Изучение влияния ряда факторов на процесс ферментации мезги, брожение и качество сухих белых виноматериалов из новых сортов винограда. Характеристика химического состава виноградной грозди: содержание лимонной, яблочной, щавелевой, уксусной кислоты.
Аннотация к работе
При брожении периодическим способом в купажных металлических емкостях происходит чрезмерное повышение температуры, от чего увеличивается вынос током углекислоты эфирных масел, являющихся основой букета вина. Ученые из Московского государственного университета технологий и управления Т.П.Евсина, О.В.Розправкова, В.М.Жиров провели опыты на сусле из комплексно устойчивого перспективного сорта винограда Орион германской селекции при способах брожения: периодическом, энаэробном и доливном. Отстаивали при 18-20°C и сбраживали в узкогорлых стеклянных баллонах вместимостью 20 литров на чистой культуре дрожжей (2%) под плотной ватной пробкой при периодическом и анаэробном брожении и под водяным затвором при доливном способе.•Наблюдения показали, что при периодическом способе максимальная температура брожения достигала 28°C, при анаэробном - 25°C, при доливном - 23°C. Скорость сбраживания при последних двух способах была меньшей, и брожение проходило спокойно, что важно для качества вин. Наибольшее влияние на данный процесс оказывают сернистый ангидрид, вносимый в сусло при отстое, температура брожения и доза дрожжей.Химический состав виноградной грозди очень сложен и представлен различными группами органических и неорганических веществ, растворенных в воде, а больше всего связанных с водой в биологической структуре растительной клетки. Так, углеводы (сахара) преобладают в мякоти с соком и почти полностью отсутствуют в твердых элементах грозди. По содержанию легкоусвояемых сахаров мякоть с соком представляет собой наиболее ценную часть грозди. Полисахариды, представленные высокомолекулярными углеводами (клетчаткой, пектиновыми веществами, пентозанами), присущи твердым частям грозди и составляют основу механически прочного скелета кожицы, семян и гребня.Благодаря создаваемой ими кислотности в сусле подавляется развитие болезнетворных микроорганизмов, и создаются благоприятные условия для деятельности винных дрожжей. Все четыре кислоты имеют одинаковые химические, но различные физические свойства. Растворы D-винной и L-винной кислот вызывают соответственно правое и левое вращение плоскости поляризованного луча. Мезовинная и виноградная кислоты не обладают оптической активностью. В винограде некоторых сортов кроме винной и яблочной кислот найдена лимонная кислота, содержание которой колеблется от 0,019 до 0,7 г/л.Органические кислоты характеризуют такой важный показатель, как кислотность сусла и вина. В этом случае такую кислотность называют зеленой. В виноделии практикуется как подкисление, так и снижение кислотности сусел и вин. Для подкисления сусла (вина) используется винная и лимонная кислоты, сусло недозрелого винограда и купаж сусел и вин с разной кислотностью. Количество винной кислоты, вводимой в сусло, в некоторых странах не лимитируется, в других - добавление ее в вино (сусло) ограничивается (например, до 2 г/дм3).В стеблях и плодах растений содержится значительное количество пектиновых веществ, представляющих собой сложный высокомолекулярный углеводный комплекс. Пектиновые вещества состоят в основном из пектина и пектиновых кислот - полигалактуроновых кислот, находящихся в коллоидном состоянии и содержащих большое количество метоксильных групп (ОСН3). В незрелых плодах находится протопектин - нерастворимые в воде пектиновые вещества, при созревании плодов превращающиеся в растворимый пектин. В перезрелых плодах пектин распадается на пектиновую кислоту и метиловый спирт, поэтому в соках и винах из таких плодов и ягод содержится в небольших количествах токсичный метиловый спирт - CH3OH. Пектиновые вещества включают протопектин, пектин (или растворимый пектин), пектиновую кислоту и ее соли (пектинаты), пектовую кислоту и ее соли (пектаты).В ягодах свежего винограда содержится до 30% легкоусвояемых сахаров - глюкозы, фруктозы и небольшое количество сахарозы. В свежем винограде имеется также большой набор органических кислот - яблочной, винной, лимонной, янтарной, галловой, муравьиной, щавелевой, салициловой и других кислот. Сто граммов свежего винограда обеспечивают 4% суточной нормы потребления кальция; 1,6 - магния; 0,12 - фосфора; 16,4 - железа; 2,7 - меди; 16,6 - марганца. Количество витаминов группы В, аминокислот, полезных для человека микроэлементов в свежих ягодах винограда во многом зависит от срока созревания сорта, наличия или отсутствия семян в ягодах, степени их развития, высоты над уровнем моря и технологических приемов возделывания. Еще в античный период в медицине родилось направление лечения виноградом - ампелотерапия (греч. ampelos - виноград, therapeia - лечение).
План
Содержание
Введение
1. Химический состав винограда
1.1 Органические кислоты
1.2 Технологическое значение органических кислот
2. Пектиновые вещества
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Как известно, среди технологических процессов, определяющих формирование органолептических свойств вина, важная роль принадлежит брожению сусла. При брожении периодическим способом в купажных металлических емкостях происходит чрезмерное повышение температуры, от чего увеличивается вынос током углекислоты эфирных масел, являющихся основой букета вина. Кроме того, высокая температура брожения придает грубость и горечь вкусу, увеличиваются потери спирта. Наиболее рационален доливной способ брожения. Это один из эффективных способов регулирования температуры брожения, что важно при отсутствии условий для его осуществления.
Ученые из Московского государственного университета технологий и управления Т.П.Евсина, О.В.Розправкова, В.М.Жиров провели опыты на сусле из комплексно устойчивого перспективного сорта винограда Орион германской селекции при способах брожения: периодическом, энаэробном и доливном. Виноград перерабатывали в условиях микровиноделия на малогабаритном оборудовании, сусло сулифитировали до 80 мг/дм3. Отстаивали при 18-20°C и сбраживали в узкогорлых стеклянных баллонах вместимостью 20 литров на чистой культуре дрожжей (2%) под плотной ватной пробкой при периодическом и анаэробном брожении и под водяным затвором при доливном способе.•Наблюдения показали, что при периодическом способе максимальная температура брожения достигала 28°C, при анаэробном - 25°C, при доливном - 23°C. Скорость сбраживания при последних двух способах была меньшей, и брожение проходило спокойно, что важно для качества вин. После самоосветления виноматериалы анализировали и дегустировали. При периодическом способе брожения в виноматериале несколько выше массовая концентрация летучих кислот, фенольных веществ, аминного азота и альдегидов. Качество данного виноматериала было ниже, чем при брожении в атмосфере углекислоты и доливном брожении. Высокая температура брожения при периодическом способе сказалась на вкусе: в нем появилась горчинка. Образцы, приготовленные по другим двум вариантам, имели светло-соломенную окраску, свежий, достаточно полный вкус и чистый сортовой аромат.
Как известно, во время брожения под действием ферментов дрожжей образуются эфиры. Наибольшее влияние на данный процесс оказывают сернистый ангидрид, вносимый в сусло при отстое, температура брожения и доза дрожжей. Зная влияние того или иного фактора на эфирообразование, можно регулировать этот процесс. Для изучения данного вопроса ученые поставили опыты, для чего использовали сусло из винограда комплексно устойчивого сорта Ритон молдавской селекции. Сусло настаивали на мезге два часа. Кондиции сусла: сахаристость - 19,2 г/100 см3, титруемая кислотность - 8,6 г/дм3. Дрожжевую разводку с концентрацией 150 млн кл/мл задавали в количестве 5%; 10 и 15% объема сусла. Брожение проводили в анаэробных условиях при 23-25°C. После начала брожения ежедневно отбирали пробу и методом газожидкостной хроматографии контролировали накоплении эфиров (этилацетат, этилкапронат, этилкаприлат и этилкапринат), которые играют важную роль в формировании аромата и букета вин. Исследования проводили по следующей методике: вариант с накоплением максимального количества сложных эфиров в зависимости от дозы дрожжей (первый опыт) повторяли и при температуре брожения 15°C, 20°C и 25°C (второй опыт). С учетом дозы дрожжей и температуры брожения ставили третий опыт: при большем накоплении эфиров выясняли влияние на эфирообразование доз сернистого ангидрида (50, 100 и 150 мг/дм3). Максимальное образование сложных эфиров происходило при дозе чистой культуры дрожжей 10%, незначительно ниже при 5%; при 15% концентрация эфиров существенно снизилась, что, вероятно связано с ускорением процесса их сорбции дрожжами.
Различия наблюдались и в зависимости от температуры при брожении сусла: больше всего эфиров образовывалось при 25°C, существенно снизилось при дозе свыше 50 мг/дм3 SO2. Следовательно, оптимальными условиями брожения сусла для эфирообразования являются доза сернистого ангидрида при его отстое 50 мг/дм3, количество дрожжей 5-10% объема сусла и температура брожения 25°C. Проведенные опыты по установлению влияния на физико-химический состав сусла ферментации и обработки при отстое позволили выявить оптимальные технологические приемы, которые были применены при изготовлении сухих белых виноматериалов из комплексно устойчивых сортов Ритон и Орион. Виноград собирали при массовой концентрации сахаров 19,2 г/100см3 (Ритон) и 19,0 г/100 см3 (Орион) и титруемых кислот соответственно 8,8 и 8,7 г/дм3. Виноматериалы готовили в условиях микровиноделия. Мезгу настаивали в течение двух, четырех и шести часов, после чего сусло отделяли, сульфитировали до 50 мг/дм3, отстаивали в течение полутора часов, затем вводили 50-100 мг/дм3 поливинилпирролидона и продолжали отстаивать в среднем в течение двенадцати часов при 12-15°C. В отделенное от осадка осветленное сусло вводили 5% разводки чистой культуры дрожжей и сбраживали доливным способом при 23-25°C. Контролем служило сусло, полученное общепринятым способом (без ферментации мезги), отстоенное и сброженное аналогичным образом, но с применением при отстое 1г/дм3 суспензии бентонита. Полученные виноматериалы анализировали и дегустировали. В опытных виноматериалах в связи с ферментацией мезги выше по сравнению с контролем концентрация фенольных веществ, альдегидов и приведенного экстракта. Титруемая кислотность снизилась с увеличением времени настоя мезги, что, вероятно, связано с более активным прохождением яблочно-молочного кислотопонижения. Наиболее оптимальным был состав виноматериалов из сусла, ферментированного в течение двух часов; при 4 и 6 часах ферментации значительно увеличилось содержание фенольных веществ и альдегидов, что нежелательно.
Вывод
Виноград - один из ценнейших диетических и пищевых продуктов питания. В ягодах свежего винограда содержится до 30% легкоусвояемых сахаров - глюкозы, фруктозы и небольшое количество сахарозы. Фруктоза усваивается организмом человека без участия поджелудочной железы, что имеет большое значение в профилактике диабета.
В свежем винограде имеется также большой набор органических кислот - яблочной, винной, лимонной, янтарной, галловой, муравьиной, щавелевой, салициловой и других кислот. Ягоды винограда богаты минеральными солями - калия (235 мг), кальция (45 мг), натрия (26 мг), фосфора (22 мг), а также марганца, кобальта, железа. Сто граммов свежего винограда обеспечивают 4% суточной нормы потребления кальция; 1,6 - магния; 0,12 - фосфора; 16,4 - железа; 2,7 - меди; 16,6 - марганца. В кожице ягод есть красящие вещества (пигменты), соединения дубильного комплекса, воск, состоящий из смеси глицеридов жирных кислот.
Виноград отличается высоким содержанием витаминов групп А, С, Р, В (В2, В6, В12 и других ), витамина РР. В соке ягод выявлен тиамин (В1), пантотеновая (В3) и никотиновая (РР) кислоты, пиридоксин (В6) и инозит. Количество витаминов группы В, аминокислот, полезных для человека микроэлементов в свежих ягодах винограда во многом зависит от срока созревания сорта, наличия или отсутствия семян в ягодах, степени их развития, высоты над уровнем моря и технологических приемов возделывания.
Еще в античный период в медицине родилось направление лечения виноградом - ампелотерапия (греч. ampelos - виноград, therapeia - лечение). Оно получило научное обоснование во второй половине XIX века, когда были экспериментально изучены химический состав свежего винограда и продуктов его переработки, исследованы их лечебные свойства в клинических условиях.
Для того чтобы уяснить значение механического состава винограда, необходимо знать хотя бы простейшее строение виноградной грозди, состоящей из гребня и ягод. Каждая ягода внутри наполнена мякотью и окружена кожицей. Внутри мякоти находятся семена. Виноградные ягоды представляют особую ценность как сырье для виноделия, так как мякоть их содержит сахаристый сок.
Механический состав винограда представляет собой соотношение отдельных частей грозди: гребней, сока, кожицы, мякоти, семян. Он различен не только для разных сортов, но и в пределах одного сорта, так как зависит от многих факторов: степени зрелости, почвы, климата, района произрастания и других условий культивирования виноградного растения.
Список литературы
[ 1.] Евсина Т.П., О.В.Розправкова, Жиров В.М. Ж.: Хранение и переработка сельхозсырья, №9. 2007. 63 с.
1 Бегунова Р.Д. Химия вина. М.: Пищевая промышленность, 1972. 224 с.