CC BY
67
Зерно кукурузы Растительная добавка Крупа кукурузная Нут
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Зерно
кукурузы
Растительная
добавка
Крупа
кукурузная
Нут
Рис. 3
Проведен сравнительный анализ общего химического состава растительной добавки из смеси зерна кукурузы и нута с цельным зерном кукурузы и кукурузной крупой (рис. 3).
Применение процесса СО 2-гомогенизации для получения растительной добавки из смеси зерна кукурузы и нута позволяет сохранить большую часть витаминов, минеральных веществ, не происходит резкого сни-
жения количества белка и аминокислот, как при производстве крупы по общепринятой технологии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шаззо Р.И., Касьянов Г .И. Функциональные продук -ты питания. - М.: Колос, 2000. - 248 с.
Поступила 18.09.09 г.
APPLICATION OF CARBON C O 2-HOMOGENIZATION AT PROCESSING OF MAIZE AND CHICKPEAS GRAIN
NYU. GERASIMOVA, N.V. MAGZUMOVA
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
Obtaining of vegetative additive from maize and chickpeas grain by method of COhomogenization and studying of physical-chemical properties is researched.
Key words: maize grain, chickpeas, CO-homogenization, the size of additive particles, carbon dioxide.
663.262:663.252/.253
ВЛИЯНИЕ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ РАЗВОДКИ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ ДРОЖЖЕЙ НА КИНЕТИКУ БРОЖЕНИЯ СУСЛА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИНОМАТЕРИАЛА
Р.Н. ТКАЧЕНКО, ВТ. ХРИСТЮК
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. : (861) 255-79-97, электронная почта: сарриссто_3@таИги
Исследована возможность регулирования процесса брожения, более полной ассимиляции сахаров путем вибрационного воздействия на разводку ЧКД. Установлено влияние вибрационной обработки на химический состав виномате-риалов. Определены оптимальные параметры вибрационного воздействия: частота, амплитуда, продолжительность. Ключевые слова: чистая культура дрожжей, кинетика брожения, вибрационная обработка, химический состав.
Вибрационное воздействие сегодня применяется для ускорения различных технологических процессов в пищевой промышленности: физико-химических
(экстрагирование, растворение, ректификация), тепловых, механических и гидромеханических (перемешивание, фильтрация, центрифугирование, резание).
Нами изучена возможность применения вибрационной обработки в винодельческой промышленности для интенсификации процесса спиртового брожения. Как известно, спиртовое брожение проходит при каталитическом действии ферментов дрожжевых клеток. Было исследовано влияние вибрационной обработки на жизнедеятельность чистой культуры винных дрож-
жей (ЧКД), кинетику процесса брожения, химический состав, показатели готового виноматериала.
Разводку с концентрацией дрожжевых клеток 50 млн/мл подвергали виброобработке в специальной установке, представляющей собой цилиндрическую емкость со встроенным перфорированным диском, соединенным через кривошипно-шатунный механизм с электродвигателем. Установка позволяет проводить обработку в интервале частот 0,16-23,3 Гц и амплитуды колебаний 1-5 мм.
Для определения оптимальной частоты вибрационного воздействия обработку проводили при амплитуде 5 мм в течение 15 мин. Готовую разводку в количестве
- Контроль
Время, сут - 6,66 Гц -О- 16,66 Гц
- 23,33 Гц
-Контроль
Время, сут -5 мин -4-15 мин -
-35 мин 55 мин
Рис. 1
Рис. 2
-о- Контроль 6,66 Гц/1 мм -*-6,66 Гц/5 мм 16,66 Гц/1 мм -О-16,66 Гц/5 мм
Рис. 3
3% вносили в осветленное сусло, полученное из сортов винограда Мерло и Пино-блан (выращенных в Темрюкском районе Краснодарского края), с последующим купажированием в соотношении 2 : 1. Исходные показатели состава сусла приведены в таблице.
Влияние частоты, продолжительности и амплитуды виброобработки разводки ЧКД на кинетику брожения сусла представлено соответственно на рис. 1, 2 и 3.
К наибольшему сокращению продолжительности процесса брожения приводила обработка при частоте
6,66 Гц (рис. 1), процесс брожения завершался на 3 сут быстрее контрольного при наиболее полном выбражи-вании сахаров. Также при данной обработке сокращается продолжительность лаг-фазы и почкования клеток, в течение 2 сут биомасса дрожжей достигла своего максимума - 348 млн/мл. Возможно, данные параметры обработки способствуют оптимальному освобождению поверхности клеток от различных веществ обмена, что приводит к увеличению проницаемости мем-
бран и ускорению проникновения молекул сахаров в дрожжевые клетки.
Ингибирующее воздействие на развитие дрожжей оказала обработка при 16,66 Гц, в результате которой максимальное накопление биомассы 190 млн/мл отмечено на 5-е сут: Такая обработка приводила к замедлению процесса брожения на 1-2 сут дольше контрольного. Максимальное накопление биомассы дрожжей в контрольном образце отмечено на 4-е сут - 236 млн/мл.
Данные о влиянии продолжительности обработки на кинетику ассимиляции сахаров дрожжевыми клетками (рис. 2) свидетельствуют, что к сокращению длительности процесса брожения приводили 15 и 55-минутные обработки, в данных образцах происходило быстрое накопление биомассы, процесс брожения завершался на 2 сут раньше контрольного. Замедление процесса брожения отмечено при вибрационном воздействии на разводку ЧКД в течение 5 и 35 мин.
Интенсификация брожения наблюдалась при обработке с амплитудой 1 мм и частотой 16,66 Гц и амплитудой 5 мм и частотой 6,66 Гц (рис. 3).
Наихудшие результаты получены при воздействии с амплитудой 5 мм и частотой 16,6 Гц. Вибрационная обработка при амплитуде колебаний 3 мм и различных частотах не оказала существенного влияния на развитие дрожжей и процесс брожения.
Известно, что более высокое качество вин формируется в условиях медленного брожения, при которых меньшее количество ценных ароматических и вкусовых летучих веществ выделяется из сусла в атмосферу, лучше сохраняется сортовой аромат, снижаются поте-
Таблица
Частота, амплитуда вибрационной обработки, Гц/мм Белковые вещества, мг/дм3 Аминный азот, мг/дм3 Красящие вещества, мг/дм3 Фенольные веще -ства, мг/дм3 Летучие кислоты, г/дм3 Титруемые кисло ты, г/дм3
Сусло 133,0 343,0 41,20 741 4,9
Контроль 51,5 183,7 17,96 423 1,13 7,3
1,66/5 19,5 154,0 25,36 516 0,84 7,5
6,66/5 90,0 140,0 22,19 423 1,02 7,8
11,66/5 27,0 203,0 22,19 432 1,26 8,0
16,66/5 9,0 178,5 24,30 513 0,9 7,4
23,33/5 27,0 182,0 19,02 510 0,6 7,1
6,66/1 72,0 182,0 15,85 423 1,02 7,5
6,66/3 70,0 189,0 14,79 417 1,17 6,9
16,66/1 38,5 189,0 17,06 435 0,93 6,4
16,66/3 31,5 252,0 13,74 474 1,08 7,4
ри спирта. В этом случае можно использовать разводку ЧКД, обработанную при ингибирующих развитие клеток параметрах, например при 16,66 Гц/5 мм.
Было исследовано изменение химического состава виноматериалов, полученных при вибрационной обработке разводки ЧКД (таблица).
Наряду с ассимиляцией сахаров, дрожжевые клетки в период размножения и логарифмического роста потребляют из виноградного сусла аминный азот, необходимый для построения собственных белков. Наибольшее снижение аминного азота обнаружено в образцах при 6,66 Гц/5 мм, 1,66 Гц/5 мм - на 23,7 и 16,6% меньше контрольного.
Содержание белковых веществ колеблется как в сторону увеличения, так и уменьшения. Увеличение в образце при 6,66 Гц/5 мм связано с быстрым завершением брожения и началом автолитических процессов, в результате которых вино обогащается продуктами распада дрожжей. Снижение содержания белков в образцах при 11,66 Гц/5 мм и 16,66 Гц/3 мм на 82,5 и 38,8% соответственно можно объяснить их переходом в низкомолекулярные формы (содержание аминокислот в этих образцах повышается). Снижение содержания белков в последнем образце может быть также связано с их конденсацией с фенольными веществами и дальнейшим выделением в осадок.
Представляет интерес наибольшее снижение фенольных веществ в контрольном образце по сравнению с опытными на 9-93 мг/дм3.
При производстве красных и розовых вин одной из важнейших задач технологии является достижение необходимой окраски. Проведение процесса брожения на виброобработанной разводке ЧКД способствует максимальному сохранению суммы фенольных веществ. Наименьшее снижение их содержания происходит при
1,66 Г ц/5 мм и 16,66 Гц/5 мм - на 30% ниже исходного содержания в сусле. В то же время в этих образцах отмечена большая продолжительность процесса брожения.
Снижение содержания антоцианов при 6,66 Гц/1 мм и 16,66 Гц/3 мм на 60 и 66% по сравнению с исходным
может быть связано их конденсацией с ацетальдеги-дом, образующимся в процессе брожения, это подтверждается уменьшением содержания летучих кислот в этих образцах (дрожжи не преобразуют ацетальдегид в уксусную кислоту). Снижение концентрации красящих веществ в результате обработки при 6,66 Г ц/3 мм на 17,6% можно объяснить их сорбцией на дрожжевых клетках. В этом режиме происходит наибольшее накопление летучих кислот, что может оказать негативное влияние на формирование букета и вкуса.
Практически во всех образцах наблюдалось повышение содержания титруемых кислот. При обработке
11,66 Гц/5 мм их содержание превышает контроль на 9,8%. При этом отмечено невысокое накопление титруемых кислот при обработке 16,66 Г ц/1 мм - на 12,2% ниже контрольного.
ВЫВОДЫ
1. Наибольшее накопление биомассы дрожжевых клеток и сокращение сроков их генерации наблюдалось при вибрационной обработке разводки ЧКД в режимах 6,66 Гц/5 мм и 16,66 Гц/1 мм.
2. Применение вибрационной обработки разводки ЧКД позволяет как ускорять в 1,5-2 раза (при 6,66 Гц/5 мм и 16,66 Гц/1 мм), так и ингибировать в 1,2—1,4 раза (при 6,66 Гц/1 мм и16,66 Г ц/5 мм) процесс алкогольного брожения.
3. Использование виброобработанной разводки ЧКД при проведении процесса брожения влияет на химический состав полученных виноматериалов:
обработка при 6,66 Гц/5 мм и 1,66 Гц/5 мм приводит к снижению аминного азота, что позволяет использовать ее при получении вин, нестойких к забражива-нию;
обработку при 6,66 Гц/5 мм целесообразно проводить при получении вин, предусматривающих тепловую обработку;
в целом вибрационная обработка способствует сохранению суммы фенольных и красящих веществ, повышая экстрактивность и полноту вкуса.
Поступила 02.07.09 г.
PURE YEAST CULTURE MASS VIBRATION TREATMENT INFLUENCE ON FERMENTATION KINETICS OF WORT AND WINE MATERIALS CHEMICAL COMPOSITION
R.N. TKACHENKO, V.T. KHRISTYUK
Kuban State Technological University,
2, Moskowskaya st., Krasnodar, 350072; ph. : (861) 255-79-97, e-mail: cappuccino_3@mail. ru
The ability of the process fermentation regulation and more sugar assimilation on the pure yeast culturvabration treatment influence has been researched. Influence of the pure yeast culture mass vibration treatment on the chemical composition of wine materials have been determined. Optimal parameters of the vibration influence: frequency, amplitude, duration have been ascertained.
Key words: pure yeast culture, fermentation kinetics, vibration treatment, chemical composition.
