Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Изменение количественного состава аминокислот при батонаже в технологии белых столовых виноматериалов

Изменение количественного состава аминокислот при батонаже в технологии белых столовых виноматериалов

Изучение понятия батонажа – выдержки виноматериалов на дрожжевом осадке или на биомассе винных дрожжей с периодическим перемешиванием. Анализ динамики аминокислот, оказывающих большое влияние на органолептические показатели вина и формирование пороков.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 26.05.2017
Размер файла 593,3 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства»

Изменение количественного состава аминокислот при батонаже в технологии белых столовых виноматериалов

Лисовец Ульяна Александровна, аспирант

Агеева Наталья Михайловна, д.т.н., профессор

Ширшова Анастасия Александровна, к.т.н., научный сотрудник

Краснодар

Аннотация

Приведены результаты исследований аминокислот белых столовых виноматериалов в зависимости от расы дрожжей, продолжительного контакта виноматериала с дрожжевой биомассой и наличием перемешивания осадка. Представлена динамика аминокислот, которые влияют на органолептические показатели вина и формирование пороков, а именно тирозина, метионина, треонина и лизина. Проведенные исследования позволили разделить аминокислоты на три группы в зависимости от проведения батонажа или его отсутствия. В первую группу вошли аминокислоты, концентрация которых практически не изменилась при проведении или отсутствии перемешивания. Вторая и третья группы включают в себя аминокислоты, концентрации которых при проведении батонажа увеличились и уменьшились соответственно. Перемешивание виноматериала с дрожжевой биомассой способствовало активации массообменных процессов между клеткой и средой, а доступ воздуха привел к окислению некоторых аминокислот и изменению их концентрации. Отсутствие батонажа повлияло на незначительное увеличение концентрации таких аминокислот, как цистин, цистеин, в-фенилаланин, серин, б-аланин, лейцин и глютаминовая кислота. Представленные экспериментальные данные позволили расположить аминокислоты в ряд по скорости выделения в среду: Ь-аминомасляная кислота > глютаминовая кислота > б-аланин > лейцин.

Ключевые слова: аминокислоты, батонаж, выдержка на дрожжевом осадке, активные сухие дрожжи.

Введение

Важное место среди веществ, оказывающих существенное влияние на основные органолептические показатели вина (аромат, вкус, цвет) занимают азотистые соединения и, прежде всего, аминокислоты. Аминокислотный состав вина формируется за счет аминокислот сусла и аминокислот, выделяемых дрожжевыми клетками в результате жизнедеятельности и при автолизе в процессе брожения и особенно после его окончания.

В зависимости от химической природы и концентрации аминокислоты могут оказывать как благоприятное (полнота вкуса, участие в реакциях этерификации, меланоидинообразования), так и отрицательное (формирование коллоидных помутнений, а также пороков, в том числе мышиного тона) действие на вина различных типов. В результате окислительных процессов, происходящих в винах в процессе хранения, аминокислоты могут легко трансформироваться, превращаясь в окисленные формы, ухудшающие вкус и аромат вина.

Батонаж (от фран. bвtonnage) - выдержка виноматериалов на дрожжевом осадке или на биомассе винных дрожжей с периодическим перемешиванием. Осевший на дно осадок улучшает структуру молодого вина и насыщает его вкусо-ароматическими веществами. О продолжительности батонажа и периодичности перемешивания среди виноделов нет единого мнения. [1]

В связи с этим, исследование изменения концентрации аминокислот в процессе контакта виноматериалов с дрожжами в процессе батонажа представляет научный интерес и имеет большое практическое значение.

Цель работы - установить изменение концентрации аминокислот в процессе продолжительного контакта виноматериалов с дрожжевой биомассой.

Объекты и методы исследований. Для сбраживания виноградного сусла из белого сорта винограда применяли новые расы активных сухих дрожжей (АСД), которые имеют следующие характеристики:

- Oenoferm (производитель Erbslцсh Geisenheim AG, Германия) - сухая чистая культура дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae. Предназначена для чистого и сортотипичного сбраживания сусла и мезги. В результате получаются свежие, живительные вина с нотами спелого зеленого яблока и персика в аромате;

- Proelif (производитель фирма Proenol) - сухие активные дрожжи, предназначенные для производства белых столовых вин и проведения вторичного брожения;

- Zymaflore X5 (производитель фирма Laffort) - дрожжи для получения технологических белых и розовых вин с высокой интенсивностью аромата. Это штамм получен путем бридинга и сочетает в себе отличную способность производить тиоловый тип сортовых ароматов и ароматов брожения.

Массовую концентрацию аминокислот определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на приборе «Agilent Technologies».

Постановка эксперимента. В виноградное сусло из винограда сорта Совиньон блан в одинаковых количествах (2 г/дм3) вносили реактивированные клетки рас дрожжей Oenoferm (вариант 1), Proelif (вариант 2), Zymaflore X5 (вариант 3), кроме контрольного образца (вариант 4), в котором брожение проводили спонтанной микрофлорой виноградной ягоды. Температура брожения 21-22 °C, исходная концентрация сахаров в исходном сусле составила 18,3 %. Брожение проводили в герметичных условиях.

В таблице 1 представлены экспериментальные данные, свидетельствующие об изменении концентрации аминокислот в течение трех месяцев контакта виноматериала с дрожжевой биомассой при проведении батонажа.

Таблица 1 - Изменение концентрации аминокислот, мг/дм3

Аминокислота

Дата анализа 30.11.2015 г.

Дата анализа 21.12.2015 г.

номер варианта

1

2

3

4

1

2

3

4

Аргинин

40,31

49,35

42,32

34,48

47,4

42,4

40,36

37,2

Тирозин

15,27

9,99

21,86

21,66

12,8

10,8

24,5

22,5

Фенил-аланин

2,02

1,40

3,52

19,21

2,34

1,03

3,06

16,4

Лизин

4,44

3,86

4,50

4,58

3,86

3,12

4,83

5,12

Гистидин

2,73

1,61

15,15

14,61

2,05

1,08

12,6

11,4

Изолейцин

0,77

-

-

8,74

0,15

0,08

0,12

8,74

Лейцин

12,43

13,08

12,68

9,19

12,88

14,6

14,2

10,5

Метионин

67,32

89,84

97,97

181,0

62,5

82,4

99,0

167

Валин

22,62

35,82

38,15

51,72

20,2

37,2

41,4

53,7

Пролин

371,3

387,3

478,9

310,7

353

402

501

344

Треонин

34,21

57,98

57,66

71,96

31,6

61,68

55,0

54,2

Серин

6,93

9,43

9,71

15,18

6,02

10,6

8,0

10,2

Аланин

22,71

31,79

34,64

53,72

24,3

34,4

33,6

50,4

Глицин

16,38

18,87

15,13

30,36

14,8

16,2

17,2

27,4

Триптофан

12,66

13,02

16,20

27,34

10,6

13,0

17,8

29,2

Сумма

632,1

723,34

848,39

854,45

604,5

730,59

872,67

847,96

Полученные результаты свидетельствуют о влиянии расы дрожжей на концентрацию как суммы, так и отдельных аминокислот. Так, в варианте 1 (Oenoferm) установлено снижение суммы аминокислот, в вариантах 2 и 4 отмечено незначительное уменьшение, а в варианте 3 (Zymaflore X5) - заметное увеличение суммарной концентрации аминокислот. Это свидетельствует о различной проницаемости мембраны клеточной оболочки дрожжей, различной экскреции высокомолекулярных соединений, зависящей как от их молекулярной массы, так и от размеров молекулы [2, 3].

На рисунке 1 представлена динамика аминокислот, оказывающих большое влияние на органолептические показатели вина и формирование пороков [3].

Рисунок 1 - Динамика тирозина (а), метионина (б), треонина (в) и суммы аминокислот (г) в процессе контакта виноматериалов с дрожжами

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что в течение 3-х месяцев контакта наибольшее количество тирозина, участвующего в биохимических процессах окисления вина, выделяет раса Zymaflore X5, треонина - раса - спонтанная микрофлора. Высокая концентрация метионина - протектора сероводородного и мышиного тонов [4, 5] выявлена при сбраживании сусла спонтанной микрофлорой. Таким образом, полученные результаты показали, что количественный состав аминокислот при батонаже изменяется в зависимости от расы дрожжей, продолжительности контакта виноматериала с биомассой клеток и наличием перемешивания.

Дальнейшие исследования были проведены с применением Saccharomyces cerevisiae Killer (Bayanus) расы ИОЦ 18-2007 (Франция). При этом наблюдения проводили в течение 6 месяцев. На основании предварительных исследований виноматериал и биомассу дрожжей перемешивали один раз в месяц, после чего проводили отбор проб для определения концентрации аминокислот. Контролем был вариант, в котором батонаж не проводился. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Изменение аминокислотного состава, мг/дм3, виноматериала в процессе длительного контакта с дрожжевой биомассой

Наименование компонента

Продолжительность контакта виноматериала с дрожжевой биомассой, мес.

0

1

2

3

4

5

6

Экспериментальный вариант с батонажем

Аргинин

22,3

23,1

23,2

19,6

22,7

24,6

27,4

Лизин

5,4

нет

0,68

1,25

2,73

5,48

7,56

Ь-аминомасляная

0,56

0,65

1,28

1,44

1,46

1,34

1,25

Тирозин

нет

9,6

10,8

9,7

14,0

16,3

16,0

в-фенилаланин

0,76

4,3

9,0

7,5

10,2

12,4

11,2

Гистидин

3,5

9,8

8,7

11,5

16,2

14,6

12,8

Глютаминовая кислота

56

116

134

118

146

157

164

Лейцин

6,2

4,6

7,1

6,6

16,4

18,6

16,2

Метионин

9,7

5,7

5,8

8,6

9,8

11,4

13,2

Валин

3,2

3,5

2,7

3,8

3,5

4,7

4,4

Пролин

270

95

111

124

143

156

129

Треонин

11,2

6,5

6,2

10,2

12,3

13,8

15,2

Триптофан

2,6

3,4

2,5

5,1

5,4

6,0

6,1

Серин

1,5

4,4

2,9

4,4

5,3

7,2

7,4

б-аланин

5,6

10,4

8,6

9,1

15,7

19,3

24,2

Глицин

13,5

3,7

3,7

4,4

7,5

11,8

15,3

Цистин

0,12

0,12

0,32

0,16

0,08

нет

нет

Цистеин

0,08

0,10

0,34

0,25

0,15

0,08

нет

Сумма

412,22

300,87

338,82

345,6

432,42

480,6

471,21

Контроль, без проведения батонажа

Аргинин

22,3

19,4

18,6

20,3

22,8

24,7

26,2

Лизин

5,4

4,4

4,8

5,2

6,0

5,6

5,8

Ь-аминомасляная

0,56

0,34

0,21

нет

нет

нет

нет

Тирозин

нет

нет

0,56

1,1

4,3

7,2

7,0

в-фенилаланин

0,76

нет

0,12

0,86

1,34

1,82

2,38

Гистидин

3,5

3,12

5, 6

7,4

9,8

11,3

12,1

Глютаминовая кислота

56

54

62

76

92

112

131

Лейцин

6,15

5,42

3,68

4,15

6,8

9,2

11,0

Метионин

9,4

9,2

9,1

9,0

8,8

9,1

9,0

Валин

3,2

3,2

2,8

3,0

3,2

3,7

3,4

Пролин

270

212

224

268

323

349

408

Треонин

11,2

6,5

7,3

8,2

9,7

11,0

11,2

Триптофан

2,6

2,04

2,52

3,12

3,72

4,08

5,07

Серин

1,5

3,6

3,9

4,2

4,8

5,5

6,2

б-аланин

5,5

5,40

5,6

6,4

6,7

8,5

11,7

Глицин

13,5

13,7

13,7

15,4

16,5

18,8

18,3

Цистин

0,12

0,18

0,32

0,36

0,44

0,68

0,85

Цистеин

0,08

0,14

0,42

0,56

0,55

0,68

0,72

Сумма

411,77

342,64

335,34

433,25

520,45

582,86

669,92

Проведенные исследования показали, что через 6 месяцев контакта виноматериала с дрожжевой биомассой изучаемые аминокислоты можно разделить на группы в зависимости от проведения или отсутствия батонажа:

- аминокислоты, концентрация которых практически идентична при батонаже или его отсутствии: аргинин, гистидин, метионин, валин, триптофан, серин, глицин; батонаж винный дрожжевой

- аминокислоты, концентрация которых при проведении батонажа увеличилась: лизин, пролин, цистин, цистеин;

- аминокислоты, концентрация которых при проведении батонажа уменьшилась: Ь-аминомасляная и глютаминовая кислоты, тирозин, в-фенилаланин, лейцин, б-аланин.

На рисунке 2 представлена динамика аминокислот, оказывающих большое влияние на органолептические показатели вина и формирование пороков.

Рисунок 2 - Динамика аминокислот с проведением батонажа (а) и без проведения батонажа (б)

Между тем, динамика аминокислот в процессе выдержки различается. Так, при отсутствии батонажа для большинства аминокислот характерно незначительное увеличение концентрации в течение всего периода наблюдений (6 месяцев). При этом концентрация цистина - в 7 раз; цистеина - в 9 раз, в-фенилаланина и серина увеличилась в 3 раза, глютаминовой кислоты, б-аланина и лейцина - более чем в 2 раза.

Иная динамика отмечена при проведении батонажа: количество большинства аминокислот изменялось волнообразно. Причем, прирост или, напротив, уменьшение концентрации аминокислот соответствует времени проведения батонажа. Это позволяет считать, что перемешивание виноматериала с дрожжевой биомассой приводит к активации массообменных процессов между клеткой и средой [6, 7]. Поступление небольшого количества воздуха при перемешивании приводит к окислению некоторых аминокислот и снижению их концентрации. Кроме того, жизнедеятельные или угнетенные дрожжи после перемешивания могут потреблять часть аминокислот для своего развития и поддержания физиологической активности. В результате механического воздействия при перемешивании частично повреждается клеточная оболочка и происходит переход клеточного содержимого в вино. Под действием ферментных систем трансформируются комплексы высокомолекулярных соединений, что приводит к увеличению количества аминокислот [8, 9].

Выводы

Полученные результаты позволяют считать, что по скорости выделения в среду при батонаже аминокислоты можно расположить в следующий ряд: Ь-аминомасляная кислота > глютаминовая кислота > б-аланин > лейцин. Концентрация остальных аминокислот увеличилась в меньшей степени или снижалась.

Таким образом, представленные экспериментальные данные свидетельствуют о существенном различии в процессах автолиза в зависимости от условий контакта виноматериалов с дрожжевой биомассой.

Литература

1. Лисовец, У.А. Целесообразность применения батонажа при производстве белых столовых вин / У.А. Лисовец, Н.М. Агеева, А.А. Бложко // Educatio. - 2015. - № 9(16). - С. 96-98.

2. Lisovets, U. Тhe change in the qualitative composition of amino acids during the contact with yeast biomass / U. Lisovets, N. Аgeeva, A. Blozhko // The Strategies of Modern Science Development. IX International scientific-practical conference. - CreateSpace North Charleston, SC, USA. - 2015. - Р. 38-41.

3. Агеева Н.М., Марковский М.Г. Секреция белка при брожении и выдержке виноматериалов на дрожжевом осадке // Известия вузов. Пищевая технология. - 2015. - № 2-3. - С. 17-21.

4. Постная, А.Н. Теоретические и практические основы прогнозирования, предупреждения и устранения пороков виноградных вин: Автореф. дис. … д-ра техн. наук. - Ялта, 1991. - 48 с.

5. Постная, А.Н. Пороки вин, обусловленные серосодержащими веществами и способы их устранения [Текст] : научное издание / А.Н. Постная, А.К. Ткач // Садовод., виноградар. и виноделие Молдавии. - 1984. - № 1. - С. 37-39. - ISSN 0371-4594

6. Gonzalez, R. Yeast autolytic mutants potentially useful for sparkling wine production / R. Gonzalez, A.J. Martinez-Rodriguez, A.V. Carrascosa // International Journal of Food Microbiology. - Vol. 84, Issue 1. - 2003. - P. 21-26.

7. Jordan, A.D. & Napper, D.H. Some aspects of the physical chemistry of bubble and foam phenomena in sparkling wine. / A.D. Jordan, D.H. Napper // Proceedings of the sixth Australian Wine Industry Technical Conference. - 2006.

8. Sur lie & bвtonnage (lees contact and stirring). [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.brsquared.org/wine/Articles/surlie/surlie.htm

9. Wine words: batonnage. - [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.thekitchn.com/wine-words-btonnage-191331

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены