close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Совершенствование технологии производства винных коктейлей

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Кудряшова Екатерина Николаевна Шифр научной специальности: 05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства Шифр второй научной специальнос
 На правах рукописи
КУДРЯШОВА Екатерина Николаевна
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВИННЫХ КОКТЕЙЛЕЙ
05.18.01 − Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
05.18.07 − Биотехнология пищевых продуктов
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук г. Краснодар, 2012 г.
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования
"Кубанский государственный технологический университет"
Научные руководители: Агеева Наталья Михайловна доктор технических наук, профессор
Бархатова Татьяна Викторовна доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: Соболев Эдуард Михайлович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии и организации виноделия и пивоварения ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет"
Антипова Людмила Васильевна
доктор технических наук, профессор,
заведующая кафедрой пищевой биотехнологии и переработки животного и рыбного сырья ФГБОУ ВПО "Воронежский
государственный университет инженерных технологий"
Ведущая организация: Краснодарский научно- исследовательский институт хранения и переработки
сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии (г. Краснодар)
Защита диссертации состоится 28 июня 2012 г. в 1300 ч на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет" по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г - 251.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный технологический университет". Автореферат разослан 26 мая 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
канд. техн. наук, доцент В.В. Гончар
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
1.1 Актуальность работы. Современный ассортимент алкогольной продукции рассчитан на разные категории потребителей, в том числе молодежь, которая, согласно статистическим данным, отдает предпочтение потреблению пива или слабоалкогольных напитков. Хорошей альтернативой пиву, "энергетикам" и коктейлям, вырабатываемых на основе этилового спирта с синтетическими красителями и ароматизаторами, являются напитки, приготовляемые на основе натуральных столовых виноматериалов с различными натуральными добавками (в том числе фруктовыми), которые пользуются в нашей стране возрастающим спросом. С 2005 по 2011 годы реализация винных коктейлей в России увеличилась с 6,2 до 39 млн. литров. При этом в 2005 году появились винные коктейли, изготовляемые только на основе натурального сырья. Объемы производства таких винных коктейлей к 2011 году достигли 4,4 млн. литров. В группе слабоалкогольных напитков винные коктейли являются более безопасными для здоровья потребителей, в сравнении с производимыми в настоящее время энергетическими напитками и слабоалкогольными коктейлями, так как доля этилового спирта эндогенного происхождения в них не превышает 8,5 % об. В странах Европы и, особенно, Азии (Япония, Китай) широкую популярность приобрели слабоалкогольные напитки, изготовляемые из специально приготовленного виноградного вина, воды, натуральных соков и фруктов. Такие напитки импортируются в Россию и реализуются по сравнительно дорогой цене, несмотря на наличие в нашей стране собственных ресурсов для их изготовления. Между тем, промышленностью России производятся плодовые вина с добавлением свежих фруктов (Ставропольский КПП, ОАО "Рубин"), доля которых составляет всего лишь 0,1 % в общем объеме производства слабоалкогольных напитков. В связи с этим исследования, направленные на совершенствование технологии производства винных коктейлей на основе использования высококачественных натуральных виноградных виноматериалов и фруктовых ингредиентов являются актуальными.
1.2 Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнялась в соответствии с темой госбюджетной НИР кафедры ТМиКП Куб ГТУ "Разработка инновационных пищевых продуктов из растительного и животного сырья на основе методов био- и нанотехнологий", № ГР 4.1897.2011.
1.3 Цель работы: совершенствование технологии производства винных коктейлей на основе использования белых столовых виноградных виноматериалов и фруктовых ингредиентов.
1.4 Основные задачи исследований: − исследование физико-химических и органолептических показателей винных коктейлей, выпускаемых пищевыми предприятиями России;
− определение целесообразности использования новых рас активных сухих дрожжей для производства белого столового виноградного виноматериала как основы для получения винных коктейлей;
− исследование азотопонижающей способности и активности протеолитических ферментов новых рас активных сухих дрожжей;
− исследование биотехнологических особенностей новых рас активных сухих дрожжей и их влияние на изменение физико-химических и органолептических показателей;
− обоснование составов винных коктейлей; − исследование влияния фруктовых ингредиентов на физико-химические и органолептические показатели винных коктейлей;
− исследование наличия консервантов во фруктовых ингредиентах и винных коктейлях; − исследование биологически активных компонентов, содержащихся в винных коктейлях;
− совершенствование способа подготовки фруктовых ингредиентов для получения винных коктейлей;
− установление режимов обработки фруктовых ингредиентов СВЧ-излучением;
− установление оптимальных дозировок фруктовых ингредиентов в винных коктейлях;
− совершенствование технологии получения винных коктейлей на основе использования белых виноградных виноматериалов и фруктовых ингредиентов;
− разработка технологических инструкций на производство винных коктейлей по усовершенствованной технологии;
− апробация в производственных условиях и оценка экономической эффективности усовершенствованной технологии получения новых винных коктейлей. 1.5 Научная новизна. Научно обосновано усовершенствование технологии получения винных коктейлей, на основе использования розливостойких белых столовых виноградных виноматериалов и фруктовых ингредиентов. Получены новые сведения о динамике азотопонижения в белых столовых виноградных виноматериалах в зависимости от используемой расы дрожжей. Установлены закономерности изменения физико-химических показателей винных коктейлей в зависимости от видов используемых фруктовых ингредиентов. Обоснованы технологические режимы производства винных коктейлей. Установлены оптимальные технологические режимы СВЧ-обработки фруктовых ингредиентов, обеспечивающие инактивацию микроорганизмов. Получены новые сведения о составе биологически активных веществ в винных коктейлях в зависимости от видов используемых фруктовых ингредиентов.
1.6 Практическая значимость. Усовершенствована технология винных коктейлей на основе использования белых столовых виноградных виноматериалов и фруктовых ингредиентов. Разработаны и утверждены в установленном порядке технологические инструкции на производство винных коктейлей: ТИ 9177-065-02067862-2012 "Винный коктейль с плодами кумквата" и ТИ 9177-064-02067862-2012 "Винный коктейль с сухофруктами". Технология апробирована и внедрена на ООО "Юг-Вино" с фактическим экономическим эффектом 5 руб. 32 коп. на 1 л получаемого винного коктейля.
1.7 Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на IX Международной конференции молодых ученых (г. Казань, 2008 г.); на Международной научно-практической конференции "Высокоточные технологии производства, хранения и переработки винограда" (г. Краснодар, 2010 г.). В полном объеме работа доложена и обсуждена на расширенном заседании научного центра виноделия ГНУ СКЗНИИСиВ (г. Краснодар, 2011 г.)
1.8 Публикации: По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК МОиН РФ. Подана заявка на предполагаемое изобретение "Способ производства винного коктейля" № 2011152945, приоритет от 27.12.2011.
1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора отечественных и зарубежных литературных источников и патентной информации, использованных в работе, объектов и методов исследований, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 120 страницах компьютерного текста, включающего 27 таблиц и 19 рисунков. Список литературных источников включает 120 наименования из них 20 − зарубежных авторов. 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объекты исследований. В качестве объектов исследований использовали столовые виноградные виноматериалы по ГОСТ Р 52523-2006 и виноградное сусло, приготовленное из белых сортов винограда. Для сбраживания виноградного сусла применяли новые расы активных сухих дрожжей (АСД): Actiflore F33, Vitilevure Csm Yseo, штамм L 6885; Excellence XR; Excellence XP (все − производства Франции). В качестве контроля использовали расу дрожжей Шампанская 7-10С. Для производства винных коктейлей использовали следующие ингредиенты: виноград сушеный (изюм) по ГОСТ 6882-88; изюм производства Республики Казахстан (далее по тексту − изюм казахский), полученный из специальных красных сортов винограда, предназначенных для сушки; изюм производства Республики Узбекистан (далее по тексту − изюм узбекский), полученный из кишмишных белых сортов винограда; изюм производства Республики Турция (далее по тексту − изюм турецкий), полученный из специальных столовых бессемянных белых сортов винограда; курагу и чернослив по ГОСТ 28501-90 "Фрукты косточковые сушеные. Технические условия"; яблоки сушеные по ГОСТ 28502-90 "Фрукты семечковые сушеные. Технические условия". В отдельных экспериментах использовали свежие плоды кумквата - из семейства цитрусовых.
2.2 Методы исследований. Для определения основных показателей химического состава применяли стандартные методики ГОСТ и ГОСТ Р. Массовую концентрацию суммы фенольных веществ определяли колориметрическим методом с применением реактива Фолина-Чокальтеу; сухих веществ − рефрактометрическим методом; ароматобразующих компонентов − с помощью газожидкостной хроматографии с применением прибора "Миллихром"; аминокислот и органических кислот − методом капиллярного электрофореза ("Капель 103Р") в ПИЛ ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии. Дегустация винных коктейлей из торговой сети и экспериментальных образцов проводилась аккредитованной дегустационной комиссией ГНУ СКЗНИИСиВ по 10-ти балльной системе.
Микробиологическое состояние плодов и сухофруктов оценивали путем посева смывов с их поверхности на твердые и\или жидкие элективные питательные среды с последующим подсчетом количества колоний методом прямого счета или с помощью камеры Горяева. Статистическую обработку результатов исследований проводили по методикам, а также с использованием компьютерных программ Statistika 6. Схема теоретических и экспериментальных исследований представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема исследования
Рисунок 1- Структурная схема исследований
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исследование физико-химических и органолептических показателей винных коктейлей, выпускаемых пищевыми предприятиями России. Проведенные исследования (таблица 1) показали, что физико-химические показатели винных коктейлей, производимых предприятиями РФ, соответствуют требованиям нормативной документации по массовой концентрации сахаров, титруемых кислот и объемной доле этилового спирта. Однако органолептическая оценка (рисунок 2) винных коктейлей не превышала нижнего предела - 7,5 балла, а вин с фруктами составляла около 8,0 баллов. Это свидетельствует о невысоком качестве продукции. Неприятная горчинка, выявленная в некоторых образцах винных коктейлей, объясняется присутствием синтетических красителей и ароматизаторов. В аромате и вкусе большинства винных коктейлей и вин с фруктами идентифицированы тона синтетических ароматизаторов и пищевкусовых добавок. Вкус напитков был недостаточно полным, приторно сладким. Кроме того, отмечено отсутствие вина в тех напитках, где его количество должно быть не менее 50%.
Таблица 1 − Физико-химические показатели винных коктейлей и плодовых
вин с фруктами, реализуемых в торговой сети
Наименование винных коктейлейОбъем. доля этил. спирта.,
%Массовая концент-
рация, г/дм3Наименование плодовых вин с фруктамиОбъем. доля этил. спирта.,
%Массовая концентрация, г/дм3сахаровтитруе-
мых кислотсахаровтитруе-
мых кислот"Vine Code" (ROSSO)6,089,33,5"FUDZI"
(c плодами абрикоса)12,0120,06,8"Vine Code" (BLANCO)6,089,23,5"FUDZI"
(c плодами кумквата)12,0120,06,9"Крюшон"
белый5,586,03,5"KE-CO"
(с плодами сливы уме)12,070,66,5"Компанита" (яблоко)5,586,03,5"Мандарин"
(с плодами мандарина)11,240-507,0"VINTAGE"
белый5,985,03,5"Абрикос"
(с плодами абрикоса)11,240-506,8
Рисунок 2 − Органолептические показатели винных коктейлей и плодовых вин с фруктами реализуемых, в торговой сети
Проведенные исследования показали, что низкое качество винных коктейлей (тона окисленности, прогорклости, дрожжевой и мышиный) связано с использованием при их производстве столовых виноматериалов невысокого качества. Таким образом, технология производства столовых вин как основы для производства винных коктейлей нуждается в совершенствовании с целью повышения качества конечного продукта.
3.2 Определение целесообразности использования новых рас винных дрожжей для производства белого столового виноградного виноматериала как основы для получения винных коктейлей. Учитывая специфику винных коктейлей, виноматериалы должны быть, подобраны таким образом, чтобы их аромат и вкус гармонично сочетались с тонами фруктовых ингредиентов. В связи с этим для проведения брожения виноградного сусла использованы новые расы дрожжей, применение которых позволит произвести виноматериал с гармоничным вкусом, с плодовыми и легкими цветочными тонами. Установлено, что такие виноградные виноматериалы можно получить в результате сбраживания сусла всеми исследуемыми расами АСД, особенно Excellence XP, Excellence XR. Полученные результаты показали (рисунок 3), что во всех белых столовых виноградных виноматериалах превалировала винная кислота, при этом снижение ее концентрации отмечено при использовании рас Excellence XP и Vitilevure Csm Yseo. Выявлено небольшое снижение концентрации яблочной кислоты, особенно при использовании расы Actiflore F33. Накопление янтарной кислоты при брожении с использованием расы Actiflore F33 превышало величину показателя в контроле на 30%, а Excellence XP и Vitilevure Csm Yseo - в два раза. Рисунок 3 − Массовая концентрация органических кислот в белых столовых виноградных виноматериалах в зависимости от используемой расы дрожжей
Результаты исследования состава ароматобразующих соединений (таблица 2) в экспериментальных образцах столовых виноматериалов показали увеличение концентрации ацетальдегида, β-фенилэтанола, этиллактата, 2,3-бутандиола, суммы эфиров при использовании новых рас дрожжей; массовая концентрация высших спиртов не претерпевала существенных изменений. Массовая концентрация изоамилацетата, проявляющего в зависимости от концентрации цветочные и горько-фруктовые тона, была наибольшей при использовании рас Excellence XP, Excellence XR и контроле. Таблица 2 − Накопление ароматических компонентов в белых столовых виноградных виноматериалах, в зависимости от используемой расы дрожжей
Показатели Наименование дрожжей КонтрольExcellence XRExcellence XPVitilevure Csm YseoActiflore F33 Ароматические компоненты, мг/дм3Ацетальдегид 80,5 118,8 121,3 68,7 81,4Этилформиат 0,21 0,23 0,22 нет 0,18Этилацетат 23,45 20,56 19,78 44,8 36,5Изоамилацетат 0,46 0,52 0,51 0,19 0,32Этиллактат 0,13 0,16 0,20 0,22 0,27Этилацеталь нет 0,05 0,04 нет 0,01Метанол 20,0 23,7 24,1 18,6 21,92-фенилэтанол 21,6 35,8 38,9 32,5 31,22,3-бутандиол 38,7 56,5 58,0 40,4 39,4 Исследовано влияние рас дрожжей на органолептические показатели виноматериалов. В качестве объектов исследования использовали сусло из белых сортов винограда Шардоне, Алиготе и Первенец Магарача. Результаты органолептических испытаний виноматериалов показали, что при применении рас Vitilevure Csm Yseo и Actiflore F33 формируются типичные винные тона с хорошо выраженными сортовыми особенностями винограда, поэтому их применение целесообразно для производства высококачественных столовых вин. Формирование ярких фруктовых и сухофруктовых оттенков, хорошо сочетающихся с фруктовыми ингредиентами, обеспечивают расы Excellence XP и Excellence XR. Для повышения качества винных коктейлей необходимо, чтобы используемый столовый виноматериал был устойчив к помутнениям, прежде всего коллоидным. Для этого необходимо снижение концентрации в виноматериале азотистых соединений, в частности белка и общего азота. В разрабатываемой технологии для обеспечения розливостойкости столового вина использован способ биологического азотопонижения. Исследования динамики азотопонижения в зависимости от расы дрожжей в процессе спиртового брожения показали различное количество азотистых соединений. При этом отмечено, что накопление биомассы клеток новыми расами дрожжей было более высоким. Возможно, этим и объясняется меньшая концентрация азотистых соединений, связанная с их потреблением большим количество клеток дрожжей. Полученные результаты (рисунок 4) показали, что наибольшее снижение суммы азотистых соединений наблюдалось на 4-6 сутки с начала брожения независимо от расы дрожжей, однако динамика изменения концентрации общего азота и его остаточная концентрация на 10 сутки существенно зависила от расы дрожжей. а)б)
Рисунок 4 − Изменение массовой концентрации белка (а) и общего азота (б) в
белых столовых виноматериалах при брожении в зависимости от расы дрожжей
Так, наименьшее количество общего азота, а, следовательно, наибольшая азотопонижающая способность были характерны расам Excellence XP и Excellence XR. Наименьшее количество аминного азота, на десятые сутки с момента начала брожения, выявлено в виноматериалах, полученных с применением расы Excellence XR (44 мг/дм3). Одинаковый результат получен при использовании рас Excellence XP и Шампанская 7-10С (62 мг/дм3). Анализ тенденций изменения массовой концентрации белка свидетельствует о том, что наименьшее его значение было в виноматериалах произведенных с применением рас Vitilevure Csm Yseo и Actiflore F33. С увеличением продолжительности брожения наибольшая трансформация белка наблюдалось в виноматериале при использовании рас Excellence XR и Excellence XP. Полученные результаты показали, что лучшей азотопонижающей способностью обладают различные расы Excellence XR и Excellence XP, которые можно рекомендовать для применения в технологии белых столовых вин с целью азотопонижения. Такое различие в потреблении азотистых веществ, исследуемых рас дрожжей можно объяснить рядом факторов, среди которых важнейшее значение имеют накопление биомассы клеток и активность протеолитических ферментов. В связи с этим исследовали активность протеаз при брожении виноградного сусла из сорта Шардоне с использованием экспериментальных рас дрожжей Actiflore F33, Vitilevure Csm Yseo, Excellence XR, Excellence XP. Проведенные эксперименты (рисунок 5) показали, что наибольшая величина активности протеаз наблюдалось на 3-4 сутки у всех исследованных рас дрожжей. Этот период соответствует завершению экспоненциальной стадии развития клеток, когда количество жизнедеятельных физиологически активных дрожжей достигает максимума.
Рисунок 5 − Динамика изменения активности протеаз в виноградных виноматериалах в зависимости от используемой расы дрожжей Сравнительный анализ активности протеаз свидетельствует о том, что наибольшая величина активности характерна для расы Excellence XR: ее максимальная величина была на 5-6 сутки. Учитывая особенности технологии винных коктейлей, для производства столового виноматериала необходимо использовать ту расу дрожжей, которая обеспечивает более глубокий гидролиз азотистых соединений. Согласно полученным данным это расы Excellence XR и Excellence XP.
Для оценки устойчивости полученных необработанных виноматериалов к коллоидным помутнениям были проведены тестирования, результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3 − Влияние расы дрожжей на устойчивость белых столовых виноградных виноматериалов к обратимым и необратимым коллоидным помутнениям
Раса дрожжейОбратимые коллоидные помутненияНеобратимые коллоидные помутнениятест 1% раствором танинанагрев до
65-70 0Стест с эпикатехингалатом Kонтроль++−+ Excellence XP−−−+/− Excellence XR −−−− Actiflore F33++−+ Vitilevure Csm −−−+ Установлено, что устойчивыми к коллоидным помутнения были виноматериалы, полученные с использованием рас дрожжей Excellence XR и Excellence XP. 3.3 Обоснование составов винных коктейлей. Для приготовления винных коктейлей предложено использование натуральных свежих (кумкват) и сушеных (курага, чернослив, изюмы, яблоко сушеное) фруктов. Они способны увеличить пищевую ценность винных коктейлей за счет нативных биологически активных компонентов, доступны круглогодично, что особенно важно для организации производства. В связи с этим в лабораторных исследованиях использовали как свежие фрукты, так и сухофрукты с целью подбора оптимального сочетания с виноматериалом. Кроме того, необходимо было установить оптимальные дозировки фруктовых ингредиентов и их влияние на качество конечного продукта. Для подбора оптимальной дозировки фруктовых ингредиентов и их влияния на физико-химические показатели винных коктейлей проведена серия экспериментов. В результате проведенных экспериментов (таблица 4) установлена динамика изменения концентрации сухих веществ и титруемых кислот в зависимости от типа плодового ингредиента и его дозировки. При контакте виноматериала с плодами кумквата наблюдалось увеличение экстракция сухих веществ в 1,7 раза, между тем массовая концентрация титруемых кислот практически не изменилась. Больший прирост массовой концентрации сухих веществ отмечен при контакте виноматериала с сушеным яблоком и изюмами, особенно турецким, при этом величина массовой концентрации титруемых кислот возросла при использовании казахского изюма на 0,7-0,9 г в сравнении с исходным виноматериалом.
Таблица 4 − Изменение массовых концентраций сухих веществ, титруемых кислот, общего диоксида серы и сорбиновой кислоты в винных коктейлях в зависимости от дозировки и вида фруктовых
ингредиентов
В технологии производства сухофруктов для профилактики развития микроорганизмов, ингибирования окислительных процессов при хранении продукции, ускорения сушки применяют консерванты: сорбиновую кислоту и производные диоксида серы. В сухофруктах возможно наличие этих консервантов в остаточных концентрациях и их последующий переход в готовый продукт. Установлено (таблица 4) наличие сорбиновой кислоты в винной основе коктейлей, приготовленных с применением кураги, чернослива, изюма турецкого и казахского, однако ее содержание при максимальной дозировке данных фруктовых ингредиентов не превышала допустимые нормы по СанПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов". Массовая концентрация диоксида серы в ингредиентах варьировала в широких пределах, что привело к увеличению концентрации общего диоксида серы в винных коктейлях в сравнении с исходным вином. В то же время внесение плодов кумквата приводило к снижению концентрации SO2, так как его плоды не содержали диоксида серы. При максимальной дозировке фруктовых ингредиентов 30 г/дм3 массовая концентрация диоксида серы соответствует ГОСТ Р 51156-2005 "Коктейли винные. Общие технические условия". В результате исследований установлено, что при использовании большинства фруктовых ингредиентов, кроме изюма узбекского и турецкого, в экспериментальных образцах винных коктейлей увеличивается массовая концентрация суммы фенольных соединений. Наибольшее ее увеличение (рисунок 6) выявлено при внесении чернослива и плодов кумквата. В то же время при использовании изюма турецкого и узбекского выявлено снижение концентрации фенольных веществ, что свидетельствует об их сорбции поверхностью ингредиента. Рисунок 6 - Изменение массовой концентрации фенольных соединений в зависимости от вида и дозировки фруктовых ингредиентов
С увеличением дозировки изюма турецкого и узбекского наблюдается небольшое увеличение количества фенольных веществ в полученном образце. Это можно объяснить строением и химическим составом поверхности ингредиента и их влиянием на массообменные процессы между ингредиентом и виноматериалом. Окончательный выбор исследуемых ингредиентов винных коктейлей осуществлялся на основе дегустационной оценки (рисунок 7) и статистической обработки ее результатов. Рисунок 7 − Изменение дегустационной оценки винных коктейлей в зависимости от вида и дозировки фруктового ингредиента.
Установлено, что при повышении дозировки до 10-20 г/дм3 всех образцов изюмов отмечено улучшение органолептической характеристики, в аромате и вкусе идентифицированы тона заизюмленного винограда; при повышении дозировки изюмов до 30 г/дм3 выявлена навязчивая сладость и горчинка в послевкусии. Взаимодействие виноматериала с черносливом приводило к значительному ухудшению окраски, появлению хлопьев и окисленных тонов, в связи с чем все образцы имели невысокую оценку. При контакте виноматериала с плодами кумквата установлено, что с увеличением дозировки плодов до 20 г/дм3 увеличивалась и дегустационная оценка, однако при дозировке 30 г/дм3 виноматериал приобретал яркие цитрусовые тона и желтую окраску. Статистическая обработка результатов исследований позволила установить оптимальную дозировку ингредиентов, которая составила 10-20 г/дм3 в зависимости от типа фруктового ингредиента.
3.4 Установление режимов обработки фруктовых ингредиентов СВЧ-излучением. Фруктовые ингредиенты, применяемые в рецептуре винных коктейлей, не должны содержать микроорганизмы, способные привести к микробиологической порче готового продукта. В связи с этим проведено исследование микробиологического состояния сухофруктов, использованных в рецептурах экспериментальных образцов винных коктейлей. Установлено, что на поверхности сухофруктов присутствовали микроорганизмы различных родов и видов. Наибольшее видовое разнообразие микроорганизмов выявлено на кураге, сушеном яблоке, изюмах. Кроме дрожжей и бактерий, на их поверхности идентифицированы плесневые грибы. Для ингибирования указанных микроорганизмов проведена обработка сухофруктов СВЧ-излучением при различных режимах: мощность от 0,3 до 1,0 кВт при времени экспозиции от 30 до 80 с. Перед обработкой СВЧ - излучением сухофрукты мыли, высушивали горячим воздухом (50-600С). Рисунок 8 − Оптимальные режимы СВЧ - обработки фруктовых ингредиентов
На основании проведенных исследований и статистической обработки полученных результатов (рисунок 8) установлены следующие оптимальные режимы СВЧ - излучения в зависимости от типа фруктов: для плодов кумквата - мощность не менее 0,5 кВт в течение не менее 50 с; для сухофруктов (изюма казахского, яблока сушеного и кураги) - мощность не менее 0,6 кВт при времени экспозиции не менее 50 с.
3.5 Исследование влияния фруктовых ингредиентов на физико-химические и органолептические показатели винных коктейлей. В качестве контроля использовали сухой виноматериал, сброженный расой Excellence XR. В соответствии с результатами статистических исследований была взята оптимальная дозировка фруктовых ингредиентов 10 г/дм3 . Установлено различное влияние ингредиентов на концентрацию органических кислот в винных коктейлях (рисунок 9). Так, добавление кураги, турецкого и казахского изюма приводило к увеличению количества винной кислоты, что может быть связано с ее содержанием в самом ингредиенте в большем количестве, чем в исходном виноматериале, служащем экстрагентом.
Рисунок 9 − Влияние фруктовых ингредиентов на изменение
концентрации органических кислот в винных коктейлях В то же время, при внесении чернослива, сушеного яблока и кумквата, наблюдалось снижение концентрации данной кислоты, что может быть вызвано различными причинами, в частности, наличием в ингредиенте химического компонента, связывающего винную кислоту (К, Са), или же сорбция кислоты поверхностью компонента. Проведенные эксперименты показали, что внесенные ингредиенты приводили к увеличению содержания лимонной кислоты в винном коктейле, особенно добавление кумквата, чернослива и кураги. Однако даже при использовании ингредиентов массовая концентрация лимонной кислоты не превышала 1 г/дм3. Особый интерес вызвало изменение концентрации щавелевой кислоты. В винодельческой продукции, как правило, эта кислота не обнаруживается, либо находится в очень малых количествах - 5,0-10 мг/дм3. Однако внесение кумквата, сушеного яблока, чернослива и кураги привело к значительному увеличению ее количества. Особую роль в технологии напитков играет янтарная кислота. С ее наличием связывают антиоксидантные свойства напитков и их лечебное действие. Отмечено значительное увеличение концентрации янтарной кислоты в образцах с добавлением кумквата (0,62г/дм3), кураги (0,48г/дм3), чернослива (0,39 г/дм3), сушеного яблока и казахского изюма, что положительно влияет на свойства напитка. В большинстве вариантов наблюдалось уменьшение содержания молочной и уксусной кислот, кроме образцов с добавлением чернослива и кумквата, в которых было выявлено небольшое увеличение количества исследуемых кислот до 0,38 и 0,36 г/дм3 соответственно в сравнении с контрольным образцом (0,32 г/дм3).Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о существенном влиянии используемых в технологии фруктовых ингредиентов на состав органических кислот винных коктейлей. Установлено влияние фруктовых ингредиентов на концентрацию ароматических соединений в винном коктейле (таблица 5). Таблица 5 − Изменение массовой концентрации ароматических компонентов в винных коктейлях в зависимости от вида вносимых фруктовых
ингредиентов, мг/дм3 Наименование показателяНаименование фруктового ингредиентаизюм
турецкийизюм
узбекскийизюм
казахскийяблоко суш.курагакумкватконтрольАцетальдегид112,7117,166,412796,292,6211,8Диацетил0,483,600,162,201,07нет4,14Лимоненнет3,22нет3,403,087,522,42Линолоолнет1,070,060,120,962,140,16Фурфуролнет32,70,2624,816,71,5718,7Линалилацетатнет0,340,0040,030,080,340,07Гераниолнет0,08нет0,060,240,280,12Этилформиатнет0,120,142,41нетнет0,66Изобутилацетат0,41,030,0073,71нет16,33,61Этилвалериат0,060,140,0122,161,022,673,24Изоамилацетат0,220,380,0080,07нет4,510,32Этиллактатнетнет0,0170,401,211,261,36Этилацеталь12,428,532,620,6232,9110,022,8Этилацетат11,6134,267,8118,4166,1118,7189,5Метанол0,2112,410,226,715,4нет68,41-пропанол25,21,61,549,211,4нет28,3Каприновый альдегиднет1,281,171,521,0511,67,12Фенилэтанол1,31,270,093,934,3711,61,51 Так, концентрация ацетальдегида и диацетила во всех винных коктейлях снизилось более чем в два раза, а в напитке с добавлением кумквата диацетил не обнаруживается. Количество терпеновых спиртов, представленных гераниолом и линолоолом, увеличились в образцах с плодами кумквата и курагой и уменьшилось в винных коктейлях с добавлением сушеного яблока, турецкого и казахского изюмов. Значительно увеличилась концентрация линалоола во всех экспериментальных образцах, а в самой винной основе данное соединение не идентифицировано. В винных коктейлях с добавлением сушеного яблока, кумквата, кураги концентрация фенилэтанола увеличилась в два раза, а в напитках с изюмами его количество незначительно снизилось. Важно отметить появление в винных коктейлях различных ароматобразующих соединений, которые не идентифицированы в контрольной винной основе (таблица 6) таких как этиллаурат, этилмалат и диэтилмалат, придающих мягкость вкусу напитка. Таблица 6 - Ароматические соединения, идентифицированные только в разработанных винных коктейлях, мг/дм3
Наименование показателяНаименование фруктового ингредиентаизюм турецкийизюм
узбекскийизюм казахскийяблоко суш.курагакумкватКонтрольИононнет1,12нет0,081,030,25нетЭтилбутиратнет1,380,021,26нет2,05нетМетилкаприлатнетнет0,0060,15нетнетнетЭтилкаприлатнетнетнет0,23нетнетнетИзоамилкапронатнет0,003нет0,008нетнетнетИзоамилкапринатнетнетнет0,004нетнетнетДиэтилсукцинат0,2724,8нет6,060,6112,6нетФенилэтилацетат0,211,56нет0,120,161,88нетЭтиллауратнет0,10нет0,0120,060,65нетЭтилмалат0,180,15нет0,230,341,03нетДиэтилмалат0,161,65нет0,040,080,38нет2-бутанол0,21нет0,12нетнетнетнетИзомасляная к-танет0,13нет0,030,120,28нетИзовалериановая1,011,361,060,110,0512,0нет В контрольной винной основе ионон (тон фиалки) не обнаруживается, а в четырех из шести образцах винных коктейлей с добавлением сушеного яблока, кураги, кумквата и узбекского изюма ионон идентифицирован. Этилкаприлат, этилбутират и метилкаприлат, установлены в образцах с плодами кумквата, сушеным яблоком и казахским изюмом, придают этим коктейлям фруктовый аромат.
По разработанной технологии произведены образцы винных коктейлей. Установлено (рисунок 10), что наиболее высокая дегустационная оценка была у коктейлей, произведенных с использованием изюмов, плодов кумквата, кураги и сушеных яблок. Они отличались развитым типичным плодовым ароматом и слаженным гармоничным вкусом. В связи с этим указанные ингредиенты рекомендованы к использованию в технологии винных коктейлей.
Рисунок 10 − Дегустационная оценка винных коктейлей в зависимости
от используемого фруктового ингредиента
3.6 Исследование биологически активных компонентов, содержащихся в винных коктейлях. Проведен сравнительный анализ состава биологически активных веществ в экспериментальных образцах винных коктейлей и производственных образцах плодовых вин с фруктами, производимыми КПП "Ставропольский" и ОАО "Рубин" (таблица 7). Таблица 7 − Исследование биологически активных компонентов в плодовых винaх с фруктами российских производителей
БАВ, мг/дм3Производственные образцы с
плодамиЭкспериментальные образцы винных коктейлей с плодамиFUDZI
абрикосFUDZI
кумкватKE-CO
слива уме"Абрикос"кумкваткурагаяблоко
суш.изюм казах-скийАскорбиновая0,090,38нетнет3,61,21,092,38Хлорогеноваянет0,060,08нет2,561,220,510,68Никотиновая0,150,120,080,080,843,261,525,08Оротовая3,023,613,130,6532,1211,529,719Кофейнаянет0,130,170,122,182,380,741,17Галловая1,222,133,033,1219,3416,348,6712,3Протокатеховаянетнет0,720,123,441,802,422,75 Исследования показали, что в производственных образцах концентрация биологически активных веществ в несколько раз меньше, чем в экспериментальных вариантах, а такие кислоты как хлорогеновая, аскорбиновая, кофейная и протокатеховая в них и вовсе отсутствуют. Наибольше количество биологически ценных компонентов выявлено в винных коктейлях, полученных с добавлением плодов кумквата, кураги и изюмов. Следует отметить, что в винных коктейлях, полученных по разрабатываемой технологии, сохраняется значительно большее количество витаминов, в том числе аскорбиновой кислоты. 3.7 Совершенствование технологии получения винных коктейлей.
На основании проведенных экспериментов усовершенствована технология производства винных коктейлей на основе использования белых столовых виноградных виноматериалов и фруктовых ингредиентов (рисунок 11), включающая два этапа: приготовление основы - белого столового виноматериала и изготовление винного коктейля. Для производства столового виноматериала предусматривается использование при брожении сусла (1) дрожжей рас Excellence XR и Excellence XP, с последующим азотопонижением (2). Подготовка сухофруктов осуществляется в следующей последовательности: приемка (6), мойка (7), сушка (8), СВЧ - обработка на микроволновой установке "АРАБИС" (9), дозирование сухофруктов (фруктов) в тару (10), розлив виноматериала в бутылку (11), оформление и выдержка 10 суток до реализации.
Рисунок 11 − Технологическая схема производства винного коктейля:1-бродильная установка; 2-емкость для азотопонижения; 3-вакуумный фильтр перлитовый; 4-виносборник; 5-емкость для хранения; 6-приемник для сухофруктов (фруктов); 7-моечный аппарат; 8-конвекционная сушилка; 9-микроволновая установка туннельного типа "АРАБИС"; 10-дозатор сухофруктов (фруктов); 11-аппарат для розлива виноматериала. ДГ-дрожжевая гуща; ФВ-фильтрат виноматериала; СФ- сухофрукты, фрукты; ВМ-виноматериал; Б-бутылки.
На основании проведенных исследований разработаны технологические инструкции на производство винных коктейлей "Винный коктейль с плодами кумквата", "Винный коктейль с сухофруктами". Составлена калькуляция себестоимости новых видов продукции - винного коктейля "Винный коктейль с курагой", которая составила для тары емкостью 0,5 л − 24,04 руб. Технология апробирована и внедрена в объеме 1000 дал на ООО "Юг-Вино" с общим фактическим экономическим эффектом 219 тыс. руб., что составило 5 руб. 32 коп. на 1 л получаемого винного коктейля.
ВЫВОДЫ
1. Усовершенствована технология получения винных коктейлей на основе использования фруктовых ингредиентов, обработанных СВЧ-излучением, и розливостойких белых столовых виноградных виноматериалов, произведенных с применением рас дрожжей Excellence XR, Excellence XP и биологического азотопонижения.
2. Установлено, что в произведенных партиях винных коктейлей, реализуемых через торговую сеть, содержание биологически активных веществ, в том числе витаминов, минимально. Аскорбиновая, хлорогеновая, протокатеховая и кофейная кислоты в ряде вариантов не идентифицированы. 3. Применение новых рас дрожжей Excellence XR, Excellence XP обеспечивает уменьшение концентрации титруемых кислот в белых столовых виноградных виноматериалах, увеличение концентрации незаменимых аминокислот (на 5-8%), гармонию состава ароматических соединений и азотистых компонентов, что позволяет рекомендовать их использование в качестве основы для производства винных коктейлей.
4. Сравнительный анализ белых столовых виноматериалов показал целесообразность применения расы Excellence XR для биологического азотопонижения. При использовании данной расы отмечено снижение концентрации общего азота (980 мг/дм3) и белка (23,6 мг/дм3) в сравнении с контрольным вариантом (1100 мг/дм3 и 30,2 мг/дм3 соответственно), что способствует повышению устойчивости виноматериала против помутнений коллоидной природы.
5. Установлено, что использование в составе винных коктейлей сухофруктов способствует изменению концентрации фенольных соединений, при этом добавление плодов кумквата, а также кураги и сушеных яблок приводит к увеличению концентрации фенольных веществ, а изюмов - к снижению их концентрации. В результате исследования ароматобразующих компонентов в винных коктейлях было установлено наличие ароматических соединений, присущих используемым ингредиентам.
6. Установлены режимы обработки ингредиентов СВЧ-излучением обеспечивающие инактивацию микроорганизмов и их спор (для спорообразующих), испарение влаги и производных сернистой кислоты: для плодов кумквата мощность не менее 0,5 кВт при продолжительность экспозиции не менее 50 с., для сухофруктов не менее 0,6 кВт при продолжительности экспозиции не менее 50 с. Показано, что применение СВЧ-излучения способствует увеличению экстракции биологически активных компонентов из ингредиентов в виноматериал.
7. На поверхности сухофруктов выявлено наличие микроорганизмов различной природы, в том числе дрожжей, плесневых грибов и бактерий. Установлено присутствие консервантов - диоксида серы и сорбиновой кислоты в составе фруктовых ингредиентов, которое варьировало от 74 г/дм3 до 166 г/дм3 и от 6 г/дм3 до 35 г/дм3 соответственно в зависимости от видов ингредиентов и их дозировок.
8. Для изготовления винных коктейлей обоснованы и установлены оптимальные дозировки фруктовых ингредиентов, количество которых составило 10-20 г/дм3 в зависимости от их видов. 9. Составлена калькуляция себестоимости новых видов продукции - винного коктейля "Винный коктейль с курагой", которая составила для тары емкостью 0,5 л − 24,04 руб. Технология апробирована и внедрена на ООО "Юг-Вино" с общим фактическим экономическим эффектом 219 тыс. руб., что составило 5 руб. 32 коп. на 1 л получаемого винного коктейля.
Список публикаций по теме диссертации
1. Кудряшова Е.Н. Влияние новых штаммов активных сухих дрожжей на качество белых столовых виноматериалов / Е.Н. Кудряшова, Н.М. Агеева, Т.В. Бархатова, Ф. Вотьер // Высокоточные технологии производства, хранения и переработки винограда (том 2). − Краснодар. − 2010. − С.103 − 107.
2. Кудряшова Е.Н. Влияние новых штаммов активных сухих дрожжей на химический состав белых столовых виноматериалов / Е.Н. Кудряшова, Н.М. Агеева, Т.В. Бархатова, Ф. Вотьер // Известия вузов. Пищевая технология. − № 2 − 3. - Краснодар. − 2011. - С. 31 − 32.
3. Кудряшова Е.Н. Влияние новых штаммов активных сухих дрожжей на массовую концентрацию ароматических веществ в белых столовых виноматериалов / Е.Н. Кудряшова, Н.М. Агеева, Т.В. Бархатова, Ф. Вотьер // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар. − № 1. − 2011. - С. 122 − 123.
4. Кудряшова Е.Н. Исследование концентрации органических кислот в винных коктейлях / Е.Н. Кудряшова, Н.М. Агеева, Т.В. Бархатова // Виноделие и виноградарство. − № 3. − 2011. - С. 22 − 23.
5.Кудряшова Е.Н. Ароматические компоненты в винных коктейлях / Е.Н. Кудряшова, Н.М. Агеева, Т.В. Бархатова // Виноделие и виноградарство. − № 4. − 2011. - С. 22 − 23.
6. Кудряшова Е.Н. Исследование фильтрации сред инфицированных микроорганизмами / Е.Н. Кудряшова, Л.Н. Узун // Пищевые технологии и биотехнологии: Сб. тез. докл. IX Межд. конф. молодых ученых. − Казань. − 2008. - С. 359− 360.
7. Кудряшова Е.Н. Влияние структуры фильтрующего слоя на эффективность фильтрации / Е.Н. Кудряшова, Л.Н. Узун // Пищевые технологии и биотехнологии: Сб. тез. докл. IX Межд. конф. молодых ученых. - Казань. − 2008. - С. 118 − 119.
1
23
Документ
Категория
Технические науки
Просмотров
154
Размер файла
356 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа