СЕЛЬСКОЕ  ХОЗЯЙСТВО/  4.Технологии хранения и переработки сельско­хо­зяйственной продукции.

Д.с.х.н.  М.С. Гаджиев

Д.т.н.  П.Я. Мишиев

Смирнов И.Ф.

ОАО «Дербентский коньячный комбинат»

 

 

Приготовление коньячных дистиллятов с добавлением в виноматериалы спирта-сырца из обработанных ферментными препаратами дрожжевых осадков.

 

Приведены результаты исследований по ферментолизу дрожжевых осадков при получении из них спирта-сырца. Применение ФП позволяет усилить процессы деградации дрожжевых клеток для более полного извлечения полезных компонентов. Показана целесообразность обработки свежих дрожжевых осадков ферментными препаратами и добавления полученного спирта-сырца к коньячному виноматериалу при перегонке в количестве 2-3% в пересчете на абсолютный алкоголь.

 

Ключевые слова

Дрожжи, ферментный препарат, спирт-сырец, коньячный дистиллят

 

Ранее было установлено, что введение спирта-сырца из дрожжевых осадков в коньячные виноматериалы при их дистилляции способствует улучшению качественных показателей  полученных коньячных дистиллятов,[1]

Была выявлена оптимальная концентрация добавляемого спирта-сырца в виноматериалы - 3,0-6,0% в пересчете на абсолютный алкоголь (а.а.)

Также было проведено исследование с использованием дрожжевых осадков разного срока хранения и установлена целесообразность введения спирта-сырца, полученного из свежих дрожжевых осадков.

В развитие данных предложений исследованы возможности применения ферментных препаратов для обработки дрожжевых осадков с целью деградации (разрушения) дрожжевых клеток и более полного извлечения полезных компонентов из используемых дрожжевых осадков.

Проведены экспериментальные исследования режимов обработки дрожжевых осадков ферментными препаратами Литто Зим Сур лис, Дистицим протацид экстра, Ликвимеш, Tренолин Oпти ДФ (ООО «Дёлер НФ и БИ», Россия). В качестве контроля использовали коньячный дистиллят, полученный без обработки дрожжевых осадков ферментными препаратами, в которых проходил автолиз биомассы под действием собственных ферментов дрожжевой клетки.

Дистицим протацид экстра является кислой грибной пептидазой, рекомендуемой к использованию для разрушения белков до аминокислот.

Ликвимеш - препарат грибного происхождения для разрушения глюканов,  пентозанов и протеинов/

Tренолин Oпти ДФ - обладает комплексной ферментной активностью, рекомендуется,  для повышения выхода сусла в виноделии [3].

На основании рекомендаций производителя  и предварительных опытов было проведено  по 4 варианта экспериментов с каждым ФП с величиной дозы ФП из расчета 0,05; 0,1; 0,25; 0,4 г/дал обрабатываемых осадков дрожжей разного срока хранения: свежие; 1,5 месяца; 3 месяца

По результатам анализа и органолептической оценки полученных спиртов-сырцов из дрожжевых осадков, а также полученных коньячных дистиллятов с добавлением в перегоняемый виноматериал этих спиртов-сырцов отобраны ФП дающие наилучшие результаты.

Следует отметить, что действие ФП в зависимости от вида и дозы выразилось как  в изменении физико-химических показателей, так и в улучшении или в ухудшении органолептических характеристик спиртов, что, видимо, связано  со специфичностью  действия (профилем основного действия ФП) и большим количеством компонентов, высвобождаемых при деструкции дрожжевых  клеток.

 По экспериментальным данным наилучшие результаты были получены при использовании ФП «Tренолин Oпти- ДФ» со свежими дрожжами. При обработке дрожжевых осадков этим ФП выявлена тенденция к увеличению содержания высших спиртов и средних эфиров и улучшения органолептических характеристик. Поэтому дальнейшие исследования были направлены  на поиск оптимальных режимов и  параметров использования ФП «Tренолин Oпти ДФ» для обработки дрожжевых осадков при получении из них спирта-сырца и добавления полученного спирта-сырца к перегоняемому коньячному виноматериалу при получении коньячных дистиллятов.

Наличие большого количества продуктов деградации дрожжевых клеток способствует более усиленному  протеканию процессов новообразования при перегонке.

Более лучшие результаты ФП «Tренолин Oпти-ДФ», видимо, объясняются специфичной направленностью и оптимумом действия данного ФП по температуре и рН, близких к реальным температурам (20-30ОС) и рН (3-3,5) дрожжевых осадков на момент снятия виноматериалов с дрожжей.

Время экспозиции(действия) ФП в экспериментах составляло 6 часов, однако в производственных условиях оно жестко не лимитировано, т.к. ФП можно  задавать в процессе выкачки дрожжевых осадков из емкостей и сбора их для перекура, что обеспечивает также и равномерное распределение за счет перемешивания.

В случае использования свежих дрожжевых осадков при концентрации ФП 0,25 г/дал содержание этилкаприната и этилкаприлата составило 34,18 и 9,68 мг/100см3 (для 6,0%  в пересчете на а.а. спирта-сырца к объему виноматериалов) соответственно и 22,48 и 8,48 мг/100 см3 (для 2,0%  в пересчете на а.а. спирта-сырца к объему виноматериалов) соответственно. В контрольном образце без использования ферментного препарата эти величины составили 27,91 и 8,94 мг/100см3 (для 6,0%  в пересчете на а.а. спирта-сырца к объему виноматериалов) и 17,63 и 7,84 мг/100см3 (для 2,0%  в пересчете на а.а. спирта-сырца к объему виноматериалов) соответственно.

Данные по физико-химическому составу и результатам хромато-масс-спектрометрических исследований  по некоторым вариантам приведены в таблице.

При концентрации ФП 0,1 г/дал дрожжевых осадков содержание этилкаприната и этилкаприлата составило 29,17 и 9,11 мг/100см3 (для 6,0%  в пересчете на а.а.) спирта-сырца к объему виноматериалов) соответственно и 20,36 и 8,28 мг/100 см3 (для 2,0%  в пересчете на а.а. спирта-сырца к объему виноматериалов), соответственно. Возросло также содержание этиллаурата, ß-фенилэтилового спирта, фурфурола, таблица  

Результаты органолептических  исследований подтверждаются данными хромато-масс-спектрометрических исследований. В случае обработки дрожжевых осадков ФП «Tренолин Oпти-ДФ» спирты приобретает более  чистый аромат по равнению с контрольным образцом, а в букете преобладали  энантовые и цветочные оттенки, вкус был мягким.

При выборе дозы ФП для обработки дрожжевых осадков и  количества спирта-сырца, добавляемого к коньячному виноматериалу перед перегонкой наиболее рациональной, согласно данным органолептических и инструментальных анализов, оказалась концентрация ФП (доза ФП) 0,1 г/дал, а количество спирта-сырца при этом возможно снизить до 2-3% в пересчете на абсолютный алкоголь (а.а.) таблица.

Эти параметры проверены и рекомендованы для производственного применения.

Получены производственные партии коньячных дистиллятов высокого качества с проведением обработки дрожжевых осадков ФП «Tреонил Oпти- ДФ».

В то же время, так как в предыдущих экспериментах были использованы и рекомендованы ферментные препараты, обладающие комплексным действием, например, «Тренолин Опти-ДФ» представляло интерес продолжить работы по выявлению наиболее активных ферментных препаратов направленного действия, способствующих более глубокой деструкции дрожжевых клеток.

С этой целью совместно с сотрудниками ВНИИПБТ исследован биохимический состав винных дрожжей из дрожжевых осадков коньячного виноматериала, установлено наличие полисахаридов, растворимых редуцирующих углеводов, пектиновых и белковых веществ [2]. В иcследованных образцах дрожжевых осадков при влажности 80–87%, концентрации спирта 8,3–9,7% об. cодержание сырого протеина колебалось в пределах 6,52–7,06%, истинного белка 4,44–5,91%, общих углеводов 0,22–0,39 г/100см3, редуцирующих углеводов 0,043-0,065 г/100 см3, аминного азота 14,0-18,0 мг %, растворимых сухих веществ 4,9-5,0 %, рН 3,3-3,6.

Исходя из анализа биохимического состава дрожжевых осадков и структуры клеточных стенок для их деструкции требуется воздействие комплекса ферментов B-глюконазного  действия для гидролиза основного структурного полимера клеточных стенок глюкана; маннанолитического действия для гидролиза полисахарида маннана; протеолитического действия для деструкции белково глюкановых и маннано-протеиновых комплексов; хитинолитического действия для катализа хитина и связанных с ним других полимеров.

По результатам модельных опытов по сравнительной протеолитической активности ферментных препаратов при рН 3,5 и 5,5 наибольшую активность проявляли ферментные препараты грибного происхождения Протоорезин, КФ-Па, Пролайв РАС 30L, Протеаза GC, кислая протеаза DaLian [2]. Высокой B-глюканазной  и хитинолитической активностью обладали препараты Ксибетен-цел, Целловиридин,которые перспективны для гидролиза полисахаридов клеточных стенок в сочетании с ферментными препаратами протеолитического действия

В результате проведенных исследований по гидролизу остаточных винных дрожжей и на отделенных от жидкой фазы остаточных дрожжах с  комплексами ферментных препаратов показано, что действие ферментов сказывается на повышении  концентрации  растворимых  сухих  веществ в среднем с 1,0 до 3,5 %, редуцирующих углеводов с 0,02 до g0,29 %, аминного азота с  6 до 54 мг%  в  зависимости от применяемого  ферментного комплекса [2].,

В контроле дрожжи не обрабатывали ферментным препаратом,а подвергали автолизу в тех же условиях, что и в опытных вариантах. Более глубокий гидролиз с образованием растворимых углеводов и аминокислот был достигнут при использовании в составе комплекса протеолитических ферментов и гемицеллюлаз. Введение в состав комплекса пектолитических ферментов несущественно  влияло на показатели  ферментолизатов.

Отсутствие протеаз в составе комплекса сказывалось на глубине гидролиза углеводов и особенно белковых веществ. Самые низкие показатели степени гидролиза были получены при автолизе. Также выявлена возможность снижения дозировок ферментов и снижения температуры ферментолиза до 30°С.

Считаем необходимым продолжить работы по исследованию и подбору ферментных препаратов протеолитической направленности для более полного и глубокого ферментолиза дрожжевых осадков.

 

Вывод:

В результате проведенных исследований показана целесообразность обработки свежих дрожжевых осадков ферментным препаратом «Tренолин Oпти-ДФ» в дозах 0,1 г/дал и добавления полученного спирта-сырца к коньячному виноматериалу в количестве 2-3% в пересчете на абсолютный алкоголь (а.а.) перекуриваемого виноматериала.Также установлено,что глубокий ферментолиз с образованием растворимых углеводов и аминокислот достигается при использовании в составе ферментного комплекса протеолитических ферментов и гемицеллюлаз, В  дальнейшем следует продолжить исследования с такими ферментными препаратами,в первую очередь протеолитического действия,

 

Список литературы.

 

1.Мишиев П.Я. Повышение качества коньячных спиртов путем использования в процессе перегонки спирта-сырца. (Тезисы докладов и сообщений международной научно-практической конференции, посвященной 180-летию НИИВиВ «Магарач», 28-30 октября, 2008., г. Ялта том 2,93-94.

2.Римарева Л.В.Оверченко, М.Б.Соколова Е.Н., Курбатова Е.И., Мишиев П.Я. Подбор ферментативных систем для биокатализа остаточных винных дрожжей. Сборник научных трудов ВНИИПБТ. М. 2010. С 196-203.

3.Хурцилава Е.Ф. Фирма Эрбсле Гейзенхайм: биотехнология квалифицированного виноделия/Виноделие и виноградарство.2006., 5, с. 28-30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица. Химический состав коньячных дистиллятов, полученных при введении спирта-сырца из обработанных ферментным препаратом «Tренолин Oпти ДФ» дрожжевых осадков в коньячный виноматериал

 

варьируемые параметры

концентрация спирта-сырца а в пересчете на абсолютный алкоголь а/а

контроль без добавления спирта-сырца

наименование показателя мг/100 см3

Доза ФП о,1г/дал

 

2

4

6

 

Изоамиловый спирт

185,12

185,64

191,12

175,62

Изобутанол

52,68

53,40

53,40

52,71

1 пропанол

12,0

12,4

14,84

11,29

1 бутанол

1,18

1,20

1.25

1,11

2 бутанол

2,20

2,48

2,50

1,84

Фениэтиловый спирт

1,82

1,84

1,90

1,28

Алиловый спирт

2,38

2,78

3,12

1,82

Альдегиды

13,08

13,40

14.32

12,21

Ацетальдегид

11,30

12,12

12,69

10,11

Ацетон

0,62

0,66

0,70

0,51

Этилацетат

60,14

60,20

62,58

54,2

Этилкапринат

20,36

26,89

29,17

8,22

Этилкаприлат

8,28

8,85

9,11

3,55

Этиллаурат

9,10

11,10

11,76

4,42

Этилмиристат

9,26

9,62

9,80

7,77

Этилформиат

5,42

6,10

7,52

4,74

Изоамилацетат

0,96

1,08

1,06

0,95

Уксусная кислота

30,10

30,40

31,12

28,21

Фурфурол

1,20

1,42

1,58

0,86