Сельское хозяйство/4

Сельское хозяйство/4. Технологии хранения и переработки

сельскохозяйственной продукции

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

Государственное научное учреждение Северо-Кавказский зональный

научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства

Российской академии сельскохозяйственных наук, Россия

Влияние вида сырья и применяемой технологии на накопление метанола в молодых дистиллятах

Одним из основных контролируемых показателей состава дистиллятов сельскохозяйственного происхождения является метиловый спирт ввиду его высокой токсичности.

Как известно, метиловый спирт не синтезируется дрожжами, а накапливается в результате ферментативного гидролиза пектиновых веществ используемого сырья [1,2]. Содержание метанола в продуктах брожения варьирует в зависимости от вида сырья и технологии его переработки, и может составлять от 20 до 1000 мг/дм³ в пересчете на 40%-ный этанол [3].

Самый высокий уровень концентрации метанола характерен для дистиллятов из фруктов и фруктовых выжимок [4-8], что регулируется нормами РЕГЛАМЕНТА (ЕС) №110/2008 [9]. В спиртных напитках из столового вина, исходным сырьем для которых является виноград, нормируемый предел по метанолу существенно ниже: не более 200 грамм на гектолитр безводного спирта [9,10]. Это обусловлено тем, что в виноградном пектине содержится около 6 % метоксильных групп [11], и в процессе брожения концентрация метанола может увеличиваться в 10-20 раз [11]. Самый низкий уровень концентрации метилового спирта характерен для зерновых дистиллятов, по разным данным он составляет около 100 мг/дм³ безводного спирта [13, 14].

По мнению Т.С. Хиабахова, следует учитывать, что уровень концентрации метанола в продуктах переработки винограда зависит от сорта и технологии его переработки [12].

Целью нашего исследования является изучение степени влияния сырья и технологических факторов на уровень концентрации метанола в дистиллятах. Определение концентрации компонентов состава проводили методами ГХ и ГХ-МС в сходных условиях.

В целях установления степени влияния сырья и технологических факторов на уровень концентрации метанола в дистиллятах нами были получены и проанализированы экспериментальные образцы дистиллятов, выработанных из столовых виноматериалов сортов: Алиготе, Первенец Магарача, Подарок Магарача с применением пектолитических ферментов и без применения; из сброженного диффузионного сока (на выжимке из белых, красных сортов, сортосмеси); из сброженной виноградной выжимки (виноград белых, красных сортов, сортосмеси); из сброженного зернового сусла. Сводные данные результатов исследований представлены в Таблице 1.

Таблица 1 – Влияние вида сырья на накопление метанола в молодых дистиллятах

Сырье для производства дистиллята	Метанол, мг/дм³
Столовое вино (n=9)	168,1-456,0
Столовое вино, выработанное с применением пектолитических ферментов (n=9)	1200-2056
Сброженный диффузионный сок (n=3)	799-1193
Сброженная выжимка (n=3)	2045-3970
Сброженное зерновое сусло (n=33)	17,6-69,8

Экспериментально установлено, что применение пектолитических ферментов на стадии переработки винограда приводит к значительному повышению концентрации метанола (более чем в 5 раз), а также метиловых эфиров жирных кислот в дистиллятах, что обусловлено накоплением метанола вследствие интенсификации деградации пектина под действием внесенных ферментов. Наиболее значительное повышение концентрации метанола наблюдалось в опытных образцах, полученных из виноградной выжимки. В опытных образцах зерновых дистиллятов концентрация метанола не превышала 70 мг/дм³.

Полученные данные свидетельствуют о том, что уровень концентрации метанола в дистиллятах, вырабатываемых из зернового сырья в целом существенно ниже уровня, характерного для дистиллятов из столового вина (бренди), тогда как применение пектолитических ферментов, а также использование в качестве сырья виноградной выжимки приводят к значительному повышению концентрации метанола в сравнении с дистиллятами из столового вина.

Известно, что метанол как летучее соединение является типичной концевой примесью, для него характерна летучесть в локальных условиях; при низких концентрациях этанола в перегоняемом водно-спиртовом растворе коэффициент ректификации метанола составляет менее единицы (Коэффициент ректификации К˂1) [15]. Соответственно в условиях перегонки спирта-сырца на дистиллят метанол переходит во все фракции, но преимущественно в среднюю, а также в значительном количестве в хвостовую части погона. Следовательно, регулировать концентрацию метанола отбором фракций при перегонке затруднительно [16], поэтому уровень концентрации его в дистилляте будет зависеть главным образом от вида сырья (качества сырья) и технологии его переработки.

Таким образом, на уровень концентрации метанола существенное влияние оказывает исходное сырье. На основании анализа результатов исследований установлено, что применение пектолитических ферментов при переработке винограда приводит к существенному увеличению концентрации метанола и метиловых эфиров жирных кислот в дистилляте (до 1200 мг/дм³ и более); при использовании в качестве сырья диффузионного сока получаемые дистилляты также характеризуются высоким уровнем концентрации метанола (не менее 750 мг/дм³); при использовании в качестве сырья виноградной выжимки уровень концентрации метанола может достигать более 2000 мг/дм³.

Литература:

1. Tsakiris, A. Grape brandy production, composition and sensory evaluation / A.Tsakiris, S. Kallithraka, Y. Kourkoutas // J. Sci. Food Agric. - 2014. - Vol. 94. – р. 404–414

2. Lukić, I. Behavior of volatile compounds during traditional alembic distillation of fermented Muscat Blanc and Muškat Ruža Porečki grape marcs / Lukić, I., Tomas, S., Miličević, B., Radeka, S. and Peršurić, Đ.// J. I. Brewing.- 2011. - Vol.117. –р. 440–450

3. Flavours and Fragrances: Chemistry, Bioprocessing and Sustainability (Электронная книга Google) Ralf Günter Berger Springer Science & Business Media, 6 марта 2007 г. - Всего страниц: 648 Режим доступа: https://books.google.ru/books?id=ax1OvyH8jGoC&dq=compounds+in+spirits&hl=ru&source=gbs_navlinks_s

4. Jung, A. Volatile congeners in alcoholic beverages: analysis and forensic significance / A. Jung, H. Jung, V. Auwärter, S. Pollak, A. M. Fárr, L. Hecser, A. Schiopu / /Rom. J. Leg. Med. – 2010. - Vol. 18. – р. 265 – 270

5. Coldea, T .Gas-Chromatographic Analysis of Major Volatile Compounds Found in Traditional Fruit Brandies from Transylvania, Romania / T. Coldea, C. Socaciu, M. Vodnar // Not. Bot. Horti. Agrobo. – 2011. - Vol. 39(2). – р. 109-116

6. Winterová, R. Assessment of the Authenticity of Fruit Spirits by Gas Chromatography and Stable Isotope Ratio Analyses / R. Winterová, R. Mikulíková, J. Mazáč, P. Havelec // Czech J. Food Sci. – 2008. - Vol. 26, No. 5: 368–375

7. Silva, M. L. Volatile Contents of Grape Marcs in Portugal / M. Luz Silva, F. Xavier Malcata, G. de Revel // Journal of Food Composition and Analysis. -1996. - Vol. 9. –р. 72–80 Article NO. 0008

8. Cortés, S. Comparative study between Italian and Spanish grape marc spirits in terms of major volatile compounds / S. Cortés, R. Rodríguez, J. M. Salgado, J. M. Domínguez // Food Control. – 2011. - Vol. 22. – р. 673-680

9. Техническое регулирование производства и оборота винодельческой продукции и спиртных напитков. Регламенты Европейского союза / Под ред. Л.А. Оганесянца, А.Л. Панасюка – М.: Промышленно-консалтинговая группа «Развитие» по заказу ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, 2009. – 200 с.

10. ГОСТ Р 51618-2009 Российский коньяк. Общие технические условия [Текст]. – Введ. 2012-01-01. –М.: Изд-во стандартов, 2010. - 6с.; 29 см.

11. Кишковский, З.Н. Химия вина / З.Н. Кишковский И.М. Скурихин. - М.: Изд-во «Пищ. пром-ть», 1976, 311 с.

12. Хиабахов, Т.С. Основы технологии коньячного производства России: Монография / Т.С. Хиабахов. – Новочеркасск: ЮРГТУб 2001. – 160 с.

13. Bauer-Christoph, C. Assignment of raw material and authentication of spirits by gas chromatography, hydrogen- and carbon-isotope ratio measurements / Bauer-Christoph C., Wachter H., Christoph N., Rossmann A., Adam L. // I. Analytical methods and results of a study of commercial products. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -Forschung A. – 1997. - Vol. 204. – р. 445–452

14. Suomalainen, H. Aroma of Beer, Wine and Distilled Alcoholic Beverages / Springer Science & Business Media, 31 мая 1983 г. - Всего страниц: 424 Режим доступа: http://books.google.ru/books/about/Aroma_of_Beer_Wine_and_Distilled_Alcohol.html?id=allg4XxlOM4C&redir_esc=y

15. Яровенко, В.Л. Технология спирта/ В.Л. Яровенко, В.А. Маринченко, В.А. Смирнов и др.; под ред. Проф. В.Л. Яровенко – М.: Колос, «Колос-Пресс», 2002, 464 с.

16. Мартыненко, Э.Я. Технология коньяка / Э.Я. Мартыненко. – Симферополь, «Таврида», 2003. – 320 с.