CC BY
94ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ УДК 663.5
Влияние ферментативной обработки на процесс производства спиртованных морсов из сушеного сырья
Е. В. ВОРОБЬЕВА, канд. биол. наук; И. М. АБРАМОВА, д-р техн. наук; Н. Е. ГОЛОВАЧЕВА, канд. техн. наук, С. С. МОРОЗОВА, канд. хим. наук, Л. П. ГАЛЛЯМОВА, H.A. ШУБИНА
ВНИИ пищевой биотехнологии — филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва
Вликероводочном производстве широко применяется разнообразное плодово-ягодное сырье в виде спиртованных морсов и спиртованных соков, обеспечивающее высокие органолептические показатели готовых изделий.
Известен ряд технологических приемов предварительной обработки плодово-ягодного сырья, позволяющих более полно его использовать: механические и термические способы, обработка электрическим током, ультразвуком, ионизирующими излучениями. Все способы предварительной обработки сырья перед прессованием направлены на снижение вязкости клеточного сока, увеличение клеточной проницаемости с сохранением дренажных свойств мезги, ведь при переработке плодов и ягод, содержащих 90—95% сока, прессованием извлекается в среднем только 60-75%.
Некоторые способы позволяют максимально извлечь сок, но он, как правило, бывает низкого качества. Этого недостатка лишен ферментативный способ обработки плодов и ягод, применение которого позволяет наряду с повышением выхода сока из единицы сырья получать осветленные соки, легко подвергающиеся технологическим обработкам.
Начиная с 1970-х годов биохимический способ обработки плодово-ягодного и растительного сырья находит широкое применение в пищевой промышленности. Однако и в настоящее время исследователи и практики проявляют интерес к этому вопросу. Это связано с тем, что состав сырья (из-за изменения климатических условия, состава почвы) существенно меняется с течением времени. Кроме того, появляются новые ферментные препараты, и расширяется ассортимент выпускаемой алкогольной продукции.
Плодово-ягодное сырье очень разнообразно по своему составу, в связи с чем для эффективного применения ферментов при его переработке необходимо использовать композиции ферментов различной направленности действия. Состав мультиэнзимных композиций, эффективных для обработки различных видов сырья, также существенно зависит от того, какой продукт в конечном счете должен быть получен при этом.
Сок в плодах и ягодах находится в основном в клеточных вакуолях, протоплазме и отчасти в межклеточных пространствах и прочно удерживается живой тканью [1]. Для извлечения сока из вакуолей необходимо нарушить целостность растительной клетки, покрытой тонкой оболочкой, внутри которой заключена прото-
плазма, выстилающая внутреннюю поверхность клетки и пронизывающая клетку насквозь.
Оболочка растений-матрикс состоит из гемицеллю-лоз (глюкана, ксилана и других) и небольшого количества веществ пектиновой природы. В матрикс погружены микрофибриллы целлюлозы. Клеточные стенки содержат также белки и различные минеральные компоненты.
Структурный каркас первичной стенки составляют молекулы целлюлозы, объединенные с помощью водородных связей в микрофибриллы. В процессе деления клеток возникает протопектиновая срединная пластинка, служащая основой первичной стенке.
В межклетниках высших растений локализовано большое количество пектиновых веществ: основными элементами первичной оболочки являются арабаны и галактаны, целлюлоза, частично глюкоманнаны и пектиновые вещества, во вторичной оболочке преобладают целлюлоза, глюкоманнан и частично арабинокси-ланы [2]. В меньших количествах в растительном сырье содержатся крахмал, белки, дубильные вещества, микро- и макроэлементы, витамины.
Из высокомолекулярных веществ, входящих в состав плодов и ягод, особый интерес представляют пектиновые, которые могут быть представлены следующими веществами:
• протопектин — нерастворимый в воде полимер;
• растворимый пектин — метоксилированный полимер галактуроновой кислоты, в состав которого входят частично метоксилированный галактуронан и нейтральные полисахариды;
• пектиновая кислота — низкоэтерифицированная полигалактуроновая кислота;
• пектинаты и пектаты — соли пектиновой и пекто-вой кислот [3].
Пектиновые вещества препятствуют выходу сока из мезги, снижают ее дренажные свойства, затрудняя прессование и в дальнейшем осветление сока. В связи с этим требуется предварительная обработка мезги.
Основной процесс, протекающий при ферментативной обработке, представляет собой биокатализ высокомолекулярных веществ сырья, в первую очередь иектина.
В каждом промышленном ферментном препарате пектолитического действия всегда присутствуют сопутствующие ферменты, принимающие участие в процессах биокатализа. В зависимости от того, какое сырье подвергается обработке, а также соответственно
Таблица 1
Характеристика ферментных препаратов
Активность, ед/г Ферментный препарат
Пектиназа Целлюлаза Кислая протеаза
Общая петолитическая (ПКС) 98,4 Следы —
Эндополиметилгалактуроназная (вискозиметрически) (Эндо ПМГ) 128 Следы —
Пектинэстеразная (ПЭ) 44,4 — —
р-Глюканазная (р-глА) — 8,1 —
р-Маннаназная (р-мА) — 390 —
Целлюлолитическая (ЦА) 67,7 330 —
Протеолитическая (ПА) 0,5 0,4 30
Амилолитическая (АА) 10 — —
какой продукт должен быть получен, опытным путем должны быть подобраны композиции ферментов.
Известны многочисленные исследования по биоконверсии плодово-ягодного сырья при производстве виноматериалов, осветленных соков, соков и морсов для ликеро-водочного производства и соков с мякотью [4-9].
Тем не менее, учитывая разнообразие плодово-ягод-ного сырья, а также отличие технологий обработки сырья для получения продуктов целевого назначения, возникает необходимость проведения исследований по ферментативной обработке сырья. Особый интерес вызывает высушенное сырье, широко используемое в ликероводочной промышленности для приготовления спиртованных морсов и по структуре плодовой ткани существенно отличающееся от свежего сырья.
При высушивании сырье претерпевает глубокие физико-химические изменения, а именно происходит инактивация собственных ферментов сырья, и поэтому биохимические процессы отсутствуют. Процесс извлечения растворимых веществ из высушенного сырья существенно отличается от извлечения сока из свежего сырья. При высушивании клеточный сок концентрируется и растворимые вещества откладываются на внутренней поверхности клеточной стенки. Клетка высушенного сырья мертва, и клеточная оболочка яшгяется перегородкой, а извлечение растворимых веществ представляет собой диализ через пористую перегородку. Диффузии экстрактивных веществ через клеточную оболочку предшествует процесс проникновения экс-трагента в сырье и растворение экстрактивных веществ. Ввиду крупных размеров молекул белковых, пектиновых веществ и молекул гетерогенных комплексов диффузия экстрактивных веществ через клеточную оболочку затруднена, в связи с чем ферментативная обработка сырья перед процессом настаивания может способствовать более полному использованию сырья и интенсификации процесса настаивания.
Цель работы — исследование широко используемых при производстве ликеро-водочных напитков ВИДОВ
сырья (сушеной рябины и чернослива) по эффективности ферментативной обработки перед процессом настаивания.
Методы исследования. Физико-химические показатели сырья определяли в соответствии с методиками [10]. Характеристику ферментных препаратов проводили в соответствии с ГОСТ Р 55298-2012, ГОСТ Р 54330-2011 и ГОСТ Р 53046-2008. При определении активности ферментов пектолитического комплекса использовали в качестве субстрата пектин свекловичный с содержанием пектина 76,1 % и степенью этери-фикации 84,3%, а также пектовую кислоту. Активность целлюлотических ферментов определяли с использованием в качестве субстрата натриевой соли карбок-симетилцеллюлазы (пищевая добавка Е466), для определения активности кислых протеиназ в качестве субстрата использовали казеинат натрия, для определения активности амилолитических ферментов — крахмал.
Ферментативную обработку сушеной рябины проводили В течение 5 ч, чернослива — в течение 2 ч при температуре 40 °С, затем добавляли спирт этиловый ректификованный из расчета получения крепости 50% и соотношения сырья: экстрагент — 1:4, проводили двукратное настаивание в течение времени достаточного для достижения динамического равновесия экстрактивных веществ в твердой и жидкой фазах, сливали морс 1-го и 2-го сливов и определяли физико-хи-мические показатели морсов в соответствии с [11].
Результаты исследований и их обсуждение. По характеристике ферментных препаратов (табл. 1) можно видеть, что в препарате пектолитического действия присутствуют сопутствующие ферменты: амилолити-ческого, целлюлолитического действия и следы кислой протеазы, но не обнаружены ферменты гемицел-люлазного действия. В целлюлазе наряду с активностью целлюлотических ферментов присутствуют геми-целлюлаз, в препарате протеолитического действия сопутствующие ферменты не обнаружены.
При анализе физико-химических характеристик исследуемого сырья (чернослива и сушеной рябины)
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 2 • 2018
29
Таблица 2
Физико-химические показатели сырья
Содержание, г/100 г Кислотность в пересчете на лимонную кислоту, г/100 г Содержание высокомолекулярных веществ, мг/100г
сухих веществ общего сахара коллоидных общих фенольных белковых пектиновых
Чернослив (с учетом косточек), влажность 25%
58,1 39,7 2,07 1100,0 360,6 29,1 450
Сушеная рябина,влажность 16%
50,9 17,6 5,2 1288,0 622,3 16,0 97,8
Таблица 3
Кодирование факторов полного факторного эксперимента, %
Уровни концентраций ферментного препарата Пектиназа* Целлюлаза х2 Кислая протеаза Х3
Верхний уровень 0,1 0,5 0,1
Нижний уровень 0,02 0,1 0,02
Интервал варьирования 0,08 0,4 0,08
* Концентрация пектиназы приведена в пересчете на стандартную активность.
(табл. 2) было отмечено, что чернослив отличается более высоким уровнем пектиновых веществ, имеет большую влажность, чем сушеная рябина. В связи с этим продолжительность ферментативной обработки для чернослива, определенная опытным путем, сокращается с 5 до 2 ч из-за более быстрого проникновения раствора в сырье.
Так как процесс обработки сырья мультиэнзимны-ми композициями является многофакторным, то для определения оптимального соотношения ферментных препаратов (пектиназа, целлюлаза и кислая протеаза) был поставлен полный факторный эксперимент [12]. В табл. 3 приведено кодирование факторов.
При обработке сушеной рябины получили уравнение регрессии
У= 32,6 - 3,36^ + 2,94Х, + 1.42ЯГ,
при значимом коэффициенте А. = 1,28, из которого видно, что 3-й фактор (кислая протеаза) отрицательно влияет на процесс экстрагирования сушеной
рябины. Установлено, что для интенсификации процесса экстрагирования наиболее эффективно применение препарата целлюлазы и пектиназы на верхнем уровне, при котором извлекается максимальное количество экстрактивных веществ и органических кислот, что подтверждается данными, приведенными в табл. 4 (опыт 4).
После ферментативной обработки сырье заливали водно-спиртовой жидкостью крепостью 50% в соотношении 1:4 и проводили настаивание. Установлено, что динамическое равновесие в опытном образце наблюдали через 3 сут., в контроле — через 6 сут. Такую же динамику извлечения растворимых веществ наблюдали при втором заливе. Морсы 1-го и 2-го сливов объединяли и проводили физико-химический анализ (табл. 5 и рис. 1).
Можно видеть, что при ферментативной обработке сушеной рябины изменяются физико-химические показатели морса: содержание красящих веществ увеличивается на 14,3%, содержание пектиновых веществ в морсе сокращается в 1,8 раза, коллоидов — на 10%. В связи с изменением состава происходит улучшение технологических параметров морса: в 1,5 раза возрастает прозрачность, скорость фильтрования — в 1,7 раза, возрастает цветность, увеличивается на 10% общий выход морса. Отмечено, что в
результате ферментативной обработки происходит перераспределение групп фенольных веществ: содержание лейкоантоцианов увеличивается на 10%, вани-линреагирующих фенольных веществ — примерно на 10%.
Лейкоантоцианы, или флавандиолы-3,4, легко окисляются и играют положительную роль, обладая антиокислительной способностью, задерживая окисление аскорбиновой кислоты. В определенных усло-
Таблица4
Влияние ферментативной обработки на извлечение растворимых веществ
Опыт Внесено препаратов, % Извлечено растворимых веществ, г/100 см3 Прозрачность, %
пектиназы целлюлазы экстрактивных веществ органических кислот
1 0,02 0,1 14,2 15,7 55,0
2 0,1 0,1 15,0 1,6 58,0
3 0,02 0,5 14,8 1,59 55,0
4 0,1 0,5 16,2 1,80 62,0
Контроль — — 14,0 1,50 40,0
Таблица 5
Физико-химические показатели рябинового морса
Показатель Контроль Опыт
Кислотность, г/100 см3 0,69 0,70
Экстрактивность, г/100см3 7,0 7,2
Общие фенольные вещества, мг/дм3 1400,0 1400,0
Скорость фильтрования, см3 в 2 мин 40,0 69,0
Белковые вещества, мг/дм3 9,1 15,8
Цветность, ¿.=490 нм, й=5мм 0,53 0,61
Прозрачность, % 29,0 43,5
Таблица 6
Физико-химические показатели черносливового морса
Показатель Контроль Опыт
Кислотность, г/100 см3 0,43 0,49
Экстрактивность, г/100 см3 12,3 12,6
Общие фенольные вещества, мг/дм3 1125,0 1125,0
Сумма высокомолекулярных веществ, мг/дм3 1413,5 425,1
Скорость фильтрования, см3 в 2 мин 40,0 84,0
Прозрачность, % 22,0 38,0
Опыт
Щ Ванилинреагирующие фенольные вещества | Красящие вещества Щ Лейкоантоцианы
Пектиновые вещества ;_, Коллоиды
Рис. 1. Изменение физико-химических показателей рябинового морса при ферментативной обработке
Опыт
Контроль
Щ Ванилинреагирующие фенольные вещества Щ Красящие вещества Ц Лейкоантоцианы Пектиновые вещества Ц Белковые вещества Рис. 2. Изменение физико-химических показателей черносливового морса при ферментативной обработке
виях лейкоантоцианы переходят в окрашенные формы — антоцианы [13]. Что касается группы вани-линреагирующих фенольных веществ, к которым относятся катехины и процианидины, которые, обладая способностью к конденсации с альдегидами, участвуют в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в полуфабрикатах и далее в напитках, отмечено, что в опыте происходит незначительное увеличение этих веществ по сравнению с контролем.
Эффективность действия композиций ферментов при обработке чернослива (температура 40 °С, продолжительность 2 ч) определяли по содержанию экстрактивных веществ и органических кислот. В результате расчета данных, полученных при постановке полного факторного эксперимента, получено уравнение регрессии:
Г= 6,4 + 0,76^ - ОЗЗед ■
0,29^
при значимом коэффициенте Ь{ - 1,86.
Данные уравнения свидетельствуют о том, что определяющая роль в процессе принадлежит препарату пектолитического действия. При увеличении дозы других препаратов процесс экстрагирования ухудшается. Лучшие результаты получены при внесении пек-тиназы на верхнем уровне в сочетании с целлюлазой. Было отмечено, что обработка чернослива только кислой протеазой ухудшает процесс отделения морса от твердой фазы.
Полученные данные по физико-химическим показателям (табл. 6, рис. 2) свидетельствуют о том, что в черносливовом морсе, приготовленном с ферментативной обработкой, содержание высокомолекуляр-
ных веществ в 3,4 раза ниже, чем в контроле, а пектиновых веществ в опыте в 3,6 раза ниже, чем в контроле.
Отмечено увеличение скорости фильтрования в 2 раза и общий выход морса был в 2 раза больше, чем в контроле. Продолжительность настаивания составила 2 сут. при первом заливе и 2 сут. при втором заливе, в то время как в контроле для установления динамического равновесия растворимых веществ в твердой и жидкой фазах требуется не менее 6 суток при первом и втором заливах.
При сравнении исследуемых видов сырья можно сделать вывод о том, что ферментативная обработка чернослива была более эффективна, чем обработка сушеной рябины, что, очевидно, объясняется различием их физико-химического состава. Чернослив, по сравнению с рябиной, содержит большее количество пектиновых веществ и веществ коллоидной природы. Выводы.
1. Проведенные исследования показали эффективность использования мультиэнзимных композиций (пектиназы и целлюлазы) для обработки сушеной рябины и чернослива при приготовлении морсов.
2. Полуфабрикаты, полученные с предварительной обработкой сырья, перед настаиванием легче фильтруются, выход морса увеличивается, и можно предположить, что напитки, приготовленные с использованием таких морсов, будут более стабильны при хранении.
Исследования проведены за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук (тема № 0529-2014-0112).
Литература
1. Bonner, J. (ed.). Plant biochemistry / J. Bonner. J. E. Varner // Elsevier. - 2012. - P. 20-22.
2. Hilz, H. Cell wall polysaccharides in black currants and bilberries characterization in berries, juice and press cake / H. Hilz // Carbohydrate Polymers. — 2005. — У. 59. — № 4. — P. 477-488.
3. Эванс, Дж. А. Замороженные пищевые продукты: производство и реализация / Дж. А. Эванс. — СПб.: Профессия, 2010.-440 с.
4. Волчок, А. А. Новые мультиферментные комплексы для деструкции полисахаридов плодового сырья в условиях винодельческого производства // Диссертация на соискание уч. ст. канд. техн. наук. — М., 2016.
5. Траубенберг, С. Е. Применение биотехнологических приемов для переработки ягод красной смородины и брусники / С. Е. Траубенберг [и др.] // Известия вузов. Пищевая технология. — 2008. — № 2-3.
6. Агеева, Н. М. / Влияние ферментных препаратов на биополимерный комплекс плодовых соков / Н. М. Агеева, Л. В. Гнетько, Т. А. Белявцева // Виноделие и виноградарство. - 2011. - № 4. - С. 24-25.
7. Алексеенко, Е. В. Ферментативная биоконверсия плодово-ягодного сырья: биохимические аспекты и практическое применение / Е. В. Алексеенко // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2012. — № 3. — С. 49-52.
8. Овсянникова, Е.А. Разработка комплексного подхода к переработке дикорастущих ягод клюквы и брусники / Е.А. Овсянникова // Диссертация на соискание уч. ст. канд. техн. наук. — Кемерово, 2014.
9. Курбатова, Е. И. Разработка биотехнологического процесса получения полуфабрикатов ликероводочных изделий на основе ферментативной обработки плодово-ягод-ного сырья / Е. И. Курбатова // Автореферат на соискание уч. ст. канд. техн. наук. — М., 2005.
10. Полыгалина, Г. В. Технохимический контроль спиртового и ликероводочного производства / Г. В. Полыгалина. — М.: Колос, 1999. - 334 с.
11. Гержикова, В. Г. Методы технохимического контроля в виноделии, 2-е изд. / В. Г. Гержикова (под редакцией). — Симферополь: Таврида. 2009. — 304 с.
12.Меледина, Т. В. Методы планирования и обработки результатов научных исследований / Т. В. Меледина, М. М. Данина. - СПб.: ИТМО, 2015. - 110 с.
13. Валуико, Г. Г. Технология виноградных вин / Г. Г. Валуй-ко. — Симферополь: Таврида, 2001. — 624 с.
References
1. Bonner, J. (ed.). Plant biochemistry / J. Bonner, J. E. Varner // Elsevier. — 2012. — P. 20-22.
2. Hilz, H. Cell wall polysaccharides in black currants and bilberries characterization in berries, juice and press cake / H. Hilz // Carbohydrate Polymers. — 2005. — V. 59. — № 4. — P. 477-488.
3. Jevans, Dzh.A. Zamorozhennye pishhevye produkty: proiz-vodstvo i realizacija / Dzh.A. Jevans. — SPb.: Professija, 2010.-440 s.
4. Volchok, A. A. Novye mul'tifermentnye kompleksy dlja destrukcii polisaharidov plodovogo syr'ja v uslovijah vinodel'cheskogo proizvodstva // Dissertacija na soiskanie uch. st. kand. tehn. nauk. — M., 2016.
5. Traubenberg, S. E. Primenenie biotehnologicheskih priemov dlja pererabotki jagod krasnoj smorodiny i brusniki / S. E. Traubenberg [i dr.] // Izvestija vuzov. Pishhevaja teh-nologija. - 2008. - № 2-3.
6. Ageeva, N. M. / Vlijanie fermentnyh preparatov na biopoiim-ernyj kompleks plodovyh sokov / N. M. Ageeva. L. V. Gnet'ko, T.A. Beljavceva // Vinodelie i vinogradarstvo. — 2011. — № 4. - S. 24-25.
7. Alekseenko, E. V. Fermentativnaja biokonversija plodovo-jag-odnogo syr'ja: biohimicheskie aspekty i prakticheskoe primenenie / E. V. Alekseenko // Hranenie i pererabotka sel'hoz-syr'ja. - 2012. - № 3. - S. 49-52.
8. Ovsjannikova, E.A. Razrabotka kompleksnogo podhoda k pererabotke dikorastushhih jagod kljukvy i brusniki / E.A. Ovsjannikova // Dissertacija na soiskanie uch. st. kand. tehn. nauk. — Kemerovo, 2014.
9. Kurbatova, E. I. Razrabotka biotehnologicheskogo processa poluchenija polufabrikatov likerovodochnyh izdelij na osnove fermentativnoj obrabotki plodovo-jagodnogo syr'ja / E.I. Kurbatova // Avtoreferat na soiskanie uch. st. kand. tehn. nauk. - M„ 2005.
10. Polygalina, G. V. Tehnohimicheskij kontrol' spirtovogo i liker-ovodochnogo proizvodstva / G. V. Polygalina. — M.: Kolos, 1999.-334 s.
11. Gerzhikova, V. G. Metody tehnohimicheskogo kontrolja v vinodelii, 2-e izd. / V. G. Gerzhikova (pod redakciej). — Simferopol': Tavrida, 2009. - 304 s.
12.Meledina, T. V. Metody planirovanija i obrabotki rezul'tatov nauchnyh issledovanij / T.V. Meledina, M.M. Danina. — SPb.: ITMO, 2015.-110 s.
13. Valujko, G. G. Tehnologija vinogradnyh vin / G. G. Valujko. — Simferopol': Tavrida, 2001. — 624 s.
Влияние ферментативной обработки на процесс производства спиртованных морсов из сушеного сырья
Ключевые слова
кислая протеаза; мультиэнзимные композиции; пектиназа; полный факторный эксперимент; спиртованные морсы; целлюлаза.
Реферат
Традиционный способ получения спиртованных морсов — двукратное настаивание дробленого сырья с водно-спиртовой жидкостью различной крепости. Процесс экстрагирования растворимых веществ является длительным процессом: при двукратном настаивании для сушеного сырья он составляет от 12 до 24 сут. Для ускорения процесса экстрагирования и более полного истощения сырья известен биохимический способ предварительной обработки плодово-ягодного сырья. Однако эффективность биоконверсии сушеного плодово-ягодного сырья изучена недостаточно. Цель работы — подбор мультиэнзимных композиций с использованием препаратов различной направленности действия для эффективной обработки сушеной рябины и чернослива. Методом математического планирования эксперимента подобраны мультиэнзимные композиции из препаратов пектолитического, целлюло-литического и протеолитического действия для предварительной обработки сушеной рябины и чернослива перед проведением процесса настаивания. Ферментативную обработку сушеной рябины проводили в течение 5 ч, чернослива — в течение 2 ч при температуре 40 °С. затем добавляли спирт этиловый ректификованный из расчета получения крепости 50% и соотношения сырье :экстра-гент — 1:4, проводили двукратное настаивание в течение времени, достаточного для достижения динамического равновесия экстрактивных веществ в твердой и жидкой фазах, сливали морс 1-го и 2-го сливов и определяли физико-химические показатели морсов (кислотность, экстракгивность, общие фенольные вещества, скорость фильтрования, белковые вещества, цветность, прозрачность). Отмечена высокая эффективность действия мультиэнзимных композиций. Биоконверсия сушеного сырья позволяет улучшить дренажные свойства мезги, увеличить выход морсов с более высоким содержанием экстрактивных веществ, более прозрачных со скоростью фильтрования в 1,7-2 раза выше, чем в контроле. Улучшение технологических параметров морсов позволит в дальнейшем получить легко фильтруемые, прозрачные напитки с увеличением сроков их стабильности при хранении.
Авторы
Воробьева Елена Викторовна, канд. биол. наук; Абрамова Ирина Михайловна, д-р техн. наук; Головачева Наталья Евгеньевна, канд. техн. наук; Морозова Светлана Семеновна, канд. хим. наук; Галлямова Любовь Павловна; Шубина Наталья Александровна ВНИИ пищевой биотехнологии —
филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4 Б, i-abramova@mail.ru, Elena.vorobeva.41 @mail.ru, golovacheva.otlvp@mail.ru, morozova.otlvp@mail.ru, Galliamova.luba@yandex.ru, natalia.shubina2014@yandex.ru
The Influence of Enzymatic Treatment on the Process of Producing Alcoholized Fruit Drinks from Dried Raw Materials
Key words
acid protease; multienzyme compositions; pectinase; complete factorial experiment; alcoholic fruit drinks; cellulose.
Abstract
The traditional method of obtaining alcoholic drinks is a two-time infusion of crushed raw materials with water-alcohol liquid of different strength. The process of extraction of soluble substances is a long process: with a double infusion for dried raw materials, it is from 12 to 24 days. To speed up the process of extraction and more complete depletion of raw materials known bio-chemical method of pretreatment of fruit and berry raw materials. However, the effectiveness of bioconversion of dried fruit and berry raw materials has not been studied enough. The aim of the work is the selection of multi-enzyme compositions using drugs of different directions of action for the effective treatment of dried Rowan and prunes. The method of mathematical planning of the experiment selected multi-enzyme compositions of preparations pectolytic, cellulolytic and proteolytic action for pretreatment of dried Rowan and prunes before the infusion process. Enzymatic processing of dried rowan was carried out for 5 hours, prunes — for 2 hours at 40 °C, then ethyl rectified alcohol was added from the calculation of obtaining a strength of 50% and the ratio of raw materials :extractant — 1:4, double insisting in the course of time is sufficient to achieve a dynamic equilibrium of the extractive substances in the solid and liquid phases, the morphs of the 1st and 2nd plums were drained and the physicochemical parameters of the fruit were determined (acidity, extractivity, total phenolic substances, speed of filtration, protein substances, color, transparency). The high efficiency of multi-enzyme compositions is noted. Bioconversion of dried raw materials allows to improve drainage properties of pulp, to increase the yield of fruit drinks with a higher content of extractives, more transparent at a filtration rate 1.7-2 times higher than in control. Improvement of technological parameters of fruit drinks will allow to receive easily filtered, transparent drinks with increase in terms of their stability at storage further.
Authors
Vorob'eva Elena Viktorovna, Candidate of Biological Sciences; Abramova Irina Mihajlovna, Doctor of Technical Sciences; Golovacheva Natal'ja Evgen'evna, Candidate of Technical Sciences; Morozova Svetlana Semenovna, Candidate of Chemical Sciences; Galljamova Ljubov' Pavlovna; Shubina Natal'ja Aleksandrovna
All-Russian Research Institute of Food Biotechnology is a Branch of the Federal Research Center of Food, Biotechnology and Food Safety, 4 B Samokatnaya St., Moscow, 111033, Russia, i-abramova@mail.ru, Elena, vorobeva.41 @mail.ru, golovacheva.otlvp@mail.ru, morozova.otlvp@mail.ru, Galliamova.luba@yandex.ru, natalia.shubina20i 4@yandex.ru
