К вопросу об активации дубовой древесины в коньячном производстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

К вопросу об активации дубовой древесины в коньячном производстве

Резниченко К.В., Оселедцева И.В., Гугучкина Т.И.

Аннотация

К ВОПРОСУ ОБ АКТИВАЦИИ ДУБОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ В КОНЬЯЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Резниченко К.В., аспирант, Оселедцева И.В., к.т.н., Гугучкина Т.И., д.с.-х.н.,

ГНУ Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии rezkris@mail.ru.

Проведена сравнительная оценка традиционных способов обработки дубовой древесины (физического, химического) и способа биологической активации, основанного на использовании комплексного ферментного препарата. Представлены данные по влиянию способов обработки дубовой древесины на состав легколетучих и экстрактивных компонентов, а также на уровень рН коньячных дистиллятов.

Ключевые слова: дубовая древесина, коньячные дистилляты, биохимическая обработка.

Введение

Созревание коньячных дистиллятов является самым ответственным этапом производства, а древесина дуба является основополагающим сырьем, участвующим в сложении качественных характеристик коньячного дистиллята при выдержке. Предварительная обработка дубовой древесины перед заливом в нее молодого коньячного дистиллята приводит к изменениям ее химического состава [1], что несомненно сказывается на динамике накопления различных групп летучих и нелетучих компонентов коньячных дистиллятов. При этом разработка и применение новых способов обработки древесины дуба, соответствующих современному уровню развития пищевой технологии, является важной задачей.

До недавнего времени считалось, что созревание коньячных дистиллятов протекает благодаря исключительно физико-химическим процессам, протекающим при выдержке в бочке. Протекание биохимических процессов исключалось из-за повышенной спиртуозности среды [1]. Исследованиями французских ученых показано, что биохимические превращения на стадии созревания коньячного спирта не только имеют место быть, но и играют важную роль. Ферментативные процессы, затрагивающие компоненты дубовой древесины, протекают в дубовой клепке в период ее сушки и непосредственно при выдержке коньячного дистиллята. К настоящему времени отсутствуют теоретические и практические данные по вопросам биологической активации дубовой древесины. Имеются лишь разобщенные данные по вопросам возможного использования биологической активации при производстве коньяков.

В связи с этим исследование биохимических процессов, протекающих в дубовой древесине в период ее созревания и выдержки коньячных дистиллятов, а также выработка технологических решений и рекомендаций по вопросам применения биологической активации дубовой древесины в коньячном производстве являются особо актуальными.

С целью изучения влияния способа обработки дубовой древесины на состав легколетучих и экстрактивных компонентов коньячных дистиллятов нами была проведена сравнительная оценка традиционных способов обработки дубовой древесины (физического, химического) и способа биологической активации, основанного на использовании комплексного ферментного препарата.

Материалы и методы исследования. Дубовая клепка из древесины кавказского и французского дуба. Термическую обработку древесины проводили путем нагревания дубовых кусочков при температуре 140°С в течение 45 часов [2]. Химическую обработку проводили 0,3 %-ми растворами соляной кислоты (HCl) и гидроокиси натрия (NaOH) [3]. Биохимический способ заключался в обработке древесины суспензией ферментного препарата, обладающего целлюлолитической активностью. При выборе дозировок руководствовались рекомендациями по обработке мезги в винодельческом производстве [4].

Обработанные дубовые кусочки заливали молодым коньячным дистиллятом из расчета удельной поверхности 150 см ²/л и выдерживали в герметично закрытой таре в течение 1 месяца [1].

В качестве контроля был принят трехлетний коньячный дистиллят, выработанный в производственных условиях по классической технологии.

Определение легколетучих компонентов проводили газохроматографическим методом [5], содержание ароматических альдегидов и кислот - методом капиллярного электрофореза [6].

Результаты и обсуждение

При исследовании группы легколетучих компонентов были выявлены следующие особенности. Основным представителем группы альдегидов являлся ацетальдегид, обладающий острым запахом с фруктовым оттенком. Содержание ацетальдегида в исследуемых образцах варьировалось в достаточно широком диапазоне - 49,0-190,3 мг/дм³. Каприновый альдегид, обладающий плодовым ароматом, в самых высоких концентрациях был идентифицирован в дистиллятах, которые были выдержаны на древесине, прошедшей биохимическую обработку. Из альдегидов фуранового ряда в исследуемых образцах были идентифицированы фурфурол и 5-метилфурфурол, обладающие схожим ароматом "ржаной корочки". В дистиллятах с термической и биохимической обработкой древесины фурфурол был обнаружен в более высоких концентрациях. Коричный альдегид, обладающий приятным ванильным ароматом, был идентифицирован только в дистиллятах, выдержанных в контакте с биохимически обработанной древесиной.

Исследование состава средних эфиров в исследуемых образцах показало, что основными представителями данной группы являются этилацетат и метилацетат. В небольших концентрациях этилацетат обладает фруктовым ароматом, а в высоких концентрациях может негативно сказаться на аромате напитка. При этом при сравнении данных по обработке древесины этилацетат в большей мере накапливался в дистиллятах с термической и щелочной обработкой. Этилбутират и этилвалериат в более высоких концентрациях среди всех способов обработки были идентифицированы при термической обработке французской и кавказской древесины дуба. Самое высокое содержание этилформиата было отмечено в дистиллятах, которые были выдержаны на клепке, обработанной биохимическим способом. Наиболее ценными с точки зрения влияния на органолептические показатели дистиллятов являются компоненты "энантового эфира" - этиловые эфиры жирных кислот с числом углеродных атомов 8, 10, 12. Наиболее интенсивным ароматом из этих эфиров обладает этилкаприлат. При сравнении данных по различным обработкам древесины в самых высоких концентрациях этилкаприлат был обнаружен в дистиллятах с биохимической обработкой древесины. Его содержание составило 3,3 мг/дм ³ и 1,6 мг/дм ³ соответственно для древесины кавказского и французского дуба.

Уровень массовой концентрации высших спиртов, которые могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на аромат и вкус коньячных дистиллятов, также различен. Изоамиловый и изобутиловый спирты имеют наибольшие концентрации среди идентифицированных компонентов этой группы. Среди основных представителей высших спиртов во всех исследуемых образцах также были идентифицированы 1-пропанол, 2-пропанол, 1-бутанол, 2-бутанол. Концентрация данных спиртов во всех исследуемых образцах была на более низком уровне, чем в контрольном образце. 1-Амилол и 1-гексанол, обладающие приятным фруктовым ароматом, были также обнаружены во всех исследуемых образцах, однако концентрации данных спиртов были ниже пороговой и на более низком уровне, чем в контрольном варианте.

Алифатические кислоты также, как и другие группы летучих соединений могут оказывать существенное влияние на органолептические свойства коньячных дистиллятов. Общее содержание летучих кислот в опытных образцах было ниже, чем в контрольном образце коньячного спирта. Уксусная кислота, обадающая резким запахом при любом разбавлении, в наибольших концентрациях была идентифицирована в дистиллятах с термической обработкой древесины. Масляная и изовалериановая кислоты, обладающие характерным маслянисто-цветочным ароматом, в самых высоких концентрациях были обнаружены в дистиллятах, выдержанных на биохимически обработанной древесине. Сводные данные по содержанию легколетучих компонентов в исследуемых образцах представлены в таблице 1. дубовая древесина биологическая активация

Таблица 1 - Легколетучие компоненты коньячных дистиллятов

Ароматические альдегиды и кислоты в процессе анализа были идентифицированы во всех исследуемых образцах. Следует отметить, что в опытных образцах суммарная концентрация ароматических компонентов была значительно выше, чем в контрольном образце коньячного дистиллята 3-летней выдержки.

Наименьшее суммарное количество ароматических компонентов в коньячных дистиллятах накапливается при щелочной обработке древесины. Следует также отметить, что при щелочной обработке древесины французского дуба в дистиллятах накапливается значительно меньше ароматических компонентов, чем при обработке древесины кавказского дуба. В дистилляте, выдержанном на клепке из кавказского дуба, суммарно накопилось в 2 раза больше ароматических альдегидов и кислот. Отличие наблюдалось и в количественном соотношении компонентов.

Кислотная обработка дубовой клепки также привела к невысокому накоплению ароматических компонентов, при этом в дистиллятах, выдержанных на древесине кавказского дуба, было отмечено более высокое содержание ароматических альдегидов и кислот по сравнению с французской древесиной. В дистилляте, выдержанном на клепке из кавказского дуба, количественное соотношение ароматических компонентов было аналогично соотношению при щелочной обработке, однако уровень концентраций был выше.

Термическая обработка дубовой клепки привела к более высокому накоплению ароматических компонентов в коньячных дистиллятах по сравнению с химическими способами обработки древесины. При этом при термической обработке древесины кавказского и французского дуба наблюдалось примерно одинаковое суммарное накопление ароматических альдегидов и кислот, отличие заключалось в количественном соотношении отдельных компонентов.

В результате биохимической обработки древесины кавказского и французского дуба в коньячных дистиллятах были определены самые высокие концентрации ароматических компонентов. Следует отметить, что суммарная концентрация ароматических альдегидов и кислот в дистилляте, выдержанном на клепке из кавказского дуба, была значительно выше, чем в дистилляте, выдержанном в контакте с французской древесиной дуба. Биохимическая обработка древесины привела к более высокому накоплению ароматических альдегидов в сравнении с содержанием фенолкарбоновых кислот в образцах. В коньячном дистилляте, выдержанном в контакте с древесиной кавказского дуба, было отмечено высокое содержание синапового и сиреневого альдегидов. Соотношение компонентов сиреневый альдегид/ванилин в данном дистилляте составляет 1,56. Из кислот в наибольших концентрациях были идентифицированы сиреневая кислота в количестве 11,9 мг/дмі и ванилиновая кислота в концентрации 9,0 мг/дмі. Содержание галловой кислоты составило 5,0 мг/дмі, феруловой - 1,6 мг/дмі. В образце коньячного дистиллята, выдержанного в контакте с древесиной французского дуба, среди альдегидов в наибольших концентрациях были идентифицированы синаповый и сиреневый альдегиды. Соотношение концентраций сиреневого альдегида и ванилина составило 1,38. Ароматические кислоты были представлены в данном образце в основном галловой кислотой - 7,3 мг/дмі. Графически данные представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Уровень массовой концентрации ароматических альдегидов и кислот в исследуемых коньячных дистиллятах (К-кавказский дуб, Ф - французский дуб, NaOH - щелочная обработка, HCl - кислотная, t° - термообработка, био - биохимическая обработка)

При исследовании органолептических свойств опытных образцов было установлено, что дистилляты, выдержанные в течение 1 месяца в контакте с клепкой, предварительно обработанной ферментным препаратом, обладали ярко выраженными коньячными тонами в аромате и вкусе. При этом экспертами-дегустаторами отмечена зрелость и полнота вкуса, а также типичные для выдержанных в течение длительного времени коньячных дистиллятов древесно-ванильные и пряные оттенки.

Выводы

В результате биохимической обработки древесины в коньячных дистиллятах образуются ценные летучие компоненты, способные облагораживать аромат и вкус продукции. Такая обработка дубовой клепки способствует также значительному накоплению ароматических альдегидов и кислот. Это свидетельствует об эффективности воздействия ферментного препарата на структурные элементы дубовой древесины, что позволяет создать оптимальные условия экстрагирования и последующих превращений ценных компонентов танидно-лигнинного комплекса дубовой древесины. При этом биохимический способ обработки дубовой клепки приводит к умеренному накоплению экстрактивных веществ, что может быть обусловлено щадящим режимом обработки дубовой клепки, не приводящим к экстремальным изменениям структуры древесины.

Список литературы

1. Скурихин И.М.// Химия коньяка и бренди. - М: ДеЛи принт,2005. - 296 с.

2. Джанполадян Л.М., Мнджоян Е.Л.// Труды ВНИИВиВ "Магарач" Т.V, 1957. - С. 90.

3. Скурихин И.М.// Сб. Вопросы биохимии виноделия. - М.: Пищепромиздат, 1961. - С. 179.

4. Технологические правила виноделия. В 2 тт./Под ред. Г.Г. Валуйко и В.А. Загоруйко - Симферополь: Таврида, 2006. Т 1: Общие положения. Тихие вина. - С. 217.

5. СТО 00668034-032-2011 "Коньячные дистилляты. Методика определения качественного и количественного состава легколетучей фракции ароматических компонентов газохроматографическим методом".

6. СТО 00668034-030-2011 "Коньячные дистилляты. Методика измерений содержания ароматических альдегидов и кислот методом капиллярного электрофореза".

Размещено на Allbest.ru