Агазаде Я.Э., Аскерова А.Н., Фаталиев Х.К.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ СОКОВ И ВИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ *
Аннотация:
в данной статье рассматривается возможность использования ультрафиолетового излучения для повышения стабильности соков и виноматериалов. По сравнению тепловой пастеризацией, ультрафиолетовая обработка отличалась более эффективным стабилизирующим действием. Показано, что после обработки ультрафиолетовым облучением за короткий срок (8,5-20,0 сек) полностью обеспечивается стабильность соков и вин. Установлено что, при ультрафиолетовой обработке, изменение химического состава виноматериалов было незначительным, чем при тепловой пастеризации
Ключевые слова:
виноград, виноматериал, сок, вино, стабилизация
Сок и натуральные вина являются биологически нестабильными продуктами и при неосторожном обращении подвергаются различным процессам под воздействием микроорганизмов, портятся и разрушаются. В это время будет происходить брожение, закисление и т. д., если процессы вовремя не предотвратить, появляются различные осложнения [1].
Столовые вина, особенно с остаточным сахаром, должны находиться под постоянным технохимическим и микробиологическим контролем, а емкостъ должна быть заполнена полностью. При технохимическом контроле, помимо не доливки емкости, анализируются показатели состава в соответствии с инструкциями, определяется наличие и количество микроорганизмов в данной среде [2, 3].
У хранящихся и транспортируемых соков и вин перед анализом следует брать среднюю пробу. Результаты будущих анализов зависят от того, будет ли эта работа проведена в соответствии инструкциям. Известно, что количество частиц пробы, взятое для средней пробы, варьируется в зависимости от количества продукта. По мере увеличения количества продукта увеличивается и количество отбираемых из него частиц пробы [4].
В настоящей работе рассмотрены вопросы возможности ингибирования нежелательной микрофлоры сырья с применением УФ излучения. Ультрафиолетовое излучение является эффективным способом по борьбе с условно патогенной, патогенной микрофлорой. Обработка продукции ультрафиолетовым излучением возможна как непосредственно сырья, так и упакованной продукции, при соблюдении правил подбора упаковочного материала, обладающего необходимой проницаемостью для достижения бактерицидного эффекта.
Исследовании показали, что для всех видов изучаемых микроорганизмов до 50 Дж/м2 отмечается резкое снижение начальной обсемененности модельных образцов. Летальная доза при которых происходит полное ингибирование микроорганизмов составляют дозы 2000-2500 Дж/м2. Применение технологии обработки пищевой продукции ультрафиолетовым излучением, является перспективным, с точки зрения возможности снижения риска заражения и обеспечения выпуска продукции, отвечающей требованиям нормативной документации, а так же ее применение не только для открытой, но и упакованной продукции [5, 6].
Дан краткий анализ тепловых методов обработки (пастеризация, стерилизация, асептическая упаковка), и современные методы, основанные на физико-химических процессах, такие как, ультразвук, ультрафиолетовое излучение, озонирование, высокое гидростатическое давление. Традиционные способы термической обработки существенно снижают количество патогенных микроорганизмов до безопасного уровня, но и вызывают изменения органолептических и физико-химических показателях продуктов. В то же время, при использовании нетепловых методов неблагоприятное воздействие на сам продукт значительно ниже, чем при использовании высоких температур [7, 8, 9].
Показаны результаты применения природного гидроколлоида хитозана для интенсификации осаждения производственных микроорганизмов при производстве напитков брожения с целью совершенствования традиционных производственных стадий, обеспечивающих биологическую стойкость готовых напитков [10, 11].
Разработан экспериментальный образец установки для обработки жидких пищевых продуктов на базе унифицированного модуля инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) излучателя. Пастеризатор для обработки жидкости в тонком слое состоит из трех унифицированных модулей с ИК излучателями и с традиционной схемой компоновки технологического оборудования, в нее входит приемный бак, рекуперативный теплообменник, насос и система управления режимами тепловой обработки продукта (температура пастеризации 60-95 С). Для подготовки и обеззараживания технологической воды для промывки оборудования в пастеризатор включен дополнительный унифицированный модуль УФИ [12].
Продукты переработки плодово-ягодного сырья являются благоприятной средой для сохранения и размножения различных видов микроорганизмов. Поэтому с целью получения качественного и безопасного продукта в ходе переработки требуются технологические этапы, приводящие к инактивации микроорганизмов. По природе воздействующего фактора выделяют следующие способы снижения микробной обсемененности пищевой продукции: физические, химические, физико-химические и биологические. При этом только физические способы не предусматривают введения в продукт других соединений, которые в некоторых случаях могут снижать биологическую ценность плодово-ягодного сырья [13,14].
В данном обзоре предметного поля проанализированы научные литературные источники (с 2004 по 2023 гг.), посвященные вопросу изменения качества напитков брожения из плодового сырья в процессе их производства и хранения, с целью выявления факторов, которые могут оказывать влияние на изменение сроков годности таких напитков. Целью обзора явились изучение и анализ научных работ по вопросам формирования физико-химических, биохимических и органолептических показателей сидра, а также обобщение существующих данных по влиянию различных факторов, оказывающих влияние на изменение качественных характеристик сидров в процессе их производства и хранения [15, 16].
В основе всех способов хранения или консервирования продуктов, применяемых в практике, лежат принципы частичного или полного подавления происходящих в них биологических процессов (биотических факторов, влияющих на сохранность). Профессор Никитинский систематизировал эти принципы, дал им полную характеристику [17, 18, 19].
Целью работы являлась оценка влияния антимикробной обработки гамма-излучением на показатели качества и содержание антоцианов в темном изюме. Объектом исследования был красный изюм, произведённый в Узбекистане. Исследуемые образцы анализировали по показателям качества (органолептические, влажность, цветность) и микробиологическим показателям (общая микробная обсеменённость, содержание дрожжей, плесеней и бактерий группы кишечной палочки). Проводили также идентификацию основных групп микроорганизмов, выделенных с поверхности изюма, методом MALDI-TOF масс-спектрометрии. Исследования показали, что при облучении темного изюма в диапазоне доз от 1, 5 до 9 кГр происходит значительное снижение численности основных санитарно-показательных микроорганизмов. Установлено, что оптимальная доза для подавления микрофлоры лежит в диапазоне 4-6 кГр [20, 21].
Распространенным способом сохранения пищевых продуктов является внесение в их состав в процессе производства консервантов, органических кислот и антимикробных препаратов. Перспективным и высокотехнологичным процессом консервирования в последние годы является использование термических и нетермических способов обработки, таких как, УФ-облучение, обработка под высоким давлением (HPP), импульсные электрические поля (PEF), микроволновый объемный нагрев (MVH) и другие технологии, которые предотвращают химическую и микробиологическую порчу продукта, сохраняя его пищевую ценность, аромат, цвет и вкус [22, 23, 24].
Приведены различные виды радиационной обработки. В качестве ионизирующего излучения описаны рентгеновское, гамма-излучение и корпускулярные виды излучений. Из неионизирующих представлены: ИК-, УФ-, радиоизлучение, в том числе СВЧ, а также электромагнитное и магнитное поля. Уделено внимание различным видам установок, принципам воздействия излучений, их характеристикам и особенностям. Рассмотрены основные промышленные и сельскохозяйственные области применения радиационных технологий [25, 26].
Обоснованы актуальность и возможность решения проблемы гарантированной инактивации микрофлоры виноматериалов при сохранении полезных компонентов. Предложены способ и средства, обеспечивающие решение проблемы в щадящем температурном режиме, на основе новой технологии микроволновой энергии, равномерной по объему обработки гетерогенной среды за счет реализации принципа избирательности действия поля в среде с отличающимися электрофизическими параметрами ее компонентов [27, 28, 29, 30].
Сосредоточены исследования по приготовлению и стабилизации натуральных вин из импортируемых из Франции сортов винограда, особенно сортов винограда Каберне-Совиньон, Сира и Мерло, а также способам интенсификации процесса [31]. Проведен сравнительный анализ розовых столовых вин, изготовленных из аборигенных сортов винограда различными технологическими приемами, и выявлены варианты, обеспечивающие более высокое качество. Образцы розового вина, приготовленные методом кратковременной мацерации с выдавливанием сока, хранились в течение года в разных условиях и анализировались каждые 3 месяца и сравнивались [32, 33, 34, 35]. С использованием спиртованного кислого виноматериала и спиртованного сока из твердых частей глины получены экстракты с богатым содержанием и высокими антиоксидантными свойствами. За счет применения полученных экстрактов обогащается состав соков и вин, повышаются антиоксидантные свойства [36, 37, 38]. Для удаления остатков пестицидов из натуральных вин использовались недорогие традиционные методы. Стало известно, что решение указанной проблемы возможно путем применения клеящих веществ, широко используемых в виноделии. Сравнительная оценка клеящих веществ дана при экспериментальных исследованиях [39, 40, 41]. Производство натуральных вин из автохтонных сортов винограда Мадраса и Баяншира различными технологическими приемами, исследование факторов, влияющих на их качественные показатели и стабильность [42, 43, 44, 45], а также технологического способа изготовления вина из экспериментально обоснованы сорт красный Мадраса в трех цветах [46, 47]. В ряде исследований обращалось внимание на роль ароматических соединений в качестве вина, отмечалось качество используемой в этом процессе технологии [48], а также соотношение количества сырья, подлежащего переработке. взятые в чашке для кальвадоса, имеют решающее значение [49, 50]. Технология приготовления пищевых продуктов функционального назначения разработана с применением экстрактов сортов Баяншира, Ркацители и Изабелла, а также плодов шиповника [51, 52, 53, 54] и широко проанализирована и оценена с физико-химической, органолептической точки зрения и безопасности [55, 56, 57].
Криообработка [58, 59], устройство, ее реализующее [60, 61] и влияние такой обработки на состав и качество были изучены с целью обеспечения ее устойчивости к соку, физико-химическому и биологическому помутнению [62]. Особое внимание уделялось подготовке компонентов купажа для приготовления соков и вин различными методами и оценке факторов, влияющих на качество [63, 64, 65, 66, 67, 68].
Для приготовления и стабилизации соков и вин разработано и предложено множество различных подходов, технологий и средств. Некоторые из них одобрены на патентном уровне. Предложен новый способ горячей обработки электролитических растворов, особенно соков и натуральных вин [69], а также темных вин [70, 71] и фруктов и ягод [72] и разработано устройство для его реализации. Определены параметры электроконтактной обработки постоянным и переменным током соков и вина [73]. Для производства качественных и стабильных соков и натуральных вин важно начинать с первичной обработки сырья (80, 81), а также новый способ приготовления темных вин [82] и был одобрен на уровне патента.
Несмотря на вышеизложенное и многочисленные исследования, до сих пор проблемы производства высококачественных соков и вин полностью не решены. Поэтому, как и в других областях, требуются постоянные улучшения и новые взгляды [83, 84, 85].
Исследования показывают, что имеющиеся технологии производства соков и вин должны обеспечивать требуемую их полноценность. Поэтому, совершенствование технологии производства и технических средств, обеспечение высокого качества, соблюдение и управление техническими режимами и параметрами на всех стадиях производственного процесса при широком использовании местного сырья и включении его в технологию производства в настоящее время являются актуальными вопросами.
Целью работы является изучение возможности использования ультрафиолетового излучения для биологический стабилизации соков и вин. Теоретическое значение данной работы заключается в проведении анализа литературных данных по применению разных способов, в особенности физический обработки пищевых продуктов, в том числе для стабилизации соков и вин. Полученные результаты могут быть применены при производстве жидких пищевых продуктов как продукты растительным, так и животным происхождениями.
А практическое значение заключается в применении полученных результатов непосредственно на соко-винодельческий предприятиях. Предметом исследования является изучение возможности использования ультрафиолетовым излучением в качестве стабилизирующими средствами при производство жидких пищевых продуктами. Теоретические исследования основаны на достоверных литературных данных и собственных экспериментальных результатов. Практические исследования основаны на производственном опыте применения продуктов, полученных из растительного сырья. Объектами данного исследования являются соки и вина полученные из автохтонного сорта Баяншира.
Баяншира – высококачественный автохтонный сорт винограда, его родиной является село Баян Дашкесанского района Азербайджанской Республики. В других регионах этот сорт называют Белый виноград, Белый сок и Банан. Урожайность с гектара составляет 120-200 ц/га, а в орошаемых условиях до 350 ц/га.
В нашей стране сорт винограда Баяншира является одним из самых превосходных белых аборигенных технических сортов. Это один из известных и распространенных сортов винограда не только в нашей стране, но и за рубежом. Тот факт, что это древний сорт, и его распространение в разных географических районах привело к созданию многочисленных клонов, отличающихся по механическим и другим характеристикам. Из этого сорта получают качественные соки и вина, шампанское и коньячный виноматериал [86, 87, 88].
Систематизация литературных данных показывает, что соков и вин из сорта Баяншира обработанным 8,5-20 сек. ультрафиолетовым излучением обладает следующими оздоровительными профилактическими свойствами: обеспечивает выведению токсических веществ из организма, улучшает самочувствие, повышает эмоциональный тонус, нормализует в организме обменные процессы, имеет антиоксидантные свойства, которые повышают защитные свойства организма, укрепляет иммунитет организма, эффективно используется при лечении печени, язвенной болезни желудка и других заболеваниях желудочно-кишечного тракта, улучшает работу мозга, улучшает когнитивные функции мозга, поддерживает оптимальный уровень сахара в крови, улучшает работу сердечно-сосудистой системы, снижает уровень плохого холестерина, укрепляет стенки кровеносных сосудов, стимулирует синтез новых кровяных клеток для обогащения организма кислородом, имеет противовоспалительные и мочегонное свойства, что делает ее полезной при таких заболеваниях как: цистит, простатит, артрит, ревматизм [89, 90, 91].
В ходе исследования изучалось влияние ультрафиолетовых лучей на микрофлору и состав виноматериала. Путем сравнения вариантов источников облучения установлено, что лучшими с точки зрения стерилизации виноматериала в потоке являются кварцевые трубки (ППК-лампа) диаметром 0,27 см. В результате облучения вина в течение 8,5-12 секунд количество жизнеспособных микроорганизмов значительно уменьшалось, но полный летальный эффект наступал уже через 20 секунд облучения. Следует отметить, что рост дрожжевой колонии, высеянной на соко-агаровую питательную среду, был неодинаков. Уже через 1 сутки в контрольном материале образовывались крупные округлые колонии. В опытных образцах размер колоний был небольшим, они появлялись только на 3-4-й день инкубации. Молочнокислые бактерии, окрашенные пиримулином, после обработки ультрафиолетовым светом проявляли лимониевый эффект в виде ярких пятен под лимониевым микроскопом. Дифференциация дрожжевых клеток под люминесцентным микроскопом показала, что живые клетки дрожжей до обработки наблюдались в виде тускло освещенных колец, после обработки ультрафиолетовыми лучами клетки проявляли люминесцентный эффект ярко-желтым светом.
Ультрафиолетовые лучи вызывают глубокие цитологические изменения в дрожжевых клетках и вызывают их разрушение. При наблюдении под фазово-контрастным микроскопом почкующиеся дрожжевые клетки имели четко очерченную оболочку. У них наблюдались темные цитоплазма, ядро и жировые компоненты.
После облучения клетка меняла эллипсоидную форму на круглую, плазма сильно сжималась, отделялась от оболочки, изменялась протоплазма клетки.
Уточнено влияние ультрафиолетовых лучей на химический состав виноматериала (табл. 1). Установлено, что УФ-обработка вина способствует его быстрому созреванию, не создавая окислительного оттенка. Опыт показал, что при обработке вина с разным количеством растворенного кислорода ультрафиолетовыми лучами его концентрация снижается. Это происходит за счет поглощения легкоокисляемых компонентов вина.
В это время окислительно-восстановительный потенциал вина снижается с тенденцией протекания окислительно-восстановительных реакций в сторону восстановления.
Таблица 1. Влияние УФ-обработки на физико-химические особенности вина.
|
№ |
Показатели |
Единица измерения |
До облучения |
После облучения |
После пастеризации при 650С в течение 0,5 часа |
|
1. |
Спиртиуозность |
об% |
11,3 |
11,3 |
11,1 |
|
2. |
Титруемая кислотность |
г/дм3 |
7,6 |
7,6 |
7,4 |
|
3. |
Летучая кислотность |
г/дм3 |
0,48 |
0,48 |
0,65 |
|
4. |
pH |
|
3,40 |
3,40 |
3,42 |
|
5. |
Окислительно-восстановительный потенциал |
mV |
343,0 |
290,0 |
315,0 |
|
6. |
Редукционная способность |
сек |
34,0 |
15,0 |
22,0 |
|
7. |
Альдегиды: |
мг/дм3 |
88,0 |
88,1 |
83,0 |
|
8. |
Азотные вещества: общие аминный аммиачный белочный мелоноидин |
мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 |
260,0 101,0 12,1 14,0 63,0 |
284,0 144,0 11,3 18,0 63,3 |
291,0 108,0 11,5 16,0 75,0 |
Из данных табл. 1 видно, что титруемая кислотность, рН, содержание спирта, летучих кислот, и отдельных органических кислот практически не изменяются при ультрафиолетовом облучении. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в вине накапливаются азотистые вещества главным образом за счет перехода белков и аминокислот из облученных дрожжевых клеток. Под воздействием ультрафиолетовых лучей общее количество альдегидов немного увеличивается.
Газожидкостная хроматография опытных и контрольных образцов показала, что УФ-обработка вина практически не повлияла на содержание летучих веществ.
Номер журнала Вестник науки №1 (82) том 2
Ссылка для цитирования:
Агазаде Я.Э., Аскерова А.Н., Фаталиев Х.К. ПРИГОТОВЛЕНИЕ СОКОВ И ВИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // Вестник науки №1 (82) том 2. С. 1479 - 1500. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/20793 (дата обращения: 24.06.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+