Методология разработки идентификационных критериев плодовых водок из косточкового сырья

Необходимость разработки идентификационных критериев плодовых водок связана с  предотвращением реализации фальсифицированной продукции на российском алкогольном рынке. В  связи с  многообразием факторов, влияющих на конечный продукт, для решения данной задачи требуется применение методологии, основанной на комплексном подходе. Работа посвящена ее первому этапу — оценке влияния биохимического состава плодового косточкового сырья, а также различных технологических факторов на формирование существенных (идентификационных) признаков продукции. В качестве объектов исследования использовали свежие плоды абрикосов, алычи, вишни, кизила и сливы, а также образцы сброженного сырья. Оценка биохимического состава свежих плодов проводилась по содержанию сахаров, свободных органических кислот, аминокислот и пектиновых веществ. Установлено, что в образцах исходного сырья значения всех основных показателей биохимического состава варьировались в широких пределах. При этом были отмечены существенные различия между видами плодового сырья в содержании свободных аминокислот (кизил, алыча — до 0,08% и 0,12% соответственно; вишня, слива и абрикос — до 0,19–0,30%) и пектиновых веществ (вишня, абрикос — до 0,6–0,8%; алыча, кизил, слива — до 1,2–1,3%). В качестве технологических факторов в работе изучены: способ первичной переработки сырья (получение мезги или выделение сока); способ мацерации — без ферментных препаратов и с обработкой ферментными препаратами; способ сбраживания — без активаторов брожения и с использованием активаторов брожения. Установлено, что способ первичной переработки сырья влияет на концентрацию метанола, сложных эфиров и высших спиртов в сброженном сырье. Использование активаторов брожения способствует увеличению в нем концентрации высших спиртов и сложных эфиров почти в 2 раза, а применение отдельных комплексных ферментных препаратов — на 16% и 80% соответственно. Показано, что методология разработки идентификационных критериев плодовых водок на первом этапе должна включать оценку физико-химического состава исходного сырья и отдельных технологических факторов на стадии подготовки его к дистилляции.

1. Гусейнова, Б. М., Даудова, Т. И. (2018). Влияние сортовых особенностей и природных факторов зон выращивания абрикосов на биохимический комплекс их плодов. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет), 48(3), 7–16. https://doi.org/10.31677/2072–6724–2018–48–3–7–16

2. Iordanescu, O. A., Alexa, E., Lalescu, D., Berbecea, A., Camen, D., Poiana, M.-A. et al. (2018). Chemical composition and antioxidant activity of some apricot varieties at different ripening stages. Chilean Journal of Agricultural Research, 78(2), 266–275. http://doi.org/10.4067/S0718–58392018000200266

3. Nikićević, N., Veličković, M., Jadranin, M., Vuckovic, I., Novaković, M. M., Vujisić, L. et al. (2011). The effects of the cherry variety on the chemical and sensorial characteristics of cherry brandy. Journal of the Serbian Chemical Society, 76(9), 1219–1228. https://doi.org/10.2298/JSC101201109N

4. Колбас, Н. Ю., Колбас, А. П., Домась, А. С., Првулович, Д. (2020). Оценка биохимических и дегустационных параметров плодов Prunus cerasus L. Журнал Белорусского государственного университета. Биология, 2, 49–57. https://doi.org/10.33581/2521–1722–2020–2–49–57

5. Ionica, M. E., Nour, V., Trandafir, I., Cosmulescu, S., Botu, M. (2013). Physical and chemical properties of some European plum cultivars (Prunus domestica L.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 41(2), 499–503. https://doi.org/10.15835/nbha4129354

6. Гребенникова, О. А., Полонская, А. К., Горина, В. М., Ежов, В. Н. (2007). Биохимическое обоснование перспективных направлений использования плодов алычи. Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада, 95, 69–74.

7. Песчанская, В. А., Дубинина, Е. В., Крикунова, Л. Н., Трофимченко, В. А. (2020). Оценка биохимического состава плодов кизила как сырья для производства дистиллятов. Пиво и напитки, 1, 44–47. https://doi.org/10.24411/2072–9650–2020–10009

8. Tenuta, M. C., Deguin, B., Loizzo, M. R., Cuyamendous, C., Bonesi, M., Sicari, V. et al. (2022). An overview of traditional uses, phytochemical compositions and biological activities of edible fruits of European and Asian Cornus species. Foods, 11(9), Article 1240. https://doi.org/10.3390/foods11091240

9. Оганесянц, Л. А., Рейтблат, Б. Б., Песчанская, В. А., Дубинина, Е. В. (2012). Научные аспекты производства крепких спиртных напитков из плодового сырья. Виноделие и виноградарство, 1, 18–19.

10. Оганесянц, Л. А., Песчанская, В. А., Алиева, Г. А., Дубинина, Е. В. (2013). Ресурсосберегающая технология дистиллята из вишневой мезги. Пищевая промышленность, 7, 29–31.

11. Shrestha, S., Rahman, M. S., Qin, W. (2021). New insights in pectinase production development and industrial applications. Applied Microbiology and Biotechnology, 105(24), 9069–9087. https://doi.org/10.1007/s00253–021–11705–0

12. Garg, G., Singh, A., Kaur, A., Singh, R., Kaur, J., Mahajan, R. (2016). Microbial pectinases: an ecofriendly tool of nature for industries. 3Biotech, 6(1), Article 47. https://doi.org/10.1007/s13205–016–0371–4

13. Martín, M. C., López, O. V., Ciolino, A. E., Morata, V. I., Villar, M. A., Ninago, M.D. (2019). Immobilization of enological pectinase in calcium alginate hydrogels: A potential biocatalyst for winemaking. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 18, Article 101091. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2019.101091

14. Urošević, I., Nikocevic, N., Stankovic, L., Anđelković, B., Urosevic, T., Krstic, G. et al. (2014). Influence of yeast and nutrients on the quality of apricot brandy. Journal of the Serbian Chemical Society, 79(10), 1223–1234. https://doi.org/10.2298/JSC140125024U

15. Оганесянц, Л. А., Панасюк, А. Л., Кузьмина, Е. И., Песчанская, В. А., Борисова, А. Л. (2013). Совершенствование технологии переработки груши для производства дистиллятов. Виноделие и виноградарство, 2, 10–13.

16. Крикунова, Л. Н., Дубинина, Е. В., Алиева, Г. А. (2016). Влияние расы дрожжей на процесс сбраживания вишневой мезги для производства дистиллята. Техника и технология пищевых производств, 1(40), 24–31.

17. Zhang, J., Zhao, X., Qin, W., Zhang, X., Ma, Z. Sun, Y. (2021). Differences between retort distillation and double distillation in cherry spirits with double-kettle equipment. International Journal of Food Engineering, 17(7), 541–549. https://doi.org/10.1515/ijfe-2020–0254

18. Spaho, N. (2017). Distillation techniques in the fruit spirits production. Chapter in a book: Distillation — Innovative Applications and Modeling. IntechOpen: London, UK, 2017.

19. Оганесянц, Л. А., Панасюк, А. Л., Рейтблат, Б. Б. (2011). Теория и практика плодового виноделия. М.: Промышленно-консалтинговая группа «Развитие», 2011.

20. Balcerek, M., Pielech-Przybylska, K., Dziekońska-Kubczak, U., Patelski, P., Różański, M. (2019). Effect of filtration on elimination of turbidity and changes in volatile compounds concentrations in plum distillates. Journal of Food Science and Technology, 56(4), 2049–2062. https://doi.org/10.1007/s13197–019–03682–0

21. Różański, M., Pielech-Przybylska, K., Balcerek, M. (2020). Influence of alcohol content and storage conditions on the physicochemical stability of spirit drinks. Foods, 9(9), Article 1264. https://doi.org/10.3390/foods9091264

22. Miljić, U. D., Puškaš, V. S., Vučurović, V. M., Razmovski, R. N. (2013). The application of sheet filters in treatment of fruit brandy after cold stabilization. Acta Periodica Technologica, 44, 87–94. https://doi.org/10.2298/APT1344087M

23. Bajer, T., Hill, M., Ventura, K., Bajerova, P. (2020). Authentification of fruit spirits using HS-SPME/GC-FID and OPLS methods. Scientific Reports, 10, Article 18965. https://doi.org/10.1038/s41598–020–75939–0

24. Stamenković, J., Stojanović, G. (2021). Gas-chromatographic analysis of volatile compounds in different types of commercial alcoholic beverages. Chemia Naissensis, 4(2), 15–24.

25. Filatova, M., Bechynska, K., Hajslova, J., Stupak, M. (2022). A comprehensive characterization of volatile profiles of plum brandies using gas chromatography coupled to high resolution mass spectrometry. LWT, 167(1), Article 113864. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113864

26. Tabago, M. K. А. G., Calingacion, M. N., Garcia J. (2020). Recent advances in NMR-based metabolomics of alcoholic beverages. Food Chemistry: Molecular Sciences, 2, Article 100009. https://doi.org/10.1016/j.fochms.2020.100009

27. Winterová, R., Mikulíková, R., Mazáć, J., Havelec, P. (2008). Assesment of the authenticity of fruit spirits by gas chromatography and stable isotope ratio analyses. Czech Journal of Food Sciences, 26(5), 368–375. https://doi.org/10.17221/1610-CJFS

28. Оганесянц, Л. А., Песчанская, В. А., Осипова, В. П., Дубинина, Е. В., Алиева, Г. А. (2013). Качественный и количественный состав летучих компонентов плодовых водок. Виноделие и виноградарство, 6, 22–24.

29. Galabova, M., Stoyanov, N., Mitev, P. (October 22–23, 2021). Primary studies of the composition of distillate beverages produced from Sorbus Domestica fruits. BIO Web of Conferences. 68th Scientific Conference with International Participation “FOOD SCIENCE, ENGINEERING AND TECHNOLOGY — 2021”. Plovdiv, Bulgaria. https://doi.org/10.1051/bioconf/20224501012

30. Tešević, V., Nikićević, N., Milosavljević, S., Danica, B., Vajs, V., Vuckovic, I. et al. (2009). Characterization of volatile compounds of “Drenja”, an alcoholic beverage obtained from the fruits of Cornelian cherry. Journal of the Serbian Chemical Society, 74(2), 117–128. https://doi.org/10.2298/jsc0902117t

31. Rosend, J., Kuldjärv, R., Rosenvald, S., Paalme, T. (2019). The effects of apple variety, ripening stage, and yeast strain on the volatile composition of apple cider. Helion, 5(6), Article e01953. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01953

32. Pham, T. M., Sun, W., Bujna, E., Hoschke, Á., Friedrich, L., Nguyen, Q. D. (2021). Optimization of fermentation conditions for production of Hungarian sour cherry spirit using response surface methodology. Fermentation, 7, Article 209. https://doi.org/10.3390/fermentation7040209

33. Dimitrov, D., Yoncheva, T., Haygarov, V. (2016). Methanol content in grape and fruit brandies: a major indicator for authenticity and safety. Ukrainian Food Journal, 5(2), 237–247. https://doi.org/10.24263/2304–974X-2016–5–2–3

34. Botelho, G., Anjos, O., Estevinho, L. M., Caldeira, I. (2020). Methanol in grape derived, fruit and honey spirits: A critical review on source, quality control, and legal limits. Processes, 8, Article 1609. https://doi.org/10.3390/pr8121609

35. Крикунова, Л. Н., Дубинина, Е. В. (2018). Способы снижения содержания метанола в дистиллятах из растительного сырья. Ползуновский вестник, 3, 19–24. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072–8921.2018.03.004

36. Gawkowska, D., Cybulska, J., Zdunek, A. (2018). Structure-related gelling of pectins and linking with other natural compounds: A Review. Polymers, 10(7), Article 762. https://doi.org/10.3390/polym10070762

37. Хайтметова, С. Б., Тураев, А. С., Мухитдинов, Б. И., Халилова, Г. А. (2021). Выделение и физико-химические характеристики пектина из нетрадиционного природного сырья. Химия растительного сырья, 4, 75–82. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021048412

38. Spaho, N., Dürr, P., Grba, S., Velagić-Habul, E., Blesić, M. (2013). Effects of distillation cut on the distribution of higher alcohols and esters in brandy produced from three plum varieties. Journal of the Institute of Brewing, 119(1), 48–56. https://doi.org/10.1002/jib.62

39. Zhang, Q.-A., Fan, X.-H., Zhao, W.-Q., Wang, X.-Y., Liu, H.-Z. (2013). Evolution of some physicochemical properties in Cornus officinalis wine during fermentation and storage. European Food Research and Technology, 237(5), 711–719. . https://doi.org/10.1007/s00217–013–2045–3

40. Баланов, П. Е., Смотраева, И. В. (2016). Брожение на мезге при производстве плодово-ягодных виноматериалов. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 45, 67–72.

41. Xia, Y., Ma, Y., Hou, L., Wang, J. (2017). Effect of solid or liquid fermentation state, yeast strain, fermentation temperature and time on the flavor content of Jujube (Ziziphus jujuba) brandy. American Journal of Food Technology, 12(1), 14–24. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.07.051

42. Zhang, H., Woodams, E. E., Hang, Y. D. (2012). Factors affecting the methanol content and yield of plum brandy. Journal of Food Science, 77(4), T79–T82. https://doi.org/10.1111/j.1750–3841.2011.02587.x

43. Kim, B. H., Park, S. K. (2017). Enhancement of volatile aromatic compounds in black raspberry wines via enzymatic treatment. Journal of the Institute of Brewing, 123(2), 277–283. https://doi.org/10.1002/jib.412

44. Киселева, Т. Ф., Зайцева, И. С., Маслова, А. А. (2008). Влияние степени гидролиза пектиновых веществ на стабильность соков. Пиво и напитки, 4, 42–44.

45. Оганесянц, Л. А., Крикунова, Л. Н., Дубинина, Е. В., Швец, С. Д. (2020). Оценка перспектив применения активаторов брожения в технологии дистиллятов из плодов кизила. Ползуновский вестник, 3, 24–30. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072–8921.2020.03.004