Сельское хозяйство/4. Технологии хранения и переработки

сельско­хо­зяйственной продукции

 

К.т.н. Оселедцева И.В., соискатель Кирпичева Л.С.,

д.с-х.н. Гугучкина Т.И.

 

Государственное научное учреждение Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук, Россия

 

Сравнительная характеристика составов дистиллятов, вырабатываемых из разных видов виноградного сырья

 

К дистиллятам, вырабатываемым из виноградного сырья, относят винный дистиллят, коньячный дистиллят и виноградный дистиллят ( ГОСТ Р 52335-2005 «Продукция винодельческая. Термины и определения»). Винный дистиллят представляет собой продукт с объемной долей этилового спирта не менее 86,0 %, изготовленный перегонкой только столового виноматериала. Коньячные дистилляты также вырабатывают из столовых виноматериалов путем фракционированной дистилляции (объемная доля этилового спирта в должна составлять от 55,0 % до 70,0 %). Согласно ГОСТ Р 51145-2009 для производства молодого коньячного дистиллята применяют столовые виноматериалы,  приготовленные для выработки российского коньяка из винограда вида Vitis Vinifera, соответствующие ГОСТ Р 53023-2006 по органолептическим и физико-химическим показателям. Объемная доля этилового спирта в столовых виноматериалах, направляемых на дистилляцию, должна составлять не менее 7,5%; массовая концентрация титруемых кислот (в пересчете на винную кислоту) – не менее 4,5 г/дм3; массовая концентрация общего диоксида серы – не более 15 мг/дм3.

Виноградные же дистилляты изготавливают путем перегонки сброженных виноградных выжимок, дрожжевых и гущевых осадков. Объемная доля этилового спирта виноградных дистиллятов согласно ГОСТ Р 52335-2005 должна составлять не менее 86,0 %. Дистилляты, выработанные из сброженных виноградных выжимок, дрожжевых и гущевых осадков, не могут быть полностью или частично использованы в качестве сырья в производстве коньяков (бренди из столовых виноматериалов). Выявление таких нарушений является очень сложной задачей.

С точки зрения потребительских свойств продукции важным компонентом конька (бренди), оказывающим значительное влияние на органолептические показатели напитка, является «энантовый эфир», представляющий собой смесь этиловых эфиров высококипящих жирных кислот, придающих коньяку специфические так называемые «мыльные» тона. Такие тона являются типичными для французских коньяков и обусловлены они, главным образом, качеством виноматериалов, направляемых на перегонку, и используемыми технологическими приемами при дистилляции. Широко известно, что наличие в коньячных виноматериалах, направляемых на перегонку, винных дрожжей способствует увеличению содержания в коньячных дистиллятах ароматобразующих веществ, в том числе компонентов «энантового эфира». Поэтому на перегонку рекомендуется направлять мутные виноматериалы с содержанием дрожжей 1-2 % от общего объема перекуриваемого сырья [1-3]. Однако в целях придания коньячным дистиллятам «мыльных» оттенков также используют и запрещенные приемы, например, добавляют дистилляты, выработанные из дрожжевых осадков, что позволяет повысить уровень концентраций этиловых эфиров высших жирных кислот. Кроме того, в целях экономии сырья также часто используют виноградные дистилляты, выработанные из виноградных выжимок (пикета), что также является нарушением технологических правил производства российских коньяков (бренди).

С целью выявления особенностей состава молодых дистиллятов (не находившихся в контакте с древесиной дуба), обусловленных качеством используемого сырья, направляемого на перегонку, нами были проведены исследования по изучению состава дистиллятов, выработанных из столовых виноматериалов, дрожжевых осадков и диффузионного сока (пикета), получаемого после обработки виноградной выжимки.

          В качестве объектов исследования были использованы:

-  образец № 1 – молодой коньячный дистиллят из столового виноматериала  (однократная сгонка);

- образец № 2 – молодой коньячный дистиллят из столового виноматериала (двойная перегонка по «шарантскому типу»);

-  образец № 3 – дистиллят виноградного происхождения из сброженного диффузионного сока (однократная сгонка);

-  образец № 4 – дистиллят виноградного происхождения из дрожжевых  осадков (однократная сгонка).

         Отбор фракций осуществляли согласно установленным требованиям в одинаковых режимах (для однократной сгонки) [4].

Исследования проводили методом газовой хромато-масс-спектрометрии на приборе Perkin Elmer Clarus 600 T (колонка Elite-Wax ETR длиной 50 м, с внутренним диаметром 0,32 мм) и методом капиллярной газовой хроматографии  на приборе Кристалл-2000М.

При исследовании состава опытных образцов методом хромато-масс-спектрометрии было идентифицировано 142 компонента, из них 95 соединений были обнаружены во всех опытных образцах, наличие остальных компонентов носило перманентный характер. В результате проведенных исследований установлено, что по составу летучей фракции образцы, выработанные по классической технологии из столовых виноматериалов, и образцы, полученные путем дистилляции сброженного диффузионного сока, не имеют четко выраженных отличий по качественным характеристикам.

При изучении состава летучих компонентов дистиллята, выработанного из дрожжевых осадков, было обнаружено 12 соединений, наличие которых не было установлено в дистиллятах, полученных однократной и двойной перегонкой классического сырья, а также в дистилляте, выработанном из пикета. В группу таких соединений вошли: 3-этоксипропанол, 3-метил-3-бутен-1-ол, метилоктаноат, изоамилгексаноат, 1,1,3-триэтоксибутан, этил-2-гидроксигексаноат, 3,3-диэтокси-1-пропанол, валериановая кислота, 4-этоксибутиролацетат, 2-(2-бутоксиэтокси)этанол, 3-метил-1,2-циклопентадион, 2,2-диметил-1-деканол. Указанные вещества представляют собой группу сложных эфиров, спиртов и кетонов, которые образуются, главным образом, в качестве вторичных продуктов в процессе брожения, концентрация которых затем повышается при дистилляции виноматериалов и спирта-сырца. Указанные вещества также могут быть продуктами метаболизма дрожжей, активно образовываться в процессе автолиза в результате высвобождения аминокислот, которые подвергаются дезаминированию с последующим образованием высших спиртов, вступающих в реакции этерификации.

Сравнительная оценка по количественному признаку, осуществленная для компонентов, идентифицированных во всех опытных образцах, показала, что коньячные дистилляты, выработанные из классического сырья, достаточно близки между собой. Однако, в дистиллятах, получаемых прямой сгонкой, установлен более высокий уровень фурфурола, 5-метилфурфурола и терпеновых соединений по сравнению с дистиллятами, выработанными двойной перегонкой. Кроме того, следует отметить, что коньячные дистилляты, полученные способом однократной сгонки, содержали диэтилсукцинат (диэтиловый эфир янтарной кислоты) в концентрациях, превышающих его уровень в других опытных образцах более чем в 5 раз. При этом  уровень концентраций ацетоина в образцах с однократной и двойной перегонкой был абсолютно одинаков, тогда как имеются сведения, что уровень ацетоина во многом зависит от способа перегонки [1]. Самый высокий уровень ацетоина был установлен в образцах из дрожжевых осадков.

Интересно отметить такой такт, что 2-метилбутановая кислота (изомер валериановой кислоты), идентифицированная в отличие от валериановой кислоты во всех опытных образцах, в наибольшем количестве присутствовала в дистиллятах из пикета, в остальных опытных образцах ее уровень был более чем в  3 раза ниже.

Такой амид как N-(2-фенилэтил)ацетамид был идентифицирован во всех опытных образцах, однако в дистиллятах, выработанных из дрожжевых осадков, его концентрация была более, чем в 5 раз выше, чем во всех остальных объектах исследования. Это может быть одним из существенных факторов при идентификации продукции, так как может быть обусловлено высоким уровнем концентраций продуктов метаболизма дрожжей.

Согласно нормативным документам, высшие спирты, эфиры и летучие кислоты являются очень важными компонентами при идентификации коньячной продукции. Кроме того, они оказывают значительное влияние на органолептические свойства, как молодых коньячных дистиллятов, так и выдержанных. В результате анализа количественных данных по составу опытных образцов было установлено, что качество  используемого сырья оказывает значительное влияние на состав и концентрацию отдельных наименований соединений группы средних эфиров.

Экспериментально установлено, что при дистилляции сброженного диффузионного сока концентрация средних эфиров в дистилляте  ниже по сравнению с их концентрацией в дистиллятах, выработанных из классического сырья как методом однократной, так и двойной сгонки. Однако в образце, полученном из дрожжевых осадков, установлен значительно более высокий уровень концентрации средних эфиров по сравнению с предыдущими экспериментальными образцами. При этом необходимо отметить значительный рост концентраций этилкаприлата (более чем в 5 раз) и этилвалериата (более чем в 40 раз). Это подтверждает тот факт, что направление на дистилляцию виноматериалов с добавлением дрожжей позволяет повысить уровень компонентов «энантового эфира» и является оправданным технологическим приемом. На уровень концентрации этилацетата – основного компонента средних эфиров -  вид используемого сырья влияния не оказал.

При анализе группы высших спиртов и метанола было установлено, что при дистилляции дрожжевых осадков общий уровень высших спиртов  увеличивается по сравнению с другими опытными образцами. Необходимо отметить, что такое увеличение обеспечивается, главным образом, за счет значительного повышения концентрации 2-бутанола (более  чем в 100 раз) по сравнению с другими опытными образцами. В РФ данный компонент не нормируется, однако в странах ЕЭС норма по данному компоненту установлена на уровне не более 5 мг/дм3. Высокий уровень 2-бутанола связывают с микробиальной порчей виноматериалов и использованием в качестве сырья отходов винодельческой промышленности [5]. При этом необходимо отметить, что в дистилляте из сброженного диффузионного сока уровень концентрации 2-бутанола не превышал 2,1 мг/дм3, что полностью сопоставимо с данными по дистиллятам из классического сырья, полученным путем однократной и двойной перегонки (6,8 и 2,4 мг/дм3 соответственно). Установлено, что использование в качестве сырья сброженного диффузионного сока и дрожжевых осадков привело к повышению уровня концентрации метанола. При этом значительное повышение концентрации метанола (более чем  в 1,5 раза по сравнению с другими опытными образцами) наблюдается при использовании в качестве сырья дрожжевых осадков.

         При исследовании состава жирных кислот установлено, что на количественное содержание отдельных компонентов влияние оказал как вид  используемого сырья, так и способ дистилляции. Экспериментально установлено, что при двойной перегонке содержание органических кислот более чем в 2 раза ниже, чем при однократной дистилляции. При этом необходимо обратить внимание на уровень концентраций масляной и капроновой кислот, содержание которых в образце с двойной дистилляцией составило 2,3 и 3,3 мг/дм3 соответственно, тогда как в образце с однократной перегонкой их уровень составил 17,5 и 8,6 мг/дм3 соответственно.

Дистиллят, выработанный из сброженного диффузионного сока, по составу органических кислот был близок к дистилляту, полученному методом однократной сгонки столового виноматериала, его отличал несколько более высокий уровень изомасляной и капроновой кислот. Дистиллят, выработанный из дрожжевых осадков, резко отличался от остальных опытных образцов очень высоким уровнем концентраций изомасляной, масляной, капроновой и уксусной кислот. Необходимо отметить, особенно высокий уровень пропионовой и масляной кислот по сравнению с другими дистиллятами.  Как показывают литературные данные, при дистилляции виноматериалов повышенное содержание указанных кислот свидетельствует о направлении на перегонку больных виноматериалов [1]. При этом валериановая кислота была идентифицирована только в образце, выработанном из дрожжевых осадков.

Согласно данным органолептического анализа образцы, полученные из классического сырья, отличались ярко выраженными в аромате цветочно-плодовыми тонами, имели достаточно мягкий вкус с оттенками свежего винограда в послевкусии. Образец, полученный из сброженного диффузионного сока, также имел чистый, винный аромат с оттенками винограда и легкими энантовыми тонами, вкус полный и достаточно гармоничный. В образце, выработанном из дрожжевых осадков, были выявлены легкие пригорелые оттенки, но при этом были хорошо выражены энантовые и практически отсутствовали винные тона.

Выводы:

1.                 Коньячные дистилляты, вырабатываемые методом прямой сгонки, имеют более высокий уровень концентраций фурановых и терпеновых соединений по сравнению с коньячными дистиллятами, вырабатываемыми двойной перегонкой. Тогда как уровень концентраций органических кислот в коньячных дистиллятах, полученных двойной перегонкой, в 2 раза выше, чем в дистиллятов, полученных однократной сгонкой.

2.                 Для дистиллятов, выработанных методом однократной сгонки из сброженных виноградных выжимок, характерен высокий уровень 2-метилбутановой кислоты по сравнению с коньячными дистиллятами и дистиллятами, полученными перекуркой дрожжевых осадков. Кроме того,  для дистиллятов данного типа характерен более низкий по сравнению с коньячными дистиллятами  уровень средних эфиров.

3.                 В дистиллятах, выработанных путем перегонки дрожжевых осадков, установлен повышенный уровень N-(2-фенилэтил)ацетамида, превышающий концентрацию в образцах, полученных из столовых виноматериалов и пикета более, чем в 5 раз; кроме того, для дистиллятов из дрожжевых осадков характерен очень высокий уровень концентраций 2-бутанола, превышающий уровень концентраций в других опытных образцах более, чем в 100 раз. Кроме того, в дистиллятах данного типа установлен высокий уровень концентраций средних эфиров с преобладающей долей этилкаприлата и этилвалериата, а также высокий уровень органических кислот: пропионовой, масляной и валериановой.

 

Литература:

 

1. Скурихин И.М. Химия коньяка и бренди. – М.: ДеЛи принт, 2005. – 296 с.

2. Егоров И.А., Родопуло А.К. Химия и биохимия коньячного производства. – М.: Агропромиздат, 1988. – 193 с.

3. Сачево М.С., Корниенко В.Н., Маслова А.П. Обогащение коньячного спирта компонентами энантового эфира // Виноделие и виноградарство СССР. – 1952. - №2. 25-27.

4. Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству винодельческой продукции, М.: Пищепромиздат, 1998, 243 с.

5. Савчук С.А., Нужный В.П., Рожанец В.В. Химия и токсикология этилового спирта и напитков, изготовленных на его основе: Хроматографический анализ спиртных напитков. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. – 184 с.