<<

3.2.2. Влияние иммобилизованных дрожжей на динамику физико-химических показателей кюве

Согласно литературным данным при использовании иммобилизованных дрожжей в производстве игристых вин бутылочным способом одной из проблем является последующая стабильность готового продукта [154, 155, 160, 161].

В формировании коллоидных помутнений тихих и игристых вин принимают участие как отдельные высокомолекулярные соединения [полисахариды (ПС), белки (Б)], фенольные вещества (ФВ) , так и их комплексы. Данные по влиянию иммобилизованных в геле дрожжей на коллоидную систему игристых вин, получаемых при вторичном брожении в бутылках, практически полностью отсутствуют.

В плане решения проблемы стабильности игристых вин, получаемых с помощью этого технологического приема, наши дальнейшие исследования были направлены на изучение влияния дрожжей, иммобилизованных в геле альгината

кальция, на компоненты коллоидной системы виноматериалов в процессе вторичного брожения и послетиражной выдержки.

Исследование влияния иммобилизованных дрожжей на динамику физико­химических показателей проводили на тиражах с использованием виноматериалов сортов Совиньон зеленый, Ркацители и купаже завода шампанских вин "Новый Свет" в зависимости от дозы альгината кальция и концентрации дрожжей в геле и тиражной смеси (т/с):

I - 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 40±0,1 млн/см3 геля; 1,0±0,1 млн/см3 тиражной смеси - 10 г гранул;

II - 200±5 мг/дм3 альгината кальция; 40±0,1 млн/см3 геля; 0,5±0,1 млн/см3 тиражной смеси - 5 г гранул;

III - 200±5 мг/дм3 альгината кальция; 80±0,1 млн/см3 геля; 1,0±0,1 млн/см3 тиражной смеси - 5 г гранул.

Контролем служил вариант с внесением свободных дрожжей (1,0±0,1 млн/см3 тиражной смеси) и бентонита. Для проведения вторичного брожения использовали расу, дающую наименьший выход клеток из матрицы — Севастопольская -23.

Образцы анализировались через 3, 6, 9, 12, 18 и 24 месяца выдержки.

В результате проведённых исследований установлено (табл.3.4), что во всех вариантах процесс вторичного брожения полностью завершился к одному месяцу выдержки. Избыточное давление углекислого газа в тираже на основе виноматериала сорта Совиньон находилось на уровне 710 кПа, в других тиражах — 670-700 кПа. В процессе выдержки давление незначительно снижается. Содержание сахаров составило в среднем 0,1-0,2 г/100см3, объёмная доля этилового спирта увеличилась в среднем на 1,15 %об. При этом не было отмечено разницы как между опытными вариантами, так и по сравнению с контролем. В дальнейшем не наблюдалось значительных изменений этих показателей. Массовая концентрация летучих кислот, общего и свободного диоксида серы в процессе выдержки практически не изменялись, независимо от количества вносимых гранул и исходной концентрации дрожжей в тиражной смеси. Массовая концентрация

титруемых кислот к двум годам выдержки снизилась на 0,4 - 0,6 г/дм3 в зависимости от тиража.

Таблица 3.4

Изменение физико-химических показателей в процессе выдержки (виноматериал из сорта Совиньон зеленый)

Варианты Физико-химичес­кие показатели Время выдержки, мес.
0 1 3 6 9 12 18 24
400±5 мг/дм3 Давление, кПа - 710 710 710 705 700 700 700
альгината Сахара, г/100см3 2,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
кальция Спирт, % об Ю,1 - П,1 11,2 П,2 И,1 Н,2 П,2
40±0,5 млн/см3 Титр.к-ть, г/дм3 7,3 - 6,8 6,7 6,6 6,5 6,5 6,5
геля; Лет.к-ть, г/дм3 0,4 - 0,4 0,4 0,4 о,з 0,4 0,4
1,0±0,1 млн/см3 Диоксид серы, 43,6 - 43,5 43,5 42,0 42,5 41,5 41,5
т/с; мг/дм3, в тч своб. 6,4 - 6,4 6,4 5,8 5,7 5,8 5,8
200±5 мг/дм3 Давление, кПа - 710 710 705 705 700 700 700
альгината Сахара, г/100см3 2,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
кальция Спирт, % об Ю,1 - П,1 П,1 П,2 11,2 11,2 П,2
40±0,5 млн/см3 Титр.к-ть, г/дм3 7,3 - 6,9 6,8 6,8 6,7 6,7 6,7
геля; Лет.к-ть, г/дм3 0,4 - 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,5±0,1 млн/см3 Диоксид серы, 43,6 - 43,6 42,7 42,5 42,3 42,0 42,0
т/с; мг/дм3, в тч своб. 6,4 - 6,4 5,9 5,8 5,8 5,8 5,8
200±5 мг/дм3 Давление, кПа - 710 710 710 700 700 690 690
альгината Сахара, г/100см3 2,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
кальция Спирт, % об Ю,1 - П,1 Н,1 П,2 И,2 П,2 П,2
80±0,5 млн/см3 Титр.к-ть, г/дм3 7,3 - 6,8 6,8 6,8 6,7 6,7 6,6
геля; Лет.к-ть, г/дм3 0,4 - 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
1,0±0,1млн/см3 Диоксид серы, 43,6 - 43,6 42,7 42,3 42,3 42,0 42,2
т/с; мг/дм3, в тч своб. 6,4 - 6,4 5,9 5,8 5,8 5,8 5,8
Давление, кПа - 710 710 710 700 700 700 680
Сахара, г/100см3 2,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Контроль Спирт, % об 10,1 - 11,2 П,2 Н,2 П,2 П,2 П,2
1,0±0,1 млн/см3 Титр.к-ть, г/дм3 7,3 - 6,8 6,8 6,8 6,7 6,7 6,7
т/с Лет.к-ть, г/дм3 0,4 - 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
Диоксид серы, 43,6 - 43,5 42,6 42,5 42,3 42,3 42,0
мг/дм3, в тч своб. 6,4 - 6,4 5,9 5,8 5,8 5,8 5,8

Наибольшие изменения обнаружили такие химические показатели как полисахариды, фенольные вещества, белки, винная кислота и кальций (табл.

3.5). На рисунках 3.3, 3.4, 3.5 представлена динамика содержания высокомолекулярных соединений и фенольных веществ в зависимости от дозы альгината кальция и концентрации дрожжей на примере тиража из виноматериала сорта Совиньон. Аналогичные данные получены и для тиражей на основе купажа ЗШВ "Новый Свет" и виноматериале сорта Ркацители.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что в период вторичного брожения и первые месяцы послетиражной вдержки происходит снижение массовой концентрации полисахаридов, белков и фенольных соединений. При этом отмечена зависимость снижения этих компонентов от количества введенного альгината кальция и не установлено влияния концентрации дрожжей на изменение этих показателей.

Так, наибольшее снижение содержания полисахаридов и фенольных веществ обнаружено в опытных вариантах при внесении 400±5 мг/дм3 (12-21 и 18-19% соответственно), наименьшее — в варианте с 200±5 мг/см3 альгината кальция независимо от исходной концентрации дрожжей (8-17 и 14-15% соответственно), а также в контрольных образцах на жидкой разводке дрожжей с концентрацией клеток 1,0±0,1 млн/см3 (9-16 и 13-15% соответственно).

Что касается массовой концентрации белков, то наибольшее ее снижение отмечено в контрольном варианте, полученном на свободных дрожжах с добавлением бентонита (68-81%), а в опытных образцах сохраняется та же тенденция: чем больше гранул вводилось в тираж, тем больше снижение белков (35-55%).

Основные изменения в концентрации полисахаридов и белков происходят в течение первых 6 месяцев, тогда как существенные изменения в содержании фенольных веществ продолжаются в течение года. В промежутке времени от года до двух лет выдержки наблюдалась стабилизация содержания

Таблица 3.5

Изменение содержания отдельных компонентов кюве через два года выдержки

Наименование

образца

Исследуемый

компонент,

мг/дм3

Исходная

конц-ия

(И)

Конечная конц-ия (К) А(И-К), %
I И, III IV I II, III IV
Полисахариды 205,3 162,2 169,7 170,5 -21 - 17 -16
Фенольные в-ва 171,6 140,6 16,2 145,5 - 19 - 15 - 15
Совиньон Белки 5,0 2,3 з,з 1,7 -54 -34 -66
зеленый Винная кислота 3400,0 2800,0 3100,0 3100,0 -15 -9 - 9
Кальций 80,2 104,7 100,1 78,5 23 19
Полисахариды 214,9 172,1 182,5 183,2 -20 - 15 - 15
Фенольные в-ва 193,0 156,8 166,9 167,3 - 19 - 13 - 13
Ркацители Белки 2,4 1,0 1,5 0,4 -58 -37 -81
Винная кислота 4450,0 3800,0 4000,0 4100,0 - 15 - 10 - 9
Кальций 80,2 102,1 99,5 79,5 22 19
Полисахариды 195,5 172,2 178,9 178,0 - 12 -8 - 9
Купаж Фенольные в-ва 246,7 203,2 211,4 210,7 -18 - 14 - 15
ЗШВ “Новый Белки 2,4 1,1 1,6 0,5 -54 . -33 - 79
Свет” Винная кислота 4600,0 4000,0 4100,0 4150,0 - 13 -9 - 9
Кальций 86,2 112,1

, ..

3
105,3 85,3

, 3 t

23 18

, з. ......... “

40±0,1 млн/см3 геля; 0,5±0,1 млн/см3 т/с; III - 200±5 мг/дм3 альгината кальция; 80±0,1 млн/см3 геля; 1,0±0,1 млн/см3 т/с; IV - контроль на свободных клетках (1,0±0,1 млн/см3+ бентонит);

- снижение концентрации;

Рис 3.3. Динамика полисахаридов в процессе послетиражной выдержки (в/м сорта Совиньон зеленый)

—•------ 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 1,0±0,1 млн/см3 т/с;

40+0,5 млн/см3 геля;

Рис 3.4. Динамика белков в процессе послетиражной выдержки (в/м сорта Совиньон зеленый)

---- •----- 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 1,0±0,1 млн/см3 т/с;

40±0,5 млн/см3 геля;

Рис 3.5. Динамика фенольных веществ в процессе послетиражной выдержки (в/м сорта Совиньон зеленый)

—•— 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 1,0±0,1 млн/см3 т/с;

40г:0,5 млн/см3 геля;

высокомолекулярных соединений и фенольных веществ. Отмечена разница в уровене снижения полисахаридов между сортовыми виноматериалами и кулажем ЗШВ “Новый Свет”. Существенной разницы в снижении содержания белков и фенольных веществ между кулажем и сортовыми виноматериалами не обнаружено, несмотря на их неодинаковое исходное содержание.

Литературные данные [3, 36, 50, 98, 127] свидетельствуют, что в процессе брожения происходит активное воздействие дрожжей на компоненты коллоидной системы сусла. Аналогичные процессы происходят и при вторичном брожении тиражной смеси в бутылках [156, 158, 211].

В изменении массовой концентрации винной кислоты также прослеживается зависимость от дозы введенного альгината кальция. На рисунке 3.6 представлена динамика снижения массовой концентрации винной кислоты в зависимости от концентрации альгината кальция и дрожжей на примере тиража из виноматериала сорта Совиньон. Аналогичные данные получены для тиражей на основе виноматериала сорта Ркацители и купажа.

К двум годам выдержки (табл. 3.5) в образцах, полученных с использованием 400±5мг/дм3 альгината кальция содержание винной кислоты снизилось в среднем на 15%, а в варианте с 200±5 мг/дм3 — на 9% и находилось на уровне контрольных образцов,полученных с использованием свободных дрожжей.

В формировании кристаллических помутнений значительную роль играет кальций. К полутора годам выдержки в кюве опытных образцов концентрация ионов кальция составила в среднем 112,2 мг/дм3 — 103,6 мг/дм3 в зависимости от концентрации альгината кальция, заданного в тираж, тогда как в контроле этот показатель находился на уровне 80,0 мг/дм3 и мало отличался от исходного (табл3.5). Такое увеличение Са2+ в кюве, полученном на иммобилизованных дрожжах связано с частичным разрушением Са-альгинатных гранул в кислой среде и требует учета при разработке соответствующих технологий. Эти данные вполне согласуются с литературными сведениями по этому вопросу [161, 217].

Винная кислота, г/дм

Рис 3.6. Динамика винной кислоты в процессе послетиражной выдержки (в/м сорта Совиньон зеленый)

------ •----- 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 1,0±0,1 млн/см3 т/с;

40±0,5 млн/см3 геля;

В динамике содержания винной кислоты и ионов кальция (рис. 3.7) также отмечено, что наиболее заметное изменение значений этих показателей происходит в первые полгода, а затем они постепенно стабилизируются. Однако в период с полутора до двух лет выдержки наблюдается тенденция к незначительному снижению концентрации кальция в кюве, за счет процесса частичной адсорбции ионов Са2+ на гранулах. Таким образом, выявлена прямая зависимость между снижением содержания высокомолекулярных соединений (полисахариды, белки), фенольных веществ, винной кислоты и повышением кальция и количеством вводимого альгината кальция: чем больше вводится в тираж Са-альгинатных гранул, тем существенней изменение этих компонентов.

Исходя из полученных данных, оптимальным вариантом, близким по аналитическим показателям к контрольному образцу на жидкой разводке дрожжей с концентрацией клеток 1,0±0,1 млн/см3, следует считать добавление в тиражную бутылку 200±5 мг/дм3 альгината кальция при концентрации дрожжей 0,5±0,1 — 1,0±0,1 млн/см3 тиражной смеси, что соответствует 5 г гранул иммобилизованных дрожжей.

Для получения игристых вин, стабильных к физико-химическим и коллоидным помутнениям, рекомендуется использовать купажные виноматериалы со следующим содержанием биополимеров: полисахаридов - не выше 400 мг/дм3, фенольных веществ - не выше 200 мг/дм3; белков - не выше 8 мг/дм3 [19].

Все виноматериалы, использованные нами в работе, соответствуют вышеуказанным требованиям, за исключением купажа ЗШВ "Новый Свет", в котором содержание фенольных веществ незначительно превышает требуемую концентрацию. Однако исследования, проведенные на этом заводе ИВиВ "Магарач" в 1988-1991гг, свидетельствуют, что содержание фенольных веществ в готовом кюве варьирует от 200 до 260 мг/дм3 [104].

С целью определения влияния дозы альгината кальция на стабильность игристых вин в процессе выдержки кюве тестировалось на склонность к

Са , мг/дм

0 3 6

9 12

18 24

X, мес.

Рис 3.7. Динамика кальция в процессе послетиражной выдержки (в/м сорта Совиньон зеленый)

—•--------- 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 1,0±0,1 млн/см3 т/с;

40±0,5 млн/см3 геля;

обратимым и необратимым коллоидным и кристаллическим помутнениям(табл.3.6).

Таблица 3.6

Влияние альгината кальция на склонность кюве к коллоидным и кристаллическим помутнениям

“ —стабильно к помутнениям.

Показано, что, начиная с 9 месяцев выдержки кюве, полученное с использованием как иммобилизованных, так и свободных дрожжей, не проявляло склонности к исследованным видам помутнений. Однако, следует отметить, что образцы игристого, полученные при добавлении 400±5 мг/дм3 альгината кальция после одного года выдержки оказались склонны к кристаллическим помутнениям.

Это может быть объяснено более значительным повышением содержания кальция в процессе выдержки кюве на Са-альгинатных гранулах за счет их частичного разрушения в кислой среде.

Таким образом, в результате исследований установлено, что изменение компонентов (полисахариды, белки, фенольные вещества, винная кислота, кальций), ответственных за склонность к коллоидным и кристаллическим помутнениям, зависит от дозы вносимого альгината кальция. Игристые вина, полученные при внесении 200±5 мг/дм3 альгината кальция (5 г гранул иммобилизованных дрожжей) с концентрацией клеток дрожжей в тиражной смеси 0,5±0,1 и 1,0±0,1 млн/см3 стабильны к этим видам помутнений и соответствуют требованиям, определяющим стабильность готового продукта.

Полученные экпериментальные данные были обработаны с применением методов математической статистики. Изучалась зависимость изменения концентрации отдельных компонентов кюве от времени выдержки в различных вариантах опыта. Математическая обработка проводилась с целью получения уравнений, наиболее адекватно описывающих процесс. Сравнивались остаточные дисперсии для различных типов зависимостей: линейная, степенная и полиноминальная. Сравнительный анализ расчитанных коэффициентов детерминации (R2) позволил выбрать полиноминальные зависимости, как наиболее точно описывающие процесс. Результаты расчетов для тиража из сорта Совиньон приведены в таблице 3.7. Аналогичные результаты получены и для других тиражей. Высокие значения коэффициентов детерминации позволяют судить о достоверности полученных экпериментальных данных

Результаты исследований позволили внести изменения в технологическую инструкцию по производству игристых вин бутылочным способом с использованием иммобилизованных дрожжей и снизить дозу альгината кальция с 400±5 мг/дм3 до 200±5 мг/дм3. Разработаны и утверждены ТИ и ТУ на опытную партию белого игристого вина.

Изменение некоторых показателей кюве в процессе выдержки

Варианты Полисахариды Белки Фнольные вещества Винная кислота* Кальций
I у=0,18х2-5,8х+201,3 у=0,01х2-0,Зх+4,7 у=0,09х2-3,4х+170,7 у=0,002х2-0,06х+3,4 у=-0,1 2х2+3 ,7х+85,8
R2=0,93 R2=0,94 R2=0,99 R2=0,96 R2=0,84
II у=0,14х2-4,5х+201,3 у=0,01х2-0,2х+4,6 у=0,07х2-2,8х+172 у=0,001х2-0,05х+3,4 у=-0,09х2+2,8х+85
R2=0,90 R2=0,84 R2=0,99 R2=0,96 R2=82
III у=0,15х2-4,8х+201,7 у=0,01х2-0,2х+4,6 у=0,06х2-2,7х+172,3 у=0,001х2-0,05х+3,4 у=-0,09х2+2,7х+85,11
R2=0,92 R2=0,81 R2=0,99 R2=0,95 R2=0,80
IV у=0,13х2-4,2х+201,3 у=0,01х2-0,4х+4,4 у=0,07х2-2,7х+171,7 у=0,001х2-0,04х+3,4 у=0,003х2-0,14х+80,4
R2=0,89 R2=0,88 R2=0,99 R2=0,96 R2=0,91

Примечания: I - 400±5 мг/дм3 альгината кальция; 40±0,1 млн/см3 геля; 1,0±0,1 млн/см3 т/с; II - 200±5 мг/дм3 альгината кальция; 40±0,1 млн/см3 геля; 0,5±0,1 млн/см3 т/с; III - 200±5 мг/дм3 альгината кальция;80±0,1 млн/см3 геля; 1,0±0,1 млн/см3 т/с; IV - контроль на свободных клетках (1,0±0,1 млн/см3+ бентонит);

у — массовая концентрация вещества, мг/дм3, *- г/дм3; х — время выдержки, мес.

<< | >>
Источник: СОГОЯН КАРИНЭ РУДОЛЬФОВНА. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИГРИСТЫХ ВИН БУТЫЛОЧНЫМ СПОСОБОМ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ялта, 1998. 1998

Еще по теме 3.2.2. Влияние иммобилизованных дрожжей на динамику физико-химических показателей кюве:

  1. 3.4. Роль физико-химических изменений в возникновении помутнений при получении игристых вин на иммобилизованных дрожжах
  2. 3.2 Закономерности изменения микробиологических и физико-химических показателей кюве в процессе вторичного брожения и послетиражной выдержки
  3. 3.2.5. Влияние срока выдержки на созревание игристых вин,полученных с использованием иммобилизованных дрожжей
  4. 3.1.1.2. Химические и физико-химические свойства почв Воронежского заповедника
  5. 3.3. Получение красных игристых вин на основе использования иммобилизованных дрожжей
  6. 1.3. Использование иммобилизованных дрожжей в производстве игристых вин
  7. 3.2.1 Особенности вторичного брожения с использованием дрожжей, иммобилизованных в геле альгината натрия из водоросли рода Cistozeira.
  8. Динамика клинических, электрофизиологических, психологических и сексологических показателей под влиянием бальнеотерапии и психотерапии
  9. СОГОЯН КАРИНЭ РУДОЛЬФОВНА. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИГРИСТЫХ ВИН БУТЫЛОЧНЫМ СПОСОБОМ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ялта, 1998, 1998
  10. Краткая характеристика физико-химических и фармакологических свойств эмоксипина и димефосфона и возможности их применения в ком­плексном лечении миомы матки
  11. Влияние химического фактора производственной среды на организм работающих
  12. Изменение показателей ФВД под влиянием терапии эпросартаном При изучении влияния терапии эпросартаном на показатели ФВД отмечен
  13. Влияние антропогенной деятельности в древности на морфологические и химические свойства почв
  14. Динамика показателей СМАД
  15. Оценка взаимного влияния показателен качества и определенна ключевого показателя качества