Технологические приемы переработки винограда

К приоритетным направлениям развития пищевой промышленности относится совершенствование технологических приемов переработки ягод винограда и вторичных продуктов их переработки. Природно-климатические условия Чеченской Республики благоприятны для выращивания винограда с высокими технологическими качествами, что способствовало интенсивному развитию виноградарской отрасли. Успешно реализована республиканская целевая программа «Развитие виноградарства в Чеченской Республике на 2011;2013 годы».

Важным источником биологически активных веществ (БАВ) являются выжимки и семена ягод винограда, которые содержат значительное количество незаменимых веществ. Выжимки винограда позволяют получать виннокислую известь, винную кислоту, виноградное масло, энокраситель, растительную муку и пектин.

Объектами исследований служили семена из ягод винограда, выращиваемых в Чеченской Республике — Первенец Магарача и Негро. Для оценки качественных характеристик сырья были использованы современные методики исследований, применяемые в Чеченском государственном университете. Содержание солей винной кислоты проводили с помощью осаждения спирто-эфирной смесью с дальнейшим титрованием осадка NaOH.

Содержание кальциевых солей винной кислоты определяли манганометрическим методом. Идентификацию фракций белков и аминокислот в образцах осуществляли с помощью способа капиллярного электрофореза на приборе «Капель — 105 М», липидов — методом Сокслета, жирнокислотного состава, витаминов А, D и E — методом газожидкостной хроматографии.

Натуральный виноградный сок относится к числу наиболее востребованной продукции в большинстве стран мира. Однако применяемая в настоящее время технология получения виноградного сока не всегда гарантирует получение высококачественной продукции. При промышленной переработке винограда образуется значительное количество вторичных ресурсов [1−3].

К числу не до конца решенных проблем относится эффективное удаление из виноградного сока и виноматериалов кристаллических осадков винного камня. Они представляют собой преимущественно кислую калиевую соль винной кислоты, которая, несмотря на то, что обладает определенной пищевой ценностью, затрудняет проведение технологических процессов и существенно ухудшает товарный вид продукта и делает его непригодным для реализации.

Главным условием получения высококачественных продуктов питания является то обстоятельство, чтобы с момента уборки винограда до его переработки проходило не более 4 ч. В связи с тем, что производство виноградного сока является сезонным, перерабатывающие предприятия размещаются вблизи виноградников. Виноград, доставленный на переработку с помощью автотранспорта (в специальных контейнерах или тележках), проходит инспекционные процедуры. Способ извлечения сока из винограда существенно влияет в дальнейшем на качество продукта.

Более качественный сок получают из самотечного сусла, выделенного из мезги разрушенных валками ягод винограда. Полученные после отжима сока выжимки являются вторичными продуктами переработки ягод винограда.

Разработан оригинальный способ удаления солей винной кислоты (детартрации) из виноградного сока с помощью гранулированного твердого диоксида углерода. Способ разработан с участием соискателя Подшиваленко Н. С. и заключается в образовании искусственных центров кристаллообразования с помощью микрогранул твердого диоксида углерода [4].

На переработку поступал виноград, выращиваемый в Чеченской Республике Первенец Магарача и Негро. Виноград подвергался мойке, инспекции, измельчению, прессованию [5]. Полученный сок фильтровался на перлитовых и металлокерамических фильтрах, проходил стадию СО₂-детартрации, пастеризовался и фасовался горячим розливом в тару.

Другими объектами исследований были виноградные выжимки, семена и кожица ягод винограда, образующиеся при переработке винограда.

Способом флотации разделяли полученные виноградные выжимки на семена и кожицу.

Мука из виноградных семян является противотоксическим средством при интоксикации химическими препаратами. Из-за высокого содержания витамина Р, мука из виноградных семян способствует процессам кроветворения и влияет на свертывающую систему крови.

Отличительной особенностью приведенной схемы от существующих в настоящее время, является удаление калиевых солей винной кислоты способом газожидкостной детартрации. В состав винного камня обычно входит гидротартрат калия KC₄H₅O₆ и тартрат калия K₂C₄H₄O₆. Выделенный из виноградного сока винный камень содержит в основном кислый виннокислый калий — 83%, виннокислый кальций — 9% и 8% других веществ. Вино-каменную кислоту получают обработкой винного камня минеральными кислотами. Такая кислота содержит 2 асимметрически структурноодинаковые атомы С:

Lформа винной кислоты мезоформа винной кислоты.

L-винная кислота представляет собой оптический антипод d-винной кислоты, по физическим и химическим свойствам вполне сходна с d-винной кислотой, но вращает плоскость поляризации света влево.

В таблице 1 приведено содержание виноградных выжимок, семян и кожицы, образующихся при переработке ягод винограда.

Таблица 1. Содержание дополнительных сырьевых ресурсов при переработке ягод винограда.

При определении химического состава семян винограда установлено содержание ценных ненасыщенных щ -6 и щ -3 и полиненасыщенных жирных Автором усовершенствована технология получения СО₂-экстрактов из выжимок, кожицы и семян ягод винограда, основанная на уникальной способности жидкого и флюидного диоксида углерода извлекать из сырья в неизменном виде комплекс биологически активных веществ.

Исследован аминокислотный состав СО₂-шрота семян винограда сорта Первенец Магарача (рисунок).

Аминокислотный состав СО₂-шрота семян винограда сорта Первенец Магарача Экспериментальным путём установлены параметры содержания влаги, белка и липидов в семенах. Установлено, что содержание влаги в семенах сорта Первенец Магарача равно 6,57%, а в семенах сорта Негро — 5,62%, белка в обоих сортах составляет 60%, масличность — 30- 31%.

Как видно из представленных данных, в СО₂-шроте семян винограда сравнительно высокое содержание незаменимых аминокислот Способом газожидкостной СО₂-экстракции предложено извлекать из кожицы красного винограда ценные компоненты. В частности установлено, что в 1 г СО₂-экстракта содержится от 50 до 100 мкг ресвератроламощного природного антиоксиданта, превосходящего по своей активности в-каротин в 4 -5 раз, витамин Е — в 50 раз, витамин С — в 20 раз. Известны кардиопротекторные свойства ресвератрола. Его ингибирующие свойства основаны на образовании в организме супероксида аниона и перекиси водорода.

Содержание ресвератрола в СО₂-экстракте из кожицы красного винограда определено с помощью ВЭЖХ по методике Рылиной Е. В. [6].

Выявлены максимумы поглощения циси трансресвератрола при длинах волн 215−310 нм с использованием жидкостного хроматографа с диодноматричным детектированием (рисунок).

УФ-спектр раствора ресвератрола из СО₂-экстракта кожицы ягод красного винограда СО₂-экстракт получали из кожицы красного сорта винограда Негро, позднего срока созревания. Выход кожицы из выжимок винограда (влажностью 51%) составил 46%. Их насыпная масса составила 340 г/дм³, плотность 1,1 г/см³. Для получения СО₂-экстракта из сухой кожицы красного винограда использовали экстракционную установку ООО «Компания Караван», любезно предоставленную президентом этой фирмы Н. Н. Латиным.

В таблице 2 описаны пути использования СО₂-экстрактов в качестве лечебно-профилактических средств и их стоимость. С учетом результатов ранее выполненных исследований подготовлены рекомендации по использованию СО₂-экстрактов и других продуктов переработки ягод винограда в парфюмерно-косметической и хлебопекарной промышленности [7−9].

Таблица 2. Рекомендации по использованию СО₂-экстрактов.

СО2-экстракты из сухих виноградных выжимок, семян и кожицы ягод красного винограда высоко востребованы в промышленности.

Усовершенствована структурная схема получения осветленного виноградного сока с использованием способа СО₂-детартрации. Разработана аппаратурно-технологическая схема переработки винограда. Изучен химический состав семян ягод винограда, районированного в Чеченской Республике. Установлено содержание ресвератрола в СО₂-экстракте из кожицы красного винограда. Определен аминокислотный состав СО₂-шрота семян винограда сорта Первенец Магарача.

• 1. Касьянов Г. И., Тагирова П. Р., Подшиваленко Н. С. Технологии получения и применения продуктов комплексной переработки ягод винограда (монография). Краснодар: Экоинвест, 2012. -156с.
• 2. Бодякова А. В., Христюк В. Т. Черненко Е.И. О путях совершенствования технологии комплексной переработки вторичных ресурсов виноделия //Индустрия напитков, 2012, № 3. -С.14−15.
• 3. Христюк В. Т. Теоретическое обоснование и разработка инновационных технологий производства вин и напитков с использованием физико-химических технологических приемов. Диссерт. в виде научн. докл. д-ра техн. наук Краснодар: КубГТУ, 2013. -52с.
• 4. Тагирова П. Р., Бредихина В. А., Подшиваленко Н. В. Обогащение колбасного фарша белково-липидным продуктом из семян винограда. В сб. трудов междун. научно-технич. конф. «Инновационные технологии в мясопереработке: оборудование, технологии, менеджемент». Краснодар, 26−30 сентября 2011 г. С.130−132. С.155−156.
• 5. Христюк В. Т., Тагирова П. Р. Перспективы СО₂-обработки ягод винограда, вина и виноградных выжимок. В сб. материалов междун. научно-практ. конф. «Экологически безопасные энергосберегающие технологии хранения и переработки сырья растительного и животного происхождения». Часть V. — Краснодар, 2001. — С.47−50.
• 6. Рылина Е. В. Определение индикаторных фенольных соединений нефлавоноидной природы в лекарственном и пищевом растительном сырье методом ВЭЖХ. Автореф. дис. канд. фарм. наук. М., 2010. — 24с.
• 7. Аралина А. А. Анализ и оптимизация технологического процесса извлечения флавоноидов из виноградных выжимок /А.А. Аралина, М. А. Селимов, В. В. Садовой //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. -2012. — № 2. — С. 55−57.
• 8. Лосева Н. В. Разработка новых видов косметических средств на основе использования продуктов переработки винограда. Автореф. дис. к.т.н. Краснодар: КубГТУ, 2013. — 26с.
• 9 Fetisova, A.N. Vegetable CO₂-extracts Qualitative and Quantitative Characteristics. In VIII International congress «Phytopharm — 2004»: Mikkeli (Finland), 2004; pp. 716−720.