CC BY
48УДК 663.31
Ширшова А. А., Блягоз А. Р., Агеева Н. М., Сосюра Е. А. Shirshova A. A., Blyagoz A. R., Ageeva N. M., SosYura E. A.
ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СОРТОВ ЯБЛОК НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СБРОЖЕННЫХ СОКОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФРУКТОВЫХ ВИН
INFLUENCE OF CHEMICAL COMPOSITION OF VARIETIES OF APPLES ON THE PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF FERMENTED JUICE FOR THE PRODUCTION OF FRUIT WINES
Яблоки являются основным сырьем для приготовления фруктовых вин. Сидр - напиток с многовековой историей сегодня переживает новую волну признания в мире. Цель работы - установить влияние химического состава сортов яблок на физико-химические показатели сброженных соков для производства сидров. Массовую концентрацию органических кислот определяли метод капиллярного электрофореза (Капель 103), сухие вещества и сахара - рефрактометрическим методом, массовую концентрацию фенольных соединений - колориметрическим методом.
В результате исследования установлено, что яблоки исследуемых сортов накапливают достаточно высокие количества сахаров от 10 до 12,9 %, при которых в сброженных соках обеспечивается необходимое количество этанола для получения сидровых виноматериалов. Максимальное содержание сухих веществ отмечено в сортах Мильтош и Корей. Качественный состав органических кислот обусловливается сортовыми особенностями яблок. В результате сбраживания соков концентрация яблочной кислоты снизилась, молочной - заметно возросла, что привело к смягчению вкуса сброженного сока и улучшению его органолеп-тических характеристик. В сравнении со свежими соками увеличилось количество уксусной кислоты, являющейся вторичным продуктом алкогольного брожения. Концентрация лимонной кислоты не претерпевала существенных изменений. Суммарная концентрация фенольных веществ в свежем соке находилась в пределах 168-170 мг/дм3 в сортах Мильтош и Кальвиль и до 285 мг/дм3 в соке сорта яблок Джонатан. При сбраживании концентрация фенольных соединений уменьшалась во всех сброженных соках в сравнении со свежими. Наибольшее содержание суммы фенольных соединений выявлено в сброженных соках из сорта яблок Джонатан, а наибольшее содержание танинов выявлено в сброженных соках из сорта яблок, имеющих окрашенную кожицу - это Джонатан и Айдаред.
Ключевые слова; фруктовые вина, сидры, сорта яблок, яблочные виноматериалы, сухие вещества, органические кислоты, фенольные вещества.
Apples are the main raw material for the preparation of fruit wines. Cider - drink with a long history is experiencing a new wave of recognition in the world. Objective is to establish the influence of the chemical composition of varieties of apples on the physical and chemical properties for the production of fermented juice ciders. The mass concentration of organic acids was determined by capillary electrophoresis (Capel 103), solids and sugar refractometer method, the mass concentration of phenolic compounds, colorimetric method.
As a result it was found that studied apple accumulate relatively high amounts of sugar from 10 to 12.9 %, while that in the fermented juices provided the required amount of ethanol to produce cider wine. The maximum solids content mentioned in grades Miltosh and Korah. The qualitative composition of organic acids is determined by the varietal characteristics of apples. As a result of fermentation juice malic acid concentration dropped, lactic markedly increased, leading to softening of the taste of the fermented juice and to improve its organoleptic characteristics. Compared with fresh juices increased amount of acetic acid, a byproduct of alcoholic fermentation. The concentration of citric acid did not undergo significant changes. The total concentration of phenolic compounds in fresh juice is in the range 168-170 mg/dm3 in grades Miltosh and Calville and up to 285 mg/dm3 in the juice of apples, Jonathan. During the fermentation the concentration of phenolic compounds decreased in all fermented juices compared to fresh juices. The highest content of total phenolic compounds found in fermented juice of apples, Jonathan, and the highest content of tannins found in fermented juices of apples with colored skin-is Jonathan and Idared.
Key words: fruit wine, cider, apples, apple wine materials, solids, organic acids, phenolic substances.
Ширшова Анастасия Александровна -
кандидат технических наук,
научный сотрудник
НЦ «Виноделие» ФГБНУ СКЗНИИСиВ
г. Краснодар
Тел.: 8-918-398-10-56
Е-mail: [email protected]
Блягоз Аслан Русланович -
кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры технологии, машин и оборудования пищевых производств
Майкопский государственный технологический
университет
г. Майкоп
E-mail: [email protected]
Shirshova Anastasiya Aleksandrovna -
Candidate of Technical Sciences, Research Associate of SC «Wine-making» State Scientific Institution North-Caucasian Zonal Research Institute of Horticulture and Viticulture Krasnodar
Tel.: 8-918-398-10-56
Е-mail: [email protected]
Blyagoz Asian Ruslanovich -
Candidate of Technical Sciences,
Senior Lecturer
of Department of technology,
machinery and equipment for food industry
Maikop State Technological University
Maikop
E-mail: [email protected]
46
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
Агеева Наталья Михайловна -
доктор технических наук, профессор,
главный научный сотрудник
НЦ «Виноделие» ФГБНУ СКЗНИИСиВ
г. Краснодар
Тел.: 8-861-575-70-4
E-mail: [email protected]
Сосюра Елена Алексеевна -
кандидат технических наук, доцент кафедры производства и переработки продуктов питания из растительного сырья
Ставропольский государственный аграрный университет г. Ставрополь Teл.: 8-903-419-49-42 E-mail: [email protected]
Ageeva Natalya Mihaylovna -
Doctor in Technical Sciences, Professor, Chief Researcher of SC «Winemaking» State Scientific Institution North-Caucasian Zonal Research Institute of Horticulture and Viticulture Krasnodar
Теl.: 8-861-575-70-4 E-mail: [email protected]
Sosуura Elena Alekseevna -
Candidate of Technical Sciences,
Associate Professor of Department of the production
and processing of food from plant material
Stavropol State Agrarian University
Stavropol
Tel.: 8-903-419-49-42 E-mail: [email protected]
Яблоки являются основным сырьем для изготовления фруктовых (плодовых) вин [4], в том числе и сидров. Лучшими для производства фруктовых вин являются яблоки осенних и зимних сортов, так как они накапливают больше сахаров, кислот и дубильных веществ, чем летние. Сидр - напиток с многовековой историей в настоящее время переживает новую волну признания. Сегодня мировое потребление сидров составляет порядка 2,1 млрд литров в год [8]. Этот напиток всегда был популярен во Франции, Англии, Германии, Испании. В последние годы популярность сидров растет и в Финляндии, Швеции, Австралии, Канаде, Северной Америке [3]. В Российской Империи сидр появился в 1890 году, получив всеобщее одобрение, стал светским напитком, потеснив даже шампанское. В начале XX века в ресторанах Москвы и Санкт-Петербурга подавали до восьми видов яблочного вина. Но эпоха некачественных продуктов из категории «плодово-ягодных вин», к сожалению, подорвала к нему доверие потребителей, а самое главное - снизила объемы производства.
В настоящее время в России сидр можно готовить из сброженного яблочного сусла или сброженного восстановленного яблоч-
ного сока (виноматериалов) с насыщением или без насыщения двуокисью углерода эндогенной или экзогенной природы. Этот напиток характеризуетсясветло-янтарным цветом, легким и тонким ароматом спелых, сочных, а в некоторых случаях и карамелизированных яблок и приятным освежающим вкусом. Сидр, как и другие фруктовые вина, обладает высоким содержанием органических кислот, фенольных и минеральных веществ, витаминов и других полезных веществ, которые способны восполнить организм человека биологически ценными компонентами [5].
Объектами исследования стали яблоки летних и зимних сортов, произрастающие в Краснодарском крае, и сброженное яблочное сусло. Для определения химического состава яблочных соков и виноматериалов использовали действующие государственные и межгосударственные методики на основе капиллярного электрофореза, спектрофотокалориметрии и др.
В результате исследования химического состава яблок летних и зимних сортов (таблица 1) установлено, что яблоки исследуемых сортов накапливают достаточно высокие количества сахаров - от 10 до 12,9 %, при которых в сброженных соках обеспечивается необходимое количество этанола для получения сидро-вых виноматериалов.
Таблица 1 - Химический состав исследуемых сортов яблок
Сорта Массовая концентрация сухих веществ, % Сахара, % Массовая концентрация титруемых кислот, % Массовая концентрация фенольных веществ, мг/100г
катехины антоцианы флавонолы
Мелба (летний) 13,0 10,1 0,50 65,8 16,1 20,6
Зимние сорта
Пармен зимний золотой 16,7 11,9 0,40 80,9 12,9 9,1
Ред Делишес 16,0 12,4 0,35 127,4 18,2 11,2
Голден Делишес 15,1 11,6 0,26 105,3 7,2 15,6
Лорд Ламбурне 16,7 11,8 0,49 68,9 9,2 12,6
Ренет Симиренко 15,7 12,1 0,49 80,6 3,5 9,6
Ройал ред Делишес 17,0 13,1 0,30 101,5 16,6 16,1
Айдаред 13,6 10,5 0,60 64,0 77,7 17,5
Джонатан 16,3 12,9 0,57 114,5 9,9 12,6
Корей 14,0 10,6 0,42 56,0 61,2 25,4
Кальвиль 15,3 11,4 0,28 54,6 68,8 9,8
Мильтош 16,0 11,2 0,20 79,3 87,0 26,1
Учитывая высокую концентрацию Сахаров, органических кислот, органолептические характеристики, а также большие площади имеющихся насаждений в качестве объектов дальнейших исследований были выбраны яблоки сортов Ай-даред, Джонатан, Кальвиль, Корей и Мильтош.
Одним из важнейших показателей, по которому судят о качестве перерабатываемого сырья и времени сбора, является накопление в плодах сухих веществ, от которых зависят эффективность и направленность биохимических процессов, в том числе брожения сока [7]. Большую часть сухих веществ, содержащихся в плодах, составляют углеводы (сахара, крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества). Максимальное содержание сухих веществ отмечено в сортах Мильтош и Корей.
Вкусовые качества плодов и продуктов их переработки определяются количественным содержанием органических кислот алифатического ряда и их соотношением. Кислоты влияют на различные процессы переработки. В кислой среде не развиваются термостойкие бактерии. Яблочные соки, полученные из яблок с высоким содержанием кислот, легко осветляются. Общая кислотность плодов яблок варьирует в пределах - 0,2-1,5 % [6]. Их содержанием обусловливаются определенные вкусовые качества.
В соках свежих яблок и сброженном яблочном сусле определяли качественный и количественный состав органических кислот. Наибольшее количество яблочной кислоты выявлено в свежих соках из сортов яблок Корей (3,5 г/дм3) и Мильтош (3,3 г/дм3), лимонной - в соках из сортов Джонатан и Кальвиль, наименьшее количество лимонной кислоты - у сортов Айдаред и Корей - 0,05 и 0,06 г/дм3 соответственно (рисунок 1).
Наибольшее количество уксусной кислоты выявлено в соках из сортов яблок Мильтош и Корей. Молочная кислота в незначительных количествах идентифицирована в свежих соках, полученных из яблок сортов Корей, Кальвиль и Джонатан. В соках, приготовленных из яблок сортов Айдаред и Мильтош, наличие молочной кислоты не выявлено. Полученные данные позволяют считать, что качественный состав органических кислот обусловливается, прежде всего, сортовыми особенностями яблок.
Известно, что в процессе спиртового брожения компоненты яблочного сусла претерпевают существенные изменения. Органические кислоты являются веществами, участвующими в обмене веществ дрожжевой клетки [1]. Поэтому некоторое количество органических кислот яблочных соков потребляется дрожжами в процессе брожения. На рисунке 2 показано, что концентрация кислот в процессе брожения изменилась.
Рисунок 1 - Состав органических кислот яблочных соков
Рисунок 2 - Состав органических кислот сброженныхяблочных соков
48
,,„ „„„„, Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
Снизилось количество яблочной кислоты, которая является предшественником молочной кислоты в цикле трикарбоновых кислот - цикле Кребса, а количество молочной кислоты заметно возросло, что привело к смягчению вкуса сброженного сока и улучшению его органолеп-тических достоинств. В сравнении со свежими соками увеличилось количество уксусной кислоты, являющейся вторичным продуктом алкогольного брожения. Концентрация лимонной кислоты не претерпевала существенных изменений.
Наибольшее снижение концентрации титруемых кислот выявлено в сортах Айдаред, Джонатан и Кальвиль преимущественно за счет снижения концентрации яблочной кислоты.
Наличие полифенольных веществ в плодах очень важно с точки зрения формирования вку-
са. Основной вкус плодов обусловлен определенным сочетанием сладких, кислых, горьких и вяжущих веществ [1].
Приведенные в таблице 2 результаты исследований показали, что суммарная концентрация фенольных веществ в свежем соке находилась в пределах 168-170 мг/дм3 в сортах Мильтош и Кальвиль и 285 мг/дм3 в соке сорта яблок Джонатан.
Количественным и качественным содержанием полифенолов свежих плодов определяется качество готового продукта. Многие феноль-ные соединения являются антиоксидантами, а значит способны гасить свободнорадикальные процессы [2]. Полученные результаты показали, что массовая концентрация различных компонентов фенольного комплекса, особенно ка-техинов, варьирует в широких пределах.
Таблица 2 - Состав полифенолов исследуемых сортов яблок
Показатели Концентрация полифенолов, мг/дм3, в сортах
Айдаред Мильтош Корей Джонатан Кальвиль
Свежий сок
Сумма фенольных веществ 234 168 176 285 170
Антоцианы 65 19 21 86 28
Танины 116 102 108 118 82
Катехины 58 45 38 65 56
Сброженное сусло
Сумма фенольных веществ 220 148 156 228 158
Антоцианы 56 12 16 52 18
Танины 90 86 88 96 70
Катехины 42 36 30 54 44
Во всех сортах идентифицированы различные группы фенольных соединений. Это ан-тоцианы, танины и катехины, концентрация которых зависит от сорта яблок. Танины и катехины придают сокам полноту вкуса и типичные оттенки. Наибольшее количество танинов выявлено в сортах Айдаред и Джонатан, близкие значения танинов - в соках сортов Корей и Мильтош; наименьшее - в соке сорта Кальвиль. По концентрации катехинов выделяется сорт яблок Джонатан, далее в порядке убывания концентраций: Айдаред, Кальвиль, Мильтош и Корей.
При сбраживании концентрация фенольных соединений уменьшалась во всех сброженных соках в сравнении со свежими. Это может быть вызвано различными причинами, в том числе использованием полифенолов для раз-
вития жизнедеятельности дрожжей, сорбцией фенольных соединений поверхностью клеток дрожжей, трансформацией и реакциями полифенолов с компонентами среды.
Анализ результатов исследований свидетельствует о том, что концентрация анализируемых показателей качества яблок изменялась в зависимости от их сорта. Наибольшее содержание суммы фенольных соединений выявлено в сорте яблок Джонатан, а наибольшее содержание танинов отмечено в сортах яблок, имеющих окрашенную кожицу - это Джонатан и Айдаред. При сбраживании соков концентрация фенольных соединений уменьшалась во всех опытных образцах. Концентрация яблочной кислоты в процессе брожения уменьшалась, молочной и уксусной - возрастала, а лимонной - не претерпевала существенных изменений.
Литература
1. Блягоз А. Р. Совершенствование технологии производства российского кальвадоса в Республике Адыгея : дис. ... канд. техн. наук. Краснодар, 2010. 206 с.
2. Влияние расы дрожжей на химический со-
References
1. Blyagoz A. R. Improving technologies Russian Calvados of Republic of Adygea : dis. cand. tehn. sciences. Krasnodar, 2010. 206 p.
2. The impact of race of yeast on the chemical composition white table wines / N. M. Ageeva,
став белых столовых вин / Н. М. Агеева, А. Ю. Даниелян, Е. Н. Толмачева, Е. А. Со-сюра // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 4 (16). С. 7-11.
3. Войцеховский В. И., Токарь А. Е., Ребе-зов М. Б. Качество сидровых виноматери-алов в зависимости от сорта яблок и расы дрожжей // Вестник ЮУрГУ Сер. Пищевые биотехнологии. 2014. Т. 2. № 4. С. 42-49.
4. Литовченко А. Н., Тюрин С. Т. Справочник плодово-ягодного виноделия. Днепропетровск, 2002. 509 с.
5. Палагина М. В., Ширшова А. А. Обоснование технологии плодовых виноматериалов с учетом выбора дрожжей Saccharomyces сегеу1з1ае // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 2. С. 101-102.
6. Причко Т. Г., Чалая Л. Д., Смелик Т. Л. Технические и биохимические показатели плодов перспективных сортов яблони, выращенных в условиях юга России // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2015. № 35 (05). URL: http://journal. kubansad.ru/pdf/15/05/09.pdf (дата обращения: 09.02.2016.).
7. Ширшова А. А., Агеева Н. М., Палаги-на М. В. Оценка качества винных напитков из актинидии аргута // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2015. № 33 (03). URL: http://journal.kubansad. ru/pdf/15/03/12.pdf / (дата обращения: 09.02.2016.).
8. Этой весной вышли сидры с бузиной // DRINKS. Специализированный журнал о напитках для знатоков. URL: http://drinks. com.ua/index.php?option=%20com_conte nt&view=article&id=1630:2014-07-07-10-33-16&catid=%2062:news&Itemid=%2053 (дата обращения: 09.02.2016.).
9. Lea A. G. H., Piggott J. R. Fermented beverage production // Blackie academic & professional. 1995. Pp. 66-96.
A. Yu. Daniyelyan, E. N. Tolmacheva, E. A. Sosyura // Bulletin of agribusiness Stavropol. 2014. № 4 (16). P. 7-11.
3. Vojcehovski V. I., Tokar A. E., Rebezov M. B. Quality wine cider depending on the variety of apples and yeast race // Vestnik of YUSU. A series of «Food and Biotechnology». 2014. Volume 2. № 4. P. 42-49.
4. Litovchenko A. N., Turin S. T. Directory of fruit wine. Dnepropetrovsk : Jan, 2002. 509 p.
5. Palagina M. V., Shirshova A. A. Substantiation technologies of fruit wine with regard to the choice of the yeast Saccharomyces cerevisiae // Modern high technologies. 2013. № 2. P. 101-102.
6. Prichko T. G., Chalay L. D., Smelik T. L. Technical and biochemical indicators of promising fruits of apple varieties grown in Southern Russia // Fruit growing and viticulture in Southern Russia. 2015. № 35(05). URL: http://journal.kubansad.ru/ pdf/15/05/09.pdf
7. Shirshova A. A., Ageeva N. M., Palagina M. V. Assessment of quality wine products from Actinidia Arguta // Fruit growing and viticulture in Southern Russia. 2015. № 33(03). URL: http://journal.kubansad.ru/pdf/15/03/12.pdf
8. This spring came ciders with elder // DRINKS. Specialized magazine about drinks for the connoisseur. URL: http://drinks.com. ua/index.php?option=%20com_content& view=article&id=1630:2014-07-07-10-33-16&catid=%2062:news&Itemid=%2053
9. Lea A. G. H., Piggott J. R. Fermented beverage production // Blackie academic & professional. 1995. P. 66-96.
