Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Современные проблемы и подходы к переработке плодово-ягодного сырья и производству ликероводочных изделий. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 136 7 8 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

В работах Фаерштерна [161] отмечено, что продолжительное действие прямого естественного света приводит к постепенному выцветанию ликероводочных изделий, а чрезмерное нагревание – к ухудшению органолептических показателей. Ограничение доступа света является одним из обязательных условий сохранения качества изделий.

Способы стабилизации ликероводочных изделий

Чтобы избежать коллоидных помутнений, существует ряд приемов технологической обработки ликероводочных изделий. Стабильность ликероводочных продуктов в течение гарантийного срока хранения и более достигается их обработкой на стадии полуфабрикатов или готового купажа. Методы обработки полуфабрикатов или готового купажа с целью их осветления и повышения стабильности основаны на термическом (теплом, холодом), физико-химическом (фильтрацией и оклеивающими материалами) и биохимическом (ферментными препаратами) воздействии на коллоидную систему [61]. Известны комбинированные схемы, которые включают несколько принципов разрушения и удаления коллоидных частиц [21].

Одним из широко применяемых методов осветления и стабилизации вин и соков является оклейка. Оклейка состоит в добавлении к осветляемому продукту другого коллоидного вещества, которое имеет заряд, противоположный заряду коллоидов сока. Этот метод основан на нейтрализации отрицательно заряженных коллоидных частиц напитка положительно заряженными частицами оклеивающего материала. При использовании в качестве оклеивающих материалов протеина (желатин, рыбий клей, яичный белок) в соке образуется танно-белковый комплекс, который при осаждении будет захватывать, и осаждать другие взвешенные частицы

[21, 22, 169].

По данным А.К. Родопуло [127], изменения в составе вин, вызванные оклейкой, незначительны. Существенным изменениям подвержены фенольные вещества, причем степень воздействия зависит от применяемого клея, дозы и состава красящих веществ. С другой стороны желатин, рыбий клей и другие протеины, введенные в избытке в качестве оклеивающих материалов, в некоторых случаях образуют самостоятельные помутнения, возникает так называемый эффект переоклейки.

Авторы И.Г. Грицюк, И.М. Ройтер [43], в своих экспериментальных исследованиях показали, что оклейка спиртованных соков результатов не дает.

Классическим способом осветления соков и напитков является обработка их бентонитом. Этот способ осветления мутных спиртованных соков перед купажированием используется в технологии ликероводочного производства. Большинство исследователей объясняют осветляющее действие бентонита его адсорбционными свойствами [20]. Возможно также, что осветляющее действие бентонита объясняется механической способностью его суспендированных частиц агрегироваться в кислой среде и осаждать взвешенные в жидкости частицы [46].

Недостатком метода обработки бентонитом является возможность ухудшения органолептических показателей продукта: при дозировке бентонита в количестве 3 % и более в обрабатываемых материалах появляется землистый привкус [47], относительно большой объем осадка – до 10 % от объема обрабатываемого материала и трудоемкость операций при его выгрузке [107]. Для более эффективного осветления технологическим регламентом предусмотрена комбинированная обработка сока глиной с полиакриламидом. Широко применяемые на ликероводочных заводах технологические схемы обработки полуфабрикатов или купажей, склонных к помутнениям физико-химического характера основаны на нарушении равновесия существующей в напитке коллоидной системы. Полуфабрикаты подвергают охлаждению, и если полуфабрикат остается прозрачным, то он устойчив к коллоидным помутнениям, возникающим при пониженных температурах. Однако Я.Д. Фаерштерн [161] в своей диссертационной работе показал, что при длительном охлаждении в оттаявших сладких ликероводочных продуктах в ряде случаев наблюдаются опалесценция и выпадение осадков. Вкус и аромат большинства спиртованных плодово-ягодных соков и изделий ухудшается [62].

Для улучшения стойкости ликероводочных изделий, а также улучшения их качества И.П. Чепурной предлагает [104] при производстве сладких настоек перед смешиванием морсов от некоторого количества морса первого слива отделять часть, и выдерживать 6–8 часов при температуре на 6–8 °С ниже температуры

окружающей среды, после чего вводить в готовый купаж, подвергая

его выдержке при этой температуре в течении 18–20 часов.

Высокоэффективным средством защиты напитков от обратимых коллоидных помутнений является растворимый поливинилпирролидон (ПВП) [22], что объясняется его способностью к образованию водородной связи и осаждению с молекулами веществ, имеющими в своем строении подвижный атом водорода. В данной реакции участвует активная группа этого полимера , которая находится в равновесии с ее полярной формой.

Фенольные вещества характеризуются наличием в молекуле легко подвижного атома водорода, поэтому именно с веществами фенольной природы поливинилпирролидон чаще всего вступает во взаимодействие.

Молекула поливинилпирролидона, в отличие от молекулы протеинов, содержащей активную пептидную группу, не имеет в своем строении подвижного атома водорода. Наличие или отсутствие подвижного атома водорода в молекуле оклеивающего материала обусловливает различное действие протеинов и поливинилпирролидона при внесении их в обрабатываемый напиток. Использование в ликероводочной промышленности этого полимера позволило установить, что из исследованных оклеивающих, адсорбционных и флокулирующих материалов лучшие результаты по осветлению и стабилизации получены при применении комбинированных обработок: поливинилпирролидон с бентонитом и полиоксиэтиленом в сочетании с желатином и бентонитом. При этом преимущественно удаляются вещества фенольной природы (на 28– 52 %) [20]. В случае обработки поливинилпирролидоном наблюдается незначительное снижение содержания пектиновых веществ, которое происходит, по-видимому, в результате соосаждения их комплексами танно-белковых веществ с поливинилпирролидоном [169].

ВНИИПБТ разработан метод обработки спиртованных соков ферментными препаратами. Метод основан на структурном изменении коллоидных веществ, что позволяет сохранить в изделии продукты гидролиза высокомолекулярных веществ. В связи с этим применение ферментных препаратов имеет преимущество перед другими технологическими приемами [21, 22].

Известно, что одним из основных веществ, стабилизирующих коллоидную систему растительной природы, является пектин, поэтому

для осветления соков необходимо разрушить в первую очередь пектиновые вещества. Осветление пектолитическими ферментными препаратами, которые применяют для этой цели, обычно проходит в три стадии: снижение вязкости при помощи ферментов, флокуляция, седиментация. Показано, что расщепление молекулы пектина может идти тремя путями:

• комбинированное воздействие на пектин пектинэстеразы и полигалактуроназы;

• действие полиметилгалактуроназы;

• действие пектатлиазы.

Установлено [21-23], что для эффективного осветления и стабилизации спиртованных соков и изделий из них необходим комплекс ферментов пектолитического, протеолитического действия и комплекс ферментов, расщепляющих нейтральные полисахариды. Наибольший эффект по степени осветления и увеличению скорости фильтрации спиртованных соков показали следующие композиции ферментных препаратов:

- для осветления абрикосового сока – пектофоетидин П10х,

протосубтилин Г10х и амилосубтилин Г10х в соотношении 20:10:3;

- для осветления алычового сока – пектоцинерин Г10х,

протосубтилин Г10х и амилосубтилин Г10х в соотношении

30:10:3;

- для осветления сливового сока – пектаваморин П10х,

протосубтилин Г10х и амилоризин П10х в соотношении 3:1:1.

Ферментные препараты пектаваморин, пектофоетидин и пектоцинерин использовались как источники пектолитических ферментов; протосубтилин – протеолитических ферментов; амилоризин и амилосубтилин – ферментов, расщепляющих нейтральные сахара [22].

При сопоставлении трех видов технологической обработки: (бентонитом, поливинилпирролидоном и вышеперечисленными ферментами) отмечено, что наибольшее количество фенольных веществ удаляется при обработке поливинилпирролидоном с бентонитом, пектиновых и суммы высокомолекулярных веществ – при обработке препаратом пектофоетидином П10х. При обработке холодом и поливинилпирролидоном с бентонитом снижение пектиновых веществ незначительно [62].

Во ВНИИПБТ [22] разработан способ повышения

стабильности напитков с помощью сорбента П-3, представляющего собой нерастворимый сополимер N–винилпирролидона с диметилакриловым эфиром триэтиленгликоля, который вводится в процессе синтеза как сшивающий агент для придания нерастворимости сополимеру. Отмечено, что триэтиленгликольдиметакрилат обеспечивает высокую степень набухания сополимера и его хорошую проницаемость к крупным ионам и молекулам органических соединений. Проведенные исследования показали, что при использовании сорбента П-3 такие показатели ликероводочных изделий, как крепость, экстрактивность, кислотность, практически не изменяются. Из исследуемых напитков сорбент П-3 увеличивает срок хранения в настойке «Янтарь» на три месяца, в напитках «Боровинка», «Сливянка» в два раза по сравнению с контролем, но для сладких настоек «Рябиновая на коньяке» и «Вишневая» он малоэффективен [22].

В работе Л.А. Шараповой [169], показана более высокая эффективность мультиэнзимных композиций, содержащих ферменты не только пектолитического комплекса, но также целлюлолитического, гемицеллюлозного и протеолитического, по сравнению с пектолитическими препаратами. Об этом также свидетельствуют данные некоторых авторов, доказывающих более высокую эффективность мультиэнзимных композиций по сравнению с пектолитическими препаратами. Разнообразие плодово-ягодного сырья, отличающегося составом плодовой ткани, особенностями строения и физико-химическими свойствами, требует дифференцированного подхода при разработке режимов ферментативной обработки сырья.

Процесс извлечения растворимых веществ из сушеного сырья существенно отличается от процесса экстрагирования свежего сырья. При высушивании клеточный сок концентрируется, при этом водорастворимые вещества откладываются на внутренней поверхности клеточной стенки. В жидкой среде из высушенной растительной клетки происходит диализ экстрактивных веществ через пористую клеточную стенку (перегородку). Из-за крупных размеров молекул белковых, пектиновых веществ и молекул гетерогенных комплексов диффузия их затруднена, поэтому для интенсификации процесса и более полного извлечения экстрагированных веществ используют технологические приемы, направленные на повышение

проницаемости клеточных стенок и гидролиз высокомолекулярных

соединений [22].

Этими же авторами были исследованы ферментные препараты различной специфичности действия: пектолитической (Пектофоетидин П10х), целлюлолитической (Целловиридин Г10х, βглюканаза категории Г10х), протеолитической (грибная кислая протеаза категории Г10х). Исследования показали, что использование ферментных препаратов для обработки плодово-ягодного сырья значительно интенсифицирует процесс экстрагирования растворимых веществ, эффективно влияет на процесс осветления полуфабрикатов [22]. При этом были подобраны составы и соотношение ферментов, в которых они проявляют наибольшую активность, предложены оптимальные технологические параметры процесса. Действие ферментов изучено только на сушеном сырье (рябиновый морс), а также концентратах (вишневый и яблочный). Предложенные методы заключаются в воздействии на полуфабрикаты ферментными препаратами пектолитического действия в комплексе с препаратами целлюлозолитического действия с последующей обработкой полуфабрикатов или купажей напитков оклеивающими материалами, что значительно усложняет и производство и делает его более дорогим.

Потемнение соков и настоев, а также образование осадков является следствием окисления содержащихся в них дубильных и красящих веществ [73].

Реакция окисления особенно заметно активируется под влиянием фермента полифенолоксидазы и в случае окисления, например, пирокатехина протекает по следующей схеме:

C H

Хинон

H2O

C H

Пирокатехин

полифенолоксидаза

+0,5

Хиноны в дальнейшем превращаются в оксихиноны и,

полимеризуясь, образуют окрашенные продукты коричневого цвета.

Для повышения стойкости ряда пищевых продуктов в качестве антиоксиданта применяют аскорбиновую кислоту [22]. Ее антиокислительные свойства обусловлены наличием диэнольной группы, которая в растворе легко окисляется, переходя в дегидроформу (дегидроаскорбиновую кислоту):

O C

Хинон

O C C

C CHOH

CH2OH

Аскорбиноваяя

кислота

OH C

Полифенол

Дегидроаскорбиновая

кислота

C C

CHOH CH2OH

Дегидроксиаскорбиновая кислота является нестойким соединением и в растворе со слабокислой реакцией быстро гидролизуется до 2,3-дикетогулоновой кислоты. Независимо от рН среды аскорбиновая кислота существенно понижает окислительновосстановительный потенциал. По мнению авторов [23], следует изменить способ приготовления купажей, так как аскорбиновая кислота, окисляясь в присутствии кислорода, образует перекись водорода, катализирующую окислительные процессы в продукте. Исходя из этого для уменьшения окислительных процессов перемешивание купажей целесообразно проводить без доступа кислорода. Изучение приемов, позволяющих продлить срок хранения полуфабрикатов с высоким содержанием фенольных веществ (клюквы, брусники, вишни), показало, что применение аскорбиновой кислоты для этой цели неэффективно, так как в данном случае окисление фенольных веществ идет за счет хинонов, которые образовались на ранней стадии получения полуфабрикатов [29].

Тормозить окисление может также лимонная кислота, широко употребляемая в ликероводочном производстве для подкисления плодово-ягодных изделий [29]. Хотя лимонная кислота не является антиоксидантом, как аскорбиновая, но, по-видимому, она

дезактивирует каталитическое действие металлов на окисление дубильных веществ и задерживает появление опалесценции.

При хранении спиртованных соков и морсов от содержащихся в них пектиновых веществ, отщепляются под действием фермента пектазы метоксильные группы. В результате частичного их деметоксилирования образуются пектиновые кислоты, обладающие небольшой растворимостью, уменьшающейся в присутствии спирта. С ионами щелочно-земельных и тяжелых металлов они дают нерастворимые соли–пектаты, выпадающие в осадок. Наряду с пектиновыми кислотами в осадок переходят также окисленные дубильные вещества, нерастворимые соединения дубильных и азотистых веществ, мельчайшие волоконца клетчатки плодов и ягод [169].

В практике ликероводочного производства для удаления высокомолекулярных веществ применяют способы, основанные на ограниченной растворимости ряда веществ в водно-спиртовом растворе. Широко используется, например, повышение крепости сливового морса. При повышении его крепости до 65 % об. наступает коагуляция коллоидных веществ. Понижение крепости композиции полуфабрикатов при производстве некоторых настоек приводит к выпадению обильного осадка. Последний хорошо оседает, и его можно отделить, применив декантацию после нескольких дней выдержки.

С целью улучшения качества крепких вин Н.М. Агеева с соавторами [2-4] предлагает вносить в виноматериал янтарную кислоту или ее соли. По мнению авторов, внесение янтарной кислоты или ее солей интенсифицирует окислительно-восстановительные процессы при термообработках вин, в результате чего ускоряется формирование цвета за счет конденсации фенольных соединений.

1.6. Использование органических кислот в ликероводочном производстве

В состав многих ликероводочных изделий из плодово-ягодного сырья входит лимонная кислота. Она смягчает сладкий вкус изделий, придает освежающий оттенок и приближает его к приятному кислосладкому вкусу плодов и ягод. Однако авторы В.М. Бакин и др. [16] отмечают, что лимонная кислота, широко используемая в

изготовлении газированных напитков, выводит кальций из организма,

снижает свертываемость крови, и рекомендуют для этих целей применение янтарной кислоты.

По своим вкусовым и химическим свойствам янтарная кислота очень близка к лимонной кислоте и может заменять последнюю во всех случаях применения ее в пищу [16].

Основы действия янтарной кислоты были рассмотрены А.В. Благовещенским еще в 60-е годы.

Исследуя природу действия янтарной кислоты на ферменты, он отметил, что значение янтарной кислоты в метаболизме животных и растительных организмов известно достаточно хорошо, но роль янтарной кислоты в цикле Кребса не сводится только к одному звену – передаточному между α-кетоглутаровой и фумаровой кислотами. Янтарная кислота снижает энергетические барьеры катализируемых ферментами цикла Кребса реакций за счет уменьшения числа внутримолекулярных водородных связей, обусловливающих жесткую структуру фермента. Водородная связь между –СО-группами одной пептидной цепи и – NH-группами рядом находящейся второй пептидной цепи той же белковой макромолекулы слабее, чем устанавливающаяся ковалентная связь между карбоксилами янтарной кислоты и имидными группами пептидных цепей. Именно благодаря их структуре происходит стимулирующее действие дикарбоновых кислот на белки-ферменты. Возможно, что при взаимодействии пептидных группировок белковой молекулы с находящимся в прилегающем к ней водном растворе янтарной кислоты или какой-либо иной дикарбоновой кислоты могут возникнуть водородные связи вдоль пептидной цепи, между ее имидными группами и карбоксилами дикарбоновых кислот:

СH2CH2C

O H

...

N NCHR C

O H

...

Вполне возможно, что подобная связь дикарбоновых кислот с пептидными группами молекул ферментов через водородные мостики должна сказываться на изменении энергии. Для перевода белка-фермента на более высокий энергетический уровень необходимо, чтобы пептидные цепи боковой молекулы получили новые степени свободы посредством полной или частичной ликвидации водородных мостиков внутри этой молекулы. Имидные пептидные группы могут быть отстранены от участия в образовании водородных мостиков путем образования ими ковалентных связей с находящейся вне белковой молекулы янтарной кислотой. При соответствующей оптимальной концентрации последней может наступить такое резкое уменьшение числа внутримолекулярных водородных мостиков, что отщепятся отдельные пептидные цепи частично или целиком. И в том и в другом случае повысится энергетический уровень молекул белков-ферментов.

Данные ряда исследователей [5, 78] позволили взглянуть на янтарную кислоту не только как на уникальный энергетический субстрат, но и как на регулятор функции и развития живых систем, а также рассматривать ее в качестве пищевой добавки в продукты лечебно-профилактического назначения. Но до настоящего времени в отечественной промышленности янтарная кислота использовалась недостаточно широко, что связано с неполной информацией о ее биологических свойствах и отсутствием технологических рекомендаций по ее применению.

Янтарная кислота – естественный продукт обмена веществ, обладает повышенной биологической активностью. Она является мощным регулятором защитных сил организма и стимулятором выработки иммунитета к новым для организма вредным веществам [78]. Она улучшает процессы энергетического обмена в клетках головного мозга, миокарда, печени, почек [78], обладает тонизирующим и общепрофилактическим действием, антисклеротической, противоишемической, спазмолитической активностью, регулирует процессы дыхания, сердечную и мозговую деятельность [65], нормализует обмен веществ в организме, повышает желудочную секрецию, замедляет процесс старения [78]. Ускоряет процессы восстановления после истощающих физических и эмоциональных перегрузок, травм, отравлений, нарушений мозгового и периферического кровообращений [65].

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 136 7 8 9 10 11 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]