ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭФФЕКТОВ НИЗКОЧАСТОТНОГО УЛЬТРАЗВУКА НА ПРОЦЕССЫ СБРАЖИВАНИЯ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Наталия Викторовна Попова, Шириш Сонавайн, Альфия Рушановна Абдуллина

Аннотация


Сложность производства виноградных вин заключается в длительности и трудоемкости технологического процесса, поэтому требуется жесткое ведение всех операций. Современные технологии ориентированы на сокращение времени производства, в том числе процесса сбраживания виноматериалов, при обеспечении высокого качества готовой продукции. Нами предлагается интенсификация процесса брожения винного сусла под воздействием ультразвука. Ультразвуковая кавитация приводит к образованию свободных радикалов, локальной турбулентности и микротурбулентности. Жидкая микроциркуляция может улучшить транспортировку жидкости и уменьшить сопротивление массообмена в гетерогенных системах. Кавитация может вызвать изменения на молекулярном уровне, увеличивая массоперенос и минимизируя время процесса при обеспечении безопасности и качества продукта. Применение ультразвука разной мощности (189 и 315 Вт) и времени обработки (от трех до пяти минут) показало положительные эффекты в интенсификации спиртового брожения, изменения кислотности, вызвало изменения в клетках дрожжей. Уже через пять дней брожения массовая доля спирта в винном сусле увеличилась на 20,7–88 % (в зависимости от режима УЗ-обработки), через 10 дней брожения содержание спирта в экспериментальных образцах превышало содержание спирта в контрольном образце на 4,8–5,8 %. Интенсивность увеличения кислотности составила через пять дней брожения от 2,4 до 19,3 %. Ультразвуковая обработка мезги перед сбраживанием сусла увеличивает активность дрожжей, ускоряя технологический процесс. Установленные в ходе исследований положительные эффекты ультразвуковой обработки позволяют сделать вывод о необходимости дальнейших исследований в данном направлении.

Ключевые слова


низкочастотный ультразвук; виноматериалы; процессы сбраживания

Полный текст:

PDF

Литература


Антушева, Т.И. Некоторые особенности влияния ультразвука на микроорганизмы / Т.И. Антушева // Живые и биокосные системы. – 2013. – № 4. – 11 с.

Бодрова, О.Ю. Интенсификация процессов дрожжегенерирования и брожения в технологии спирта с использование ультразвуковой обработки засевных дрожжей: автореф. дис. … канд. техн. наук / О.Ю. Бодрова. – М., 2006. – 24 с.

Дурмишидзе, С.В. Биохимия виноградного растения / С. Дурмишидзе, О. Хачидзе. – Тбилиси: Мецниереба, 1985. – 562 с.

Дурмишидзе, С.В. Дубильные вещества и антоцианы виноградной лозы и вина / С.В. Дурмишидзе. – М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1955. – 324 с.

Ильчибаева И.Б. Технологическое значение органических соединений в виноделии: учеб. пособие/ И.Б. Ильчибаева. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. – 112 с.

Родопуло А.К. Основы биохимии виноделия / А.К. Родопулло. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 240 с.

Гонтарева, Е.Н. Современные технологические приемы винификации красных вин / Е.Н. Гонтарева, Н.М. Агеева, Т.И. Гугучкина // Плодоводство и виноградарство юга России. – 2015. – № 34(4). – С. 86–102.

Кишковский, З.Н. Использование обработанной ультразвуковом и теплом древесины дуба при созревании коньячных спиртов / З.Н. Кишковский, Н.Н. Коновалова // Виноделие и виноградарство. – 2004. – № 3. – С. 12–14.

Микробиология и биохимия вина. – http://vinobio.narod.ru.

Производство вина. – https://terra-wine.kz.

Самойленко, Д.Н. Массоперенос красящих веществ винограда в процессе брожения при наложении ультразвуковых колебаний / Д.Н. Самойленко, Е.П. Кошевой // Известия вузов. Пищевая технология. – 2008. – № 1. – С. 79–81.

Царахова, Э.Н. Интенсификация технологических процессов с помощью ультразвука / Э.Н. Царахова, Д.Г. Касья-нов, Н.А. Одинец // Известия вузов. Пищевая технология. – 2010. – № 2–3. – С. 122–123.

Carrera, С. Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes / C. Carrera, A. Ruiz-Rodriguez, M. Palma, C.G. Barroso //Analytica Chimica Acta. – 2002. – V. 73. – P. 100–104.

Darra, N.El et al. Effect of pulsed electric field treatment during cold maceration and alcoholic fermentation on major red wine qualitative and quantitative parameters / N.El. Darra, H.N. Rajha, M.-A. Ducasse et al. // Food Chemistry. – 2016. – V. 213. – P. 352–360.

Gracin, L. et al. Influence of high power ultrasound on Brettanomyces and lactic acid bacteria in wine in continuous flow treatment / L. Gracin et al. // Applied Acous-tics. – 2016. – V. 103. – P. 143–147.

Herrmann, K. Ǖber Oxidations fermente und phenolische substrate in Gemǔse und Obst. 111. Catechine, Oxyzimtsǎuren und O-polyphenoioxidase in Obst. / K. Herrmann // Z. Lebensmittel-Untersuch. und Forsch. – 1958. – 108. – P. 152–157.

Jiranek, V. High power ultrasonics as a novel tool offering new opportunities for managing wine microbiology / V. Jiranek, P. Grbin, A. Yap et al. // Biotechnology Letters. – 2008. – V. 30 (1). – P. 1–6.

Lucía González-Arenzanaa et al. Pulsed Electric Field treatment after malolac-tic fermentation of Tempranillo Rioja wines: Influence on microbial, physicochemical and sensorial quality / Lucía González-Arenzanaa, Javier Portua, Noelia Lópezb et al. // Innova-tive Food Science and Emerging Technolo-gies. – 2019. – V. 51. – P. 57–63.

Matsuura K., Hirotsune M., Nunokawa Y., Satoh M., Honda K. Acceleration of cell growth and ester formation by ultrasonic wave irradiation / K. Matsuura, M. Hirotsune, Y. Nunokawa et al. // J. Ferment. Bioeng. – 1994. – V. 77. – P. 36–40.

Maturano, Y.P. et al. Optimization of fermentationrelevant factors: A strategy to reduce ethanol in red wine by sequential culture of native yeasts / Y.P. Maturano, V.M. Mestre, B. Kuchen et al. // International Journal of Food Microbiology. – 2019. – V. 289. – P. 40–48.

Ojha, K.S. et al. Ultrasound technology for food fermentation applications / K.S. Ojha, T.J. Mason, C.P. O’Donnell, J.P. Kerry, B.K. Tiwari // Ultrasonics Sonochemistry. – 2017. – V. 34. – P. 410–417.

Rez-Magarinо, S. Еvolution of flavanols, anthocyanins, and their derivatives during the aging of red wines elaborated from grapes harvested at different stages of ripening / S. RezMagarinо, M.L. Gonza Lez-San Jose // J. Agric. Food Chem. – 2004. – V. 52. – P. 1181–1189.

Rokhina, E.V. Lowfrequency ultrasound in biotechnology: state of the art / E.V. Rokhina, P. Lens, Ju. Virkutyte // Trends in Biotechnology. – 2009. – V. 27, № 5. – P. 298–306.

Somers, T.C. Phenolic composition of natural wine types / T.C. Somers, T. Verette // Modern Methods of Plant Analysis. – New Se-ries, Volum 6 Wine Analysis. – 1988. – P. 219–257.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.