Содержание к диссертации
Введение
1 Литературный обзор.. 12
1.1 Производство и реализация кальвадоса в мире 12
1.2 Характеристика сырья для производства кальвадоса
1.3 Особенности химического состава яблок для производства кальвадоса 20
1.4 Технология сброженных яблочных материалов - сырья для производства кальвадоса
1.5 Современные технологии производства кальвадоса 32
1.6 Выращивание и переработка яблок в Республике Адыгея 37
Цель работы. Задачи исследований 40
2 Объекты и методы исследований 41
2.1 Объекты исследований 41
2.2 Методы исследований 43
3 Часть 48
3.1 Химический состав яблок как сырья для производства кальвадоса. 48
3.2 Оценка микробиологического состава сырья и виноматериалов ... 50
3.3 Исследование влияния плесневых грибов на качество виноматериалов и кальвадосного спирта 52
3.4 Исследование химического состава различных сортов свежих яблок и сброженных соков 55
3.4.1 Органические кислоты свежих соков 55
3.4.2 Органические кислоты сброженных соков 57
3.4.3 Изменение фенольных веществ при брожении 59
3.4.4 Исследование состава аминокислот яблочного сока 61
3.4.5 Аминокислоты сброженных яблочных соков 63
3.5 Влияние расы дрожжей на динамику брожения яблочных соков. з
3.6 Состав летучих примесей в кальвадосных виноматериалах в зависимости от сорта яблок 69
3.7 Фракционирование летучих примесей в процессе перегонки кальвадосных виноматериалов
3.7.1 Исследование состава летучих примесей средней фракции кальвадосных спиртов 73
3.7.2 Исследование состава летучих примесей головной фракции кальвадосных спиртов 77
3.7.3 Исследование состава летучих примесей хвостовой фракции кальвадосных спиртов 80
3.7.4 Покомпонентный состав летучих примесей различных фракций кальвадосных спиртов, полученных из различных сортов яблок 83
3.8 Исследование концентрации летучих примесей кальвадосных спиртов, приготовленных из сортосмеси яблок 87
3.9 Исследование процесса выдержки кальвадосных спиртов 88
3.9.1 Исследование возможности применения различной древесины дуба для выдержки кальвадосных спиртов 90
3.9.2 Изменение летучих примесей кальвадосных спиртов из различных сортов яблок в процессе выдержки 93
3.9.3 Изменение покомпонентного состава кальвадосных спиртов из различных сортов яблок в процессе выдержки 97
3.9.4 Изменение компонентного состава кальвадосных спиртов из сортосмеси яблок в процессе выдержки 100
3.9.5 Изменение компонентного состава летучих примесей кальвадосных спиртов из сортосмеси яблок в процессе выдержки 103
3.9.6 Изменение концентрации ароматических альдегидов при выдержке кальвадосных спиртов из различных сортов яблок и их сортосмеси 104
3.10 Изменение цветовых характеристик кальвадосных спиртов при выдержке : 1 09
3.11 Хроматомасс-спектрометрическое исследование выдержанных
кальвадосных спиртов из различных сортов яблок 111
4 Совершенствование технологии производства 117
4.1 Купажирование кальвадосных спиртов 117
4.2 Технологические обработки кальвадоса с целью достижения розливостойкости 121
4.3 Совершенствование технологии производства российского кальвадоса 123
4.4 Утилизация головных и хвостовых фракций 125
4.5 Сравнительный анализ химического состава кальвадосов различных производителей 132
5 Экономическое обоснование 134
Выводы 136
Список использованной литературы
- Технология сброженных яблочных материалов - сырья для производства кальвадоса
- Оценка микробиологического состава сырья и виноматериалов
- Фракционирование летучих примесей в процессе перегонки кальвадосных виноматериалов
- Изменение компонентного состава кальвадосных спиртов из сортосмеси яблок в процессе выдержки
Введение к работе
1.1 Актуальность работы. Кальвадос (яблочный бренди) – крепкий алкогольный напиток, приготавливаемый путем выдержки яблочного (кальвадосного) спирта в дубовых бочках или эмалированных резервуарах с погруженной в них дубовой клепкой. Родиной кальвадоса является Франция, где для его изготовления используют яблоки местных сортов.
В последние 8-10 лет в республиках Северного Кавказа, в том числе в Адыгее, возрастает интерес к потреблению и производству кальвадоса. Из года в год увеличиваются площади насаждений плодовых культур и, особенно, яблони, с целью ее последующего использования для промышленной переработки, в том числе для производства кальвадоса. В Республике Адыгея имеются производственные мощности для получения и последующей выдержки кальвадосных спиртов (яблочных дистиллятов) в бочках, а также промышленные насаждения дуба и цеха по сборке бочек, которые экспортируются в ведущие винодельческие страны мира – Францию, Испанию, Италию, Германию и другие. В связи с этим совершенствование технологии производства российского кальвадоса (яблочного бренди) из местного сырья Республики Адыгея – яблок и древесины дуба – является актуальной задачей отрасли.
1.2 Цель работы – совершенствование технологии производства российского кальвадоса на территории Республики Адыгея на основе использования местного сырья.
Задачи исследований. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
– исследовать химический состав различных сортов яблок Республики
Адыгея, предназначенных для производства сброженных яблочных
соков (кальвадосных материалов) и оценить их микробиологическое
состояние;
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность к.с-х.н. Праху А.В. за консультации и помощь при выполнении работы
– исследовать процесс брожения яблочных соков;
– совершенствовать технологию кальвадосных материалов (яблочных
сброженных соков);
– исследовать состав летучих примесей яблочных (далее по тексту
кальвадосных) спиртов в зависимости от сорта яблок;
– исследовать динамику накопления летучих и нелетучих компонентов
в процессе выдержки кальвадосных спиртов;
– исследовать изменение цветовых характеристик кальвадосных спиртов
при выдержке в дубовой таре;
– научно обосновать состав купажей кальвадоса;
– исследовать возможности использования головной и хвостовой
фракций кальвадосных спиртов в технологии кальвадоса;
– совершенствовать технологию производства кальвадоса
(купажирование, технологические обработки с целью стабилизации
напитка);
– оценить экономическую эффективность производства российского
кальвадоса в Республике Адыгея.
1.3 Научная новизна. Выявлена зависимость качества кальвадосных материалов от сортовых особенностей яблок и специфики применяемых рас дрожжей. Показано, что применение рас дрожжей Franse universal (Универсальная) и Franse superstart (Суперстарт) обеспечивает наименьшее накопление метилового спирта в кальвадосных спиртах. Установлена взаимосвязь между составом летучих примесей кальвадосных спиртов и сортовыми особенностями яблок. Впервые в составе молодых кальвадосных спиртов обнаружены этил-2-метилбутират, аллиловый спирт, 1,1,3-триэтоксипропан, 3-метил-1-пентанол, цис-линалолоксид, 6-метил-5-гептен-2-ол, цис-линалолоксид, 6-метил-5-гептен-2-ол, 3-гексен-1-ол, 1-терпинен-4-ол, обусловливающие специфические сортовые оттенки яблок. Получены новые сведения об изменении основных физико-химических показателей кальвадосных спиртов – летучих примесей, ароматических альдегидов, показателей цветности – в процессе их выдержки, последующего купажирования и послекупажного отдыха. Впервые в составе выдержанных кальвадосных спиртов идентифицированы летучие компоненты – этилгексаноат, этилоктаноат, 1-метокси-2-пропанол, изоамилоктаноат, изоамил-н-деканоат, изоэвгенол.
Установлена целесообразность использования смеси головных и хвостовых фракций кальвадосных спиртов для последующей фракционной перегонки, выдержки и применения выдержанного дистиллята в купажах кальвадоса. На основании результатов исследований подана заявка на предполагаемое изобретение.
1.4 Практическая значимость работы. Усовершенствована технология производства кальвадосных спиртов и российского кальвадоса с использованием местных сортов яблок и древесины дуба, произрастающих в Республике Адыгея. Разработанные технологические инструкции на производство кальвадосного спирта и российского кальвадоса “Адыгея”, апробированы и внедрены на предприятии ООО «Юг-Вино». Ожидаемый экономический эффект составит 3,9 млн. руб. от переработки 1000 т. яблок.
1.5 Апробация работы. Основные положения, изложенные в работе, доложены, обсуждены и одобрены на VIII Всероссийской научно-практической конференции «XII Неделя науки» (г. Майкоп – МГТУ, 2006 г.); ХI Всероссийской научно-практической конференции «XV Неделя науки» (г. Майкоп – МГТУ, 2007 г.); Всероссийской научно-практической конференции «XV Неделя науки» (г. Майкоп – МГТУ, 2008 г.); международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2008 г.); ХV Всероссийской научно-практической конференции «XIX Неделя науки» (г. Майкоп – МГТУ, 2009 г.); международной научно-практической конференции "Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития " (г. Одесса, 2009 г.), ХV1 Всероссийской научно-практической конференции «XIX Неделя науки» (г. Майкоп – МГТУ, 2010 г.), международной конференции «Высокоточные технологии производства, хранения и переработки винограда» (г. Краснодар, 2010 г.).
1.6 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 статьи в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, подана заявка на предполагаемое изобретение.
1.7 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентной литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основной текст диссертации изложен на 150 страницах компьютерного текста, содержит 39 рисунков и 67 таблиц. Список литературы включает 151 источник, в том числе 14 – иностранных авторов.
Технология сброженных яблочных материалов - сырья для производства кальвадоса
Основным потребителем кальвадоса в России является Москва. За первое полугодие 2008 г. в Москве было продано 284 тыс. дал кальвадоса Pere Magloire, в том числе в магазинах - 49 %, оптовым складам - 27 %. За этот же период регионы потребили 125 тыс. дал кальвадоса. Большая его часть была продана в Санкт-Петербурге - 56 %. Кроме того, крупными потребителями коньяка являются Урал (19 %), Поволжье (9 %), Юг России (6 %), Сибирь и Дальний Восток (4 %), Центр России (4 %), Новосибирск (1 %) и Север России (0,2 %). Суммарный таможенный платеж по импорту кальвадоса от компании «ВХ Импорт Кампани» составил за первое полугодие 2002 года 51 974,87 долларов США. Кальвадос в России не так популярен, как коньяк, бренди и вино. И, тем не менее, с ростом доходов населения растет культура его потребления.
В последние 8-10 лет в республиках Северного Кавказа, в том числе в Адыгее, возрастает интерес к потреблению и производству крепких алкогольных напитков, изготовленных из плодовых культур - яблок, груш, алычи и другие, в том числе и к кальвадосам. Из года в год увеличиваются площади насаждений плодовых культур и, особенно, яблони, с целью ее использования не только для потребления в свежем виде, но и для промышленной переработки, в том числе на дистилляты. В Баксанском районе Кабардино-Балкарской Республики приступили к сбору урожая 9 яблок, выращенных по суперинтенсивной технологии возделывания садов, предусматривающей капельное орошение, заложено порядка 214 гектаров садов. Используемые сорта яблок полностью соответствуют природно-климатическим условиям Кабардино-Балкарии и будут использоваться для производства яблочных спиртов [136].
На Северо-Западном Кавказе до сих пор можно встретить плодовые насаждения, посаженные или привитые в природе адыгами (лесосады). Эти сады имели распространение в черноморских районах - Адлерском, Лазаревском, Туапсинском, Геленджикском, Новороссийском, Анапском, а также на северных склонах Кавказского хребта, в предгорных районах Краснодарского края - Крымском, Абинском, Северском, Горячеключевском, Апшеронском, Белореченском, а также в Майкопском, Теучежском и других районах Адыгеи. Деревья черкесских сортов произрастают на приусадебных участках местных жителей, а также в лесах указанных районов, как отдельными экземплярами, так и в виде небольших массивов. Черкесские сорта яблок отличаются исключительной приспособленностью к местным почвенно-климатическим условиям, большой долговечностью, устойчивостью против сельхозвредителсй. Плоды у большинства сортов лежкие, транспортабельные, обладают хорошими вкусовыми качествами. Сорта обладают хорошей зимостойкостью. Плоды не поражались паршой и другими болезнями. Сорта отличались большой урожайностью -ют 800 кг до 1500 кг. В практике плодоводства внедрение в производство лучших черкесских сортов, созданных многовековой народной селекцией в местных условиях, могут являться ценными источниками биологического ресурса пищевого сырья, а также сырьем для переработки.
Именно Северо-Западный, Кавказ признан крупнейшими специалистами как один из важнейших в масштабах Евразии центров доместикации яблони, груши, сливы, черешни, каштана, некоторых других плодовых. И.В. Мичурин в 1936 г. в статье «Черкесские сады ждут своих селекционеров» писал об изумительном богатстве старых черкесских сортов, дикие заросли которых представляют собой ценнейший исходный материал для селекции Кавказа, но которые совершенно не используются [133]. Целесообразно здесь привести выдержки из труда академика П.М. Жуковского, учителя Н.И. Вавилова, о значении региона Северо-Западного Кавказа в развитии мирового садоводства. В ряде случаев автор ограничивается простым указанием на Кавказ, но из контекста ясно, что имеется ввиду Северо-Западный Кавказ. И это особенно становится очевидно при взгляде на карту распространения дикорастущих видов яблони, груши и некоторых других плодовых Кавказа, которую приводит Н.И. Вавилов: наибольшее скопление лесосадов именно на территории бывшей Черкесии по обеим сторонам хребта.
Яблоня восточная, кавказская, Malus orientalis — единственный дикорастущий на Кавказе вид яблони, чрезвычайно полиморфный, как правило, сопутствует на Кавказе грушевым лесам. Вид этот, несомненно, был основным компонентом в генезисе культурной домашней яблони. Некоторые культурные сорта яблони на Кавказе представляют собой одомашненные и измененные прививкой лучшие формы из дикорастущих Malus orientalis...». Постоянное указание П.М. Жуковского на заимствование греками различных культурных видов и сортов плодовых именно от населения причерноморской, горной Черкесии наталкивает нас на два основных вывода: 1) горная Черкесия или Северо-Западный Кавказ на самом деле являлась центром и очень древним очагом садоводства; 2) само географическое расположение этого центра садоводства облегчало процесс общения представителей двух культур. От Анапы до Гагры горы примыкают к морю, и главный Кавказский хребет идет параллельно линии побережья. Далее на юг горы отстоят все дальше и і дальше от побережья и, учитывая, что в древности земледелие и садоводство велись именно в горах, соответственно затруднялся и культурный обмен [133].
На территории Республики Адыгея действует Майкопская опытная станция Всесоюзного института растениеводства, имеющая различные виды коллекций, из которых известные адыгейские (черкесские) сорта яблони: Альмэ, Псебашхамий, Хакошомий, Мшилиатуцук, Розмарин Черкесский, Черкесское зимнее, Бсибажнешхамий, Мыцебы [105, 106].
В настоящее время, яблоки в т.ч. старых черкесских сортов, выращиваемые в Республике Адыгея, потребляются в свежем виде, используются в консервном производстве, для сушки, а также в виноделии, преимущественно для изготовления специальных плодовых вин. Между тем, в Республике имеются производственные мощности для получения и последующей выдержки кальвадосных спиртов в бочках, промышленные насаждения дуба и производственные цеха по сборке бочек, которые экспортируются в ведущие винодельческие страны - Франция, Испания, Италия, Германия. В связи с этим разработка технологии производства российского кальвадоса из местного сырья Республики Адыгея является актуальной и практически значимой.
Оценка микробиологического состава сырья и виноматериалов
Объекты исследований В качестве объектов исследований использовали различные сорта яблок, произрастающие на территории Республики Адыгея, которые по химическому составу и органолсптическои оценке сорта яблок характеризуются следующим образом: — летние сорта - плоды с мягкой мякотью, на вкус кисло-сладкие. Характеризуются умеренной сахаристостью до 10%, низкой титруемой кислотностью, в среднем не выше 5 г/дм , и незначительным содержанием экстрактивных веществ. Сокоотдача яблок низкая, 40-45 дал/т; — осенние сорта - плоды с более твердой мякотью, сочные, кисло-сладкие с приятным ароматом. Содержание сахара достигает 12%, кислотность невысокая 4,5-6,5 г/дм"\ Выход сока составляет в среднем 50 дал/т; — зимние сорта - плоды с твердой мякотью и обладают высокой сокоотдачей. Выход сока составляет 55-60 дал/т. В этих сортах отмечено повышенной содержание титруемых кислот 5-9 г/дм и экстрактивных веществ до 24 г/дм . Эти сорта обладали повышенной ароматообразующей способностью и являются наиболее оптимальными для производства винодельческой продукции
В экспериментах использовали нижеперечисленные сорта яблок, а также их сортосмеси. Яблоки собирали в период технической зрелости, т.е. в период наиболее высокого накопления сухих веществ.
Айдаред. Осенне-зимний американский сорт. Плоды средней величины или довольно крупные, желтые с привлекательным ярко-красным с фиолетовым оттенком, окраской, по всему плоду и с восковым налетом. Лучшую окраску приобретает в более теплых районах. Мякоть кремово-белая, твердая, нежная, сочная, с освежающей кислотой, отличного вкуса. Плоды достигают съемной зрелости в конце сентября - начале октября. Химический состав: сухих веществ 13,50%, Сахаров 10,5%, кислот 0,60%, I витамина С 11,5 мг/100г.
Джонатан. Зимний американский сорт. Плоды довольно крупные, округло-конические, почти сплошь покрыты темно-красным, размыто-точечным румянцем, с оржавленностью. Мякоть бледно-желтая, плотная, нежная, сочная, очень ароматная, кисло-сладкая, отличного вкуса. Химический состав: сухих веществ 16,30%, Сахаров 12,90%, кислог 0,57%, витамина С 4,3 мг/100г. Плоды достигают съемной зрелости в конце сентября [38].
Корей. Плоды средней или вышесредней величины, слабоуплощенные, продолговато-конические, с расширенным основанием и пятью четкими бугорками и ребрами вокруг широкого блюдца. Ребристость характерна для крупных плодов по всей поверхности. Кожица толстая, плотная, слабоблестящая, с многочисленными белыми подкожными, реже - с очень мелкими коричневыми точками, слабым восковым налетом. Основная окраска светло-зеленая, плоды, освещенные солнцем — с оранжевым размытым румянцем. При созревании становятся ярко-желтыми, ароматными. Мякоть зеленоватая, в момент съема безвкусная или сладкая, очень сочная плотная. При созревании становится кремоватой, приобретает характерный гармоничный дынный аромат. Вкус мелких плодов портит грубая консистенция травянистый. Химический состав плодов: сухих веществ - 14 %, Сахаров — 10,6%, титруемых кислот — 0,4 %, аскорбиновой кислоты - 5,6 мг/100 г, Р-активных веществ - 180 мг/100 г сырой массы.
Мильтош. Американский сорт. Плоды средней величины, плоскоокруглые, с сильным восковым налетом. Основная окраска плодов -кремовая, покровная - кирпично-красного цвета на большей части плода. Мякоть светло-кремовая, плотная, сочная, ароматная, мелкозернистая, кисло-сладкая, отличного вкуса. Химический состав: сухих веществ 16,00%, Сахаров 11,2%, кислот 0,20%, витамина С 3,65 мг/100г. Плоды созревают в начале сентября.
Кальвиль снежный. [38].Украинский приднестровский сорт. Плоды средней величины, округло-конической формы. Окраска плодов светло-зеленая, позднее - кремово-желтая. Мякоть белая, плотная, нежная, мелкозернистая, кисло-сладкая, отличного вкуса. Химический состав: сухих веществ 15,30%), Сахаров 11,4%, кислот 0,28%, витамина С 3,8 мг/ЮОг. Плоды созревают в начале сентября.
Для сбраживания яблочного сока использовали расы дрожжей яблочная 5, турбо, универсальная и суперстарт.
В экспериментах яблочные спирты, далее по тексту — кальвадосные спирты - получали перегонкой яблочных сброженных соков на перегонной установке (рисунок 2.1).
Кальвадосные спирты, полученные путем перегонки кальвадосных виноматериалов на установках шарантского типа, выдерживали не менее 3-х лет в стеклянных емкостях с дубовыми клепками. Расчет количества клепки и режимы выдержки соответствовали требованиям, предъявляемым к кальвадосным спиртам [92]. В экспериментах использована клепка, произведенная из древесины дуба, произрастающего в Республике Адыгея (фирма «Адыгея-Моро») и в отдельных экспериментах клепка из скальных пород новороссийского дуба.
Для проведения исследований состава микроорганизмов на поверхности яблок использовали методы прямого микроскопирования и посевы на элективные жидкие и твердые питательные среды [20]. В качестве жидкой среды использовали стерилизованный яблочный сок и стерилизованный фугат томатного сока. На основе этих же жидких сред путем добавления 2% желатина и 2% агар-агара готовили твердые питательные среды. Для оценки колониеобразующей способности выделенных плесневых грибов проводили посевы на твердую питательную среду, приготовленную на разбавленном плодовом соке, и твердую питательную среду с добавлением спирта до 5 и 14% об., которая характерна сброженным и сброженно-спиртованным плодовым сокам соответственно.
Фракционирование летучих примесей в процессе перегонки кальвадосных виноматериалов
Органические кислоты свежих соков Исследован состав органических кислот яблок сортов Айдаред, Мильтош, Корей, Джонатан, Кальвиль, выбранных нами в качестве объектов исследований. В таблице 3.3 приведены результаты анализа свежих яблочных соков, полученных при отжиме яблок. Из данных таблицы 3.3 видно, что наибольшее количество яблочной кислоты выявлено в свежих соках из сортов яблок Корей (3,45 г/дм ) и Мильтош (3,31 г/дм ), лимонной -в соках из сортов Джонатан и Кальвиль, наименьшее количество лимонной кислоты - у сортов Айдаред и Корей - 0,05 и 0,06 г/дм соответственно. Наибольшее количество уксусной кислоты выявлено в соках из сортов яблок Мильтош и Корей. Молочная кислота в незначительных количествах идентифицирована в свежих соках, полученных из яблок сортов Корей, Кальвиль и Джонатан. В соках, приготовленных из яблок сортов Айдаред и Мильтош, наличие молочной кислоты не выявлено. Полученные данные позволяют считать, что качественный состав органических кислот обусловливается, прежде всего, сортовыми особенностями яблок.
Органические кислоты являются веществами, участвующими в обмене веществ дрожжевой клетки. Поэтому некоторое количество органических кислот яблочных соков потребляется дрожжами в процессе брожения. Использование органических кислот дрожжами зависит от ряда факторов, в том числе от специфических свойств данной культуры дрожжей и от условий, в которых протекает процесс брожения.
Одним из рациональных способов сохранения яблочных соков является их сбраживание, при котором превращениям подвергаются прежде всего сахара. Все свежие плодовые соки содержат в больших количествах микроорганизмы, среди которых наряду с сильно сбраживающими винными дрожжами всегда присутствуют, а иногда и преобладают вредные для брожения микроорганизмы. Для получения качественного сброженного сока необходимо создать неблагоприятные условия для вредных микроорганизмов и стимулировать развитие винных дрожжей. Традиционная технология изготовления кальвадосных виноматериалов не требует добавления дополнительных дрожжей, поскольку в самих яблоках содержатся смешанная микрофлора дрожжей, обычно составляющая около 5 104 дрожжевых клеток на 1 г. При повышении температуры хранения сока до I 10С процесс брожения начинается самопроизвольно [101]. Даже если плоды хорошо вымыты, и с поверхности удалены все контаминанты, практически неизбежно сок будет содержать дрожжевые клетки в количестве штук до 106 в 1 CMJ, так как они присутствуют в микрофлоре сока, попадая туда с различных частей оборудования.
Для получения сброженных (кальвадосных) виноматериалов в эксперименте применили расу активных сухих дрожжей Турбо вида Saccharomyces cerevisiae. Брожение проводили в одинаковых условиях при температуре1 не более 15С, что способствовало профилактике развития спонтанной микрофлоры. Для получения желаемого наброда спирта в свежие соки был внесен инвертный сахар, полученный путем инверсии сахарозы с помощью лимонной кислоты в количестве 200 г/кг сахара.
Известно, что в процессе спиртового брожения компоненты яблочного сусла претерпевают существенные изменения [115]. Наибольшим изменениям подвергаются углеводы, органические кислоты и азотистые соединения [33]. Для производства кальвадосных виноматериалов особый интерес представляет трансформирование летучих ароматических веществ, составляющих основу аромата и вкуса будущего напитка. Дрожжевые клетки на стадиях размножения и роста потребляют часть терпеновых соединений, но выделяют высшие ароматические спирты (фенилэтанол), сложные эфиры.
Благодаря этиловым эфирам низкомолекулярных алифатических кислот усиливаются фруктовые оттенки аромата, а образовавшиеся этиловые эфиры высокомолекулярных жирных кислот, накопившись в кальвадосном спирте при перегонке сообщают букету ценные мыльные тона [65]. В период брожения на 3 — 4 сутки происходит наиболее интенсивный синтез ароматобразующих соединений, быстрое накопление основной массы сивушных спиртов (пропанола, изобутанола) при практически постоянной концентрации бутанола и гексанола. Известно [104], что образование сложных эфиров, летучих кислот наблюдается как при спиртовом, так и при яблочно-молочном брожении, что при сбраживании плодовых соков часто протекает одновременно. Поэтому в получаемых кальвадосных материалах можно ожидать наличие эфиров как спиртового, так и яблочно-молочного брожения, что и подтверждено нашими данными (раздел 3.4 и далее).
Результаты эксперимента (таблица 3.4) показали, что концентрация кислот в процессе брожения изменилась. Снизилось количество суммы титруемых кислот (см. таблицу 3.4), а также яблочной кислоты, которая является предшественником молочной кислоты в цикле трикарбоновых кислот - цикле Кребса [43]. Количество молочной кислоты заметно возросло (рисунок 3.3), что привело к смягчению вкуса сброженного сока и улучшению его органолептических достоинств.
В сравнении со свежими соками увеличилось количество уксусной кислоты, являющейся вторичным продуктом алкогольного брожения [43]. Концентрация лимонной кислоты не претерпевала существенных изменений.
На рисунке 3.3 приведено графическое изображение изменения концентраций органических кислот, наглядно свидетельствующее о протекавших при брожении процессах изменения количеств органических кислот.
Изменение компонентного состава кальвадосных спиртов из сортосмеси яблок в процессе выдержки
Концентрация этилацеталя во всех спиртах, кроме спирта из сорта Джонатан, увеличилась в 2-3 раза, при этом наибольшее увеличение 3 выявлено в спиртах из сорта Мильтош - с 7 до 19 мг/дм . Наблюдалось небольшое увеличение концентрации высших спиртов -1-пропанола, изобутанола, 1-бутанола, 1-гексанола, изоамилола во всех сортах в среднем в 2 раза. Незначительно снизилось содержание 2-пропанола и в 1,5 раза 1-амилола в спиртах из сорта яблок Айдаред (таблица 2.1 приложения 2). Суммы концентрации летучих примесей кальвадосных спиртов из различных сортов яблок отображены в таблицах 6.1- 6.5 приложения 6. Во всех кальвадосных спиртах соблюдается следующая закономерность: концентрация летучих кислот, преимущественно уксусной, при выдержке возрастает в несколько раз в сравнении с исходной концентрацией, за исключением изовалериановой кислоты, за счет более энергичного окисления этанола.
Для ароматических компонентов - капринового альдегида и фенилэтанола - во всех спиртах, кроме спирта из сорта Айдаред, характерно увеличение концентрации в 1,5-2 раза.
Изменение компонентного состава кальвадосных спиртов из сортосмеси яблок в процессе выдержки В производственных условиях сброженные (кальвадосные) материалы, как правило, получают из смеси яблок различных сортов. На переработку обычно привозят сортосмеси из яблок!, собираемых в данный (конкретный) период времени. В связи с этим исследован состав средних фракций кальвадосных спиртов, полученных при перегонке сброженных яблочных соков (кальвадосных виноматериалов), приготовленных в производственных условиях из следующих сортосмесей яблок:
Спирты направлены на выдержку в августе 2006 г. В процессе выдержки отслеживали изменение концентрации летучих примесей. Из результатов данных таблицы 3.1 приложения 3 и рисунка 3.17а следует, что в процессе выдержки кальвадосных спиртов, полученных из сортосмеси яблок, происходят аналогичные изменения концентраций летучих примесей, как и при выдержке спиртов из отдельных сортов яблок. Суммарный состав летучих примесей кальвадосных спиртов и их изменение в процессе выдержки представлены в таблицах 6.6 - 6.9 приложения 6. На основании проведенных исследований выявлены следующие закономерности изменения концентраций летучих компонентов: - увеличение массовых концентраций летучих кислот, альдегидов и сложных эфиров; - снижение количества этилацеталя, капринового альдегида и фенилэтанола. При этом (рисунки 3.17 а-г) динамика концентраций летучих 1 компонентов кальвадосных спиртов при выдержке спиртов из сортосмеси и из отдельных сортов яблок идентична. Однако в спиртах из сортосмесей яблок наблюдалось постоянное увеличение количества сложных эфиров, что может быть связано с использованием яблок различных сроков созревания, тогда как в спиртах из отдельных сортов наблюдалось небольшое снижение их концентрации (рисунок 3.14-3.16). Следует отметить, что при сравнении динамик летучих компонентов сортосмеси и отдельных сортов более четкие изменения концентраций компонентов характерны сортовым спиртам (рисунки 3.12-3.14, 3.17).
Из рисунка 3.176 следует, что процесс увеличения концентрации альдегидов и летучих кислот протекает равномерно в процессе выдержки в течение 300 суток. Накапливается достаточно высокое количество сложных эфиров. Содержание фенилэтанола увеличилось до 28,9 мг/дм . Происходило равномерное увеличение концентрации летучих кислот и незначительное уменьшение количества капринового альдегида и фенилэтанола.
Кальвадосные спирты, приготовленные из сортосмеси (варианты 1-4), прошедшие 3-х летнюю выдержку, были продегустированы с целью получения объективных данных об их вкусовых и ароматических достоинствах. Полученные результаты показали, что на фоне фруктового аромата и вкуса в варианте 1 выделялись эфироальдегидные оттенки, в вариантах 2 и 3 - отмечались сивушные тона; в варианте 4 выявлены сивушные оттенки и легкая сладимость в послевкусии. Изменение концентрации летучих примесей при выдержке кальвадосного спирта (а-г - варианты 1-4 соответственно) В связи с этим, для получения однородных купажей с целью последующего послекупажного хранения (отдыха) были смешаны кальвадосные спирты вариантов 3 и 4, 1 и 2 (таблица 6.10 приложения 6). При составлении купажей была учтена интенсивность окраски исходных кальвадосных спиртов. Смешивание проводили таким образом, чтобы выровнять интенсивность окраски двух экспериментальных купажей.
Изменение компонентного состава летучих примесей кальвадосных спиртов из сортосмеси яблок в процессе выдержки При выдержке кальвадосных спиртов в течение первого года концентрация ацетальдегида составила во всех образцах в среднем 20 мг/дм3, ацетоина, придающего резкость вкусу спиртов - 5,8 мг/дм3. В количестве 0,25 мг/дм3 обнаружен терпен - лимонен. Концентрация фурфурола, придающего кальвадосному спирту тона ржаной корки - 7,1 мг/дм3 (приложение 3).
Из сложных эфиров преобладали этилацетат, характеризующийся типичным эфирным тоном, и этиллактат, придающий вкусу спиртов мягкость и тона молочных сливок.
Основная часть высших спиртов представлена изоамиловым спиртом (до 1500 мг/дм3). 1-пропанол и изобутанол найдены в меньших количествах. Из кислот в большей концентрации до 13 мг/дм - найдена уксусная кислота. Такие кислоты, как пропионовая, масляная и изомасляная, участвующие в формировании неприятных оттенков в аромате и вкусе, выявлены в следовых количествах - 0,03-0,05 мг/дм3. Также в небольших количествах (до 1,2 мг/дм3) обнаружена изовалериановая кислота, придающая кальвадосным спиртам цветочные, пряные оттенки. Из ароматических спиртов идентифицирован фенилэтанол - 29,0 мг/дм , формирующий приятный цветочный аромат кальвадосных спиртов.
При дальнейшей выдержке кальвадосных спиртов в течение 2-х лет содержание ацетальдегида и ацетоина изменялось не существенно. Количество фурфурола возросло в среднем в 3 раза, сложных эфиров - в среднем в 2 раза в основном за счет увеличения содержания этилацетата во всех вариантах (в варианте 4 - с 3,1 до 20,3 мг/дм ) (рисунок 3.17.1).
