Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 8
1.1 Особенности технологии производства коньяка 8
1.2 Особенности технологии производства крепких напитков из нетрадиционного сырья 47
2 Методика проведения экспериментов 54
2.1 Характеристика сырья 54
2.2 Приготовление и хранение виноматериалов 55
2.3 Перегонка виноматериалов и выдержка спиртов 56
2.4 Приготовление экстракта для соргового спирта 57
2.5 Сорбционная очистка соргового спирта 58
2.6 Приготовление купажей 58
2.7 Химический, газохроматографический, органолептический и математи ческий анализы 58
3 Результаты исследований и их обсуждение 6]
3.1 Исследование химико-технологических свойств опытных сортов вино града межвидового происхождения для использования их в коньячном производстве 61
3.1.1 Исследование химического состава коньячных виноматериалов 61
3.1.2 Влияние расы дрожжей на качество коньячного виноматериала 65
3.1.3 Исследование химического состава коньячных спиртов 67
3.1.4 Исследование перехода летучих компонентов при перегонке в различные фракции дистиллята 80
3.2 Влияние технологии на качество коньячного спирта 86
3.2.1 Исследование влияния прессовых фракций сусла на качество коньячного спирта 86
3.2.2 Влияние условий хранения виноматериалов до перегонки на качество коньячных спиртов 91
3.2.3 Влияние способа обогрева перегонной установки на качество коньячных спиртов 97
3.2.3.1 Исследование динамики летучих веществ, в процессе дистилля ции на аппарате с СВЧ - нагревом 97
3.3 Исследование химических и технологических характеристик сахарного сорго для использования в производстве крепких напитков 103
3.3.1 Исследование химического состава свежеотжатого и сброженного. соргового сусла 103
3.3.2 Влияние рас дрожжей на химический состав сброженного соргового сока 105
3.3.3 Динамика летучих компонентов при перегонке сброженного соргового сока 107
3.3.4 Влияние сорбционной очистки на качество соргового спирта 111
3.3.5 Разработка ускоренной технологии созревания соргового спирта 112
3.3.5.1 С применением экстракта дуба 112
3.3.5.2 С применением экстракта виноградных семян 113
3.4 Анализ качества крепких напитков, полученных из опытных коньячных и сорговых спиртов 115
3.5 Результаты статистической обработки экспериментальных данных 117
3.6 Экономическая эффективность производства 118
Выводы 121
Рекомендации производству 122
Приложения 136
- Особенности технологии производства крепких напитков из нетрадиционного сырья
- Перегонка виноматериалов и выдержка спиртов
- Влияние условий хранения виноматериалов до перегонки на качество коньячных спиртов
- Анализ качества крепких напитков, полученных из опытных коньячных и сорговых спиртов
Введение к работе
Актуальность исследований
Производство крепких напитков входит в состав винодельческой отрасли, однако имеет свои особенности и специфику. Основное и ведущее место В ЭТОЙ отрасли по праву принадлежит коньячному производству. Исходя из технологических особенностей приготовления коньяка, были строго подобраны сорта винограда с нейтральным ароматом, белой или розовой окраской ягод, повышенной кислотностью. Во Франции такими сортами являются Уни-блан, Сент-Эмиллион, Коломбар, Фоль-бланш. В отечественном коньячном производстве предпочтительными оказались: Ркацители, Плавай, Клерет, Алый Терский, Алиготе, Тербаш, Сильванер. В связи с рядом причин различного характера, вызвавших сокращение площадей и сортимента виноградников за последние 15 лет, коньячное производство Российской Федерации в настоящее время испытывает острый недостаток в сырье. Часто используются виноматериалы, непригодные для других направлений виноделия и из сортов винограда, не предназначенных для выработки коньяков. В условиях жёсткой конкуренции, сложившейся на Российском алкогольном рынке, противостоять массовому потоку импортной продукции отечественная промышленность может только выпуском высококачественных напитков. Дальнейшее развитие коньячного производства связано, главным образом, с созданием соответствующей сырьевой базы. В решении этой задачи определённую роль может сыграть подбор новых сортов винограда с высокой урожайностью, устойчивостью к различным заболеваниям, низким температурам. Таким требованиям отвечают многие сорта межвидового происхождения. Известно, однако, что первоначальный опыт по использованию первых европейско-американских гибридов в коньячном производстве, оказался неудачным и до сих пор существует мнение о невозможности или нежелательности их применения. Однако за последние два десятилетия были созданы более совершенные сорта этой группы, не имеющие специфического аромата и слизистой мякоти, затрудняющей отделение сусла от твёрдых частей винограда, и характеризующиеся высокой адаптационной способностью и продуктивностью. Большинство таких сортов осталось за рамками исследований, поэтому испытание их в качестве сырья в производстве коньяков целесообразно и акту-
5 ально. Наиболее перспективными в этом плане могут стать следующие сорта: Степняк, Бианка, Грушевский белый, Кунлеань. В Ростовской области насаждения винограда сорта Бианка составляют 775 га, сорта Степняк - 144 га, сорта Грушевский белый - 20 га, сорта Кунлеань - 24 га. В Краснодарском крае: сорта Бианка - 1384 га, Степняк - 43 га, сорта Кунлеань - 30 га.
Усовершенствование существующей технологии коньячных виномате-риалов и спиртов, направленное на повышение качества коньяков и увеличение выхода коньячных спиртов, без снижения их качества, является не менее важной задачей современного производства. Недостаточное внимание учёных к способу обогрева перегонных установок, оставило за рамками исследований возможности использования других видов энергии, например, СВЧ - энергии, получающей всё большее распространение в народном хозяйстве. Исследования, проведённые в этом направлении, являются новыми и актуальными.
Производство крепких напитков из нетрадиционного для винодельческой промышленности сырья широко распространено во всём мире, однако, в России практически не развито. Большой популярностью пользуются: кукуруза, пшеница, рис, сахарный тростник и т.д. Для расширения ассортимента напитков данной категории, а также получения продукции с низкой себестоимостью, нами изучены сахарные сорта сорго. Из сочных стеблей этого растения, способ-ного накапливать 120-150 г/дм Сахаров к концу вегетации^ можно извлекать 40-45 дал/т сока, пригодного для сбраживания и перегонки на спирт.
Цель и задачи исследований:
изучение химико-технологических свойств новых высокопродуктивных сортов винограда межвидового происхождения (Грушевский белый, Бианка, Кунлеань, Степняк) для использования в коньячном производстве;
усовершенствование технологических приёмов приготовления і хранения и перегонки коньячных виноматериалов;
изучение химико-технологических свойств сахарного сорго сорта С-20 для производства крепких напитков из нетрадиционного сырья.
В связи с поставленной целью были определены следующие задачи: > исследование химического состава сусла, виноматериалов и спиртов из винограда сортов Бианка, Грушевский белый, Кунлеань, Степняк;
исследование влияния технологии приготовления и хранения коньячных виноматериалов на качество спиртов;
исследование динамики содержания летучих веществ, в процессе дистилляции коньячных виноматериалов на аппарате с СВЧ - нагревом;
'> исследование химического состава свежего и сброженного соргового сока;
изучение влияния рас дрожжей на химический состав сброженного сорго;
исследование влияния сорбционной очистки на качество соргового спирта;
> разработка ускоренной технологии созревания соргового спирта;
~> разработка технологических инструкций на производство крепких напитков из новых сортов винограда и сорго.
Место проведения исследований. Экспериментальный винзавод и ОПХ ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко, (г. Новочеркасск, Ростовской обл.)
Предмет исследований. Виноматериалы, коньячные спирты и коньяки лз новых сортов винограда межвидового происхождения: Бианка, Грушевский белый, Кунлеань, Степняк, в качестве контрольного варианта использовали сорт Ркацители. Свежеотжатый и сброженный сок, дистилляты, полученные из сахарного сорго сорта С-20, селекции Зерноградского НИИ сорговых культур.
Объект исследований. Химический состав опытных коньячных и сорговых материалов и всех продуктов их перегонки; органолептическая характеристика спиртов и напитков.
Научная новизна. Научно обоснована целесообразность использования новых сортов винограда межвидового происхождения - Грушевский белый, Бианка, Кунлеань, Степняк в коньячном производстве.
Определены расы дрожжей, способствующие повышению качества коньячных виноматериалов из новых сортов винограда за счёт оптимального содержания в них вторичных и побочных продуктов брожения.
Установлено, что повышение спиртуозности коньячных виноматериалов до 3 3 % об. за счёт доливки головными фракциями при хранении до перегонки, способствуют наилучшей их сохранности.
Впервые получены спирты и исследована динамика перехода летучих компонентов при перегонке коньячных виноматериалов на аппарате с СВЧ нагревом. Установлено положительное влияние СВЧ - энергии на качество
7 коньячных спиртов за счёт лучшего сохранения сортового аромата, меньшего содержания изоамиловых спиртов, летучих кислот, большего накопления компонентов «энантового» эфира и отсутствия порочного тона «пригара».
Научно и экспериментально обоснована возможность использования сахарного сорго сорта С-20 для производства крепких напитков.
Практическая ценность. Изученные нами сорта винограда с высоким потенциалом продуктивности и устойчивости к болезням и низким температурам могут послужить основой для развития сырьевой базы коньячного производства России, а использование нового сырья даст возможность увеличить ассортимент крепких напитков. Усовершенствование технологии будет способствовать повышению качества коньяков. Разработана технология очистки и ускоренного созревания соргового спирта. Разработаны технологические инструкции на производство напитков из новых сортов винограда и сахарного сорго.
Основные положения, выносимые на защиту.
Химико-технологическая оценка новых сортов винограда межвидового происхождения для использования в коньячном производстве.
Усовершенствование технологии получения коньячных спиртов.
Химико-технологическая оценка сахарного сорго для производства крепких напитков.
Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались на заседаниях учёного совета ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко, на международной конференции молодых учёных «Современные проблемы научных исследований и развития садоводства, субтропического растениеводства и цветоводства» 21-25 сентября 1998г. вг. Сочи и на Всероссийской выставке-ярмарке (научно-технические разработки) ИННОВ - 2003, г. Новочеркасск ЮРГТУ (НПИ), школе молодых учёных «Адаптивное ведение виноградарства» 19-23 апреля 2004г., г. Новочеркасск ВНИИВиВ им. Я. И. Потапенко. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Особенности технологии производства крепких напитков из нетрадиционного сырья
Алкогольные напитки, приготовленные методом дистилляции и прошедшие выдержку в контакте с дубом из сырья отличного от винограда: плодов, ягод, злаковых культур, до настоящего времени не получили особого распространения в России и странах ближнего зарубежья. Исключение составил только кальвадос, производство которого, было начато в 1960 г в Молдавии, России, Литве, Латвии и на Украине. Хотя в развитых винодельческих странах, наряду с виноградным, производится и пользуется популярностью яблочный, грушевый, вишнёвый, сливовый, абрикосовый, малиновый и др. бренди. Рассмотрим особенности технологии приготовления этих напитков.
Кальвадос - это крепкий алкогольный напиток из яблок. Его готовят из выдержанных в дубовой таре яблочных спиртов, полученных путём перегонки сброженного натурального яблочного сока, сырьём для которого являются сладкие, сладко-горькие яблоки осеннего и зимнего периодов созревания. Для производства кальвадоса в Нормандии используют яблоки высшего качества, сахаристостью от 5 до 18 г/100 см , сок которых сбраживается в бутах, ёмкостью 600-1000 дал при температуре 10-12 С без добавления чистой культуры дрожжей. Сброженный сок перегоняют на шарантских кубовых аппаратах. Полученный спирт имеет крепость около 70 % об. В процессе перегонки отделяют небольшое количество головной и хвостовой фракции. После 2-3 лет выдержки спиртов в дубовых бочках, затем их созревание продолжается в спиртов в дубовых бочках, затем их созревание продолжается в бутах в течение 5 лет. Выдержанный спирт разбавляют до крепости 40-42 % об., фильтруют и разливают в бутылки. Характерная особенность крепких напитков типа французского кальвадоса - наличие нежного, душистого и устойчивого аромата, специфического тона свежих яблок в аромате и вкусе [44].
Красинский Н. П., Видманова А. В. [28] предложили крепкий оригинальный напиток, под названием Советский джин, приготовленный на основе можжевеловых ягод. Джин рекомендуется готовить по коньячному способу. Экстрагирование Сахаров и других веществ из размятой ягоды производят при температуре 55-65 С. Экстракт, содержащий 8-12% сахара, сбраживают чистой культурой дрожжей (рекомендуется «вишнёвая» раса). Из полученной бражки, в которой содержится 4-7 % алкоголя, повторной перегонкой приготовляют можжевеловый дистиллят крепостью около 85 % об. Разбавление его водой до 60 % об. даёт сырой джин. Для превращения сырого джина в готовый продукт его надо выдерживать продолжительное время в дубовой бочке. Однако авторы отмечают, что уже в течение 4 месяцев выдержки органолептические показатели значительно меняются. В букете появляются сложные, очень приятные фруктово-бальзамические тона, несомненно, связанные с процессами этерифи-кации и медленного окисления. Опыт показал, что при выдержке джина в дубовом бочонке букет напитка значительно облагораживается, вкус джина также меняется - он становится намного сложнее и полнее. Химический анализ показал, что превращение сырого джина в готовый продукт характеризуется увеличением количества эфиров и альдегидов, значительным возрастанием содержания летучих кислот и некоторым повышением содержания ВЫСШИХ СПИрТОР. Авторы также отмечают, что при выдержке в дубовом бочонке, в джине происходят химические изменения, аналогичные тем, которые наблюдаются при выдержке в бочках виски.
Во Франции разработана технология приготовления алкогольного напитка, основанная на получении спирта из отходов фруктов. Для этого, смесь исходного спирта с водой настаивают на имбире, после чего перегоняют [69]. Tuszynsky T.,BachmanB. [120, 121] получали и исследовали дистилляты, приготовленные из сброженных вишен. В результате проведённых исследований было установлено, что типичным для вишнёвых дистиллятов является содержание 1-пропанола, изобутанола, бензилового спирта, изоамилпропионата и этиллаурината и отсутствие в них этилпропионата и амилацетата. При добавлении в сусло 6 г зелени (листьев, стебельков и недозревших вишен) на 1 кг сусла, пятикратно возрастает содержание гексилового спирта. Подогрев сусла до 95 С и выдержка его при этой температуре 10 мин снижает образование метанола в процессе брожения на 60-80 %. Авторами также отмечено влияние расч дрожжей на качество вишнёвых дистиллятов. Так раса Burgund 39, способствовала меньшему образованию ароматических компонентов, особенно жирных кислот и эфиров, тем самым получению более низкой дегустационной оценке, по сравнению с использованием штамма «Wisnia 8». Хоситашвили М. Л. и Сихарулидзе А. Н. [74] разработали способ производства алкогольного медового напитка, заключающийся в приготовлении медового раствора, введении в него раствора цветочной пыльцы, регулировании рН, сбраживании, фильтрации. Сбраживание и регулирование рН раствора осуществляют введением в него раствора цветочной пыльцы из расчёта 2-5 г пыльцы на 1 л медового раствора. Брожение осуществляют в течение 10-15 дней, до содержания остаточного сахара 0,1-0,3 %, после чего проводят двукратную перегонку, с получением средней фракции спиртуозностью 34-40 % об. Полученный дистиллят выдерживают в течение 30-35 дней, фильтруют и корректируют крепость готового продукта.
Шамгин В. К., Сергеев В. Н. [75] предложили производство крепкого напитка на основе молочной сыворотки. Для этого подсырную молочную сыворотку осветляют, подвергают сгущению до концентрации лактозы 14-18 %, вносят разводку дрожжей штамм Saccharomyces lactis SK-20, адаптированных к высокой концентрации молочного сахара, ферментируют и проводят перегонку виноматериала без удаления биомассы дрожжей. Полученный спирт-сырец подвергают вторичной перегонке с выделением головной, средней и хвостовой фракции. Среднюю фракцию подвергают нагреву, и пары спирта неоднократно пропускают через слой дубовой стружки, обогащая его кислородом из расчёта 20-30 мг/дм" в течение 8-10 часов с последующей выдержкой спирта на той же дубовой стружке в эмалированных резервуарах в течение 3-4 месяцев с перио-дическим внесением кислорода из расчёта 10-20 мг/дм . При приготовлении колера и сиропа используют молочный сахар, при купажировании дополнительно вносят настой мускатного ореха или ароматических трав.
Сирахана сюдзо К. К. [73] для приготовления спиртного напитка использовал дистиллят, полученный при перегонке экстракта листьев чая. Моргенштерн С. Г. [42] проводил опыты, по получению спирта из одеревенелых побегов виноградной лозы, путём осахаривания содержащейся в побегах целлюлозы и перевода образующегося сахара в спирт.
Особое место среди алкогольных напитков Запада занимает виски, родиной которого является Шотландия. Сила и палитра ароматов виски покорили многие страны и породили множество национальных вариаций, таких как американский бурбон, канадские виски, японские или австралийские образцы. Исторически сложившимся сырьём для производства виски послужили рожь, овёс и ячмень, затем - кукуруза. В зависимости от исходного сырья, используемого для производства, различают солодовое, зерновое и смешанное виски.
Перегонка виноматериалов и выдержка спиртов
Коньячные виноматериалы были подвергнуты двукратной перегонке на аппарате шарантского типа УПКС ёмкостью 200 дал с получением спирта сырца и последующей перегонкой с отбором головной, средней и хвостовой фракций. Для перегонки брали виноматериалы по 400 дал. Перегонку вели со средней скоростью 1 дм3/мин и температуре дистиллята 20 С. Количество го ловной фракции составляло 1%. Отбор средней фракции проводили до остаточ ной крепости погона 50% об. b) Перегонку соргового материала осуществляли в аналогичном режиме. Вследствие высокого содержания летучих кислот, проводили мелование спир та-сырца.
Для исследования динамики перехода летучих компонентов в про цессе дистилляции, проводили отбор: 3 головных фракций по 1%; средней фракции до остаточной крепости погона 50% об.; 3 хвостовых фракций: 1 -от 50 до 45%об. 2 -от45 до 40% об. 3 - от 40 до 0% об. c) Все спирты были подвергнуты химическому и органолептическому ана лизу и заложены на выдержку в дубовые бочки ёмкостью 45-50 дал, d) Проведено испытание лабораторной перегонной установки «Родник», сконструированной Таганрогским НИИ Связи, ёмкостью 15 дм3 с СВЧ - нагре вом при помощи 2 магнетронов мощностью по 600 Вт, с целью изучения дина мики перехода летучих компонентов в процессе дистилляции и их содержания в продуктах перегонки опытных коньячных виноматериалов Кунлеань и Вы движенец. Перегонку виноматериалов осуществляли по классической схеме с отбором 2 головных фракций по 0,5%; 7 фракций коньячного спирта по 0,5 дм3 и 3 хвостовых фракций по 0,25 дм . Режимы испытаний: перегонка виноматериалов на спирт-сырец и фракционная перегонка спирта-сырца - с 2-мя включёнными магнетронами; фракционная перегонка спирта-сырца вначале до закипания жидкости - с 2 включёнными магнетронами; перегонка головной и средней фракций -с одним магнетроном; перегонка хвостовой фракции - с 2 магнетронами. Для сравнения использовали результаты, полученные при перегонке соответствующего виноматериала на шарантском аппарате с паровым обогревом. а) На основании предварительных испытаний выявлены оптимальные условия ускоренного созревания соргового спирта методом обогащения его экстрактивными веществами дуба в процессе термообработки.
Опыт состоял в следующем: в реактор с паровым обогревом, заполненный дубовой щепой, из расчёта 50 г/дм3, заливали сорговый спирт, нагревали до 55С и выдерживали с последующим самоостыванием в течение 2 недель. После снятия спирта, щепу промывали горячей и холодной дистиллированной водой в течение 12 часов. Полученные экстрактивные воды объединяли со спиртом. Ь) Получение экстракта настаиванием 500 г семян винограда Каберне Со виньон и Алиготе (1:1) в течение 3 месяцев в 10 дм 47% сортового спирта. В 3 год экспериментов, был проведён опыт по сорбционной очистке сортового спирта, с целью удаления его специфического аромата. В качестве сорбента использовали углеродминерал марки СГН-ЗОА. Очистку осуществляли методом пропускания соргового спирта через колонку, заполненную испытуемым сорбентом. В марте 1997г. были приготовлены кулажи из опытных спиртов урожая 1992 и 1993гг., крепостью 40 % об., сахаристостью 1,5 г/100см по технологии, предусмотренной для ординарных коньяков. а) Химический состав сусла, виноматериалов и продуктов их перегонки определяли по следующим показателям: массовая концентрация Сахаров, объёмная доля этилового спирта, массовая концентрация титруемых и летучих кислот, сернистая кислота (свободная и общая), общий экстракт, общий и амин-ный азот, сумма средних эфиров, сумма альдегидов, сумма фенольных веществ, состав летучих компонентов. Спирт - по плотности отгона ГОСТ 13191-73 Титруемая кислотность - титрованием 0,1 N раствором щёлочи ГОСТ 14252-73 Летучие кислоты - полумикрометодом отгона с водяным паром с последующим титрованием ОД N раствором щёлочи ГОСТ 13193-73 Сернистая кислота - йодометрическим методом ГОСТ 14351-73 Азот общий - по Микрокьельдалю МУ МОВВ Азот аминный - методом формольного титрования МУ МОВВ Средние эфиры - методом омыления ГОСТ 14139-76 Сумма альдегидов - коллориметрическим методом МУ МОВВ Содержание Сахаров - рефрактометрическим методом и по Бертрану ГОСТ 27198-87, ГОСТ 13192-73 Сумма фенольных веществ - методом Фолина-Чокальтеу МУ МОВВ Общий экстракт - по сухому остатку, арбитражный метод международных методов анализа и оценки вин и сусел Состав летучих компонентов - газожидкостной хроматографией (рисунок 1), по методике Т, С. Хиабахова [89].
Для выполнения анализа, необходимы следующие условия: газовый хроматограф «Хром-4» или «Хром-5»; колонка капиллярная из нержавеющей стали, длиной 50 м, внутренним диаметром 0,25 мм; неподвижная фаза ПЭГ 600 + 1,2,3 -трис (бета-циан-этокси) пропан +реоплекс 400 в соотношении 2:1:0,05. Температура колонки до выхода пика этанола 70 С - изотермический режим, после - программированное повышение до 130 С, со скоростью 6 град/мин, далее изотермический режим при 130 С; после выхода пика этиллактата - повышение до 140 С, затем изотермический режим при данной температуре. Температура испарителя 170 С; газ-носитель азот; давление на входе в колонку 0,03 МПа; деление потока газа-носителя 1:10. Детектор пламенно-ионизационный; расход водорода 30 мл/мкя; расход воздуха 400 мл/мин. Чувствительность усилителя от 1:5000 до 1:2; самописца 5 10"10 А. Количество пробы, вводимой в испаритель 1-4 мкл. Время анализа до выхода пика 2-фенилэтанола 96 мин. Для количественного определения компонентов использован метод внутреннего стандарта, как наиболее подходящий при работе с капиллярной колонкой.
Влияние условий хранения виноматериалов до перегонки на качество коньячных спиртов
Особенности приготовления коньячных виноматериалов, исключающих применение сернистого ангидрида, требуют проведение операции перегонки сразу же после окончания спиртового брожения. Однако в условиях производства из-за невозможности одновременно перегонять большие объёмы этот процесс может длиться несколько месяцев, в связи с чем возникает проблема сохранности таких виноматериалов.
Проведённые нами исследования с применением некоторых приёмов по предотвращению микробиальной порчи виноматериалов из сорта Грушевский белый до перегонки в течение 4 месяцев дали следующие результаты (таблица 18).
Вследствие относительно невысокой спиртуозности и, возможно, большей аэрации контрольного виноматериала В-1, наблюдалась наиболее активная деятельность уксуснокислых бактерий, которая проявилась в увеличении содержания летучих кислот, и соответственно, этилацетата за счёт окисления спиртов. В частности, из таблицы видно, значительное снижение содержания этилового, пропил ового, гексил ового и изоамилового спиртов. Отмечено также прохождение яблочно-молочного брожения, которое выразилось в снижении титруемой кислотности с 11,6 г/дм до 9,3 г/дм и увеличении концентрации этиллактата до 45,6 мг/дм .
В виноматериале В-2, который доливали головными фракциями, молочнокислые бактерии способствовали более активному прохождению процесса биологического кислотопонижения, выразившемуся в наибольшем снижении величины титруемых кислот до 7,3 г/дм и увеличении количества этиллактата 71,1 мг/дм\ Действие уксуснокислых бактерий в данном варианте проявилось в меньшей степени, вероятно, вследствие повышения его спиртуозности до 1,1% об.
Наибольшая сохранность виноматериала наблюдалась в В-3. Повышение содержания этанола до 13 % об. за счёт подкрепления данного варианта головными фракциями способствовало угнетению микроорганизмов. В частности, известно, что наиболее спиртоустойчивые уксуснокислые бактерии рода Aceto-bacter ascendens прекращают свою жизнедеятельность при объёмной доле этилового спирта 12,5 %. Молочнокислые бактерии, обладающие большей спирто-выносливостью, способствовали незначительному прохождению яблочно-молочного брожения. В результате титруемая кислотность снизилась всего до 10,5 г/дм3, а количество этиллактата составило 8,4 мг/дм3.
В аналогичном опыте, проведённом в производственных условиях на сор те Степняк, были получены следующие результаты. На момент перегонки, спустя 4 месяца после хранения оба виноматериала подверглись биологическому кислотопонижению. Следует отметить, что в контрольном варианте этот процесс прошёл несколько раньше и более глубоко, что, вероятно, послужило причиной появления лёгкого «мышиного» тона в аромате. В результате количество этиллактата оказалось в 1,5 раза больше, чем в опытном образце, доливавшимся головными фракциями. Наблюдалась также несколько большая активность уксуснокислых бактерий в контрольном варианте: содержание летучих кислот возросло до 0,75 г/дм 1, в то время как в опытном оно составило 0,66 г/дм3.
Тем не менее, оба варианта виноматериалов дали спирты практически не отличающиеся по органолептическим свойствам (таблица 1.9).
Исследование химического состава продуктов перегонки опытных вино-материалов показало, что преобладающее содержание большинства летучих компонентов в опытном образце отмечалось как в виноматериале, так и в спирте-сырце (таблица 20). Причем, в коньячных спиртах эта разница стала менее заметной за счёт большего перехода летучих веществ в головную фракцию опытного варианта 3. Уменьшение количества этилового эфира молочной кислоты в средней фракции данного опыта произошло также и в результате его большего содержания не только в головной, но и в хвостовой фракции,
В последующие два года выдержки происходило выравнивание химического состава опытных спиртов за счёт протекающих окислительно-восстановительных процессов, а также реакций с образованием ацеталей и эфи-ров (таблица 19). В итоге если и имелись различия по содержанию некоторых компонентов, тот они были незначительны. По количеству образовавшихся летучих, титруемых кислот и приведённого экстракта оба спирта также мало отличались. В результате двух лет выдержки коньячные спирты, полученные из виноматериалов, хранившихся в разных условиях, обнаруживали незначительную разницу в химическом составе и органолептических свойствах.
Таким образом, предварительное подкрепление коньячных виноматериалов до 13 % об. и доливка головными фракциями способствует наилучшей сохранности в процессе длительного хранения.
Анализ качества крепких напитков, полученных из опытных коньячных и сорговых спиртов
На основании данных химических и органолептических исследований, приведённых в таблице 29, можно сказать, что все коньяки, приготовленные из опытных спиртов, отвечали требованиям ГОСТ Р 51618-2000. Несмотря на существовавшие некоторые различия в химическом составе и органолептических свойствах (приложения Г, Д, И, К, Л, М), все опытные сортовые коньяки отличались довольно высоким качеством и, если уступали контрольному сорту Ркацители по количеству баллов, то незначительно. Так, образец из сорта Кунлеань получил оценку на 0,1 балла меньше, по сравнению с контрольным вариантом, из-за жгучего вкуса, вызванного, очевидно, не-сколько повышенным содержанием высших спиртов (403,3 мг/ЮОсм а.а.). В то же время следует отметить коньяк, приготовленный из сорта Грушевский белый урожая 1992г., который превосходил контрольный образец на 0,2 балла и отличался хорошо развитым, сложным ароматом и полным вкусом. Опытный образец Степняк В-2, приготовленный с использованием всех фракций сусла, получил оценку на 0,1 балла выше, чем контрольный вариант, так как имел более развитый аромат с ванильными тонами и полный вкус. Существенных различий между вариантами опыта по хранению винома териалов до перегонки, как по химическому составу, так и по органолептиче ским свойствам, не наблюдалось. Тем не менее, предпочтение с перевесом в 0,1 балла было отдано контрольному образцу Степняк В-4, из-за сложного, хорошо развитого аромата и мужественного типичного вкуса, вследствие более интен сивных процессов, проходивших при созревании и выразившихся в наиболь шем накоплении титруемых (127 мг/100см а.а.), летучих (91 мг/ЮОсм а.а.) ки слот и экстракта (1,3 г/дм3).
Сорговый напиток, полученный, с использованием виноградных семян, имел интенсивную окраску с красным оттенком, своеобразный аромат и несколько вяжущий вкус, отличался минимальным содержанием высших спиртов (260,7 мг/100см3 а.а.), достаточно большим количеством титруемых и летучих кислот (105 и 95 мг/ЮОсм а.а., соответственно), вследствие особенностей исходного сырья. Дегустационная оценка составила 8,4 балла. Достоверность полученных экспериментальных данных газохроматогра-фического и органолептического исследований коньячных спиртов подтверждается результатами математической обработки, которые показывают несущественную разницу между параллельными измерениями на 5 %-ном уровне значимости (приложения А, Б, Ж). Из литературных источников известно, что влияние различных летучих веществ на качество коньков, далеко неоднозначно. Повышение концентрации одних компонентов способствует улучшению органолептических свойств, других - наоборот, ухудшению. Так, в результате статистической обработки полученных экспериментальных данных (приложения П, Р), была установлена положительная корреляционная связь между качеством коньяков и содержанием л Т таких летучих веществ как этилацеталь R =0,62, этилкаприлат R =0,4, этилка-принат R =0,65. Наибольшую степень отрицательного воздействия проявили такие компоненты как этилацетат R =0,74, изоамиловые спирты R =0,96, изо-амилацетат R =0,89, изобутанол R =0,27. Однако необходимо отметить тот факт, что большего всего это влияние сказывалось на качестве молодых спиртов. В связи с происходящими различными биохимическими изменениями в процессе выдержки коньячных спиртов в дубовых бочках это влияние не всегда было столь очевидно. Данные регрессионного анализа показали (приложения С, Т, Е), что органолептические свойства коньяков в конечном итоге определяет весь комплекс летучих веществ, где каждый компонент имеет свою долю влияния (коэффициент множественной корреляции равен 1). Количество коньячного виноматериала с 1 га рассчитывали с учётом урожайности каждого сорта, при условии выхода сусла 65 дал из 1 т винограда, и величины потерь на осветление и брожение - 8,5 %. При использовании новых сортов винограда в коньячном производстве, прибыль от выработки коньячных виноматериалов составит 8925 - 9818 руб. с 1 га насаждений. Рентабельность производства при этом повысится на 10,0 11,0 % от использования каждого сорта. Количество безводного спирта из сусла самотёка и прессового сусла первого давления рассчитывали с учётом выхода сусла 65 дал из 1 т винограда, его потерь на технологические операции 8,5%, крепости виноматериала 9,7 % об. и крепости коньячного спирта 67,2 % об. Выход спирта из сусла всех фракций определяли аналогичным способом, при условии, что выход сусла составил 75 дал из 1 т винограда, крепость виноматериала - 9,2 % об, крепость коньячного спирта - 65,0 % об. Прибыль от увеличения выхода коньячного спирта при использовании сусла всех фракций составит 801 руб. с каждой тонны винограда. Рентабельность производства возрастёт на 13,1 %. При расчёте количества безводного соргового спирта с 1 га были учтены следующие показатели: урожайность, выход соргового сусла из 1 т зелёной массы - 40 дал, потери на осветление и брожение - 8,5 %, крепость соргового материала - 5,1 % об., крепость соргового спирта - 63,1 % об. При расчёте выхода безводного коньячного спирта из винограда сорта
Ркацители использовали данные урожайности, выхода сусла из расчёта 65 дал из 1 т винограда, потерь 8,5 %, крепости виноматериала 9,0 % об., крепости спирта 67,6 % об. При использовании соргового спирта для получения крепких напитков рентабельность производства может возрасти до 86,7 %. Экономическая эффективность от использования новых сортов винограда и технологий, нетрадиционного сырья, определялась по основным показателям, характеризующим эффективность производства; выходу коньячных вино-материалов и коньячного спирта, себестоимости продукции, затрат на производство, цены реализации. Расчёт вели в ценах 2003 г. При расчёте себестоимости продукции и затрат на производство учитывались затраты на сырьё, оборудование, вспомогательные материалы, производство, амортизационные отчисления, неучтённые расходы. Прибыль определялась разницей между товарной стоимостью продукции и затратами на её производство. Таким образом, на основании приведённых расчётов можно сделать вывод о целесообразности использования новых сортов винограда Грушевский белый, Бианка, Кунлеань и технологии их переработки, а также нетрадиционного соргового сырья в целях повышения эффективности производства крепких напитков. 1. В результате многолетних исследований химического состава и органолеп-тических свойств винограда, виноматериалов, коньячных спиртов и коньяков, установлено, что коньячные спирты и коньяки, приготовленные из опытных сортов винограда Бианка, Грушевский белый, Кунлеань, Степняк обладают ор-ганолептическими свойствами, типичными для качественных коньяков с выраженными цветочно-ванильными тонами и чистым содержательным вкусом; концентрация ключевых компонентов - высших спиртов, альдегидов, эфиров, кислот и других примесей в коньячной продукции находятся в оптимальных пределах, соответствуют требованиям действующих стандартов и могут стать основой для развития сырьевой базы коньячного производства в отдельных зонах виноградарства Российской Федерации. 2. Разработанная технология коньячных спиртов из сусла всех фракций, позволяет увеличить выход коньячного спирта на 13 % без снижения его качества. 3. Для получения коньячных виноматериалов с оптимальным содержанием вторичных и побочных продуктов брожения следует использовать дрожжи расы 81 (французская); для обогащения коньячных спиртов компонентами «энантового» эфира, рекомендуется добавлять в виноматериал перед его перегонкой дрожжевые осадки, полученные при сбраживании виноградного сусла на расах АД и Артёмовская.
