35959

Химический состав винограда. Свойства и влияние отдельных групп соединений, а также продуктов их превращений на качество вина

Контрольная

Кулинария и общественное питание

Свойства и влияние отдельных групп соединений а также продуктов их превращений на качество вина. Эти соединения придают красным виноградным винам лечебные свойства. В белых виноградных винах содержатся только нефланоидные полифенолы. Поэтому содержание полезных для здоровья веществ в белых винах намного ниже чем в красных.

Русский

2013-09-20

93.94 KB

12 чел.

  1.  Химический состав винограда. Свойства и влияние отдельных групп  соединений, а также продуктов их превращений на качество вина.

Полезные свойства винограда определяются чрезвычайно богатым и разнообразным химическим составом ягод. Наибольшее питательное и диетическое значение имеют сахара, содержание которых в зрелых ягодах культурных сортов колеблется в пределах 10-33%. У диких видов ягоды менее сахаристые.

Виноград занимает ведущее место среди растений-сахароносов. По содержанию сахара он стоит наравне или превосходит лучшие сорта сахарной свеклы и сахарного тростника. Но, в отличие от других растений-сахароносов, сахара винограда представлены преимущественно наиболее усвояемыми, а потому наиболее ценными формами - глюкозой и фруктозой. В этом заключается основная питательная и лечебная ценность ягод винограда. В зрелом винограде глюкозы и фруктозы приблизительно поровну.

Кроме сахаров, в ягодах винограда содержится много органических кислот. Количество их возрастает по мере продвижения винограда на север. Виноград - одно из немногих растений, которые содержат значительное количество винной кислоты. Кислоты в ягодах представлены преимущественно винной и яблочной, а также лимонной, хлорогеновой и хинной. В недозрелых ягодах яблочной кислоты больше, чем винной, а в зрелых - наоборот. Сорта культурного винограда обладают различной сахаристостью и кислотностью. Столовые сорта характеризуются умеренной сахаристостью (14-22%) и кислотностью (0,5 - 0,8%). Соотношение сахаров и кислот -один из основных показателей качества столового винограда. Гармоничное сочетание их обеспечивает высокие вкусовые качества свежего винограда. Оптимальная величина этого соотношения для столовых сортов - не ниже 18-20.

Количество пектиновых веществ в винограде в зависимости от места произрастания разное: в Средней Азии - 0,6-2,3%, в Молдове - 0,18-0,26, Беларуси - 0,10-0,22%.
Ягоды винограда содержат также разнообразные витамины и биологически активные вещества, без которых невозможно нормальное функционирование организма. Этому способствует, в частности, наличие витаминов группы В: B1 (0,02- 2,49 мкг/мл), В3 (1,36-2,26), В5 (7,2-16,6), В6 (6,0-16,24 мкг/мл). Витамина С в зрелых ягодах немного: 0,9- 11,1 мг/100 г. Но ягоды винограда богаты фенольными соединениями. Фенольные вещества (0,15-0,88%) сосредоточены преимущественно в кожице ягод (0,5-4,0%), что нужно учитывать при переработке винограда. Ароматические вещества также содержатся главным образом в кожице.
В последние годы установлено, что среди фенольных соединений винограда наибольшей биологической активностью отличаются флавоноидные полифенолы, которые содержатся в кожице ягод, семенах, побегах и листьях. Эти соединения придают красным виноградным винам лечебные свойства. Одно из таких соединений - процианидин защищает кровеносные сосуды. В белых виноградных винах содержатся только нефланоидные полифенолы. Поэтому содержание полезных для здоровья веществ в белых винах намного ниже, чем в красных.
Р-активные соединения, представлены преимущественно катехинами и лейкоантоцианами (40-340 мг/ 100 г). Положительной особенностью катехинов винограда является преобладание в их составе монофенолов, имеющих наибо¬лее высокую физиологическую активность.
Других витаминов в винограде немного (в мг/100 г): ка¬ротин - 0,05-0,2, В9 - 0,04-0,12, Е - 0,48-3,16. Обнаружен также эргостерин (провитамин D2), ситостерин, альфа-ситостерин.
В ягодах винограда обнаружено около 20 макро- и микроэлементов. Более 60% всех зольных элементов приходится на калий. В столовых сортах его содержится в среднем 250 мг/100 г, в технических еще больше. Виноград является также важным источником кремния - свыше 20% от содержания золы. Если роль многих минеральных веществ достаточно хорошо освещена в популярной литературе, то значение кремния для человека выяснено сравнительно недавно. Кремний способствует биосинтезу коллагена - белка, составляющего основную массу соединительной ткани хрящей. Соединения кремния обладают противовоспалительными, регенеративными свойствами повышают сопротивляемость организма, стимулируют фагоцитоз, принимают участие в иммунологических процессах, в белковом, углеводном обмене. Нерастворимые соединения кремния откладываются у основания корней волос и ногтей, способствуя их росту. Полагают, что эластичность кожи обусловлена содержанием в ней кремния. Соединения кремния, содержащиеся в винограде, более активны по сравнению с синтетическими. Их действие усиливают синергисты - флавоны и дубильные вещества.
В соке ягод содержится (в мг/100 г): марганец (6-98), магний (5-12), кальций (16-22), медь (8-10), титаний (1-9), никель (1-9), натрий (2-5), цинк (0,5), железо (0,9-4,1), а также кобальт, алюминий, кремний, цинк, бор, хром и др.
Содержание отдельных биологически активных веществ в ягодах винограда изменяется в зависимости от сорта, района выращивания, агротехники и др.
Сушеный виноград отличается высокой калорийностью - 3250-3400 кал/кг. В нем имеется 65-77% Сахаров: 30-48% глюкозы и 30-43% фруктозы. Кроме того, содержится от 1,2 до 2% органических кислот, преимущественно яблочной, 1,4-1,7% азотистых веществ, 0,6-1,7% клетчатки, а также дубильные и многие другие вещества.
В маленьком семени винограда природа сконцентрировала богатый набор микроэлементов, витамины А и Е, группы В. Семена содержат около 20% жирного масла, до 8% дубильных веществ, лецитин, ванилин, флобафены.
В составе виноградного масла от 58 до 78% линолевой кислоты, 12-28% - олеиновой, 5-11% - пальмитиновой, от 3 до 6% - стеариновой кислоты. Виноградное масло также богато токоферолами и стероидами (кампестерол, бета-ситостерол, сигмастерол).

Химический состав виноградной грозди и ягоды.

Состав гребня: Гребни отличаются большим содержанием клетчатки, полифенолов и азотистых веществ. В целом в них накапливается от 19 до 65% сухих веществ. Содержание сахаров не превышает 10г/кг. Кислоты главным образом содержатся в виде солей, поскольку в гребнях в изобилии находятся минеральные вещества. Зольный остаток составляет от 5 до 6% и состоит наполовину из калия. Состав семян: каждое семя состоит из эндосперма, который окружен древовидной оболочкой и зародыша. Эндосперм содержит большое количество жиров, состоящих из глицеридов стеариновой, пальмитиновой, олеиновой, линолевой, масляной и других кислот. В семенах имеется значительное количество азотистых и минеральных веществ, танина и органических кислот. Наибольшее значение имеют фенольные вещества, находящиеся в наружных слоях оболочки семян. При брожении на мезге они экстрагируются спиртом и сообщают вину вяжущий вкус. В зависимости от сорта семена содержат от 22 до 56% общих полифенолов винограда. Состав кожицы: кожица содержит небольшое количество сахаров (0,7-3,0г на 1000 ягод). Наиболее богата кожица целлюлозой, которая составляет до ¼ массы сухого вещества, нерастворимым пектином и белками. В зеленых ягодах содержится яблочная кислота, исчезающая при созревании, в состоянии зрелости довольно мало винной, преобладает лимонная кислота. В целом в кожице содержится от 12 до 61% общих полифенолов. Ароматические вещества, придающие сортам присущий им аромат, накапливаются в основном в клетках кожицы и вблизи проводящих пучков, прилегающих к кожице. Состав мякоти: мякоть- основная часть ягоды, которая состоит из вакуолярного сока своих больших клеток или сусла (99,5%) и мутящих твердых частиц (0,5). Твердые частицы состоят из остатков очень тонких целлюлозных перегородок клеток и сосудисто-волокнистых пучков. Химический состав клеточного сока сложен, но состоит в основном из воды (65-90%) и сахаров (5-30%).Сахара: Общее количество восстанавливающих сахаров в винограде нормальной зрелости обычно колеблется от 150 до 250г/дм. Виноградный сахар состоит главным образом из глюкозы и фруктозы, причем в состоянии зрелости оба сахара находятся примерно в равных количествах с некоторым преобладанием фруктозы (отношение количества глюкозы и фруктозы составляет 0,92). В виноградном соке значительно меньше пентоз, которые представляют собой фракцию, так называемых не сбраживаемых сахаров (0,2-0,5%). Другие сахара, такие как галактоза, рамноза, рибоза, мелибиоза, рафиноза, дезокеирибоза. в зрелом винограде содержатся в виде следов. В период физиологической зрелости _ в винограде европейских сортов может накапливаться сахароза (0,06-3,93%).

Кислоты: кислотность сусла  может колебаться в зависимости от сорта, климата, года от 4,5 до 15,3 г/дм  (в пересчете на винную кислоту). Кислотность зрелого винограда образуется главным образе за счет  трех кислот: винной, яблочной и лимонной. Пропорция других кислот, которые  могут присутствовать в винограде, относительно мала, но число их велико. Это кетоглютаровая,   пировиноградная,   галактоуроновая.   гликолевая.   шавеливая. хинная, шавеливоуксусная, гликолевая, фумаровая, шикимовая,  аскорбиновая и  др. В процессе созревания образуются и летучие кислоты уксусная и муравьиная в   количестве   70-280мг/дм3.   Концентрация   свободных   кислот   возрастает   от периферии к центру ягоды.

Азотистые вещества. Азотистые вещества мякоти представляют лишь четвертую или пятую часть общего азота в ягоде. Азотистые вещества встречаются в виде неорганической (главным образом аммиачный азот) и органической формах (главным образом аминокислоты, пептиды и белки).В сусле идентифицировано 24 аминокислоты.

Минеральные вещества. Минеральные вещества в мякоти те же, что и в других структурных элементах Главным из них является калий, составляющий половину минеральных веществ зольного остатка. Затем идет кальций, которого всегда больше, чем магния. Фосфорная кислота является наиболее значительным анионом..

Пектиновые вещества. Пектиновые вещества, являющиеся межклеточным цементом, представляют собой смесь пектинов и пентозанов (камеди), Виноградный пектин, образованный цепью полигалактурованных молекул, более или менее верифицирован метанолом. Содержание истинного пектина колеблется от 0,06 до 1,08г/дм3, а камедей - от 0,08 до 5,83г/дм3

  1.  Тепловая обработка вин, способы ее проведения. Используемое оборудование. Влияние термообработки на формирование характерных свойств специальных вин.

Термическая обработка вина, технологическая операция, заключающаяся в нагревании или охлаждении вина с кратковременной или длительной выдержкой при определенной температуре. В практике виноделия применяют кратковременный нагрев и длительное нагревание. Кратковременный нагрев проводится с целью предупреждения микробиальных помутнений, инактивации окислительных ферментов, улучшения органолептических свойств. Длительное нагревание применяют при приготовлении некоторых типов вин для повышения стабильности, ускорения созревания, придания им типичных свойств, устранения пороков и недостатков, осаждения термолабильных белков и др. веществ. При этом интенсифицируются реакции превращений фенольных веществ, сахароаминные реакции, окисление альдегидов, спиртов, органических кислот, окислительное дезаминирование аминокислот, образование ацеталей, эфиров, гидролиз высокомолекулярных веществ. Продукты этих реакций участвуют в образовании букета и вкуса, изменяют цвет вина. Интенсивное потребление кислорода при нагревании вина сопровождается повышением о-в потенциала и, наоборот, в отсутствии молекулярного кислорода ОВ-потенциал снижается. Реакции, протекающие в вине, при его нагревании катализируются ионами тяжелых металлов, глубина их прохождения определяется режимом тепловой обработки (температурой, длительностью нагревания, кислородным режимом), исходным количеством сахаров, фенольных, азотистых и других веществ. Нагревание при 65—70°С без доступа воздуха делает вино более гармоничным и сообщает ему фруктовый тон. Через 20 суток такое вино приобретает качества, характерные для вин типа портвейна. Нагреванием вина без доступа воздуха при более низкой температуре (40—45°С) тот же результат достигается через 30—35 суток. При свободном доступе кислорода воздуха и достаточно высокой температуре формируются вкус и букет, свойственные винам типа мадеры. Полного развития мадерный тон достигает при температуре 70°С в течение 35—40 суток, а при 40—45°С — только за несколько месяцев. Для придания винам десертных тонов проводится их выдержка при повышенной температуре (35—40°С) в герметически закрытых резервуарах. Длительное нагревание в производстве столовых вин не нашло широкого применения. Для определения оптимальных режимов тепловой обработки М. А. Герасимов предложил диаграмму, показывающую зависимость продолжительности нагревания вин от температуры и кислородного режима. На ней представлены 2 основных режима тепловой обработки: в условиях аэрации и без доступа Нагревание вина осуществляется с использованием солнечной энергии, горячей воды или пара, электрического тока. Обработка вина ИК-лучами в актинаторах или токами высокой частоты, также сопровождается его нагреванием. Длительная тепловая обработка при высокой температуре в присутствии кислорода приводит к нарушению его физико-химического равновесия. Поэтому такое вино нуждается в дополнительной обработке стабилизирующими веществами против коллоидных помутнений, а также отдыхе от 10 дней до нескольких месяцев. При необходимости производится корректировка кондиций. Обработка вин холодом проводится в основном для осаждения излишка растворенных в вине битартрата калия и винно-кислого кальция и стабилизации его таким образом против кристаллических помутнений. При охлаждении вина осаждаются и конденсированные фенольные вещества, вызывающие обратимые коллоидные помутнения, происходит частичная коагуляция белков и пектинов. Оседая, они увлекают микроорганизмы и мелкодисперсную муть, что приводит к оздоровлению вина. После обработки холодом несколько снижается окраска вина и титруемая кислотность. В производстве полусухих и полусладких вин обработка холодом применяется для остановки брожения, хранения вина на холоде с целью предупреждения повторного забраживания, концентрирования сусла и вина. Широко применяется холод в шампанском производстве. В зависимости от цели обработки вина холодом режимы могут быть различными. Удаление избытка битартрата калия достигается изменением химического, кристаллического, коллоидного равновесия. На первом принципе основан способ обработки, предусматривающий охлаждение вина до температуры, близкой к точке замерзания (для столовых вин — — 2— 4°С, для крепленых — —6-:—8°С), выдержку при этой температуре для кристаллизации и осаждения битартрата калия, отделение кристаллов фильтрацией на холоде (см. рис. 1). Перед обработкой холодом необходимо предварительно обрабатывать (оклеивать) вино для удаления части коллоидных веществ, затрудняющих кристаллизацию винного камня. Скорость охлаждения должна быть достаточно высокой, чтобы исключить явление гистерезиса.

Рис. 1. Принципиальная схема обработки вин холодом: 1 — термоизолированная емкость для обрабатываемого холодом вина; 2 — емкость для вина после обработки; 3 — емкость с исходным вином; 4 — термоизолированная емкость для обработанного холодом вина; 5 — охладитель; 6 — рекуператор; 7 — фильтр; 8 — расходомер; 9 — насос.

Для этого используют пластинчатые теплообменники типа ВОУ-2,5, ультраохладители типа ВУНО. Выдержка на холоде (до 3 суток) проводится в изотермических условиях в термокамерах или термоизолированных емкостях. Интенсифицировать обработку холодом можно контактным способом. Он предусматривает добавление к охлажденному вину кристаллов химически чистого битартрата калия размером от 50 до 100 мкм в количестве 4 г/дм3, причем битартрат может быть использован многократно путем его рекуперации из обрабатываемого вина. Кратность его применения зависит от микробиального или органолептического загрязнения. Длительность контакта вводимого битартрата с вином до 4 ч. При обработке необходимо постоянно перемешивать вино, чтобы получить однородную суспензию по всему объему вина. При этом способе ускорение достигается за счет сокращения времени на образование кристаллизационных ядер. Предварительное удаление из вина коллоидных веществ необходимо производить и при контактном способе. Если охлаждению вина предшествует его нагревание, то так же, как и при обычном способе обработки, наблюдается ингибирование образования кристаллов винного камня. Температура охлаждения вина при контактном способе от +1 до 0°С, причем скорость охлаждения вина существенного значения не имеет. Обработку вина контактным способом можно осуществлять по схеме, представленной на рис. 2. Разновидностью контактного способа обработки вина холодом является технологии, схема, разработанная Д. А. Моисеенко и В. Ф. Ломакиным. По этой схеме охлажденное вино смешивается с вином, содержащим мелкие кристаллы, и в виде смеси, обогащенной центрами кристаллизации, поступает в кристаллизатор.

Рис.  2. Схема установки для обработки вин холодом в потоке контактным способом;1  — подача вина на обработку; 2 — рекуператор; 3 — охладитель; 4 — термоизолированная емкость; 5 — люк; 6 — механическая мешалка; 7 — фильтр; 8 — разгрузка осадка; 9 — рециркуляционный контур; 10 — вино после обработки.

Охлаждение вина с целью предупреждения обратимых коллоидных помутнений производится в потоке с выдержкой на холоде в течение 2—3 ч по схеме: фильтрация-охлаждение-фильтрация. За рубежом предложен метод ускоренной стабилизации вин к кристаллическим помутнениям — «кристалфлоу» (crystalflou). Установка для осуществления процесса (фирма «Альфа-Лаваль») представлена на рис. 3. Вино поступает в установку через промежуточную емкость и перекачивается в пластинчатый теплообменник, где подвергается регенеративному охлаждению до температуры — 2,5°С в первых двух секциях пластинчатого теплообменника и дальше до точки замерзания — 5°С в третьей секции теплообменника. Затем вино подается в теплообменник скребкового типа с вращающимся ротором, где подвергается интенсивному перемешиванию и быстрому охлаждению (2°С) до температуры ниже точки замерзания.

Рис. 3. Схема установки для стабилизации вина методом «кристал-флоу»: 1 — промежуточная емкость; 2 — насос; 3 — пластинчатый теплообменник; 4 — теплообменник скребкового типа; 5 — реактор; 6 — насос; 7 — сепаратор

Низкая температура, интенсивное перемешивание, наличие естественных центров кристаллизации (лед) и возрастающее пересыщение приводит к быстрому образованию кристаллов винного камня. В реакторе специальной конструкции обеспечивается их интенсивный рост. Процесс длится не более 90 мин. Затем однородная суспензия (вино + лед -I- кристаллы винного камня) подается обратно в теплообменник, где температура вина повышается чуть выше точки замерзания (для того, чтобы растаял лед). Кристаллы винного камня удаляются сепарированием. Обработанное вино подается обратно в пластинчатый теплообменник, где подогревается до температуры хранения. Метод обладает рядом преимуществ: позволяет значительно сократить продолжительность процесса и выделить в осадок оба вида тартратов калия и кальция; нет необходимости в предварительной фильтрации; условия проведения процесса исключают окисление вина и потерю им аромата; в отличие от контактного метода обработки не требует введения в вино каких-либо добавок.

Комбинированная термическая обработка дает лучшие результаты по ускорению созревания вин. В Московском технологическом институте пищевой промышленности предложена схема установки для такой обработки. Вино поступает в охладитель и выдерживается в течение 2 суток при температуре — 6 -.           7°С, последовательно проходя через термос-резервуары. Затем охлажденное вино фильтруют, подогревают в теплообменнике до 65—70°С и выдерживают в термос-резервуарах при этой температуре в течение 5 суток.

  1.  Физические приемы осветления вин. Технологическая характеристика оборудования, используемого для осветления вин.

Фильтрация — отделение твердой фазы от жидкой путем удерживания твердых частиц пористыми перегородками, пропускающими жидкость, — широко применяется в винодельческой промышленности. Фильтрации подвергают виноматериалы на различных технологических стадиях, готовые вина, предназначенные к розливу в бутылки, виноградный сок, сахарные сиропы и ликеры, дрожжевые осадки и др.

Способ осветления вин, основанный на фильтрации, прост, высокопроизводителен и универсален. При правильном выборе фильтрующих материалов и фильтров с учетом особенностей вина, количества и свойств осадков, а также необходимой полноты осветления достигается хороший технологический эффект. Относительно плохо фильтруются только высоковязкие жидкости, которые содержат большое количество взвесей, образующих на фильтрующих материалах легкосжимаемые, липкие слои (сильно загрязненное сусло, плодово-ягодные соки и вина, содержащие большое количество пектина, ликеры с высокой концентрацией сахара и т. п.).

Процесс фильтрации соков и вин состоит в том, что твердые частицы, увлекаемые потоком жидкости, задерживаются на поверхности фильтрующей перегородки и не проникают в поры, если размеры пор меньше размеров частиц.

Фильтрацию вин и соков проводят как при постоянном давлении, так и при постоянной скорости, но возрастающем давлении. Чаще процесс ведут в условиях постоянного невысокого давления—30—50 кПа. При большем давлении слой образующихся аморфных осадков, состоящих из органических частиц, легко сжимается и препятствует дальнейшему нормальному прохождению процесса.

В качестве фильтрующих материалов применяют хлопчатобумажные (бельтинг) и искусственные (капрон) ткани, асбест, целлюлозу, диатомит и специальные марки фильтр-картона.

В винодельческой промышленности применяют фильтры различного типа, которые удовлетворяют следующим требованиям: исключают контакт продукта с воздухом, обладают высокой производительностью при небольших размерах, обеспечивают возможность быстрой перезарядки, мойки и стерилизации.

Цилиндрические матерчатые фильтры (ЦМФ) с тканевыми фильтрующими перегородками используют для фильтрации соков и молодых вин, содержащих большое количество аморфных, легкосжимаемых осадков.

Намывные фильтры применяют главным образом для фильтрации высоковязких жидкостей, например шампанских ликеров. Основой фильтрующих перегородок этих фильтров служат мелкоячеистые проволочные (репсовые) сетки.

Пластинчатые фильтр-прессы обеспечивают фильтрацию без доступа воздуха. В них фильтрующей перегородкой является фильтр-картон. Пластинчатые фильтр-прессы легко перезаряжаются, имеют хорошие технико-эксплуатационные характеристики. На них можно фильтровать любые вина; применяя фильтр-картон соответствующей марки, добиваться нужной степени осветления, вплоть до кристального блеска, и удаления микроорганизмов (стерилизации). Фильтр-прессы пригодны для фильтрации вина с диатомитом (кизельгуром). Для этого в фильтр вставляют специальные рамы, покрытые с обеих сторон тканевыми салфетками, на которые наносят слой диатомита.

Камерные рамные фильтр-прессы обеспечивают отделение только грубых взвесей и пригодны лишь для предварительного осветления. В них фильтруемая жидкость проходит через перегородки большой толщины, структурированные из асбестоцеллюлозных волокон и осадков.

Автоматизированные камерные фильтр-прессы состоят из ряда горизонтально или вертикально расположенных фильтрующих плит.

К фильтрам нового типа относятся микропористые металлические фильтры с рабочими элементами из титана и мембранные фильтры.

Титановые фильтры в зависимости от размера их пор пригодны для грубой, тонкой и стерилизующей фильтрации. Титановые фильтрующие элементы отличаются прочностью, коррозиестойкостью, длительным сроком работы. После окончания работы фильтрующие элементы легко регенерируются промывкой холодной и горячей водой, а после длительного срока эксплуатации — соляной кислотой и прокаливанием.

Мембранные фильтры работают на полупроницаемых полимерных мембранах, размеры пор которых можно подбирать в зависимости от целей и вида фильтрации, свойств фильтруемой жидкости и содержащихся в ней взвесей.

Проводя фильтрацию под давлением через полупроницаемые мембраны, можно осуществлять ультрафильтрацию, гиперфильтрацию, а также обратный осмос и элетродиализ. Ультрафильтрация обеспечивает биологическую стабильность вина благодаря выделению из него микроорганизмов и коллоидов. Гиперфильтрация дает возможность осуществлять молекулярное разделение с целью повышения концентрации сусел и вин, а также стабилизацию их к кристаллическим помутнениям. Электродиализ эффективен для предупреждения кристаллических помутнений, регулирования кислотности, десульфитации.

Отстаивание – процесс, который как правило, производится в обычных резервуарах – отстойниках, оборудованных соответствующей арматурой, где осаждение частиц происходит по законам падения тел в среде, оказывающей сопротивление их движению.

Мельчайшие частицы оседают очень медленно, несмотря на применение флокулянтов. Применяют отстойники и осветлители.

Осветлители можно применять для осветления виноматериалов и вин, предварительно обработанных ЖКС, бентонитом и полиакриламидом.

Так же используют центрифугирование, сепарирование. В отличие от отстаивания, при котором помимо осветления происходят ферментация и созревание сусла, центрифугирование обеспечивает только отделение взвесей, причем наилучшие результаты получают при использовании герметических и полузакрытых центрифуг, работающих в атмосфере инертных газов. Фильтрующие центрифуги находят применение в виноделии, в частности, при производстве виннокаменной кислоты и виннокислой извести, при извлечении вина из тканевых салфеток после фильтрации.

Сепараторы применяют для осветления сусла, мутных вин, для отделения оклеивающих веществ без их осаждения, для отделения вина от дрожжевых осадков и для стерилизации вин. Применение сепараторов позволяет сократить срок осветления вин.

  1.  Технологическая характеристика плодового сырья, используемого в виноделии. Спиртные напитки различных стран из плодов и ягод. Их технология  и характеристика.

Для изготовления плодово-ягодных вин используется до 30 культурных и дикорастущих плодовых и ягодных культур. Из их числа семечковые плоды составляют в среднем 80%, косточковые—16,5, ягоды — 3,5. Среди семечковых плодов основная доля приходится на яблоки (до 95%), косточковых — на вишню, сливу, рябину, ягод — смородину, крыжовник.

Яблоки. Яблоня является наиболее распространенной плодовой культурой. Среди дикорастущих ее видов широко известны лесные, китайские и сибирские виды. Плоды их имеют мелкие размеры. У сибирских видов они расположены на ветвях   по   нескольку   штук,   зонтиками,   на   длинных   ножках.

Отличаются высоким содержанием органических кислот и фе-нольныхсоединений. Полученные из них соки используют в ку-пажах для повышения кислотности и экстрактивности вин.

Среди садовых яблок различают по времени созревания летние сорта (созревают в июле, августе), осенние (созревают в сентябре) и зимние (созревают в конце сентября — октябре). В виноделии используют все сорта. Из летних яблок для промышленной переработки используются Грушовка московская, Папировка, Мелба и др.; из осенних — Боровинка, Осеннее полосатое, Анис полосатый, Коричное полосатое; из зимних — Антоновка обыкновенная, Апорт, Кальвиль снежный, Пепин шафранный, ренеты и др.

Яблоки являются основным сырьем плодово-ягодного виноделия. Из них готовят сортовые вина, шипучие и игристые, крепкие напитки. Яблочные виноматериалы входят в состав практически всех купажных вин. Из них можно также получать специальные крепленые вина с тонами хереса, мадеры, портвейна.

По данным Московского филиала ВНИИВиВ «Магарач» в Центральной части РСФСР наиболее перспективными для виноделия являются сорта яблок Мелба, Пепин шафранный, Уэлси, Коричное новое. Содержание Сахаров и величина титруемой кислотности в яблоках колеблется в широких пределах: соответственно 6—11 % и 0,2—20 г/л.

Груши. В виноделии используются культурные сорта, а также дикорастущие. Дикие груши (лесные дички) имеют достаточно высокую сахаристость (до 13%), кислотность (до 1,3%) и содержат много фенольных соединений (до 0,5%). Их соки используют в купажах.

Садовые груши (летние, осенние, меньше зимние) применяют для производства купажных вин, крепких напитков. Вина, получаемые из чистого сока груши, терпки, малокислотны и малоэкстрактивны. Наиболее известны как технические сорта для виноделия Бере, Кюре, Бессемянка, Лесная красавица, Вильяме и др.

Айва. Посадки ее занимают незначительную часть в насаждениях семечковых плодов. Обыкновенная айва культивируется в Закавказье, Дагестане, Средней Азии, в Крыму. Дикорастущие виды распространены преимущественно в южном Дагестане, Азербайджане, Туркмении. Ранние сорта ее созревают в сентябре, поздние в октябре.

Из айвы готовят десертные вина с характерным сортовым ароматом, полным вяжущим вкусом, обусловленным повышенным содержанием фенольных соединений. Она используется также в купажах.

Рябина. Дикие ее формы распространены почти по всей территории Советского Союза. Отличается повышенным содержанием витаминов Р и С. Для промышленной переработки используется рябина обыкновенная дикорастущая, а также культивируемые виды — Невежинская гранатная, Садовая крупноплодная, черноплодная и др.

Из рябины готовят сортовые и купажные крепкие и десертные вина. Они характеризуются полнотой, экстрактивностью. Хорошие вина из черноплодной рябины выпускают в Алтайском крае, в республиках Советской Прибалтики. Рябина богата пектиновыми веществами и может служить сырьем для их получения.

Вишни. Являются наиболее распространенным растением среди косточковых. Основными районами их выращивания являются РСФСР, Украинская ССР, Белорусская ССР, Узбекская ССР, Молдавская ССР, республики Советской Прибалтики.

Наибольшее распространение в виноделии получили сорта Владимирская, Любская, Украинский гриот, Плодородная Мичурина, Подбельская, Полевка и др.

Вишни являются хорошим сырьем для производства крепких и десертных вин, крепких напитков, выпуск которых распространен за рубежом. Они используются также для получения купажных вин.

Черешни. Являются одним из наиболее ранних плодов. Культивируются в промышленных масштабах в Дагестане и Краснодарском крае, на Украине, в Крыму, в Молдавии, в республиках Средней Азии. Ранние сорта созревают в мае—июне, поздние — в июле. Основными сортами являются Дрогана желтая, Бахор, Наполеон розовый, Дайбера черная, Францис, Жа-буле и др.

Используют черешни для приготовления купажных вин.

Сливы. Являются хорошим сырьем для получения сортовых и купажных вин, крепких сливовых напитков. Такие напитки популярны за рубежом. Выпускаются они у нас в Молдавии. Повышенное содержание в них пектиновых веществ затрудняет выход сока при переработке, что вызывает необходимость использовать дополнительные приемы — тепловую обработку мезги, применение пектолитических ферментных препаратов.

По биологическим и хозяйственным признакам различают следующие виды слив: обыкновенная (домашняя) садовая — венгерки, ренклоды, яичные и другие разновидности; алыча — желтая, красная, черная, зеленая, розовая, пестрая; терн; терносливы— мирабели — красная, черная, обыкновенная, желтая, мирабель Нанси, тернослив Волжский.

Абрикосы. Культивируются в республиках Средней Азии (65% всех посадок), на Украине (средняя и южная полоса), в Молдавии, на Кавказе, в Крыму. Их используют в виноделии для производства десертных вин, а также крепких напитков. Широко известны абрикосовые водки, производимые в Венгрии. Семена абрикосов содержат от 29,5 до 57,7 % масла.

Персики. Персиковые деревья культивируются в Средней Азии, Закавказье, в Молдавии, на юге Украины. Их плоды характеризуются сочной мякотью, гармоничным сочетанием Сахаров и кислот, специфичным ароматом. Используют персики для приготовления купажных вин, а также крепких напитков.

Кизил. Плоды кизила обладают кислым, вяжущим вкусом. Имеют крупную косточку. Кизил растет в лесах Кавказа и Крыма. Как культурное растение возделывается в Молдавии, западной и южной Украине, на Северном Кавказе, в Закавказье. Ранние сорта кизила созревают в июле, средние — в августе, поздние — в сентябре. Из кизила готовят сортовые вина и купажные.

Земляника. Садовая крупноплодная земляника является одной из самых распространенных ягодных культур. Она широко возделывается в промышленных масштабах, дает высокие урожаи, ее ягоды считаются целебными. Раннеспелыми сортами земляники являются Рощинская, Бирюлевская ранняя, Красавица Загорья, Ленинградская ранняя, Талисман и др. Среднеспелыми— Комсомолка, Фестивальная, Пионерка, Горьков-чанка и др. Позднеспелыми — Поздняя Загорья, Тракторист, Саксонка и др. Сбор урожая проводится с мая (Средняя Азия) до конца июля (средняя полоса).

По данным Московского филиала ВНИИВиВ «Магарач» наиболее ценными сортами земляники для виноделия являются Красавица Загорья и Талисман.

Земляника используется для приготовления десертных сортовых и купажных вин высокого качества.

Малина. Культурные сорта малины выращивают в РСФСР, на Украине, в Белоруссии. Сбор урожая проводится от середины июля до конца августа. В Советском Союзе районировано 43 сорта малины. Наиболее распространенными являются Новость Кузьмина, Феникс, Латан, Вислуха, Мальборо, Волжанка и др. Из малины готовят сортовые десертные вина, их используют также для улучшения купажных вин.

Дикорастущая лесная малина распространена в лесной полосе европейской части СССР, в Сибири, Средней Азии, на Кавказе. Она обладает более сильным и приятным, чем культурная малина, ароматом.

Смородина. В Советском Союзе культивируется смородина черная, красная и белая. Почти повсеместно имеются дикорастущие ее виды.

Черная смородина наиболее распространена и культивируется в нечерноземной полосе европейской части СССР, Алтайском крае, Сибири и на Дальнем Востоке. Является наиболее ценным и универсальным сырьем, из которого готовят различные продукты: вина, соки, сиропы, варенья, сухой порошок и др. Во Франции пользуется известностью ликер из ягод черной смородины под названием Касис.

Черная смородина содержит большое количество витаминов С и Р. В виноделии используется для приготовления сортовых вин различных типов высокого качества, а также купажных вин. Из испытывавшихся в Московском филиале ВНИИВиВ «Магарач» сортов — Память Мичурина, Лия плодородная, Стахановка Алтая, Лакстона — лучшим для производства вин является Память Мичурина. Ее ягоды содержат много сухих веществ, обладают умеренной кислотностью и дают экстрактивные виномате-риалы с ярко выраженным сортовым ароматом.

Красная смородина обладает более высокой кислотностью. Она содержит более крупные и твердые семена, что снижает ее промышленную ценность. Различают сорта высокоурожайные (Замок Рейби, Замок Хаутон, Сеянец Федоренко, Шампанская и др.); урожайные (Кавказская, Латурнайс, Голландская красная, Красный крест и др.) и слабоурожайные (Файя плодородная, Чутоква и др.). В виноделии используется для приготовления сортовых столовых и сладких вин, а также как купажный виноматериал.

Белая смородина по вкусу превосходит красную. Наиболее известны сорта Голландская белая и Версальская белая. В виноделии используется значительно меньше, чем черная и красная, поскольку посадки ее ограничены.

Крыжовник. Культивируется в промышленных масштабах в Московской, Горьковской, Псковской, Калининской, Ярославской областях, в Прибалтике, на Украине. В диком виде произрастает в сухих горных районах Советского Союза. Ягоды крыжовника имеют округлую или продолговатую форму и цвет от зеленого до темно-бордового. По величине ягоды различают крупноплодные сорта (Бочоночный, Белый триумф, финик и др.); средних размеров (Авенариус, Венера, Пионер, Русский и др.); мелкоплодные {Хаутон, Виноградный и др.). Промышленный сбор крыжовника проводится в июле — августе.

Крыжовник является очень ценным сырьем для виноделия. Его называют часто северным виноградом. Из него готовят сухие и крепленые сортовые вина высокого качества. В последние годы селекционирован ряд новых сортов (Черномор, Медовый, Консервный, Черносливовый, Русский желтый и др.). Эти сорта отличаются высокой сахаристостью и способны накапливать в отдельные годы до 17 % сахара.

Облепиха. Является одним из наиболее известных плодовых дикорастущих растений, особенно в Сибири и на Северном Кавказе, в Средней Азии. Плоды имеют кисло-сладкий вкус, в аромате — тона ананаса. Облепиха содержит большое количество масла (2,8—7,8 %), до 160 мг% витамина Е, до 100 мг% каротина, до 300 мг% каротиноидов, богата витаминами С и Р.

Из облепихи готовят крепкие и десертные сортовые вина.

Клюква. Дикорастущая ягода, занимает на территории Советского Союза  примерно 1,5 млн. га. Произрастает  на торфяных

болотах в средней полосе европейской части СССР, Сибири, Дальнего Востока. Наиболее известны болотная клюква с крупными ягодами, созревающая в конце августа — сентябре, и мелкоплодная, с меньшим диаметром ягод, созревающая в конце июля — августе. Клюква содержит большое количество лимонной кислоты и бензойную, являющуюся хорошим консервантом. При хранении ее в резервуарах (бочках) с питьевой холодной водой она может храниться до 1 года.

Сбор клюквы проводят осенью, до выпадения снега, и весной, после перезимовки ее под снегом. Клюква весеннего сбора имеет лучший вкус, но хуже выдерживает транспортировку и меньше содержит витаминов, чем клюква осеннего сбора.

Из клюквы готовят сухие, полусладкие и крепленые сортовые, а также шипучие вина.

Голубика и черника. Голубика растет в полярно-арктической лесной и альпийской зонах, на моховых болотах и тундрах. Черника лесная широко распространенная ягода, имеет пищевое и лечебное значение. Голубика используется в купажах при производстве крепленых вин для повышения экстрактивности, улучшение окраски. Из черники готовят сортовые крепленые и купажные вина.

Брусника. При производстве вин сок этой дикорастущей ягоды сбраживается трудно из-за наличия в нем бензойной кислоты и малых количеств азотистых веществ. Брусника распространена в северных районах европейской части СССР, Сибири, в Белоруссии, на Украине, Кавказе. Сбор ягод проводится с августа до сентября. Брусника хорошо сохраняется в свежем виде, лучше (до 10 мес) в емкостях, залитых холодной питьевой водой.

КРЕПКИЕ НАПИТКИ ИЗ ПЛОДОВ И ЯГОД

Производство крепких плодовых напитков (водок) развито во многих странах. Они содержат чаще всего 38—40 % об. спирта и готовятся из яблок, вишни, слив, персиков и абрикосов, черной смородины и др. Сложившаяся технология этих напитков включает переработку плодов и ягод, сбраживание соков либо мезги, дистилляцию на аппаратах периодического или непрерывного действия, выдержку спиртов и получение готового продукта. По окраске они могут быть близкими к коньякам (кальвадос) либо бесцветными (водки из вишен, персиков и др.). В их аромате и вкусе хорошо выражен плод, из которого они приготовлены.

Яблочные водки впервые были приготовлены во Франции в департаменте Кальвадос в начале второй половины XVI в. В настоящее время яблочные водки готовят в трех северных провинциях Франции — Нормандии, Бретани, Мен. Лучшие из них носят название кальвадос и являются напитками контролируемых наименований по происхождению (месту производства) (Кальвадос дю Пей д'Ож) или с установленными определенными наименованиями (Кальвадос, Кальвадос дю Кальвадо, Кальвадос де ль'Авраншин и др.).

Для получения кальвадоса используют натуральный сидро-вый материал крепостью 5—6 % об. Перегонку ведут на ша-рантских аппаратах или аппаратах непрерывного действия. В первом случае получают вначале спирт-сырец крепостью 25— 27 % об. Второй перегонкой готовят спирт крепостью 70—75 % об., который выдерживают затем различные сроки в бочках либо   резервуарах   с   добавленной   дубовой   стружкой.   После выдержки их разбавляют дистиллированной водой до 40 % об., фильтруют и направляют на розлив.

Качество изготавливаемых во Франции кальвадосов весьма неоднородно. Наряду с отличными кальвадосами, спирты для которых выдерживают в бочках 5 лет и более, можно встретить довольно посредственные. Их готовят по ускоренной технологии.

В Советском Союзе производство крепких напитков из яблок типа кальвадос было начато в 1960 г. на Аникщяйском винодельческом заводе Литовской ССР. В настоящее время они изготавливаются также в Молдавии, РСФСР, на Украине, в Латвии по одинаковой технологии, но различными способами выдержки спиртов, обработки купажа. Дистилляцию сброженных яблочных соков проводят на аппаратах ПУ-500, К-5, К.-5м. Полученные спирты выдерживают в бочках или металлических резервуарах с погруженной дубовой клепкой либо подвергают ускоренной обработке. В состав купажа яблочных водок входят спирт, умягченная вода, сахарный сироп и при необходимости колер. Ускоренные способы их получения предусматривают введение экстрактов дуба. Спирты, выдержанные в дубовых бочках до 5 лет, используются для приготовления кальвадоса Литовского, а также кальвадоса марочного, выпускаемого Воронежским винодельческим заводом. Их кондиции 45 % об. спирта и 1,2—1,5 % сахара.

Технология ординарного кальвадоса Воронежского завода и кальвадоса Украинского предусматривает выдержку яблочных спиртов в эмалированных резервуарах с погруженной дубовой клепкой в течение 3 лет. Спирты для кальвадоса молдавского выдерживают не менее одного года, затем купажируют с умягченной водой, сахарным сиропом, раствором лимонной кислоты и в случае необходимости колером. Купажную смесь обрабатывают теплом 2 сут при 50 °С, оклеивают желатином и бентонитом либо обрабатывают холодом и после отдыха и фильтрации направляют на розлив.

Яблочные крепкие напитки Бельчанка в Молдавии и Бренди яблочный в Латвии готовят с использованием дубовых экстрактов. Такие экстракты в Молдавии получают из дубовых опилок, предварительно обработанных 0,5 %-ной соляной кислотой и нагреванием при 115—120°С до полного удаления влаги, затем 1 %-ным раствором аммиака и нагреванием при том же режиме. Такая обработка приводит к окислению фенольных соединений древесины, гидролизу гемицеллюлоз, лигнина. Обработанные опилки заливают раствором яблочного спирта концентрацией 40 % об., экстракт для удаления солей тяжелых металлов пропускают через катионит в водородной форме и анионит в гидроксильной.

Напиток Бельчанка готовят купажированием яблочного спирта-ректификата, сахарного сиропа, дубового экстракта, умягченной воды. Технологический цикл приготовления напитка составляет 2 мес.

Опилки при получении экстракта для Бренди яблочного заливают яблочным спиртом, подкисляют серной кислотой (1— 2% мае.) и нагревают при 65—70° под давлением 10— 20 кПа в течение 4 сут. После охлаждения и фильтрации экстракт нейтрализуют известью, фильтруют, добавляют 0,5—

  1.  г/л 30 %-ного раствора пероксида водорода и выдерживают
  2.  недель при температуре 20—25 °С. Готовый экстракт имеет темно-коричневый цвет с ванильно-цветочным ароматом. Он содержит 200—300 мг/л ароматических альдегидов в пересчете на ванилин, не менее 4,5 г/л фенольных соединений.

В состав купажа входят яблочный спирт, полученный дистилляцией предварительно подсахаренной и сброженной яблочной мезги (ее спиртуозность 7—9 % об.) в вакуум-перегонном аппарате, умягченная вода, сахарный сироп, дубовый экстракт. После выдержки не менее 20 дней купаж обрабатывают теплом в течение 2—3 ч при 60 °С. Перед розливом его фильтруют.

Яблочные водки готовят также в Болгарии, Венгрии, ГДР, Румынии, Польше, Италии, США, ФРГ и других странах. Их технология близка к технологии кальвадоса. Вместе с тем. в производстве национальных яблочных напитков есть свои особенности. Так, в США практикуется добавка к яблокам других плодов с высоким содержанием эфирных масел, подсахарите вание- и подкисление винной кислотой яблочного сока перед брожением. Выдержка спирта проводится в обугленных дубовых бочках в течение • 4 мес. Минимальный срок выдержки спиртов в ФРГ составляет 6—8 не-дель. В некоторых странах яблочные водки готовят из этилового спирта-ректификата, полученного дистилляцией на брагоректификационных аппаратах яблочных виноматериалов (Италия), либо из спирта-ректификата другого растительного сырья с добавлением яблочной эссенции (США). Яблочным водкам даны определенные наименования. Так, в Болгарии их называют, яблочная ракия, в Румынии — фруктовая ракия, в Польше—яблочный виньяк, в США и Англии — яблочный Джек.

Водки готовят также из косточковых плодов. Наиболее известны вишневые, сливовые и абрикосовые водки. Вишневые водки готовят в ФРГ, во Франции (Эльзас), Швейцарии. Получают их дистилляцией сброженной мезги. Для придания горечи во вкусе в мезге оставляют большую часть размолотых косточек либо добавляют их.

Сливовые водки (сливовицы) пользуются большой популярностью в Венгрии, Чехословакии, Югославии, ФРГ, Швейцарии и других странах. Югославия является основным производителем слив в Европе. Широкую известность приобрели сливы Боснии, сахаристость которых в свежем виде достигает 40 %. Водки из слив используются для приготовления известных ликеров, например сливового Прюнель.

Производство крепких напитков из абрикосов особенно развито в Австрии, Венгрии, Чехословакии, Швейцарии. В Венгрии широко популярен напиток Барак.

Известны водки из малины, клубники, черной смородины. Во Франции пользуется большой популярностью спирт из черной смородины, являющийся основой для приготовления известного ликера Кассис.

17.   Особенности переработки винограда на белые столовые вина. Обоснуйте выбор технологического оборудования и режимы технологических операций и процессов.

В белых столовых винах легко обнаруживаются малейшие недостатки, поскольку они не маскируются ни экстрактивными веществами, ни спиртом, ни сильным ароматом, свойственными винам других типов.

Доставку винограда на завод ведут различными способами, выполняя главное требование – предохранить ягоды от повреждения и загрязнения. В настоящее время общепринято транспортировать виноград бестарным способом – в «лодочках».

Переработку винограда ведут в наиболее мягком механическом режиме, полностью исключающем перетирание кожицы и семян, а также раздавливание и измельчение гребней. С этой целью применяют дробилку–гребнеотделитель валкового типа.

Мезга подвергается стеканию с целью отделения сусла-самотека, а затем прессованию с получением двух-трех фракций прессового сусла, из которого готовят ординарные крепленые виноматериалы.

Для производства натуральных белых сухих вин используется только сусло-самотек в количестве не более 60 дал из 1 т винограда.  

В процессе дальнейшей обработки сусла максимально ограничивают контакт сусла с кислородом воздуха и твердыми элементами грозди, чтобы избежать окисления сока и обогащения его избытком экстрактивных веществ.

Осветление сусла является обязательной технологической операцией в производстве натуральных белых сухих вин. Его осуществляют методом отстаивания предварительно охлажденного до 12 – 14 0С сусла с введением SO2 в количестве 40-50 мг/дм3. В процессе отстаивания контролируют температуру и содержание взвесей, которых на момент снятия сусла с осадка должно быть не более 40 г/дм3.

Сернистая кислота является антиоксидантом и антисептиком. Свободная сернистая кислота не связывает кислород, но она взаимодействует с перекисными соединениями и ингибирует окислительные ферменты, вследствие чего в вине снижаются окислительные процессы.

Осветленное сусло подвергается брожению. При брожении сусла регулируют тем-ру, чтобы поддержать ее на оптимальном уровне 14 – 18 0С с целью избежать потери ароматических веществ и предотвратить накопление избытка азотистых соединений, которые снижают устойчивость вина к помутнениям и заболеваниям. При использовании бродильных установок непрерывного действия содержание сахара на выходе из последнего резервуара находится в пределах 1-3 %. Поэтому виноматериал направляют на дображивание и осветление в крупные металлические резервуары.

С целью стабилизации вина к микробиальным помутнениям применяют горячий розлив, бутылочную пастеризацию и холодный стерильный розлив.

При горячем розливе вино нагревают в теплообменнике до 50-55 0С и разливают в предварительно нагретые (до 40 0С) бутылки. Пастеризацию вина в бутылках проводят в пастеризаторах при тем-ре 50-55 0С.

18. Номенклатура ферментов. Ферментные препараты. Микроорганизмы и продуценты ферментов. Принципиальные технологические схемы получения ферментных препаратов. Области их применения.

Ферментные препараты, высокоактивные катализаторы различных биохимических процессов. Различают ферментные препараты животного, растительного и микробного происхождения. По объему и ассортименту среди выпускаемых ферментных препаратов доминируют препараты, полученные путем микробиологического синтеза. Технология их производства основана на культивировании специально отобранных штаммов микроорганизмов — активных продуцентов ферментов, с последующим выделением препаратов. Наименование ферментных препаратов складывается из сокращенного названия основного фермента и видового названия продуцента. Препараты, полученные при поверхностном способе культивирования, имеют индекс П, при глубинном — Г. Индексом х обозначают степень концентрирования и очистки препарата в процессе выделения. Для интенсификации технологических процессов виноделия ферментная промышленность предлагает ряд комплексных препаратов грибного происхождения, различающихся по величине активности и соотношению гидролитических ферментных систем, оказывающих многообразное действие на высокомолекулярные вещества винограда и вина. При получении ординарных вин всех типов широкое применение получили пектолитические ферментные препараты — Пектаваморин П 10х и Г 10х, а также Пектофоетидин П 10х и Г 10х. Препараты стандартизуются по общей пектолитической активности; в качестве основных ферментов они содержат полигалактуроназу эндо- и экзодействия и пектинэстеразу, а в качестве сопутствующих — протеиназы, целлюлазы и гемицеллюлазы. Активность кислой протеиназы в препарате Пектофоетидин П 10х в 2 раза выше по сравнению с препаратом Пектаваморин П 10х. Оптимальные условия действия препаратов: рН 3,5—4,0, температура 35°—40°С. При получении крепленых, а также красных столовых виноматериалов ферментные препараты вносят в мезгу, при этом повышается общий выход сусла на 1—5%, а сусла-самотека на 10—20%, облегчается прессование, увеличивается содержание экстрактивных веществ и интенсивность окраски, ускоряются биохимические процессы, протекающие при созревании вин. При приготовлении белых столовых вин ферментные препараты вносят в сусло. Процесс осветления сусла ускоряется в 2—3 раза, количество гущевых осадков снижается на 4—5%. Пектолитические ферментные препараты могут быть использованы для обработки трудноосветляемых виноматериалов. При этом значительно сокращается расход оклеивающих веществ, повышается стабильность вин к помутнениям коллоидного характера.

Активный комплекс ферментов целлюлолитического и гемицеллюлазного действия, обнаруженный в препаратах Цитороземин П 10х, Ксилонигрин П 10х, Целлолигнорин П 10х, Целлоконингин П 10х и Целлобранин П 10х, обеспечивает более глубокую степень мацерации растительной ткани при использовании вышеназванных ферментных препаратов по сравнению с пектолитическими ферментными препаратами. Использование целлюлолитических и пектолитических ферментных препаратов позволяет усовершенствовать технологию переработки сладких виноградных выжимок. При этом увеличивается выход спирта-сырца и снижается процент примесей в осадке виннокислой извести. Дозировки ферментных препаратов, зависящие от его активности, устанавливают пробной обработкой. Обычно используют суспензии ферментных препаратов концентрацией от 1 до 10%, которые готовят непосредственно перед внесением в обрабатываемый материал. Перспективы дальнейшего совершенствования приемов использования ферментативного катализа в виноделии связаны с созданием композиций высокоочищенных ферментов строго регламентированного состава, а также с получением иммобилизованных форм различных ферментных препаратов.

Винодельческая промышленность фактически не имеет опыта по применению протеолитических ферментных препаратов, проводились только отдельные опыты на случайных препаратах, но перспективы по применению протеолитических ферментных препаратов в виноделии очень большие.
Метод энзиматичного влияния с целью удаления белков из сусла и вина может быть эффективно использован.

Необходимо более широко развернуть исследования в этой области, для того чтобы отработать технологию применения протеолитических ферментных препаратов в виноделии.
Разные заграничные фирмы: «Ново Нордиск» (Дания), «Ербсле Гайзенхайм» (Германия) и ее представители в Украине ООО «Деллер Украина», в России фирма «Евротрейд», фирма «Lallemand» (Канада) и другие предлагают широкий спектр ферментных препаратов пектолитического, протеолитического, цитолитического действия.
Эти ферментные препараты увеличивают выход сусла, обеспечивают стабильность вин против разных видов помутнения, улучшают качество продукции.

Ферменты вина представлены ферментами виноградного растения, дрожжей и ферментных препаратов. Наиболее важные в технологическом отношении ферменты винограда относятся к классам оксидоредуктаз (о-дифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, пероксидаза, каталаза) и гидролаз (инвертаза, полигалактуроназа, пектинэстераза, протеиназа, эндо-бета-1,4 — глюканаза). В процессах осветления и брожения сусла происходит снижение активности ферментов винограда, связанное с их инактивацией под действием окисленных форм фенолъных соединений, сернистой кислоты и этанола, выведением из сферы энзиматических реакций оклеивающими веществами, сорбцией на поверхности дрожжевых клеток. Для интенсификации технологический процессов производства столовых и крепленых вин используются ферментные препараты (ФП). Промышленные пектолитические ФП являются многокомпонентными и содержат, кроме пектиназ, протеиназы, целлюлазы и гемицеллюлазы. При брожении сусла и обработке полученных виноматериалов происходит инактивация ферментов, вносимых с ФП. При сбраживании дрожжи секретируют ряд гидролитических ферментов, активно воздействующих на коллоидную систему сусла и вызывающих резкое уменьшение концентрации кислых и нейтральных полисахаридов, белковых веществ. В вине обнаружены оксидоредуктазы и гидролазы. Оксидоредуктазы (алкоголь-, L-малат-, L-глутамат-, L-лактат, L-сукцинатдегидрогеназы), нуждающиеся в кофакторах и нейтральном или щелочном рН для проявления действия, сохраняются в вине в активном состоянии, могут быть выделены из него различными методами, однако возможность их действия экспериментально не доказана.

Гидролитические ферменты (полигалактуроназа, (3 -маннаназа, а-маннозидаза, (3-1,3(4) — глюканаза, эстераза, сериновая протеиназа) действуют на компоненты коллоидной системы и ароматобразующие вещества вина. Значительное количество гидролитических ферментов содержит ферментный концентрат из осадочных дрожжей виноделия, который используется для повышения качества и стабильности вин.

Ферменты дрожжей, каталитически активные белки, принимающие участие в обмене веществ клетки. Важную роль в обмене веществ дрожжей играют сахара, расщепление которых сопровождается получением энергии и промежуточных продуктов для биосинтетических процессов

Гексокиназа (ГК, АТФ: Д-гексоза-6-фосфотрансфераза) катализирует образование гексозо-6-фосфата за счет фосфорилирования гексозы по гидроксильной группе. ГК относится к белкам альбуминового типа, содержащим sH-группы, для проявления активности нуждается в ионах магния. Молекулярная масса ГК — 96600, изоэлектрическая точка 4,5—4,8. Максимальная активность наблюдается при рН = 8,0—9,0. Физиологическое значение фермента заключается в регулировании использования глюкозы по пути гликолиза или пентозофосфатного цикла, а также в транспорте сахаров через цитоплазматическую мембрану. Фосфофруктокиназа (ФФК, АТФ:Д-фруктозо-6-фосфат-1-фосфотрансфераза) — фермент, катализирующий реакцию переноса фосфатного остатка с аденозинтрифосфата (АТФ) на фруктозо-6-фосфат. Занимает ключевую позицию в метаболизме дрожжей, т. к. связана с обменом углеводов как катализатор одного из необратимых этапов гликолиза и со всей совокупностью энергетических процессов посредством АТФ.

Алкогольдегидрогеназа (АДГ, алкоголь: НАД+  оксидоредуктаза) катализирует обратимую реакцию образования этанола из ацетальдегида. Фермент, выделенный из пекарских дрожжей, имеет молекулярную массу 150000, содержит 36 sH-групп и 4—5 атомов Zn на 1 моль фермента, специфичен к никотинамидаденин-динуклеотиду (НАД), ингибируется р-хлормеркури-бензоатом, йодацетатом, ионами тяжелых металлов. Максимальная активность проявляется при рН-8,6. Клетки дрожжей содержат 3 молекулярные формы АДГ, две из которых локализованы в цитоплазме, одна в митохондриях.

Малатдегидрогеназа (МДГ, L-малат: НАД+ оксидоредуктаза) катализирует обратимое окисление L-малата с использованием НАД в качестве кофактора. Пекарские дрожжи содержат 3 изофермента малатдегидрогеназы: один — в митохондриях (м-МДГ), два — в цитоплазме (ц-МДГ). м-МДГ (конститутивная форма) участвует в утилизации малата через цикл Кребса; ц-МДГ-1 играет важную роль в метаболическом контроле уровня восстановленных пиридин-нуклеотидов; ц-МДГ-2, индуцируемая при росте клеток на ацетате, принимает участие в функционировании глиоксилатного цикла.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ, L-лактат: феррицитохром С оксидоредуктаза) катализирует перенос электронов с L-лактата на цитохром С. Является флавогемопротеидом с молекулярной массой 228000, прочно связанным с митохондриальными мембранами. Назначение азотного обмена дрожжей состоит в синтезе аминокислот, белков, азотистых оснований, витаминов, осуществляемого в результате метаболизма органических или неорганических форм азота питательной среды. Центральное место в обмене аминокислот занимает реакция аминирования а-кетоглутаровой кислоты, катализируемая глутаматдегидрогеназой (ГДГ, L-глутамат: НАДФ + оксидоредуктаза). Катаболическая функция обеспечения клеточного пула аммиачным азотом связана с .наличием в дрожжах глутаматдегидрогеназы, специфичной к НАД (ГДГ, L-глутамат: НАД + оксидоредуктаза). Из винных дрожжей выделены никотинамидадениндину-клеотидфосфат (НАДФ) и НАД – зависимые глутаматдегидрогеназы и изучены их свойства. Молекулярная масса составляет соответственно 330 000 и 340000, изоэлектрические точки НАДФ-ГДГ-6,4; НАД-ГДГ-7,0; 6,4; 5,9. Установлена однонаправленная регуляция ГДГ адениловыми нуклеотидами. Синтез аминокислот осуществляется путем реакций переаминирования глутаминовой кислоты с кетокислотами, катализируемых аминотрансферазами. Активность аспартатами-нотрансферазы (L-аспартат: 2-оксоглутарат аминотрансферазы), аланинаминотрансферазы (L-аланин: 2-оксоглутарат аминотрансферазы) и тирозинамино-трансферазы (L-тирозин: 2-оксоглутарат аминотрансферазы) винных дрожжей в анаэробных условиях роста культуры выше, чем в аэробных. Дрожжевая клетка содержит комплекс гидролитических ферментов (протеолитические ферменты, (бета -фруктофуранозидаза, эстераза), осуществляющих реакции расщепления субстратов с участием воды. бета-фруктофуранозидаза (P-D-фруктофуранозид-фруктогидролаза) катализирует реакцию гидролитического расщепления сахарозы. Фермент является гликопротеидом с молекулярной массой 270000 и изоэлектрическими точками 4,0; 4,5; 4,9. рН-оптимум действия фермента 4,5; ингибиторами являются sH-блокирующие агенты.

Эстераза (гидролаза эфиров карбоновых кислот) катализирует гидролитическое расщепление эфиров карбоновых кислот. Фермент является димером, каждый из мономеров которого имеет мол. массу 67000, рН-оптимум 7,0; ингибитором действия является хлорид ртути.

Микроорганизмы способны синтезировать разнообразные ферменты. В зависимости от состава питательной среды и условий культивирования они легко переключаются с синтеза одного фермента на другой. У микроорганизмов сравнительно короткий цикл развития (10—100 ч), что позволяет получать сотни урожаев в год.

Продуцентами ферментов могут быть бактерии, грибы, дрожжи и актиномицеты. Для промышленного получения ферментных препаратов используются как природные штаммы микроорганизмов, выделенные из естественных сред, так и мутантные, селекционированные воздействием на природные физических и химических мутагенов.

Микроорганизмы синтезируют одновременно комплекс ферментов, но некоторые из них, особенно мутантные штаммы, продуцируют в значительных количествах лишь один фермент. Для лучшего использования крахмалсодержащего сырья  осахаривающие материалы должны содержать не только амилолитические ферменты, но и ферменты, гидролизующие другие углеводы сырья — целлюлозу и гемицеллюлозы. Для обеспечения дрожжей азотистым питанием имеют значение и протеолитические.

Несмотря на то, что для успешного осахаривания нужен комплекс ферментов, отбор микроорганизмов-продуцентов до сих пор проводился главным образом по высокой активности амилолитических ферментов — a-амилазы, глюкоамилазы и в более ранних работах — олиго-1,6-глюкозидазы (декстриназы).

Плесневые грибы

Для получения амилаз широко применяют плесневые грибы рода Aspergillius, видов niger, orizae, usamii awamori, batatae; рода Rhizopus, видов delemar, tonkinensis, niveus, japonicum и др., а также отдельные представители Neurospora crassa и Mucor.

Для питания аспергиллов необходимы азотистые и минеральные вещества. В качестве источника углевода кроме моносахаридов, многих олиго- и полисахаридов могут служить спирты и органические кислоты, однако для накопления амилазы в среде обязательно должны присутствовать крахмал, декстрины или мальтоза. На средах, содержащих другие сахара, в том числе глюкозу грибы амилазы не образуют. Источником азота могут быть белки и их гидролизаты, аммонийные соли и нитраты.

Среда должна содержать соединения, в состав которых входят сера, фосфор, калий, магний и микроэлементы. Большинство плесневых грибов усваивают серу из сульфатов, а фосфор — из солей фосфорной кислоты. Аспергиллы не нуждаются в готовых витаминах и факторах роста, так как способны сами синтезировать их из более простых химических соединений, содержащихся в среде. Препараты ферментов из плесневых грибов содержат, как правило, широкий набор ферментов, поэтому во многих случаях могут полностью заменять зерновой солод.

.

Дрожжеподобные организмы

Амилолитические ферменты синтезируют также некоторые дрожжи и дрожжеподобные грибы родов Saccharomyces, Candida, Endomycopsis и Endomyces.

из плесневых грибов или бактерий.

Бактерии

Многие бактерии, способны синтезировать активные амилазы. Бактерии — продуценты амилолитических ферментов представляют собой палочки длиной 1,2—1,3 мкм и диаметром 0,6—0,8 мкм. Палочки соединяются по две, три, иногда образуют цепочки. Цикл развития у бактерий короче, чем у плесневых и дрожжеподобных грибов. Например, культура Вас. diastaticus  выращивается в глубинных условиях при температуре 60°С в течение 10—12 ч.

Особенность бактерий — их способность образовывать высокоактивную термостойкую а-амилазу, необходимую на стадии подваривания замесов и осахаривания сусла для разжижения и декстринизации крахмального клейстера.

Микроорганизмы-продуценты культивируют поверхностным и глубинным способами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2826. Канал измерения запаса топлива 1.83 MB
  Виды топливомеров. Приборы, измеряющие объемное или весовое количество топлива в баках, называются топливомерами. Они позволяют экипажу самолета в любой момент полета определить, сколько топлива имеется в баках, и оценить время, в течение которого...
2827. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД) 200 KB
  Определение высшей и низшей нервной деятельности. Виды ННД и ВНД. Учение И.П. Павлова о ВНД. Врожденные и приобретенные формы поведения. Принципы работы коры. Безусловные и условные рефлексы (классификация, характеристика, сравнительная характеристика БР и УР). Правила формирования УР. Торможение в коре. Физиология памяти.
2828. Факторы, оценивающие качество застройки 26 KB
  Факторы, оценивающие качество застройки. Комплексное понятие качества. Критерии рациональности и комфортности. Показатели экономической целесообразности, капитальности, безопасности, функциональности и гигиены. Учет и повышение качества застройки пр...
2829. Физический износ зданий 59 KB
  Физический износ зданий Критерием оценки технического состояния здания в целом и его конструктивных элементов и инженерного оборудования является физический износ — это утрата ими первоначальных технико-эксплуатационных качеств в результате воз...
2830. Комплексы контроля параметров ГТД. Канал измерения давления 2.36 MB
  Комплексы контроля параметров ГТД. Канал измерения давления  Назначение, функции, состав приборов контроля силовых установок. Требования к точностным характеристикам. Системы контроля и измерительные информационные системы – это системы, п...
2831. Функциональное обслуживание зданий и придомовых участков 78 KB
  Функциональное обслуживание зданий и придомовых участков. Виды и структура эксплуатирующих организаций. Задачи эксплуатирующих служб. Техническое обслуживание зданий. Виды осмотров зд., их периодичность. Источники средств на техническое обслуживание...
2832. Озеленение городских территории 63 KB
  Озеленение городских территории Система зеленых насаждений в городе. Классификация. Озелененные территории в городе и за его границами в зависимости от функционального назначения, размеров и размещения в плане относятся к различным категориям. ...
2833. Безопасность жизнедеятельности. Среда обитания человека 690 KB
  Безопасность жизнедеятельности. Среда обитания человека. Среда обитания человека подразделяется на производственную и непроизводственную (бытовую). Основным элементом производственной среды является труд, который в свою очередь состоит из вза...
2834. Канал измерения температуры 5.17 MB
  Канал измерения температуры. Общие сведения об измерении температуры. Понятие температуры Приборы, предназначенные для измерения температуры, называются термометрами. В качестве принципа работы термометров можно использовать любой физический п...