Исследование влияния эффектов низкочастотного ультразвука на процессы сбраживания виноматериалов

Исследование влияния эффектов низкочастотного ультразвука на процессы сбраживания виноматериалов

Автор: Попова Наталия Викторовна, Сонавайн Шириш, Абдуллина Альфия Рушановна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг

Статья в выпуске: 1 т.7, 2019 года.

Бесплатный доступ

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.

Еще

Низкочастотный ультразвук, виноматериалы, процессы сбраживания

Короткий адрес: https://sciup.org/147233264

IDR: 147233264   |   DOI: 10.14529/food190109

Список литературы Исследование влияния эффектов низкочастотного ультразвука на процессы сбраживания виноматериалов

  • 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://terrawine.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. Касьянов, 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 Acoustics. - 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 malolactic fermentation of Tempranillo Rioja wines: Influence on microbial, physicochemical and sensorial quality / Lucía González-Arenzanaa, Javier Portua, Noelia Lópezb et al. // Innovative Food Science and Emerging Technologies. - 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 fermentation-relevant 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. Low-frequency 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 Series, Volum 6 Wine Analysis. - 1988. - P. 219-257.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp