.
При брожении вишневой мезги с применением реактивированных сухих дрожжей БИа activhefe 3 обеспе-
На основании проведенных исследований разработана ресурсосберегающая технология производства высококачественного вишневого дистиллята.
чивается наиболее полное сбраживание сахаров по сравнению с другими культурами (табл. 1).
Методом газовой хроматографии установлено, что в образце сброженной вишневой мезги IV, по сравнению с другими образцами, самое низкое содержание ацетальдегида. Кроме того, отмечено снижение концентрации высших спиртов и самое большое содержание фенилэтило-
вого спирта (10,2 мг/дм3), а также
Физико-химический состав свежей и сброженной вишневой мезги
Таблица 1
Образец (вариант эксперимента)
Вишневая Вишневая мезга, сброженная с использованием Вишневая мез га, сброженная с использо- Вишневая мезга, сброженная с использованием
Показатель Свежая вишне- мезга, сброженная с использованием чистой культуры дрожжей К-17 (I)
вая мезга чистой культуры дрожжей Вишневая 33 (II) ванием сухих дрожжей CD (III) сухих дрожжей Siha activhefe 3 (IV)
Объемная доля этилового 8,0 8 1 8 1 8,4
спирта, %
рн 3,2 3,3 3,4 3,3 3,3
Массовая концентрация сахаров, г/дм3 142 4,0 3,5 3,2 1,3
Массовая концентрация титруемых кислот в пересчете на яблочную кислоту, г/дм3 11,4 11,3 11,1 12,4 12,8
Массовая концентрация летучих кислот в пересчете на уксусную кислоту, г/дм3 - 0,2 0,2 0,2 0,2
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ
ТЕМА НОМЕРА
Таблица 2
Содержание летучих компонентов свежей и сброженной вишневой мезги, мг/дм3
Компонент
Вариант эксперимента
Свежая мезга
I
IV
Ацетальдегид
Ацетон
Диацетил
Изобутиральдегид
2-пропанол
2-бутанол
1-пропанол
Изобутанол
1-бутанол
Изоамилол
Гексанол
Фенилэтиловый спирт
Этилацетат
Изоамилацетат
Этиллактат
Этилформиат
Этилкапроат
Этилкаприлат
Этилкапрат
4,3
0,7 0,5
0,1 0,3
14,5 0,5 0,5 Следы
63,3 73,9 0,7 71,3 0,2 7,6 13,8 0,3 Следы
12,4 0,3 1,5 Следы
54.1
64.2 0,3 72,0 0,3 4,6 9,9
Следы 0,6 Следы
14,7 0,3 0,6 Следы
71,2 46,5 0,2 83,4 0,1 5,9 8,1 0,2 1,1 0,5 0,0 Следы 0,9
6,4 0,1 Следы
42,6 18,3 Следы 42,6 0,2 10,2
6.3 Следы
2.4 0,9 0,3 0,3 2,4
Таблица 3
Качественный и количественный состав летучих компонентов вишневых дистиллятов, мг/дм3
Вариант эксперимента
Летучий компонент обычный режим дистилляции (I) дистилляция с задержкой флегмы (I.!) обычный режим дистилляции (II) дистилляция с задержкой флегмы (".I) обычный режим дистилляции (III) дистилляция с задержкой флегмы (ИМ) обычный режим дистилляции (IV) дистилляция с задержкой флегмы
Ацетальдегид 86,7 78,8 76,3 68,2 88,5 82,4 56,3 45,8
Изобутиральдегид 0, 9 0,5 1,1 0,7 1,1 0,7 0,6 0,4
Ацетон 3,5 3,0 4,0 3,6 3,4 3,0 3,0 1,8
Этилформиат 2,9 2,5 3,1 2,5 4,2 2,8 2,7 1,7
Этилацетат 118,1 93,8 89,9 71,5 53,4 35,1 73,5 46,7
2-пропанол 0,5 0,7 0,6 0,7 0,5 0,6 1,0 1,3
Диацетил 29,5 17,8 35,4 31,6 11,2 10,6 2,6 1,6
2-бутанол 4,3 3,7 4,5 4,0 3,1 2,9 4,1 2,8
1-пропанол 1451,4 1906,9 1428,7 1586,2 811,3 1216,9 1631,9 1837,0
Изобутанол 2099,4 1667,1 1993,8 1808,5 964,1 886,1 597, 6 492,7
Изоамил-ацетат 8,7 3,4 7,3 4,9 2,6 3,2 6,9 2,4
1-бутанол 4,3 3,7 4,5 4,0 3,1 2, 8 3,7 2,8
Изоамилол 2319,6 1785,8 2262,8 1979,4 3150,2 2796,0 2164,2 1477,2
Гексанол 3,2 3,0 3,8 3,2 3,8 2,9 3,3 2,6
Этилкапроат 1,1 1,3 1,1 1,5 0,9 1,2 1,5 2,8
Этиллактат 3,9 4,6 2,7 3,4 2,2 4,1 2,7 6,4
Этилкаприлат 9,7 13,3 10,8 17,3 7,6 12,5 14,1 20,1
Этилкапрат 27,8 30,6 34,7 56,9 23,1 30,4 50,7 62,1
Фенилэтиловый спирт 4,5 7,6 3,7 6,8 4,7 6,7 5,6 10,3
наиболее разнообразный качественный состав средних эфиров, что, вероятно, обусловлено особенностями метаболизма расы дрожжей Б/Ъа activhefe 3 (табл. 2).
Результаты физико-химических исследований были подтверждены в ходе органолептического анализа экспериментальных образцов, среди которых образец IV, полученный с
использованием дрожжей Б'/Ъа activhefe 3, отличался ярким чистым ароматом свежей вишни и гармоничным вкусом вишневой мякоти со свежей кислотностью.
Таким образом, применение сухих дрожжей Б/Ъа activhefe 3 для сбраживания вишневой мезги в анаэробных условиях позволяет наиболее полно извлечь и сохранить ароматический комплекс свежих плодов вишни.
Для выбранной расы дрожжей были установлены оптимальные температурные режимы брожения, позволяющие получить сброженную мезгу с наиболее выраженными ароматом и вкусом исходного сырья. Лучшие результаты получены при температуре сбраживания 20...23 °С. При этой температуре длительность брожения составляет не более 8 сут.
На втором этапе исследований были разработаны оптимальные параметры дистилляции сброженной вишневой мезги, позволяющие сконцентрировать в дистилляте наибольшее количество ароматобразу-ющих компонентов исходного сырья.
Процесс фракционной дистилляции осуществляли на установке однократной сгонки периодического действия. Особенности данной установки: сферическая форма днища перегонного куба и система водяного нагрева, обеспечивающие равномерный прогрев мезги по всему объему и исключающие ее пригора-ние. Изменение режимов дистилляции осуществляли путем регулирования степени нагрева водяной бани и количества охлаждающей воды, подаваемой в дефлегматор.
Полученные образцы вишневых дистиллятов были подвергнуты физико-химическому и органолепти-ческому анализу. Установлено, что при дистилляции с задержкой флегмы содержание летучих кислот, аце-тальдегида и этилацетата в дистилляте снижается, что положительно сказывается на его органолептичес-ких характеристиках.
Основу летучих компонентов вишневых дистиллятов составляют высшие спирты. При этом дистиллят, полученный с задержкой флегмы из мезги, сброженной на сухих реактивированных дрожжах Б/Ъа activhefe 3, содержал наименьшее количество изоамилола, придающего аромату неприятные «сивушные» оттенки, а также самое большое содержание энантовых эфиров и фенилэтилово-го спирта (табл. 3).
По результатам органолептического анализа дистиллят IV.! получил наивысший дегустационный балл.
Он обладал сложным ароматом свежей вишни и мягким маслянистым вкусом с тонами вишневой мякоти в послевкусии.
Таким образом, дистилляция с частичной задержкой флегмы позволяет достичь более полного разделения летучих компонентов по фракциям и сохранить аромат и вкус исходного сырья. При этом принята следующая схема отбора фракций, обеспечивающая получение высококачественного продукта:
отбор головной фракции в количестве не более 1,0 % от объема сброженной мезги, загруженной в куб;
отбор средней фракции (вишневого дистиллята) до достижения дистиллятом крепости 50,045,0 об. %; отбор хвостовой фракции. Полученные экспериментальные данные позволили разработать следующие требования к высококачественному вишневому дистилляту:
органолептическая характеристика: прозрачная бесцветная жидкость с чистым ярким ароматом вишни и мягким маслянистым вкусом с тонами вишневой мякоти в послевкусии;
физико-химические показатели: объемная доля этилового спирта -83,0-85,0 %; массовая концентрация летучих веществ - не менее 5,3 г/дм3 безводного спирта.
На основании проведенных исследований разработана ресурсосберегающая технология производства высококачественного вишневого дистиллята, позволяющая, по сравнению с традиционной технологией, существенно повысить рентабельность производства, а также обеспечить глубокую переработку исходного сырья.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бичкаускене, С.В. Химический состав плодов вишни и их пригод-
ность для переработки/С.В. Бичкаус-кене//Тр. Витенской плодоовощной опытной станции. - 1987. - Т. 6. -С. 56-65.
2. Шарова, Н.И. Зависимость химического состава плодов вишни от метеорологических условий и места произрастания/Н.И. Шарова//Сб. научных трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции. - 1986. -Т. 104. - С. 79-83.
3. Оганесянц, Л.А. Теория и практика плодового виноделия/ Л.А. Оганесянц, А.Л. Панасюк, Б.Б. Рейтблат. - М.: Промышленно-консалтинговая группа «Развитие» по заказу ГНУ ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, 2011.396 с.
4. Ли, Э. Спиртные напитки: особенности брожения и производства/ Э. Ли, Дж. Пигготт (ред.); перевод с англ. под общ. ред. А.Л. Панасюка. -СПб.: Профессия, 2006.- С. 252270.
ГО БАРБЕКЮ!
