Научная статья на тему 'Влияние физико-химических методов обработки водно-спиртовых смесей и дубовой древесины на эффективность получения компонентов виски'

Влияние физико-химических методов обработки водно-спиртовых смесей и дубовой древесины на эффективность получения компонентов виски Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
807
137
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Востриков С. В., Новикова И. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние физико-химических методов обработки водно-спиртовых смесей и дубовой древесины на эффективность получения компонентов виски»

тетических полимерных материалов // Экология микроорганизмов и продукты их обмена. - Вильнюс. 1983. - С. 79-82.

9. Яковлева М.Б., Усайте И.А. Влияние посевного материала и условий культивирования на протеолитическую активность Т'пегтоасипотусе$ уи1ёаги> РА П 4 а /'/ Прикл. биохимия и микро-биол. - 1981. - 17. - Вып. 1. - С, 96-101.

10. ГОСТ 20264.2-74. Препараты ферментные. Метод определения протеолитической активности. - М.: Изд-во стандартов, 1975.

11. Nickerson W.J., Noval J.J., Robison R.S. Keratinase. 1. Properties of the ensime conjugate elaborated by strcptomyces fradiae // Biochem. Biophys. Acta. - 1963. - 77. - P. 73 - 86.

12. Красильников H.A. Лучистые грибки. - M: Наука, 1970. - 534 с.

Кафедра технологии мяса и мясных продуктов . •

Поступила 06.12.01 г.

663.53.002.2

* ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ' ; ВОДНО-СПИРТОВЫХ СМЕСЕЙ И ДУБОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ ; НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВИСКИ ,

С. В. ВОСТРИКОВ, И. В. НОВИКОВА

Воронежская государственная технологическая академия

Ускоренное созревание крепкоалкогольных спиртных напитков может быть достигнуто с помощью искусственных приемов старения, таких как озонирование и ультразвуковая обработка [1].

Химическая и термическая обработка древесины дуба - основного источника образования соединений, формирующих специфический букет и аромат спиртных напитков, оказывает существенное влияние на изменение состава и качества полученных из нее экстрактов [2].

Исследовали влияние способа обработки дубовой древесины и действия ультразвука на интенсивность экстрагирования из нее веществ, а также воздействие озона на состав и количество примесей в водно-спиртовой смеси, используемой для настаивания. Проводили сравнивание экстрактов эталонного образца виски и полуфабрикатов по содержанию примесей и органолептическим показателям.

Для экстракции веществ из дубовой стружки использовали спирт-сырец, полученный из зернового сырья, разбавленный дистиллированной водой до крепости 50% об.

Дубовую стружку получали из наружных слоев древесины дуба черешчатого. Фракции частиц с размерами 1,5-2,5 мм выделяли путем рассева стружки на ситах. Экстракцию веществ проводили из древесных частиц, обработанных различными способами, и из повторно используемой стружки, которую получали следующим образом: необработанную стружку заливали водно-спиртовым раствором с концентрацией спирта 60% об., выдерживали в течение 10 сут, затем отделяли от раствора и высушивали в сушильном шкафу при температуре 120°С. При термической обработке стружку выдерживали в течение 24 ч при температуре 140°С в сушильном шкафу, затем вымачивали в горячей воде, сушили, снова обрабатывали в течение 30 ч при температуре 140°С. Химическую обработку стружки производили в течение 1 ч горячим 1%-м рас-

твором кальцинированной соды, затем выдерживали ее в 2%-м растворе серной кислоты в течение 1-2 ч, после чего промывали сначала горячей, затем холодной водой [3].

Массовая концентрация дубовой стружки в вод-но-спиртовом растворе составляла во всех опытах 2%.

Для озонирования сортировки применяли экспериментальную установку, обеспечивающую контроль подачи и количества озона. При исследовании влияния ультразвуковых колебаний на показатели настоев использовали ультразвуковой диспергатор УЗДН-2Т.

Качественное и количественное содержание примесей определяли на лабораторном хроматографе ЛХМ-80 [4].

Об эффективности извлечения веществ из дубовой стружки судили по цветности экстрактов, которую определяли фотоэлектроколориметрическим методом. Профильтрованный образец экстракта помещали в кювету на 5 мм и измеряли оптическую плотность на ФЭК-56 со светофильтром № 4 при длине волны 440 нм. По калибровочной кривой, характеризующей зависимость оптической плотности от концентрации раствора йода, определяли цветность экстракта в см' 0,1 н. раствора йода на 100 см3 экстракта [5].

Эксперименты проводили при температуре 45°С, ультразвуковую обработку экстрактов осуществляли с частотой 22 кГц каждые 30 мин в течение 5 мин. После залива дубовых стружек водно-спиртовым раствором производили предварительное настаивание в течение 16 ч без ультразвуковой обработки.

Результаты показывают (табл. 1), что при использовании ультразвука процесс экстракции проходит с большей интенсивностью. При обычном настаивании на необработанной стружке максимальное значение цветности наблюдали на 10-е сут. При настаивании с применением ультразвука процесс экстракции завершился через 10 ч. За счет обработки ультразвуком происходят увеличение взаимодействия между веществами, содержащимися в древесине, и спиртом, а также

физические изменения связей между молекулами спирта и воды, что обеспечивает смягчение вкуса и аромата экстракта.

Таблица I

Способы обработки дубовой стружки

Показатели без обработки терми- ческая щелочная повторно иепол ь-зуемая стружка

С применением ультразвука

Время обработки, ч 10 10 10 10

Цветность, см'' 0,1 н. р-ра 12/109 см3 1,258 1,455 1,280 0,754

Без применения ультразвука

Время обработки,ч 240 240 240 240

Цветность, см3 0,1 н. р-ра12/Ю0 см3 1,019 1,232 1,120 0,488

При настаивании на термически обработанной стружке из древесины экстрагировалось большее количество цветных веществ, чем при настаивании на стружке, обработанной другими способами. По-видимому, обработанная таким образом древесина содержит увеличенное количество полиуроновой кислоты, лигнина и полифенольных соединений, извлекаемых экстрагентом в первую очередь. Эти изменения связаны с ускорением окислительных реакций, происходящих во время термической обработки древесины. При обработке щелочью и кислотой изменению подвергается лишь тонкий поверхностный слой древесины, а экстракция веществ из глубинных слоев затруднена.

Экстрагирование веществ из повторно используемой стружки происходило с меньшей интенсивностью. Однако вкусовые качества экстракта были значительно лучше других образцов. В экстракте отсутствовали вкус молодого дуба и горечь, присущие образцам настоев на необработанной древесине и в меньшей степени другим образцам.

Для интенсификации созревания экстрактов использовали озонирование. Под действием озона, являющегося сильнейшим окислителем, экстрагируемые из древесины дуба продукты гидролиза лигнина, дубильные вещества, полисахариды, липиды подвергаются окислению и деструкции, что ускоряет процесс старения спиртных напитков [6].

При исследовании влияния озонирования эксперименты проводили следующим образом: водно-спирто-вую смесь крепостью 50% об. подвергали действию озона в течение 5, 15, 30 мин, затем настаивали в течение 7 сут на повторно используемой стружке. Во втором варианте настаивания озонирование образца вели каждый день по 5 мин в течение 7 сут.

Установлено, что концентрация примесей ГФЭС с увеличением времени озонирования возрастает. Видимо. под действием озона происходит окисление этилового спирта с образованием ацетальдегида, который, в

свою очередь, окисляется до уксусной кислоты. Аце-тальдегид и кислоты с этиловым спиртом образуют ацетали и эфиры. Однако все эти соединения летучи, поэтому увеличение их концентрации в растворе происходит не так явно, как метанола.

Под действием озона изменилось также содержание высших спиртов. Их количество в процессе окисления увеличивается, так как они менее летучи и концентрируются в результате испарения этилового спирта и воды, а также за счет реакций алкоголиза эфиров, в результате которых происходит освобождение высших спиртов, медленно окисляющихся до альдегидов. С увеличением продолжительности действия озона происходит разрыв связей в высших спиртах, окисление радикалов и образование метанола.

Анализ полученных результатов свидетельствует, что увеличение продолжительности озонирования приводит к возрастанию в исследуемых экстрактах концентрации примесей ГФЭС, метанола и высших спиртов, в большей степени изоамилола.

Таблица 2

Соде ржание примесей, %об. -10'3

Образцы Метанол ГФЭС Сивушная фракция Сумма примесей

Озонированные экстракты: Д7 5 мин 1,19 0,59 32,11 • • ’ V.V; 33,90

15 мин 1,62 0,66 33,54 35,82

30 мин 1,92 0,79 38,78 41,49

ежедневно по 5 мин 2,55 0,90 75,37 78,82

Эталон 2,30 0,77 33,30 36,37

Проводили сравнение экстрактов и эталонного образца виски Jonnie Walker по сумме исследуемых видов примесей (табл. 2).

Из таблицы видно, что наиболее близки по показателям к эталону образцы экстрактов после 5 и 15 мин обработки озоном. Озонирование в течение 30 мин и ежедневная обработка по 5 мин приводит к нежелательному увеличению количества примесей, особенно высших спиртов и метанола, а также к ухудшению органолептических качеств экстрактов. В образцах, подвергавшихся ежедневному озонированию, концентрация примесей ГФЭС на 17,2%, сивушной фракции - на 126,3%, метанола - на 10,8% больше, чем в эталонном образце.

выводы ........ -

I

1. Термическая обработка дубовой стружки в сочетании с ультразвуковым воздействием позволяет сократить продолжительность экстракции веществ из древесины по сравнению с обычным настаиванием как для получения дубовых экстрактов, используемых при ускорении созревания различных спиртных напитков,

так и для производства экстрактов-полуфабрикатов виски.

2. Экстракты, полученные при настаивании на повторно используемой стружке, обладают лучшими органолептическими показателями, чем другие образцы, для получения которых использовали термически обработанную древесину и стружки, обработанные щелочью.

3. Обработка сортировки озоном более 15 мин приводит к нежелательному увеличению в экстрактах концентрации метанола, примесей ГФЭС и сивушной фракции, а также к ухудшению вкуса и аромата экстрактов.

4. Озонирование сортировки в течение 5 мин и последующее настаивание на повторно используемой дубовой стружке позволяет сократить время «старения» и обеспечить получение экстракта-полуфабриката вис-

ки, близкого по органолептическим показателям и содержанию примесей к эталонному образцу.

ЛИТЕРАТУРА

1. Скурихин И.М. Химия коньячного производства. - М.; Пищевая пром-сть, 1968.

2. Мнджоян Е.Л. Обработка древесины и качество конья-ка//Пищевая пром-сть. - 1990,-№ 11.

3. Малтабар В.М., Фертман Г.И. Технология коньяка. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Пищевая пром-сть, 1971.

4. Столяров Б.В., Савинов И.М., Витенберг А.Г. Руководство к практическим работам по газовой хроматографии. - М.: Химия, 1978. -С. 203-205.

5. Мальцев П.М. Химико-технологический контроль производства солода и пива. - М.: Пищевая пром-сть, 1976.-447 с.

6. Литвак B.C., Осипова В.ГІ. Резервуарное хранение коньячных спиртов. -М.: Пищевая пром-сть, 1978. - 51 с.

Кафедра технологии бродильных ■. г.-

производств и виноделия

Поступила 08,05.01 г. " ,

631.563.8

ФИЗИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В КОРНЕПЛОДАХ МОРКОВИ, ОБРАБОТАННОЙ КОНСЕРВАНТОМ

С.В. ДЕМЧЕНКО, Ю.Ф. РОСЛЯКОВ, Р.А. ОГАНЯНЦ

Кубанский государственный технологический университет СПК «Краснодарский»

Основная причина, затрудняющая организацию хранения овощей и плодов, - содержание в них большого количества воды, что усиливает интенсивность обмена веществ в клетках и тканях. Подавляющая часть воды находится в свободной подвижной форме и отвечает не только за обмен веществ, но и за повышенную чувствительность продуктов к воздействию окружающей среды [1].

При хранении все плоды и овощи подвержены порче, обусловленной в основном тремя причинами: потерей воды, изменениями химического состава и метаболизма, а также загниванием, вызванным патогенами. Относительное значение каждой из этих причин варьирует от вида и сорта продукции, поэтому при хранении любой культуры необходимо устранять наиболее важные источники потерь [2]. При этом, однако, могут создаваться условия, усиливающие другую форму порчи. Например, высокая относительная влажность воздуха приводит к уменьшению потерь воды корне-

плодами моркови при хранении, но может активировать гниение. Поэтому надо искать вариант, при котором общая сумма потерь, обусловленных всеми причинами, сводилась бы к минимуму.

Хранение моркови требует предотвращения бактериальных и грибковых болезней, а также увядания корнеплодов.

На кафедре биохимии и технической микробиологии КубГТУ разработан способ хранения корнеплодов моркови, обработанных водным раствором пропионб-вой кислоты (ПК), которая является эффективным консервантом [3]. Предложенный способ был проверен на базе СПК «Краснодарский». • .

Морковь обрабатывали 0,2%-м водным раствором ПК один раз в 2 сут. Контролем служили корнеплоды, орошаемые водой и без орошения.

В процессе хранения определяли убыль массы [4], содержание сухих веществ (ГОСТ 8756.2-70), кислотность (ГОСТ 8756.15-70), содержание аскорбиновой кислоты (ГОСТ 24556-81), общий каротин [4], активность полифенолоксидазы и липоксигеназы [5].

-; . .' . - \> Таблица 1

Убыль массы, % Содержание СВ, %

Образец 10 20 30 40 50 60 0 10 | 20 ™ 1 ■>0 1 40 ... эи 60

Контроль: без орошения 0,9 2,5 4,0 5,2 7,1 8,6 17,4 19,7 20,8 20,3 19,5

орошаемый -1,8 -3,5 -5,9 -6,9 -9,1 -10,6 17,4 17,9 18,2 18,2 16,8 16,6 16,6

Опыт -2,4 -4,1 -6,5 -7.7 -9,9 -11.4 17,4 18,8 18.6 18,2 18,0 17,4 16,8

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.