Abstrakt vědeckého článku o průmyslových biotechnologiích, autor vědecké práce – Balanov P.E., Smotraeva I.V.
Článek uvádí experimentální data o fermentaci a zpracování ovocných a bobulových vinných materiálů.
Podobná témata vědecké práce o průmyslových biotechnologiích, autor vědecké práce – Balanov P.E., Smotraeva I.V.
Získání nové technologie šetřící zdroje pro moučné cukrovinky s použitím rybízové moučky
Odrůdová charakteristika a technologické postupy výroby stolních vín z plodů zimolezu sibiřského výběru
V příspěvku jsou uvedeny experimentální údaje o kvašení a zpracování ovocného vína.
Text vědecké práce na téma “Kvašení na dužnině při výrobě ovocných a bobulových vinných materiálů”
Hodnota stlačitelnosti na konci doby skladovatelnosti (5 dní) byla nejvyšší u vzorků s práškem z pokrutin z červeného rybízu přidaným do receptury produktu. Na základě výsledků experimentů lze vyvodit následující závěry:
1. Zavedení prášku z výlisků červeného rybízu do receptury na muffiny v dávce 5 % a 10 % umožňuje získat kvalitní výrobky, které svými fyzikálními a chemickými vlastnostmi splňují požadavky na tento typ výrobku.
2. Košíčky s přídavkem přísady mají dobrý objem a poréznost a podle těchto ukazatelů nejsou horší než kontrola.
3. Zavedení prášku z červeného rybízu do receptury nemá negativní vliv na organoleptické vlastnosti košíčků. Použití této přísady nemá negativní dopad na bezpečnost cupcaků při skladování.
Vývoj receptur výrobků využívajících aditiva z výlisků červeného rybízu je tedy slibným směrem rozvoje trhu funkčních potravin.
1. Drobot V.I. Využití netradičních surovin v pekařském průmyslu. -Kyjev: Sklizeň, 1988. – 148 s.
2. Sbírka technologických návodů na výrobu chleba a pekařských výrobků. -M.: Ceník, 1989. – 494 s.
3. Fedorova PA, Volkov BC Perspektivy využití divoce rostoucích rostlinných surovin při výrobě funkčních cukrářských výrobků // Novinky Petrohradské státní agrární univerzity. – 2016. – č. 43. – S. 49-52.
Cand. tech. Sciences P.E. BALANOV (ITMO University, balanov@yandex.rn) Kandidát technických věd I.V. SMOTRAEVA (SPbSAU, irinasmotraeva@yandex.ra)
KVASENÍ NA LUŠNINĚ PŘI VÝROBĚ OVOCNÝCH A BOBULÍKOVÝCH VÍNNÝCH MATERIÁLŮ
Jablka, kvašení, výroba vína, dužina, šťáva
Ve světové praxi existují různé způsoby provádění fermentačního procesu. Jednou z nejoblíbenějších je fermentace na dužině. Tato metoda má hluboké historické kořeny spojené s touhou vinařů, aby jejich produkt byl bohatý na barvu, chuť a vůni. Dostatečně dlouhý kontakt moštu se slupkou a semeny hroznů vede k úplnému obohacení kapalné fáze o látky odpovědné za organoleptické vlastnosti vína.
V průmyslové výrobě ovocných a bobulových vín se tento přístup používá jen zřídka, což lze vysvětlit tradičním postojem k takovým vínům jako k velmi obyčejným a nenáročným. Zde však může platit i opačná analogie: ovocná a bobulová vína mohou být průměrné kvality, pokud se při jejich výrobě nevyužije celý „arzenál“ technologií, které mají moderní vinaři k dispozici. A v tomto případě se jako zajímavé řešení jeví fermentace na dužině.
Ovocná a bobulovitá vína z jablečných surovin, získaná klasickou technologií, tedy kvašením vylisované jablečné šťávy, skutečně nemusí být výrazná svými chuťovými a aromatickými vlastnostmi, protože obsah aromatických látek v jablkách je zásadně nižší než v hroznech [ 1,2]. Nepochybně,
aromatická složka se velmi liší v závislosti na odrůdě konkrétního ovoce, ale objektivně jablka nejsou tradičně aromatickou surovinou. Proto považujeme za relevantní zvážit možnost využití technologické metody „kvašení na dužině“ jako možnost, která zvýrazní aromatiku výsledného vinného materiálu. Je důležité pochopit, že při kvašení vína se odpařuje velmi velká část aromatvorných složek a ve větší míře, čím vyšší je teplota kvašení. Je to způsobeno intenzivní tvorbou oxidu uhličitého, který tyto látky „vymývá“. V tomto ohledu by se pro jejich uchování měla teplota fermentace udržovat na snížené úrovni, přibližně 14 °C nebo nižší.
Pro studii byly použity dvě odrůdy jablek: Grushovka Moskovskaya a Granny Smith, které se obě osvědčily pro průmyslové zpracování.
Plody byly rozdrceny na různé velikosti částic, aby se dosáhlo optimálního výtěžku šťávy s přijatelným obsahem suspendovaných látek. Kromě toho byl měřen výtěžek šťávy po sedmi dnech fermentace, aby se stanovil účinek macerace na výtěžnost šťávy. Výsledky jsou uvedeny na Obr. 1.
O Grushovce Moskva (po maceraci)
■ Granny Smith (po maceraci)
2 6 10 Průměrná velikost částic, mm
Rýže. 1. Vliv velikosti částic dužiny a faktoru macerace na výtěžnost šťávy
V důsledku fermentace na dužnině dochází k maceraci dužiny jablek a procento zvýšení výtěžnosti šťávy je u různých odrůd jablek stejné, což svědčí o stejném charakteru vlivu na struktury společné pro jablka. Alkohol, oxid uhličitý a další produkty fermentace změkčují a částečně ničí buněčné stěny rostlinné tkáně a mezibuněčná a intracelulární tekutina snadněji odtéká.
Bylo zjištěno, že macerace má velmi významný vliv na výtěžnost šťávy z buničiny s různou průměrnou velikostí částic. Například v případě nejhrubšího mletí (průměrná velikost částic 10 mm) byl počáteční výtěžek šťávy v průměru 52 % a po procesu macerace se zvýšil na 75 % a více. Pokud se budeme bavit o menších velikostech broušení, tak tento nárůst není tak výrazný, v rozmezí od 12 do 20 %. V tomto ohledu lze tvrdit, že fermentace na dužině se správně zvoleným středním průměrem částic umožní získat o něco větší množství vinného materiálu, což se pozitivně projeví na výrobních nákladech.
Je třeba poznamenat, že zvýšení výtěžnosti šťávy při fermentaci na jablečné dřeně je vždy doprovázeno mírným zvýšením zákalu produktu a odstraněním suspendovaných látek, a tomu je třeba věnovat zvláštní pozornost. K tomu lze použít jakékoli standardní techniky výroby vína: filtraci, separaci a další [3].
Buničina získaná po drcení byla umístěna do uzavřených nádrží s hydraulickým těsněním. Do fermentačních tanků byl přidáván sterilizovaný cukerný sirup o koncentraci 70 % až do hmotnostního podílu sušiny 16 %. Do tanků byla přidána i čistá kultura vinných kvasinek. Jako kontrolní vzorek byla použita jablečná mladina fermentovaná bez dužiny se stejnými výchozími kritérii. Vzorky s dužinou byly pravidelně promíchávány, aby se zajistila maximálně rovnoměrná extrakce a zabránilo se kyselému kyselému kyselému.
Dynamiku alkoholového kvašení ukazuje Obr. 2. Kontrolní vzorky (bez dužiny) fermentovaly sladinu rychleji, ale konečný hmotnostní podíl sušiny byl u všech vzorků podobný. Hustota média a přítomnost suspenzí ve vzorcích fermentovaných na dužině předurčily rozdíl v rychlosti fermentace. Kvasinkové buňky mají tendenci adsorbovat suspenze na svém povrchu a tím snižovat jejich fermentační schopnosti. V našem případě byl tento faktor očekáván a neměl zásadní význam, protože výzkumné paradigma je zaměřeno na výrazné zlepšení organoleptiky. Přitom pro průmyslovou realizaci takové technologie je třeba na tuto skutečnost pamatovat a zahrnout ji do technologického návodu. Délka fermentace je dána záměrně nízkou teplotou fermentace 13-14°C, která byla udržována po celou dobu fermentace.
• Moskevská hruška s dužinou
■ Moskevská Grushovka bez dužiny
Granny Smith s buničinou
• Granny Smith bez buničiny
0 1 2 3 4 5 b 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Doba kvašení, dny
Rýže. 2. Dynamika fermentace vzorků
Graf ukazuje, že vzorky obsahující dužinu fermentovaly méně intenzivně a doba fermentace byla delší než u kontrolních vzorků. To se vysvětluje nejen snížením fermentačního povrchu buněk, ale také určitým oddělením fermentačního média. Za takových podmínek je pro buňky obtížnější překonat koncentrační gradienty živin a jejich vlastních metabolitů.
Výsledné vinné materiály byly analyzovány podle hlavních ukazatelů, výsledky měření jsou uvedeny v tabulce. 1.
Tabulka 1. Fyzikálně-chemické parametry vinných materiálů
Indikátor Grushovka Moskva s dužinou Grushovka Moskva bez dužiny Granny Smith s dužinou Granny Smith bez dužiny
Obsah alkoholu 8,3 8,5 8,8 8,9
Titrovatelná kyselost, g/l (ve smyslu kyseliny jablečné) 6,1 6,4 6,3 6,8
Jak již bylo naznačeno, materiály získané fermentací na buničině obsahovaly po odstranění kvasinek velké množství suspenzí. Pro získání kvantitativního pochopení tohoto pozorování byly vzorky odstředěny při 5000 otáčkách za minutu, vysušeny a zváženy do konstantní hmotnosti, výsledky jsou uvedeny v tabulce. 2.
Tabulka 2 Množství oddělených suspenzí ve výsledných vinných materiálech
Vzorek vinného materiálu Obsah suspenze, mg/100 ml
Moskevská hruška s dužinou 0,80
Moskevská hruška bez dužiny 0,35
Granny Smith s dužinou 0,56
Granny Smith bez buničiny 0,15
Ze získaných dat je zřejmé, že bez ohledu na odrůdu jablek je množství suspenzí ve vinařských materiálech získaných fermentací na dužině větší, což naznačuje další zpracování [4].
Všechny vzorky byly degustovány a byly vytvořeny organoleptické profily. Zvláštní důraz byl kladen na aromatickou složku kvality vinných materiálů, protože tento faktor se stal jedním z určujících faktorů pro zásadní potřebu výzkumu. Výsledky jsou uvedeny na Obr. 3.
Průhlednost Odrůda ► aroma ♦ Grushovka Moskva na dužině Grushovka Moskva bez
Harmonie kvasnicové buničiny
b u T / HD X x4 / aroma A Granny Smith na pulp
Rýže. 3. Chuťové profily výsledných vinných materiálů
Ze získaných dat je zřejmé, že vzorky, které byly fermentovány na buničině, mají mnohem lepší aromatické vlastnosti. Varianty získané kvašením bez kontaktu s jablečnou dužinou mají mnohem horší intenzitu aroma a prakticky neobsahují odrůdovou složku. V tomto ohledu lze říci, že jeden z cílů byl splněn.
U vzorků vyrobených fermentací buničiny bylo obecně zjištěno, že jsou lepší než kontrolní vzorky.
Přítomnost lehkého kvasinkového aroma byla zaznamenána u všech vzorků a silněji vyjádřena v experimentálních vinných materiálech. Kromě toho přítomnost velkého množství suspendovaných pevných látek snižuje organoleptické skóre variant získaných macerací buničiny.
Bylo rozhodnuto vyčeřit vzorky se suspenzemi ochlazením na +1 °C s následným ošetřením bentonitem. Tato kombinace se dobře osvědčila mnoha výzkumníky [5,6].
Po vyčeření byly vzorky podrobeny kontrolní degustaci, výsledky jsou uvedeny na Obr. 4.
Z chuťových profilů je zřejmé, že se zlepšila průhlednost vinných materiálů a specifické kvasinkové aroma prakticky není cítit. Dobré sorpční vlastnosti bentonitu spolu s aglomerační vlastností nízkých teplot umožnily radikálně snížit obsah suspendovaných látek v mladině. Výrazně přitom neklesla intenzita vůně a její odrůdová složka.
Na základě výše uvedeného lze vyvodit následující hlavní závěry:
1. Fermentace jablečného moštu na dužině zajišťuje velmi dobré aromatické vlastnosti vinného materiálu, což je spojeno s extrakcí chuťových a aromatických složek při maceraci.
2. Kvašení by mělo probíhat při nízkých teplotách 12-14°C pro maximální zachování látek, které tvoří buket vína.
3. Velikost částic buničiny určuje její drenážní vlastnosti a při navrženém režimu fermentace má smysl získat buničinu s relativně velkými prvky.
4. Při kvašení ovocných a bobulových vín na dužnině je třeba počítat se zvýšeným zákalem hotového výrobku, který lze eliminovat úpravou za studena a bentonitem.
1. Chemisova L.E., Guguchkina T.I., Prah AB aj. Analýza tvorby organoleptických vlastností vinných materiálů z bílých hroznů Sauvignon pěstovaných v podmínkách Yuzhnaya a/f oblasti Temryuk v závislosti na složení aromatických látek / / Polytematická síť elektronický vědecký časopis Kubánské státní agrární univerzity. – 2014. -№98,- str. 738-747.
2. Gnetko L.V., Belyavtseva T.A., Ageeva N.M. Vliv enzymatických přípravků na aromatický komplex fermentovaných alkoholických jablečných šťáv // Vědecké práce Severokavkazského zonálního výzkumného ústavu zahradnictví a vinařství Ruské akademie zemědělských věd. – 2013. – T. 4. – S. 85-91.
3. Kishkovsky Z.N., Merzhanian AA Wine technology. – M.: Lehký a potravinářský průmysl, 1984. – 504 s.
4. Ageeva N.M. Stabilizace hroznových vín. Teoretické aspekty a praktická doporučení / Severokavkazský zonální výzkumný ústav zahradnictví a vinařství Ruské zemědělské akademie. – Krasnodar, 2007. -251 s.
5. Vinogradov V.A., Zagoruiko V.A., Kulev CB et al. Studium technologického procesu komplexní stabilizace vinných materiálů proti koloidním a krystalickým opacitům // Vinařství a vinařství. – 2013. – T. 43. – S. 83-88.
6. Khushmatov A.T. Čištění a stabilizace transparentnosti tadžických vín místními bentonity a polymerními materiály: Abstrakt práce. Ph.D. tech. Sciences Institute of Chemistry pojmenovaný po. V. I. Nikitin z Akademie věd Republiky Tádžikistán. – Dušanbe, 2000. – 22 s.
Doktor inženýrství Sciences CB MURASHEV (SPbSAU, s.nmrashcv f/ mail.ru) Kandidát AB VYSHEGORODTSEV
MOLEKULÁRNÍ SIMULACE VLIVU NÁBOJE AMINOKYSELIN A JEJICH FUNKČNÍCH SKUPIN NA PH A STAV NABITÍ PROTEINŮ
Molekulární modelování, aminokyseliny, proteiny
Molekulární modelování je rychle se rozvíjející oblastí moderní výpočetní chemie. Existuje mnoho metod molekulárního modelování, zaměřených na řešení různých problémů a lišících se jak strategickým přístupem, tak implementací softwaru. Význam molekulárního modelování pro návrh například léků je nepopiratelný: struktury všech nových léků, které se v posledních letech objevily, prošly fází molekulárního modelování.
V posledních desetiletích se molekulární modelování stalo kritickou součástí téměř jakéhokoli výzkumu v chemii. Takové oblasti vědy, jako je studium mechanismů chemických reakcí, návrh molekul se specifickými vlastnostmi a určitými geometrickými charakteristikami, nanotechnologie a tvorba nových materiálů, se již bez molekulárního modelování neobejdou.
V případě proteinů je již samotné znázornění struktury obtížným úkolem. Interakce ligand-protein lze studovat také pomocí didaktických modelů. Je zřejmé, že funkce různých modelů se mohou překrývat [1].
Používá se při výrobě červených vín a některých fortifikovaných bílých, vysoce extraktivních (bohatých) vín. Zde je při kvašení úkolem získat nejen alkohol, ale také odstranit barviva, aromatické třísloviny a další látky ze slupek a semen. Fermentace buničiny je vždy obtížná. Koneckonců je to heterogenní, tvrdá a viskózní hmota. Kromě toho, aby se ze slupky a semen uvolnily potřebné látky, je nutná teplota ne nižší než +28, nejlépe +30 °C. Ale při +36 °C kvasinky ztrácejí aktivitu a při +39 °C umírají . To znamená, že pro fermentaci na dužině zůstává úzký teplotní rozsah od +28 do +32 C. Fermentace na dužině s plovoucím uzávěrem. Provádí se v kádích nebo otevřených nádobách. Sladina se sulfatuje podle výpočtu. Naplňte jím nádobu a přidejte kvasnicovou směs. Míchat. Po nějaké době začíná intenzivní fermentace. Uvolněný oxid uhličitý s sebou vynáší všechny částice (vločky dužiny, slupky, kousky hřebínků a stonků) na povrch a udržuje je tam nad vodou. Dužnina je rozvrstvena na kapalinu a „klobouček“ pevné frakce, plovoucí na hladině a nejčastěji vyčnívající nad ní. Aby se zabránilo zakysání kyselinou octovou a zlepšila se extrakce barviv, je nutné obsah nádoby 5-5x denně po dobu 8 dnů promíchat. Jakmile mladina získá sytou barvu, scedí se, dužnina se vylisuje a obě tekutiny se spojí a udrží až do konce kvašení. Touto metodou vznikají nejkrásněji barevná a chuťově bohatá vína. Fermentace na dužině s ponořeným uzávěrem – za účelem snížení počtu míchání při použití metody „plovoucí hlavy“ přišli se zjednodušenou metodou „ponořené hlavy“. „Čepice“ se pomocí roštu zapustí do hloubky cca 30 cm. Počet míchání s ponořeným uzávěrem může být menší, ale barva vína bude odpovídajícím způsobem horší. Oba typy fermentaci na dužině lze provádět i v uzavřených nádobách. V tomto případě se nad uzávěrem vytvoří vrstva oxidu uhličitého, která do určité míry odolává zakysání kyselinou octovou a zjednodušuje proces.
Dělání vína
S dokončením fermentace se lidský zásah do procesu výroby vína nezastaví. Vyžaduje mnohem více operací a bdělou péči až do okamžiku, kdy je lahvováno a odesláno do prodeje. Průhlednosti oděvu lze dosáhnout dlouhodobým skladováním vína v malé nádobě, např. v sudu, a jeho periodickým dekantováním (s použitím gravitace nebo pomocí čerpadla), aby se rychle odstranily usazené částice. Víno se při tomto procesu nejen zbaví částic v něm suspendovaných, ale také se provětrává, obohacuje o kyslík. Například v Bordeaux je zvykem stáčet červená vína 4x během prvního roku zrání a další 2-3x během druhého.
Víno se po čeření také dekantuje. Do vinařské praxe byl poprvé zaveden v XNUMX. století. Tento proces dostal své jméno, protože zpočátku používal lepidlo extrahované z plaveckých měchýřů ryb, zejména jeseterů a sumců. V současnosti se používá nejen k čiření, ale také ke stabilizaci vína. Tato metoda spočívá v přidání organických (rybí lepidlo, vaječný bílek, želatina, kasein) nebo anorganických (žlutá krevní sůl) sloučenin do vína, které při koagulaci obalí nejen suspendované částice, ale i některé další složky vína, které mohou následně vést ke zhoršení jeho kvality. Čištění červených vín je tedy nutné k odstranění přebytečného barviva, které se jinak sráží. V případech, kdy je koagulace přírodních proteinů nežádoucí, jako např. při čeření bílých vín, dochází k jejich usazování na materiálech, které nereagují s látkami vína – oxid křemičitý, křemelina, bentonit, kaolin, azbest.
Použití moderních filtrů umožňuje oddělit z vína částice dané velikosti; mohou to být nejen částečky slupky nebo dužiny bobulí, ale také například kvasinkové buňky. Víno se při odstřeďování otáčí vysokou rychlostí ve speciálním bubnu, takže nečistoty, které obsahuje, jsou vrženy na stěny a následně odstraněny. Ve Francii je však mnoho vinařů, kteří tvrdí, že čeření, odstřeďování a filtrace zbavují vína některých aromat a červená vína je také zbavují tříslovin.
Pro dosažení průhlednosti ve víně je však nutné zajistit jeho následnou stabilitu. Protože se na procesu výroby vína podílejí živé buňky (částice bobulí, kvasinek, bakterií), je jeho složení extrémně složité. Jeho různé složky mohou mezi sebou vstupovat do chemických reakcí. Důsledkem procesů tohoto druhu jsou tzv. usazeniny hotovosti – zákal vína a sedimentace. V současné době jsou známy způsoby, jak problémům tohoto druhu předcházet. Pro zamezení rozvoje mikroorganismů je nutné kromě udržování čistoty naplnit nádoby až po vrch, a následně dolít, aby víno nepřišlo do styku se vzdušným kyslíkem. Dobré výsledky také poskytuje použití antiseptika, jako je oxid siřičitý (SO2). Používá se v různých fázích výroby vína (dezinfekce nádob, prevence jablečno-mléčné fermentace atd.) v pevné, kapalné i plynné formě. Nadbytek této látky však nejen negativně ovlivňuje chuť vína, ale může způsobit i špatné zdraví. Někteří vinaři své produkty pasterizují krátkým zahřátím na 85° C. To zahubí kvasinky a bakterie obsažené ve víně, ale zároveň je připraví o schopnost stárnout: po stáčení se přestane vyvíjet.
V některých případech se při výrobě kombinují produkty z mnoha vinic, sklizně z různých ročníků nebo získané z různých odrůd hroznů. Tuto operaci lze provádět již při otevírání hroznů, ale častěji se tak děje po stabilizaci vína nebo při jeho zrání. Ve Francii obvykle existují dva typy:
montáž – kombinace různých odrůd vinné révy a/nebo produktů z různých vinic stejného sklizňového roku a v rámci stejného označení. Montáž je běžný postup při výrobě vysoce kvalitních vín. Umožňuje zlepšit kvalitu a zároveň zdůraznit vlastnosti typu a stylu každého z nich;
Míchání (coupage) je spojením vín z různých oblastí a/nebo sklizní z různých ročníků. Určitého zlepšení kvality je dosaženo zprůměrováním vína a ztrátou jeho individuality. Míchání se aplikuje pouze na šumivá (včetně šampaňského), stolní a místní vína.
Před lahvováním může víno zrát v dřevěných sudech. Stárnutí však v lahvích pokračuje.
