Investigation of the formation of volatile impurities and organic acids during the joint fermentation of grain and apple raw materials

Abstract

В работе оценена перспектива получения дистиллятов и спирта при совместной переработке зернового и фруктового сырья. В качестве зернового сырья применяли пшеницу, которая выступала в качестве источника углеводов в смеси. В качестве фруктового сырья использовали яблоки наиболее распространённых в центральной части России сортов: Антоновка, Гольден, Богатырь. Яблочное сырье в данном случае позволяло придать дистиллятам оригинальные вкусоароматические характеристики. Предварительно были получены раздельные замесы: измельченного зерна пшеницы с гидромодулем 1:3 и яблок с гидромодулем 1:0,5. Полученные замесы раздельно подвергали водно-тепловой и ферментативной обработке с применением комплекса ферментных препаратов. Для проведения эксперимента зерновое и яблочное сусло, полученное на первом этапе исследований, смешивали в различных соотношениях: от 25 до 75 %. Зерновое и яблочное сусло в необходимом соотношении смешивали непосредственно перед началом брожения. По результатам сбраживания определяли основные параметры зрелой бражки. Было выявлено, что углеводы во всех вариантах практически полностью ассимилированы дрожжами, но при увеличении доли яблочного сусла наблюдается закономерное снижение выхода спирта в конечном продукте. При анализе бражки на содержание органических кислот отмечено высокое содержание яблочной и лимонной кислот в вариантах 1, 3 и 4. В полученных образцах дистиллятов определен состав летучих примесей методом газовой хроматографии. В первом варианте наблюдается критически высокое содержание метанола (1,9 % об.), что связано с высоким содержанием пектина в яблочном сырье. В остальных вариантах состав летучих примесей приближается к нормируемым показателям. В ходе дегустационной оценки полученных образцов дистиллята отмечено, что в вариантах 1, 3 и 4 присутствуют ярко выраженный аромат и привкус яблок. В результате проведенных работ показана возможность получения дистиллятов с оригинальными органолептическими показателями, которые соответствуют существующим требованиям безопасности на подобную продукцию. The work evaluates the prospects for obtaining distillates and alcohol through the joint processing of grain and fruit raw materials. Wheat was used as a grain raw material, which acted as a source of carbohydrates in the mixture. Apples of the most common varieties in the central part of Russia were used as fruit raw materials: Antonovka, Golden, Bogatyr. In this case, apple raw materials made it possible to impart original flavor and aromatic characteristics to the resulting distillates. Previously, a batch was obtained: crushed wheat grain, with a hydromodulus of 1:3 and apples with a hydromodulus of 1:0.5. The resulting individual batches were subjected to separate water-heat and enzymatic treatment using a complex of enzyme preparations. To conduct the experiment, grain and apple wort obtained at the first stage of research were mixed in various ratios from 25 to 75 %. Grain and apple wort, in the required ratio, were mixed immediately before the start of fermentation. Based on the fermentation results, the main parameters of the mature mash were determined. It was found that carbohydrates in all variants are almost completely assimilated by yeast, but with an increase in the proportion of apple wort, a natural decrease in the yield of alcohol in the final product is observed. When analyzing the mash for the content of organic acids, a high content of malic and citric acids was noted in options 1, 3 and 4. In the resulting samples of distillates, the composition of volatile impurities was determined by gas chromatography. In the first option, a critically high methanol content is observed (1.9 % vol.), which is associated with the high pectin content in apple raw materials. In other options, the composition of volatile impurities approaches the standardized values. During the tasting assessment of the distillate samples obtained, it was noted that in options 1, 3 and 4 there is a pronounced aroma and taste of apples. As a result of the work carried out, the possibility of obtaining distillates with original organoleptic characteristics that meet existing safety requirements for such products has been shown.