CC BY
60
УДК 663.257
К.А. КОВ АЛЕВ СЬКИЙ, О.1. МАМАЙ, Т.О. КУЗЬМ1НА,
ОД. ШАН1Н, П.М. ВАЛЬКО
Херсонський нацюнальний технiчний унiверситет
СПОС1Б ОСВ1ТЛЕННЯ I СТАБIЛIЗАЦIÏ СУСЛА I ВИНОМАТЕР1АЛ1В
Наведено результати дослгджень щодо появи помутнть у виноградному соку, суслг i виноматергалах. Виявлено основт причини ïx утворення в технолога бродильних виробництв. Проаналiзовано можливгсть застосування ргзних речовин для боротьби з бшковими помуттннями. Зроблено висновки щодо застосування сполук кремню для освгтлення i стабшзаци сусла i виноматергалгв.
Ключовi слова: сусло, виноматерiал, помутнтня, освiтлення, стабШ-за^я, сполуки кремню.
К.А. КОВАЛЕВСКИЙ, О.И. МАМАЙ, Т.О. КУЗЬМИНА,
А.Д. ШАНИН, П.Н. ВАЛЬКО
Херсонский национальный технический университет
СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ СУСЛА И ВИНОМАТЕРИАЛОВ
Приведены результаты исследований появления помутнений в виноградном соке, сусле и виноматериалах. Выявлены основные причины их образования в технологии бродильных производств. Проанализировано возможность применения различных веществ для борьбы с белковыми помутнениями. Сделаны выводы относительно применения соединений кремния для осветления и стабилизации сусла и виноматериалов.
Ключевые слова: сусло, виноматериал, помутнения, осветление, стабилизация, соединения кремния.
K.A. KOVALEVSKY, O.I. MAMAI, T.O. KUZMINA, AD. SHANIN, P.N. VALKO
Kherson National Technical University
METHOD OF COLLECTION AND STABILIZATION OF SUSHI AND VINAMATERIALS
The results of investigations of the appearance of cloudiness in grape juice, wort and wine materials are presented. The basic reasons of their formation in technology of fermentation manufactures are revealed. The possibility of using different substances for the control ofprotein defects is analyzed. Conclusions are made regarding the use of silicon compounds for lighting and stabilization of wort and wine materials.
Key words: wort, wine material, turbidity, lighting, stabilization, silicon compounds.
Постановка проблеми
Нишшню ситуацш в економщ Украши шакше як кризовою важко назвати. Такий кризовий стан позначився на багатьох галузях промисловосп, торкнувся вш i сфери виноробства. Недолжи технологи виготовлення натуральних сошв i виноматерiалiв позначаються на якосп i попит готово1 продукци, а це в свою чергу характеризуе ïï конкурентоспроможшсть. Причини невисоко1 якосп виноматерiалiв iнодi походять з вихiдноï сировини, яка в першу чергу впливае на смаковi властивосп готового продукту. Суттево змшеш умови догляду за юнуючими насадженнями винограду, повшьно проходить замша старих низькопродуктивних дмнок насаджень на новi високопродуктивш. Залишаються непродуктивними прийоми збирання врожаю, транспортування та окремi стадп первинного виноробства. Все це в значнш мiрi позначаеться на стабшьносп виноробства та на якостi отриманих виноматерiалiв. Сезон переробки свiжоï сировини на заводах первинного виноробства тривае орiентовно три мiсяцi i ва технологiчнi прийоми необхiдно виконувати в максимально сти^ строки. Причина не лише в змш пори року. Процеси бродшня виноградного сусла вщбуваються за участi мiкроскопiчних мiкроорганiзмiв - дрiжджiв i бактерiй, для яких фахiвцi виноробного виробництва мають створювати i тдтримувати певнi умови. В певнш послiдовностi виконуються окремi технолопчш операцiï залежно вiд змiни хiмiчного складу сусла. Одним з тривалших природних явищ у виробництвi виноматерiалiв залишаеться процес освiтлення i стабшзаци. Зброджене сусло мiстить значну шльысть зважених частинок, як1 формують певш види помутнiть. В процесах освгглення цi частинки видаляють i виноматерiал набувае стабiльну прозорiсть i колорит.
Наявшсть зважених частинок i помутшть пояснюеться деякими обставинами. Виноград мае високий ступiнъ обсiменiння мiкроорганiзмами дико! природи, що спричиняе ферментативнi i окислювалънi процеси в соку япд пiд час збирання i в су^ в процесi переробки. Використання транспортних засобiв i технологiчного обладнання, виготовлених з чорних металiв заметь нержавiючих е причино збагачення сусла i виноматерiалiв металами, найчастiше залiзом. Нанесення захисних антикорозiйних покрить сильно знижуе ризик забруднення сусла i виноматерiалiв. Проте найважливiшою причиною появи помутшть е недотримання технологiчних режимiв згiдно з нормативною документацiею i санiтарними нормами [1].
Як1сть натуральних сок1в i вин визначаеться !х хiмiчним складом, смаком, кольором i стабiлъною прозорiстю. Помутнiння, що виникають в соках i виноматерiалах мають рiзну природу. Найчастiше зустрiчаютъся коло!дш i металевi помутнiння. У формуванш коло!дних помутнiтъ основну роль вщграють бiлковi i фенолънi речовини та полюахариди [2].
Для забезпечення стабшьно! прозоростi та стiйкостi сусла i виноматерiалiв до помутнiтъ використовують рiзноманiтнi технологiчнi прийоми i спецiалънi речовини. При внесенш в сусло або у виноматерiал цi речовини вступають у взаемодiю з компонентами рщини, що викликають И помутнiння, або виводять нестiйкi сполуки в осад, перешкоджаючи виникненню помутнiння.
Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй
Коло!дш помутншня сусла i виноматерiалiв пов'язанi з переходом у нерозчинний стан при певних умовах середовища бшкових, фенольних речовин i полiсахаридiв та !х комплексiв. З iншого боку назваш речовини мають надзвичайно важливе значения для формування смаку i букету певного типу вина. Отже, при виробнищга певних видiв виноматерiалiв технолог мае вирiшувати, в як1й мiрi застосовувати так1 технологiчнi прийоми, яш дають змогу переходу в певнш кiлъкостi !х з винограду для даного типу вина. Дотримання технолопчних режимiв i регулювання процесу приготування виноматерiалiв унеможливить надлишкове накопичення згаданих бiополiмерiв, що ускладнювало б освилення i стабiлiзацiю виноматерiалiв [1, 2].
На сучасних виробництвах з високопродуктивним технологiчним обладнанням з'являеться можливiстъ суворо дотримуватись режимiв i вимог нормативно! документации Дослiдники звертають увагу на необхщшсть контролю за переробкою япд. Не слщ допускати надмiрного подрiбнення ягiд. При виробництвi бiлих виноматерiалiв дотримуватись режимiв, що не допускають перетирання м'язги. Позитивним е досвщ застосування ферментних препаратiв для отримання сусла, пiдвищення його виходу, зменшення енерговитрат та штенсифжацп процесу освилення.
Молодi виноматерiали в бiлъшiй мiрi схилънi до утворення одного чи дешлькох видiв помутнiтъ. Витриманi виноматерiали часто позбавленi цього недолiку.
Для боротьби з бшковими помутнiннями i стабшзацп вин на практицi iнодi використовують короткочасну теплову обробку виноматерiалiв нагрiванням до 65 +5оС. При цьому видаляеться не бiлъше 10% бшка, тобто значно менше шж при осадженнi iншою речовиною - бентоштом - 50-60%. У випадку застосування бентонiту поряд з позитивним ефектом мае мюце i негативний вплив на яшсть готового продукту. Бентошт е природним iонообмiнником i крiм калъцiю вносить у виноматерiал частини залiза, алюмiнiю, свинцю, шкелю i мiдi.
З органiчних матерiалiв в процесах освiтлення широко використовують желатин, який взаемодiе з фенольними сполуками, полiсахаридами та !х комплексами i сприяе виведенню !х в осад, запоб^аючи помутнiнням. У виноробсга дозволено використовувати харчовий желатин, що вщповщае вимогам ГОСТ 11293-78.
Для обробки сусла i виноматерiалiв проти коло!дних помутнiнъ найпоширенiшою е обробка бентоштом i коло!дним розчином двооксиду кремнiю в сполученнi з желатином. Проте обробка бентоштом через велик! втрати i зниження якостi готово! продукцп, не вiдповiдае сучасним вимогам виробництва. Найбiлъшу ефективнiстъ при освиленш та стабiлiзацi! сусла i виноматерiалiв мають коло!дш розчини двооксиду кремшю [3].
Адсорбцшш властивостi двооксиду кремшю пояснюються як ф!зичними факторами (величина поверхш й електричний заряд), так i його х!м!чною природою. Наявшсть на поверхш кремнеземiв силанольних груп Si-OH створюе можливють утворення водневих зв'язшв [4]. До того ж двооксид кремшю, як протонодонор, здатен до виборчо! взаемодi! з речовинами, що мютять атоми з неподшеними парами електронiв (азот i кисень).
Препарати двооксиду кремнiю, що випускаються в!тчизняною промислов!стю [3] не знайшли широкого поширення в зв'язку з !х високою вартiстю й обмеженою доступшстю.
Формулювання мети дослвдження
В зв'язку з вищевикладеним, доцiльною е розробка нових способiв обробки сусла i виноматерiалiв сполуками кремнiю, отримання яких не потребуе значних матерiальних i енергетичних витрат.
Спiвробiтниками кафедри харчових технологш ХНТУ розроблено новий споаб обробки сок1в i виномaтерiaлiв сполуками кремнш [5]. Мета дослiджень полягае у встановленш ефективностi та оптимальних доз нових препарапв.
Експериментaльнi дослщження дИ нових препaрaтiв на сусло й виномaтерiaли проводились в лабораторних умовах кафедри харчових технологш Херсонського нащонального техшчного унiверситету.
Технологiчний режим обробки включав наступш операцп: приготування робочих розчинiв препарату i желатину з використанням мaтерiaлу, що обробляеться ^ введения робочого розчину препарату в сусло або виномaтерiaл ^ ретельне перемiшувaния ^ введення робочого розчину желатину в сусло або виномaтерiaл ^ ретельне перемiшувaния ^ вiдстоювaния сусла або виномaтерiaлу в статичних умовах.
Масову концентрацш титрованих кислот визначали методом прямого титрування вiдповiдно до вимог ГОСТ 14252-73. Вмкт спирту визначали за ДСТУ 4112.3—2002. Масову концентрацш сaхaрiв визначали за методом Бертрана i методом прямого титрування за ГОСТ 13192 - 73. Масову концентрацш коло1дних речовин визначали спектрофотометричним методом. Масову концентрацш бшкових речовин i полiсaхaридiв визначали фотоколориметричним методом [6].
Дш нових препаралв вивчали на виноградному сусл й сухих виномaтерiaлaх.
Викладення основного матерiалу дослiдження
При обробщ сусла i виномaтерiaлiв було встановлено, що внаслщок взаемодп нового препарату з коло1дними речовинами сусла й виномaтерiaлiв утворюються комплекси, як! самостшно не можуть випадати в осад. Для виведення в осад цих комплекав в якосп флокулянта було використано розчин желатину.
При обробщ сусла ! виноматер!ал!в р!зними дозами нового препарату ! желатину були визначеш мшмальш ефективш дози препарапв, а також оптимальне поеднання нового препарату з желатином. Результати обробки виноградного сусла ! виноматер!ал!в приведен! у табл. 1 ! 2.
Таблиця 1
Вмкт колоТдних речовин у суслi при обробщ новим препаратом _в сполученм з желатином_
Дози препарату, мг/л (у перерахунку на SiO2) Доза желатину, мг/л
10 20 30 50
Вмют коло1дних речовин
мг/л % мг/л % мг/л % мг/л %
Вихщне сусло 1280 100 1280 100 1280 100 1280 100
0 1190 93 1152 90 1139 89 1126 88
10 1050 82 1037 81 973 76 986 77
30 960 75 934 73 883 69 896 70
40 896 70 870 68 832 65 858 67
50 832 65 806 63 768 60 794 62
75 742 58 704 55 653 51 678 53
100 627 49 602 47 538 42 563 44
150 576 45 550 43 486 38 499 39
250 538 42 512 40 461 36 474 37
500 486 38 461 36 422 33 448 35
1000 435 34 422 33 397 31 410 32
Таблиця 2
Вмкт колоТдних речовин у виноматерiалi при обробщ новим препаратом в сполученш з желатином
Дози препарату, мг/л (у перерахунку на SiO2) Доза желатину, мг/л
10 20 30 50
Вмют бшкових речовин
мг/л % мг/л % мг/л % мг/л %
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Вихщний виноматерiал 60 100 60 100 60 100 60 100
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 34 56 29 49 26 44 25 42
30 30 50 27 45 24 40 23 38
50 26 44 25 41 21 35 20 34
75 23 39 22 36 17 29 17 28
100 20 34 19 31 16 26 13 22
250 19 31 15 25 13 22 11 18
500 16 27 11 18 9 15 8 14
1000 13 21 7 11 5 9 5 8
Вмют полiсахаридiв
Вихщний виноматерiал 590 100 590 100 590 100 590 100
10 395 67 360 61 336 57 325 55
30 360 61 342 58 301 51 301 51
50 336 57 307 52 271 46 271 46
75 301 51 283 48 224 38 230 39
100 271 46 254 43 201 34 195 33
250 230 39 224 38 171 29 165 28
500 207 35 189 32 136 23 124 21
1000 177 30 159 27 112 19 100 17
Як видно з табл. 1 i 2, спшьна обробка новим препаратом i желатином, крiм освилювального ефекту, сприяе видаленню iз сусла i виноматерiалiв значних к1лькостей високомолекулярних речовин, надлишок яких спричиняе коло1дш помутнiння в готовiй продукци.
Як сввдчать данi таблиць 1 i 2, найбiльш оптимальним сполученням е доза нового препарату 75 — 100 мг/л (в перерахунку на SiO2), при дозi желатину 30 мг/л. Подальше збшьшення дози нового препарату i желатину не призводить до настiльки значного видалення високомолекулярних сполук. Введения розчину желатину у виноматерiали, обробленi новим препаратом дае бшьший ефект освiтлення, сприяючи збшьшенню видалення високомолекулярних сполук.
З метою вивчення впливу нового способу обробки на основний хiмiчний склад i як1сть сусла й виноматерiалiв було проведено аиалiз основних показник1в дослщжуваних сусла i виноматерiалiв. Результати аналiзу представленi у табл. 3.
Таблиця 3
Показники сусла i виноматерiалiв, оброблених препаратам сполук креммю i желатином
Вид виноматерiалу
Виноградне сусло
До обробки
Пiсля обробки
Сухий виноматерiал
До обробки
Пiсля обробки
Об'емна частка етилового спирту, % об.
10,5
10,5
Масова концентращя
сахарiв,
г/100 см3
17,8
17,8
0,1
0,1
Масова концентращя титрованих кислот,
г/дм3_
Схильшсть до оборотних коло1дних помуттнь_
6,2
6,1
7
7
+
+
Даш, приведет в табл. 3 показують, що обробка сусла й виноматерiалiв сполуками кремшю i желатином не робить видимого впливу на так основш технолопчш показники, як кислотшсть, BMiCT етилового спирту i цукрiв. На вiдмiну вiд контрольних зразшв, виноматерiали, обробленi новим препаратом у сполученш з желатином не виявляли схильностi до коло1дних помутншь.
Висновки
Проведенi дослiдження свiдчать, що сполуки кремнiю е ефективним засобом для освилення i стабшзацп сусла i виноматерiалiв. В суслi i виноматерiалах, оброблених новим препаратом, не змiнюються основнi параметри: титрована кислотшсть, вмют спирту i сахарiв. Новий препарат не впливае на смак i аромат сусла i виноматерiалiв.
Таким чином, отриманi данi дозволяють рекомендувати виробництву новий препарат для обробки сусла i виноматерiалiв з метою 1х освiтлення i стабшзацп до коло1дних помутнiнь.
Список використаноТ лiтератури
1. Зiнченко В.1. Реальш шляхи стабшзаци вин Украши //Виноград. Вино №2, 1998. - с.6-9.
2. Г.Г. Валуйко, В.И. Зинченко, Н.А. Мехузла. Стабилизация виноградных вин. Симферополь: Таврида. -2002. - 207с.
3. Зинченко В.И., Загоруйко В.А., Макаров А.С., Беляков В.С. Поточные технологии осветления вин на основе использования препаратов диоксида кремния. — Виноградарство i виноробство: Зб. наук, праць IВiВ «Магарач». Том XXXIV, Ялта 2003. — с. 123 — 129.
4. Айлер Р. Химия кремнезема. — М.: Мир, 1982. — 1127 с.
5. Пат. 83303 Патент Украши. МПК C12H 1/02 (2006.01) Споаб освилення i стабшзаци плодово-япдного i виноградного сусла, виноматерiалiв/ Шанiн О.Д.; Ксенжук Н.1.; Ковалевський К.А.; Сльозко Г.Ф. Заявл. 15.03.2007, бюл. № 3 Опубл. 25.06.2008, бюл. № 12.
6. Методы технохимического контроля в виноделии. Под ред. Гержиковой В.Г. Симферополь. „Таврида". — 2002. — 260с.
