національний ІНСТИТУТ винограду і вина “Магарач”

БАЙЛУК Сергій Іванович

УДК 663.31.001.76 (043.3)

Удосконалення технології ВИРОБНИЦТВА СИДРУ

05.18.07 – технологія продуктів бродіння

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Ялта – 2007

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у Націо-нальному інституті винограду і вина “Магарач” Укра-їнської академії аграрних наук (УААН) та в Інституті агроекології УААН

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, член–кореспондент УААН,

Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки

Луканін Олександр Сергійович,

Інститут агроекології УААН, лабораторія моніторингу

сировинних ресурсів для виноробства, завідувач

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

макаров ОЛЕКСАНДР СЕМЕНОВИЧ,

Національний інститут винограду і вина “Магарач”,

лабораторія ігристих вин, завідувач

кандидат технічних наук

мацко ОЛЕКСАНДР Петрович,

ЗАТ “Київський завод шампанських вин “Столичний”,

директор

Провідна установа: Національний університет харчових технологій

Міністерства освіти і науки України (м. Київ),

кафедра біотехнології продуктів бродіння, екстрактів і напоїв

Захист відбудеться 15 травня 2007 року о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 53.365.02 у Національному інституті винограду і вина “Магарач” за адресою: 98600, АР Крим, м. Ялта, вул. Кірова, 31.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного інституту винограду і вина “Магарач” за адресою: 98600, АР Крим, м. Ялта, вул. Кірова, 31.

Автореферат розіслано 14 квітня 2007 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук,

старший науковий співробітник В.А. Бойко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У багатьох країнах світу (Англія, Франція, Іспанія, Німеччина, США, Австра-лія та ін.) понад тисячу років із яблук традиційно виробляють сидр – натуральний слабоал-когольний гігієнічний напій. Обсяги його світового виробництва становлять понад 90 млн. дал/рік.

Вітчизняне плодово–ягідне виноробство, на відміну від досвіду провідних країн, у всі часи і донині зорієнтоване на виробництво комерційних низькоякісних міцних ординарних вин. На сві-товому ринку такі вина є неконкурентоспроможними. Столові вина та сидр, які в Україні виробля-ли лише впродовж 1960–80–х рр. у кількості 3–5 % обсягу плодово–ягідних вин, нині відсутні.

Традиційною сировиною для виробництва сидру в світі є спеціальні технічні сидрові сорти яблук (A.G.H. Lea, 1995). Саме їх використання є особливим фак-тором форму-вання якості напоїв. Для характеристики та відбору сортів яблук для сидру у країнах його класичного виробництва існують спеціаль-ні вимоги, зокре-ма висока масова концентрація фенольних речовин (в соку вище 2,0 г/дм3 – О.С. Вечер, 1976, З.М. Кишковський, 1963, A.G.H. Lea, 1995, G. Warcolliere, 1928).

У колишньому СРСР, на відміну від інших країн, розвиток вітчизняного садів-ництва у всі часи було спрямовано на селекцію та культивування сортів яблук пере-важно для споживання плодів у свіжому вигляді та зберігання (так звані столові та десертні сорти). При цьому, характеристику та визначення напряму їхнього використання проводили за органолептичними властивостями плодів. Досліджень, спрямованих на виведення спеціальних технічних сортів яблук для виноробства за хімічним складом, аналогічно до сидрових яблук, у садівництві не проводили.

На необхідності використання для плодових вин і сидрів спеціальних технічних сортів яблук наголошували вітчизняні вчені: О.С. Вечір, К.І. Дебу, З.М. Кишковсь-кий, М.М. Запромєтов, О.М. Литовченко, М.О. Мехузла, М.К. Моги-лянський, О.Л. Панасюк, Л.П. Симиренко, О.І. Трофімов, С.Т. Тюрин, Ф.В. Цереві-тинов, Л.О. Юрченко та ін. Однак, при технологічній оцінці сортів яблук для виноробства в колишньому СРСР так і не було враховано вимоги до спеціальних сидрових сортів яблук у світі та якість традиційних сидрів (англійські, французькі та ін.).

За останні 20–30 років у світі набуло істотного поширення виробництво концентрованих яблучних соків (КС) та їх використання у виробництві сидру (A.G.H. Lea, 1995). У різних країнах існують різні вимоги до максимальної кількості КС: в Англії і Росії – до 100 % загального обсягу сировини, у Франції – до 50 %, у Німеччині та в Україні – лише для забезпечення кондицій по цукру. Але вплив КС на якість сидру, порівняно з буряковим цукром, в Україні не досліджували.

У зв’язку з цим, розроблення вітчизняної класифікації сортів яблук на основі їхнього хіміч-ного складу, проведення технологічної оцінки наявних в Україні сортів яблук на придатність для виробництва сидру та, на її основі, удосконалення вітчизняної технології виробництва сидру є ак-туальним і стратегічно важли-вим для виробництва сидру в Україні та забезпечення його конкурен-тоспроможності на світовому ринку, особливо у зв’язку з можливим вступом країни до СОТ.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано згідно з програмою Національного інституту винограду і вина “Мага-рач” № 25 “Виноробство” (затв. Президією УААН, протокол № 17 від 07.12.2000) та Інституту агроекології УААН: “Теоретично обґрунтувати і розробити практичні заходи щодо екологобезпечного використання природно–ресурсного потенціалу агроландшаф-тів з метою забезпечення сталого розвитку аграрного виробництва і покращання якості умов життя людини” (державний реєстраційний номер 0101U003298).

Мета дослідження. Удосконалення технології виробництва сидру на основі технологічної оцінки наявної в Україні сировинної бази яблук.

Завдання дослідження:

- розроблення на основі вимог до традиційної сировини для виробництва сидру вітчизняної класифікації сортів яблук за їх хімічним складом;

- проведення класифікації сортів яблук, що вирощують у промислових насадженнях України, та їх технологічної оцінки щодо придатності для використання у виробництві сидру;

- картування регіонів вирощування найпридатніших для сидру сортів яблук;

- проведення класифікації видів яблук Malus і кребів із колекційних насаджень Інституту садівництва УААН та їх технологічної оцінки щодо придатності для використання у подальшій селекції вітчизняних сидрових сортів яблук;

- відбір, технологічна оцінка та розробка параметрів і режимів використання рослинної таніномісткої сировини як джерела фенольних речовин у вітчизняних сидрах;

- оптимізація хімічного складу сидрів, виготовлених з використанням рослинної таніномісткої сировини;

- розробка параметрів і режимів використання концентрованих яблучних соків як сировини та як підсолоджувача у виробництві сидру;

- удосконалення вітчизняної нормативної бази з виробництва сидру в Україні.

Об’єкт дослідження – технологія виробництва сидру.

Предмет дослідження – техноло-гічна оцінка наявних в Україні сортів яблук для використання у виноробстві та розробка способу виробництва сидру на основі використання рослинної таніномісткої сировини і вітчизняних концентрованих яблучних соків.

Методи дослідження – загальноприйняті та модифіковані методи аналізу органолептич-них і фізико–хімічних показників яблук, концентрованих яблучних соків, сусла, сидрових матеріалів та їх стабільності. Математична обробка даних – з використанням сучасних комп’ютерних програм.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено вітчизняну класифіка-цію сортів яблук на основі їхнього хімічного складу як новий методологічний підхід до характеристики сортів яблук в Україні та оцінки їхньої придатності для викорис-тання у виробництві сидру; науково обґрунтовано доцільність підвищення масової концентрації фенольних речовин і зниження масової концентрації титрованих кис-лот у сидрах, виготовлених із наявної в Україні сировини; визначено рослинну тані-номістку сировину з підвищеним вмістом фенольних речовин (виноградне гребеневе сусло та деревина дуба подрібнена), придатну для виробництва сид-ру, та оптимальні умови її використання (кількість, температура, спільне викорис-тання та ін.); встановлено оптимальні масові концентрації фенольних речовин (1,0–1,2 г/дм3), титрованих кислот (6,0–7,0 г/дм3) та їхні співвідношення (5,3–6,7) у сидрах, виготовлених з використанням рослинної таніномісткої сировини; обґрунтовано максимальну кількість концентрованих яблучних соків (50 % загального обсягу сировини) при їх використанні як сировини у виробництві сидру, а також доціль-ність заміни ними бурякового цукру для забезпечення кондицій напою. Наукову новизну роботи підтверджено 8 деклараційними патентами України.

Практичне значення одержаних результатів. На основі розробленої вітчизняної класифікації сортів яблук проведено технологічну оцінку і класифікацію 42 основних сортів яблук, що вирощують в Україні, на придатність для виробництва сидру та визначено відсутність серед них таких, що відповідають вимогам до традиційних сидрових сортів; визначено та рекомендовано сорти яблук з наявного в Україні сортименту, найпридатніших для виробництва сидру, а також види яблук Malus і креби з генофонду Інституту садівництва УААН – для використання у подальшій селекції вітчизняних сидрових сортів яблук; розроблено для садівників і селекціонерів “Рекомендації щодо створення в Україні сировинної бази спеціальних технічних сортів яблук для виробництва плодово–ягідних вин, сидрів і кальвадосів” та для виноробів – “Пропозиції щодо доповнень ГОСТу 27572–87 “Яблоки свежие для промпереработки. Технические условия” вимогами до яблук як сировини для виробництва сидру і кальвадосу”; розроблено технологію виробництва сидру з наявної в Україні сировини на основі використання рослинної таніномісткої сировини та концентрованих яблучних соків, нормативну документацію (ТУ і ТІ) на цю технологію та проведено її приймальні випробування на ВАТ “Агропромислова група “Закарпатський сад”” (смт. Королево Закарпатської обл.). Розраховано очікуваний економічний ефект від виробництва сидру як нового виду продукції (330 грн./1000 пляшок). Розроблено Національний стан-дарт України ДСТУ “Сидри. Загальні технічні умови”, до якого включено результати досліджень, зокрема спосіб виробництва сидру з використанням рослинної таніно-місткої сировини та регламентованої кількості концентрованих яблучних соків.

Особистий внесок здобувача полягає у проведенні патентно–інформаційних досліджень і аналізі особливостей технологій та стану виробництва сидру в світі й в Україні, формуванні напряму досліджень, плануванні і проведенні експерименталь-них робіт, аналізі та узагальненні отриманих даних, формуванні висновків і реко-мендацій, підготовці матеріалів досліджень до публікації, заявок на винаходи, розробці нормативної документації на сидр – ДСТУ “Сидри. Загальні технічні умови” та ТУ і ТІ на технологію його виробництва. Особистий внесок здобувача при виконанні дисертаційної роботи становить не менше 80 %.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень було представлено на Міжнародній науково–практичній конференції “Проблеми та перспективи ство-рення і впровадження нових ресурсо– та енергоощадних технологій, обладнання в галузях харчової і переробної промисловості” (м. Київ, 19–22.10.1999), Європейсь-кому симпозіумі з переробки яблук (м. Ренн, Франція, 16–18.03.2005), Міжнародній науково–практичній конференції “Сучасні напрями розвитку технології алкоголь-них і безалкогольних напоїв” (м. Київ, 16–17.05.2006), Міжнародній науково–прак-тичній конференції в рамках Міжнародного конкурсу вин “Ялта. Золотий грифон – 2006” (м. Ялта, 25.07–01.08.2006).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 19 наукових публікації, у т.ч. 7 статей, 3 матеріали наукових конференцій, 8 патентів, 1 рекомендації.

Обсяг і структура дисертаційної роботи – викладена на 112 сторінках дру-кованого тексту, складається з вступу, 4 розділів і висновків та 15 додатків. Список використаних джерел нараховує 176 найменувань, у т.ч. 50 закордонних. Робота містить 34 таблиці та 21 рисунок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

огляд літератури

В огляді наведено стислу інформацію про сучасний стан виробництва сидру в світі, про розвиток вітчизняних садівництва і плодово–ягідного виноробства та про основні причини відсутності сидру в Україні. Розглянуто вплив сортів яблук різного хімічного складу та технологій виробництва сидрів на їх якість. Показано, що одним з головних факторів забезпечення якості сидрів є використання спеціальних техніч-них сидрових сортів яблук, критеріями оцінки яких є показники хімічного складу. Детально охарактеризовано відмінності у хімічному складі сидрових, столових і десертних сортів яблук та особливості технологій їх переробки у різних країнах. Надано інформацію про використання у виробництві сидру концентрованих яблучних соків та їх хімічний склад.

На основі аналізу літературних джерел зроблено висновок про необхідність розробки вітчизняної класифікації сортів яблук, проведення технологічної оцінки наявних в Україні сортів яблук на придатність для виробництва сидру та, на її основі, удосконалення вітчизняної технології виробництва сидру.

матеріали і методи досліджень

Структурну схему, яка відображає основні напрями досліджень і взаємозв'язок етапів рішення поставлених завдань, представлено на рис. 1.

Розробку вітчизняної класифікації сортів яблук проводили за хімічним складом наявних в Україні сортів на основі вимог до сировини для виробництва сидру.

Матеріалами досліджень були: сорти яблук (Malus domestica Borkh.), які вхо-дять до “Каталогу сортів рослин, придатних для поширення в Україні” та вирощу-ють у промислових садах, види яблук Malus і креби з генофонду Інституту садів-ництва УААН, рослинна таніномістка сировина (РТС), у т.ч. гребеневе сусло (ГС), отримане пресуванням гребенів винограду, та деревина дуба подрібнена і спеціаль-но оброблена (ДДП), освітлені й неосвітлені концентровані яблучні соки, вироблені на вітчизняних підприємствах, сидрові матеріали, виготовлені зі свіжих та концент-ро-ваних яблучних соків та з їх купажів, у т.ч. з використанням ГС і ДДП. Обробку яблучних соків та виготовлених з них сидрових матеріалів проводили алюмокрем-неземом АК–50А у комплексі з желатином, а ГС – бентонітом.

У роботі використовували стандартизовані методи аналізу фізико–хімічних по-казників матеріалів досліджень. Окрім них, масову концентрацію фенольних речо-вин у свіжих соках визначали за модифікованим перманганатометричним методом Левенталя–Нейбауера (A.G.H. Lea, 1978), який використовують у міжнародній кла-сифікації сортів яблук при їх технологічній оцінці. Органолептичну оцінку сидрів проводили за 10–ти бальною, сидрових матеріалів – за 8 бальною шкалою. Стабіль-ність сидрових матеріалів до колоїдних та кристалічних помутнінь визначали за до-помогою тестів на схильність до цих помутніть (В.Г. Гержикова, 2002).

Дослідження проводили із застосуванням методів багатофакторного плануван-ня експеримен-ту. Достовірність отриманих результатів забезпечувалась проведен-ням дослідів у трьох повторен-нях. Побудову графіків та діаграм результатів досліджень, а також статистичну обробку бази да-них оптимального хімічного складу сидрових матеріалів проводили з використанням комп’ютера.

результати досліджень та їх обговорення

Класифікація і технологічна оцінка наявних в Україні сортів яблук для ви-робництва сидру. У результаті проведених досліджень хімічного складу 42 сортів яблук визначено, що більшість з них накопичують: цукрів 7,6–11,1 г/100 см3, кислот – 5,2–8,2 г/дм3, фенольних речовин – 0,4–1,1 г/дм3. Виходячи з вимог до сировини для виробництва сидру в світі, досліджені сорти яблук було розподілено на типи (табл. 1): до кислого типу було віднесено 33 сорти (78,6 %), до солодкого – 9 (21,4 %), до гірко–кислого та гірко–солодкого типів не було віднесено жодного.

Отримані результати технологічної оцінки наявних в Україні сортів яблук свід-чать про відсутність серед них традиційних сидрових сортів яблук (гірко–солодкий та гірко–кислий типи) та про спрямування вітчизняного садівництва на селекцію й культивування сортів яблук кислого і солодкого типів з кисло–солодким смаком (столові і десертні сорти) для споживання плодів у свіжому вигляді й для зберігання. При цьому, значна частка сортів яблук кислого типу (до 80 %) побічно свідчить про проблему підвищеної кислотності вітчизняних плодово–ягідних вин і сидрів, яку донині вирішують не поширеним у світі способом біологічного кислотозниження, а шляхом розбавлення соків водою з подальшим додаванням бурякового цукру та спирту–ректифікату, що різко знижує якість і біологічну цінність готової продукції.

У зв’язку з тим, що всі досліджені сорти яблук віднесено лише до солодкого та кислого ти-пів, що ускладнює відбір найкращих з них для виробництва сидрів, то для чіткішого їх розподілу за хімічним складом було розроблено вітчизняну класифіка-цію сортів яблук, якою передбачено розподіл цих типів класифікації на підтипи: за масовою концентрацією фенольних речовин – на малотерпкі (менше 1,0 г/дм3) і помірнотерпкі (від 1,0 до 2,0 г/дм3) та за масовою концентрацією кислот – на помірнокислі (від 4,5 до 8,0 г/дм3) і на сильнокислі (понад 8,0 г/дм3) (табл. 1).

Таблиця 1

Класифікація сортів яблук, що вирощують в Україні

Виходячи з необхідності забезпечення у сидровому суслі підвищеної масової концентрації фенольних речовин та помірної – титрованих кислот (A.G.H. Lea, 1995) визначено, що найпридатнішими для виробництва сидрів є сорти помірнотерпкого та помірнокислого підтипів: Антонівка звичайна і кам’яничка, Аскольда, Боровинка, Грушовка московська, Донешта, Едера, Прісцила, Ренет Баумана, Ренет бумажний, Спартан, Теремок, Уманське зимове, Флоріна, Штрейфлінг. Картуванням насаджень цих сортів яблунь в Україні визначено кращі регіони для виробництва сидру: Вінницька, Волинська, Житомирська, Київська, Луганська, Полтавська, Рівненська, Сумська, Харківська, Хмельницька, Чернівецька області.

Класифікація та технологічна оцінка видів яблук Malus і кребів на придат-ність для використання у селекції вітчизняних сидрових сортів яблук. У резуль-таті проведених досліджень хімічного складу 13 видів яблук Malus та кребів, що вирощують у колекційних насадженнях Інституту садівництва УААН, та їх класифікації, встановлено, що 5 з них належать до кислого типу, 6 – до гірко–кислого, 2 – до гірко–солодкого і жодного – до солодкого типу. Саме представники цих двох останніх типів і відібрано як найкращі для використання у подальшій селекції вітчизняних сидрових сортів яблук: креби Нань Шань, Ренетка Єрмолаєва, Сибірський рум'янець (гірко–кислий тип) та види Мalus сaida, Malus dibo, Маlus sie (гірко–кислий тип) і Malus аstringes, Malus sikkemensis (гірко–солодкий тип).

Розробка параметрів і режимів використання рослинної таніномісткої сировини. У зв’язку з тим, що серед наявних в Україні сортів яблук не визна-чено традиційних сидрових сортів, які накопичують високу масову концентрацію фенольних речовин, то з метою її підвищення в сидрах проводили дослідження з використання рослинної таніномісткої сировини.

Відбір РТС, придатної для використання у виробництві сидру, проводили за такими критеріями: висока масова концентрація фенольних речовин; відсутність специфічних аромату, кольору або смаку, які б змінювали органолептичні власти-вості сидру; можливість отримання у значних кількостях; технологічність; невисока ціна тощо. Для відбору було використано представники РТС, зазначені в табл. 2.

У результаті їх досліджень (табл. 2) було встановлено, що, як і передбачалось, дикорослі яблука та груші є найпридатнішими для використання у вироб-ництві сидру. Однак, через невиз-наченість регіонів вирощування та обсягів вироб-ництва в Україні, їх було виключено з подальших досліджень. Майже всі інші зразки РТС також було виключено, але вже через надання напою специфічних кольору, аромату або смаку, які характерні для РТС, але не характерні для сидру.

Найпридатнішими серед досліджених зразків РТС було визнано лише виноградне гребеневе сусло та деревину дуба подрібнену, оскільки лише вони відповідали більшості вимог до РТС, зокрема високій масовій концентрації фенольних речовин, відсутності сторонніх органолептичних власти-востей при використанні у необхідній для сидру кількості та нетривалій витрим-ці на ДДП, можливості отримання у значних кількостях, низькій собівартості тощо.

Технологічну оцінку ГС і ДДП та розробку оптимальних параметрів і режимів їхнього використання у виробництві сидру проводили на основі хімічного складу та орга-нолептичних показників сидрових матеріалів. Критерієм оцінки при цьому було покращення їхньої якості за умов відсутності сторонніх органолептичних властивостей.

Встановлено (рис. 2), що ГС доціль-но додавати у сидрові матеріали до забез-печення масової концентрації фенольних речовин 1,0–1,2 г/дм3, що, у середньому, відповідає 6–8 % (залежно від їхньої концентрації в ГС – 9,0–15,0 г/дм3). При цьому визначено, що сидрові матеріали значно покра-щують свої органолептич-ні властивості – набувають гармонічності, пов-ноти, приємної терпкості, притаманної тра-диційним сидрам. Також визначено, що якість сидрових матеріалів є кращою при додаванні ГС після бродіння, ніж перед ним.

Однією з найважливіших вимог до якості сидру є забезпечення його стабіль-ності впродовж гарантійного терміну зберігання. У зв’язку з тим, що ГС характери-зується високою концентрацією фенольних речовин, а також містить солі винної кислоти, його використання у виробництві сидру може спричинювати виникнення колоїдних і кристалічних помутнінь. Для досліджень було використано стабільні сидрові матеріали та оброблене бентонітом і профільтроване гребеневе сусло.

У результаті проведення тестів на схильність сидрових матеріалів з ГС до колоїдних помутнінь було визначено їхню стабільність впродовж гарантійного терміну зберігання. Також, на основі низької масової концентрації винної кислоти в цих сидрових матеріалах (0,07–0,13 г/дм3 проти 2–5 г/дм3 у виноградних винах), яка унеможливлює утворення винного каменю, та результатів тестів, була визначена їхня стабільність проти кристалічних помутніть.

Іншою РТС, відібраною для експе-риментів з використання у виробництві сидру, є деревина дуба подрібнена (ДДП). Дослідженням впливу ДДП на якість сидрів встановлено, що впродовж витримки спочатку відбувається покращення органолептичних властивостей сидрових матеріалів, зокрема вони набувають гармо-нічності, округлості, повноти, підсилення відчуття яблучних тонів у ароматі і смаку до критичного “моменту”, після якого відбувається поступове погіршення їхньої якості за рахунок появи сторонніх для сидру тонів бочкової витримки (дуба), ви-ра-жених у відчутті ванілі, гвоздики, кокосового горіху та ін. (рис. 3). Саме виз-начення цього “моменту” і є критерієм характеристики ДДП при використанні у ви-робництві сидру. Він залежить від багатьох факторів: виду дуба, кількості ДДП, спів-від-ношення її різних ступенів обробки (термообробки), температури витримки тощо.

З метою розробки параметрів і режимів використання ДДП у виробництві сид-ру проводили її додавання до сидрових матеріалів у кількості від 0,5 до 5,0 г/дм3 з вит-римкою при температурі 14 і 20 С. У результаті експерименту встановлено (рис. 4), що оптимальним для сидру є використання ДДП кількістю від 1,0 до 3,0 г/дм3 з витримкою на ній впродовж 5–2 діб за температури 20 С або 13–3 діб за темпера-тури 14 С, що визначають за формулами (1) і (2).

Y1 = 32,9 е–0,8846*Х1 (для 14 С) (1)

Y2 = 13,087 е–0,7885*Х2 (для 20 С), (2)

де Y1 і Y2 – кількість ДДП для витримування за темпе-ратур 14 і 20 С, г/дм3;

Х1 і Х2 – термін контакту сидрових матеріалів з ДДП за температур 14 і 20 С, діб.

У результаті досліджень інших із зазначених факторів встановлено, що найкращої якості сидрові матеріали набувають при використанні ДДП виду Quercus robur зі співвідношенням її різних ступенів термообробки (натуральної до термообробленої) 5:1 (рис. 5).

Рис. 5. Органолептична оцінка сидрового матеріалу при витримуванні на ДДП різного співвідношення (натуральної до термообробленої)

При дослідженнях придатності ДДП для використання у виробництві сидру спостерігали незначне підвищення масової концентрації фенольних речовин у сид-рових матеріалах (на 30–40 мг/дм3), всупереч істотному підвищенню їх органо-лептичних властивостей. Причиною цього є, насамперед, спосіб виробництва ДДП (О.С. Луканін, 2002), а також малий час контакту ДДП із сидровими матеріалами.

У зв’язку з необхідністю забезпечення масової концентрації фе-нольних речовин у сидрах було досліджено вплив на якість сидрів окремого та спільного використання ГС і ДДП (рис. 6).

Таким чином, у результаті досліджень встановлено доцільність використання у виробництві сидру із наявних в Україні сортів яблук рослинної таніномісткої сировини – спільно гребеневого сусла та деревини дуба подрібненої, що зумовлює істотне покращення органолептичних властивостей готових напоїв, наближуючи їх до традиційних аналогів.

Оптимізація хімічного складу сидрів, виготовлених з використанням РТС. Оптимізацію хімічного складу сидрів проводили на основі оптимальних масових концентрацій фенольних речовин, титрованих кислот та рН. У зв’язку з тим, що, як встановлено, окремі значення цих показників не відображають прийнятні органолептичні властивості (наприклад, висока масова концентрація фенольних речовин при низькій – титрованих кислот, та навпаки), то до зазначених показників було включено кислотно–фенольний показник (співвідношення масової концентрації титрованих кислот до масової концентрації фенольних речовин).

У результаті досліджень було встановлено, що в сидрових матеріалах, виго-товлених з використанням РТС, оптимальний діапазон масових концентрацій фе-нольних речовин становить 1,0–1,2 г/дм3, титрованих кислот – 6,0–7,0 г/дм3, їхніх співвідношень – 5,3–6,7, що графічно представлено на рис. 7.

Математичною обробкою даних залежностей органолептичних властивостей сидрових матеріалів з РТС від їхнього хімічного складу за вищезазначеними показ-никами з використанням критерію Колмогорова–Смірнова встановлено відсутність нормаль-ності розподілу даних та визначено доцільність проведення їх статистичної обробки за непараметричними тестами, які не залежать від нормальності розподілу.

В результаті проведеного регресійного аналізу виведене рівняння, яке визна-чає залежність органолептичної оцінки сидрових матеріалів (за 8–бальною шкалою) від масової концентрації фенольних речовин та кислотно–фенольного показника:

Y = 8,54 + 5,97X1 – 0,76X2 – 3,78X12 + 0,03X22 (3)

де Y – дегустаційна оцінка, бал,

X1 – масова концентрація фенольних речовин, г/дм3,

X2 – кислотно–фенольний показник.

При аналізі рівняння необхідно відзначити, що серед показників хімічного складу сидрових матеріалів, виготовлених з використанням РТС, на їхні органолеп-тичні властивості та оцінку більше впливає масова концентрація фенольних речовин та кислотно–фенольний показник, ніж безпосередньо масова концентрація кислот або рН.

Розробка параметрів і режимів використання концентрованих яблучних соків у виробництві сидру. Концентровані яблучні соки (КС) як напівфабрикат, що виробляють з яблук, є альтернативною сировиною для виробництва сидру. З метою визначення максимальної кількості КС при використанні у виробництві сидру проводили оцінку їхнього впливу на якість сидрових матеріалів за хімічним складом та органолептичними властивостями, зокрема за наявністю в них уварених тонів, властивих КС (утворюються при концентруванні способом вакуумного випарюван-ня). Для експерименту використовували сидрові матеріали, виготовлені зі свіжих соків (СС) і КС, їх купажі та сидрові матеріали, виготовлені із купажів СС та КС, у співвідношеннях 25:75, 50:50, 75:25 (рис. 8).

У результаті досліджень встановлено, що сидрові матеріали, виготовлені безпосередньо з КС (на 100 %), характеризуються цілком прийнятною якістю, схожою на якість сидрових матеріалів, виготовлених зі СС, але відрізняються від останніх слабкішим ароматом та наявністю легких уварених тонів. Зменшення частки КС у купажах сусла або отриманих з КС сидрових матеріалів у купажах сидрових матеріалів (від 100 % до 75 та 50 %) сприяє покращенню якості готового сидру, зокрема зникненню цих сторонніх тонів. Визначено, що оптимальна частка КС або сидрових матеріалів з них у купажах без відчуття уварених тонів становить 50 %. Аналогічний ефект спостерігали в сидрових матеріалах, виготовлених з використанням РТС (рис. 9).

КС використовують також у виробництві сидрів як підсолоджувач для дове-дення напоїв до кондицій за спиртом і цукром. При визначенні впливу КС на якість сидрів, порівняно з буряковим цукром, встановлено, що перші, завдяки збереженню та форму-ванню в напоях яскравішого аромату, повноти смаку та ін., забез-печують кращу типовість готових сидрів, ніж другий, який не надає такого покра-щення органолептичних властивостей, а лише забезпечує необхідну солодкість напоїв.

Таким чином, отримані результати свідчать про доцільність використання концентрованих яблучних соків у виробництві сидру як сировини для забезпечення сталого виробництва напою впродовж року у кількості до 50 % загального обсягу сировини на етапі купажування соків або сидрових матеріалів, а також як підсолоджувача замість бурякового цукру для доведення напоїв до кондицій.

Приймальні випробування розробленої технології виробництва сидру про-водили в 2005 р. на ВАТ “Агропромислова група “Закарпатський сад”” (смт. Коро-ле-во Закарпатської обл.) згідно з вимогами ДСТУ 3973–2000 “Система розроблення та поставлення продукції на виробництво”. У результаті випробувань підтверджено доцільність підвищення в сидрах, виготовлених із наявної в Україні сировини, масо-вої концентрації фенольних речовин за рахунок використання РТС – гребеневого сусла і деревини дуба (органолептична оцінка сидрів підвищилась з 8,2 до 8,42). Також, підтверджено можливість використання до 50 % концентрованих яблучних соків як сировини при вироб-ництві сидру без погіршення якості готових сидрів та доцільність заміни ними бурякового цукру для забезпечення кондицій напоїв.

На основі проведених приймальних випробувань розроблено апаратурно–технологічну схему виробництва сидру із наявної в Україні сировини з використанням РТС та КС (рис. 10).

Рис. 10. Апаратурно–технологічна схема виробництва сидру за удосконаленою технологією:

ВИСНОВКИ

1. На основі аналізу вітчизняної та зарубіжної літератури щодо технологій виробництва сидру в країнах світу й в Україні, виявлено відсутність в нашій країні системного підходу до оцінки та відбору сировини для виноробства, що, в свою чергу, зумовлює недосконалість вітчизняної технології виробництва цього напою.

2. На основі міжнародних вимог до яблук як сировини для виробництва сидру розроблено віт-чизняну класифікацію сортів яблук, якою передбачено розподіл сортів на типи: гірко–солодкі, гір-ко–кислі, солодкі та кислі, при чому, останні два – на підтипи: за масовою концентрацією феноль-них речовин – на малотерпкі (менше 1,0 г/дм3) і помірнотерпкі (від 1,0 до 2,0 г/дм3) та за масо-вою концентрацією кислот – на помірнокислі (від 4,5 до 8,0 г/дм3) і на сильнокислі (понад 8,0 г/дм3).

3. На основі розробленої вітчизняної класифікації сортів яблук, проведе-но технологічну оцінку 42 сортів яблук, що входять до “Каталогу сортів рослин, придатних для поширення в Україні” та вирощують у промислових насадженнях країні, на придатність для використання їх у вітчизняному виробництві сидру. З них 33 сорти віднесено до кислого та 9 – до солодкого типів. Сортів яблук гірко–солодкого та гірко–кислого типів, тобто класичних сидрових сортів, не визначено.

4. Рекомендовано для виробництва сидру використовувати сорти яблук з підвищеною масовою концентрацією фенольних речовин і цукрів та помірною – титрованих кислот (за розробленою класифікацією – помірно-терпкий та помірнокислий підтипи): Антонівка звичайна, Антонівка кам’яничка, Аскольда, Боровинка, Грушовка Московська, Донешта, Едера, Прісцила, Ренет Баумана, Ренет бумажний, Спартан, Теремок, Уманське зимове, Флоріна, Штрейфлінг.

5. На основі розробленої вітчизняної класифікації сортів яблук, проведе-но технологічну оцінку 13 видів яблук Malus та кребів, що вирощують у колекційних насадженнях Інституту садівництва УААН, на придатність для селекції вітчизняних сидрових яблук. Встановлено, що 5 з них належать до кислого типу, 6 – до гірко–кислого, 2 – до гірко–солодкого, і жодного до солодкого типу. Для селекції сидрових яблук рекомендовано використовувати: креби Нань Шань, Ренетка Єрмолаєва, Сибірський рум'янець (гірко–кислі) та види Мalus сaida, Malus dibo, Маlus sieversii (гірко–кислі) і Malus аstringes, Malus sikkemensis (гірко–солодкі).

6. Рекомендовано для під-вищення масової концентрації фенольних речовин у сидрах, виготовлених із наявних в Україні сортів яблук, використо-вувати рослинну таніномістку сировину – виноградне гребеневе сусло спільно з деревиною дуба подрібненою. Визначено оптимальні параметри і режими його використання: витримка сидрових матеріалів на деревині дуба подрібненій виду Quercus robur, що використана у співвідношенні натуральної до термообробленої 5:1 у кількості 1,0–3,0 г/дм3, впродовж 5–2 діб за температури 20 С або 13–3 діб за темпера-тури 14 С та, після цього, додавання гребеневого сусла в кількості 6–8 % до масової концентрації фенольних речовин 1,0–1,2 г/дм3.

7. Визначено оптимальну масову концентрацію фенольних речовин (1,0–1,2 г/дм3), кислот (6,0–7,0 г/дм3) та їх співвідношень (5,3–6,7) у сидрах, виготовлених з використанням рослинної таніномісткої сировини.

8. Визначено оптимальну максимальну кількість концентрованих яблучних со-ків при вико-ристанні як альтернативної сировини у виробництві сидрів – до 50 % загального обсягу соку/сид-рового матеріалу. Також встановлена доцільність їхнього використання як підсолоджувача замість бурякового цукру для забезпечення у напоях кондицій за спиртом та цукром.

9. Розроблено технологію виробництва сидру з наявної в Україні сировини на основі вико-ристання рослинної таніномісткої сировини та концентрованих яблучних соків, нормативну доку-ментацію (ТУ і ТІ) на цю технологію та проведено її приймальні випробування на ВАТ “Агро-промислова група “Закарпатський сад”” (смт. Королево Закарпатської обл.). Розраховано очікува-ний економічний ефект від виробництва сидру як нового виду продукції (330 грн./1000 пляшок).

10. Розроблено “Рекомендації щодо створення в Україні сировинної бази спеціальних технічних сортів яблук для виробництва сидрів і кальвадосів”.

11. Результати досліджень використані при розробці Національного стандарту України ДСТУ “Сидри. Загальні технічні умови”.

Основний зміст роботи викладено в таких публікаціях:

1. Гунько С.М., Байлук С.І. Концентрування фруктових соків // Вісник аграрної нау-ки. – 1998. – № 5 – С. 65–69. (Особистий внесок полягає в обробці даних та підготовці до друку).

2. Луканін О.С., Байлук С.І., Кондратенко Т.Є. Класифікація сортів яблук України для виробництва сидру // Вісник аграрної науки. – 2002. – № 9. – С. 74–79. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних та підготовці до друку).

3. Луканин А.С., Байлук С.И. Сидр: история, состояние и перспективы // Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр. ИВиВ “Магарач”. – Ялта, 2003. – Т. ХХХІІІ. – С. 99–104. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

4. Луканін О.С., Байлук С.І. Технологія виробництва сидру // Аграрна наука – ви-робництву. – Науково–інформаційний бюлетень завершених наукових розробок. – 2005. – № 2. – С. 16. (Особистий внесок – в одержанні, узагальненні даних та підготовці до друку).

5. Луканин А.С., Байлук С.И. Сидр в Украине // Виноделие и виноградарство. – 2005. – № 6. – С. 44–46. (Особистий внесок – в одержанні, обробці даних і підготовці до друку).

6. Байлук С.І., Луканін О.С., Андрієнко Т.О. Використання рослинної таніномісткої сировини при виробництві сидру // Вісник аграрної науки. – 2005. – № 12. – С. 51–57. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

7. Використання деревини дуба при виробництві сидру / О.С. Луканін, С.І. Байлук, Т.В. Кропив-ницька, Г.Г. Бірюкова, О.М. Сидоренко // Наукові праці ОНАХТ. – Одеса, 2006. – Вип. 29, Т. 1. – С. 179–183. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

8. Луканін О.С., Байлук С.І. Рекомендації щодо створення в Україні сировинної бази спеціальних технічних сортів яблук для виробництва плодово–ягідних вин, сидрів і кальвадосів. – К.: Інститут агроекології УААН. – 18 с. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

9. Луканін О.С., Байлук С.І. Використання концентрованих соків та ароматичних речовин плодів у виробництві плодово–ягідних вин та сидрів // Проблеми та перспективи створення і впровадження нових ресурсо– та енергоощадних технологій, обладнання в галузях харчової і переробної промисловості: Матеріали Міжнародної науково–практичної конференції (19–22 жовтня 1999 р.). – К.: УДУХТ, 1999. – С. 65. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

10. Lukanin O., Bayluk S. Cider apples in Ukraine // European symposium on apple processing (16–18.03.2005.). – INRA, Rennes, France, 2005. – Р. 48. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

11. Технологічна оцінка сортів яблук і груш для виробництва вітчизняних сидру і пері / С.І. Байлук, О.С. Луканін, Н.В. Дуднік, Т.В. Кропивницька // Сучасні напрями розвитку технології алкогольних і безалкогольних напоїв: Матеріали 1–ої Між-народної науково–практичної конференції (16–17 травня 2006 р.). – К.: 2006. – С. 37–38. (Особистий внесок – в одержанні, обробці, узагальненні даних і підготовці до друку).

12. Деклараційний патент України на винахід № 35865 А, 6С12G1/00. Спосіб виробництва ігристого сидру / О.С. Луканін, М.Ф. Агафонов, С.І. Байлук, В.В. Луканін, С.І. Висоцька. – № 99010310; Заявл. 20.01.1999; Опубл.16.04.2001, Бюл. № 3. – 3 с.

13. Деклараційний патент України на винахід № 35871 А, 6С12G3/00. Спосіб виробництва шипучого сидру / О.С. Луканін, М.Ф. Агафонов, А.Я. Яланецький, С.І. Байлук, В.В. Луканін, С.І. Висоцька. – № 99010416; Заявл. 26.01.1999; Опубл.16.04.2001, Бюл. № 3. – 4 с.

14. Деклараційний патент України на винахід № 35901 А, 6С12G1/00. Спосіб виробництва ігристого сидру / О.С. Луканін, М.Ф. Агафонов, В.О. Загаруйко, В.М. Єжов, С.А. Кишковська, С.І. Байлук, Р.Р. Нігматулін, О.В. Сичова, В.В. Луканін. – № 99021107; Заявл. 25.02.1999; Опубл.16.04.2001, Бюл. № 3. – 3 с.

15. Деклараційний патент на корисну модель № 4289, 7С12G 3/00. Спосіб виробницт-ва сидру / О.С. Луканін, С.І. Байлук. – № 20040402798; Заявл. 15.04.2004; Опубл. 17.01.2005, Бюл. № 1. – 3 с.

16. Деклараційний патент на корисну модель № 4529, С12G 3/00. Спосіб виробництва сидру / О.С. Луканін, С.І. Байлук, О.М. Сидоренко. – № 20040503978; Заявл. 25.05.2004; Опубл.17.01.2005, Бюл. № 1. – 3 с.

17. Деклараційний патент на корисну модель № 7660, С12G3/00. Спосіб виробництва сидру / С.І. Байлук, О.С. Луканін. – № 20040604757; Заявл. 17.06.2004; Опубл. 15.07.2005, Бюл. № 7. – 3 с.

18. Деклараційний патент на корисну модель № 6737, 7С12G1/00. Спосіб виробництва сидру / О.С. Луканін, С.І. Байлук, О.М. Сидоренко, Т.О. Андрієнко. – № 20041109209; Заявл. 10.11.2004; Опубл.16.05.2005, Бюл. № 5. – 3 с.

19. Деклараційний патент на корисну модель № 6738, 7С12G1/00. Спосіб виробництва сидру / О.С. Луканін, С.І. Байлук, О.М. Сидоренко. – № 20041109210; Заявл. 10.11.2004; Опубл.16.05.2005, Бюл. № 5. – 3 с.

АННОТАЦИЯ

Байлук С.И. Усовершенствование технологии производства сидра. Рукопись.

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.07 – технология продуктов брожения. Национальный институт винограда и вина "Магарач", Ялта, 2007.

Диссертация посвящена усовершенствованию технологии производства сидра на основе технологической оценки и классификации выращиваемых в Украине сортов яблок, а также использования растительного танинсодержащего сырья и отечественных концентрированных яблочных соков.

Одним из наиболее распространенных алкогольных напитков из яблок во многих странах мира является сидр. Традиционным сырьем для его производства являются специаль-ные технические, так называемые сидровые, сорта яблок. Для их характе-ристики и отбора производители сидров используют специ-альную классификацию, предусматривающую оценку сортов по химическому составу.

Отечественное плодово–ягодное виноделие, в отличие от других стран, во все времена было направлено на производство крепких низкокачественных ординарных вин, а не гигиенических столовых вин и сидров, в то же время отечественное садоводство – на сорта яблок для потребления в свежем