4.2 Исследование процесса стабилизации арбузной бражки в случае кратковременного хранения
Эти примеси были внесены в процессе дозирования спирта-сырца. Полученный в последующем спирт-сырец имел в своем составе ряд веществ первоначально нехарактерных для него. Массовая концентрация практически всех примесей, содержащихся в спирте-сырце, увеличились. В первую очередь, это относится к сложным эфирам ранее не наблюдавшимся: этилвалериату и изоамиацетату, а также появлению изомасляного альдегида.
Таблица 12 - Характер распределения основных летучих примесей в Компонент Сброженный арбузный сок, Крепостью 4,65% Спиртованный арбузный сок, крепостью 8,8% Спирт-сырец,
крепостью
32,4% Ацетальдегид 7,5 13,2 66,4 Метилацетат Нет 0,7 5,9 Изобутираль Нет Нет 0,5 Этилацеталь Нет нет Нет Этилацетат 3,2 2,9 3,2 Метанол Нет 3,4 27 Этилбутират 1,2 1,0 0,8 2-пропанол Нет 0,5 3,8 2-бутанол 6,0 5,1 2,2 1-пропанол 24,0 34,0 88 Неизвестный Нет 0,6 3,8 и-бутанол 6,2 11,2 39 Этилвалериат Нет нет 0,3 и-амилацетат Нет нет 0,4 Диэтоксипентан Нет 0,5 2,2 1-бутанол Нет 0,8 6,2 Мети л-2-бутанол-1 2,3 6,3 37,1 Метил-3-бутанол-1 10,3 24,8 127,8 1-амилол Нет нет Нет 1-гексанол Нет 0,7 5,2 Этилкаприлат Нет нет Нет Неизвестный Нет 0,3 14,8 Фурфурол Нет нет Нет В целом данный прием несущественно отразился на компонентном составе спирта-сырца, и не привел к существенному росту альдегидов и сивушного масла.
Проведенные эксперименты показали, что добавление в сброженный арбузный сок спирта-сырца до крепости 5,65% не обеспечило устойчивости сока к развитию бактерий: через 3-е суток на его поверхности появилась прозрачная пленка уксуснокислых бактерий.
Дозирование сырца до крепости 8,8% обеспечило сохранность сока более 14 суток. Такой режим хранения можно рекомендовать производству.Одним из путей нарушения химического состава сброженного сока при его хранении, вследствие развития микроорганизмов (скисания) является увеличение концентраций ацетальдегида, уксусной кислоты и увеличение количества микроорганизмов. В связи с этим был проведен следующий эксперимент. Хранению в течение 14 суток при температуре 20-25°С подвергали сброженный арбузный сок крепостью 4,58% об и сок, спиртованный сырцом (8,8 %об). В ходе хранения определяли массовую концентрацию ацетальдегида, уксусной кислоты, пробы микроскопировапи. В результате было установлено, что исследуемые компоненты нарастали в контрольной пробе, в опытном образце массовая концентрация указанных веществ практически не изменялась, рисунок 5.
Микроскопированием установлено, что в исходных пробах массовая концентрация уксусных бактерий не превышала 2-4 тыс. кл./см3. При хранении в контрольной пробе наблюдалось увеличение количества клеток, сопровождавшееся образованием колоний и конгломератов. По окончании эксперимента их концентрация составила 35-40 тыс. кл./см3, в то время как опытном варианте количество микроорганизмов увеличилось лишь до 4,5-5 тыс. кл./см3. Таким образом, подспиртовывание сброженного арбузного сока способствовало более длительному хранению и стабилизации его химического состава.
зависимости от концентрации спирта-сырца
? альдегид К ?
уксусная к-та К ?
альдегид опыт ?
уксусная к-та опыт
0
350
300 Продолжительность хранения, сутки
Рисунок 5 - Изменения массовой концентрации ацетальдегида и уксусной кислоты в контрольной (К) и опытной (опыт) пробах
Полученные результаты свидетельствуют о том, что сброженный арбузный сок следует хранить в бескислородных условиях с соблюдением норм, исключающих его обогащение микроорганизмами.
4.3 Влияние различных способов очистки арбузного дистиллята на его химический состав
В связи со специфическим арбузно-огуречным тоном дистиллята была предпринята попытка с помощью сорбентов и химических реагентов, несколько скорректировать аромат будущего напитка. Известные способы очистки спирта условно делят на химические и сорбционные /133/.
Химическая очистка - гидроокись натрия и перманганат калия - содействует освобождению спирта-сырца от примесей, трудно выделяемых методом ректификации. Избыток реагентов нежелателен ввиду побочных эффектов (окисление этилового спирта и другие реакции). Воздействие щелочей (гидроокиси натрия) приводит к омылению сложных эфиров, при этом освобождается спирт, а остаток кислоты образует соль. Свободные кислоты, находящиеся в спирте-сырце, связываются в соли натрия в первую очередь. После этой операции могут быть использованы сорбционные методы с применением активированного угля, ионообменных смол, цеолитов, золы и других веществ. Сорбционные методы очистки позволяют избавиться от трудноуловимых аналитически примесей, однако существенно портящих вкус и аромат спиртов/133,180,181/.Как показали результаты исследований компонентного состава, представленные в предыдущих разделах, в дистилляте содержится достаточно большое количество кислот. Поэтому перед повторной перегонкой в ряде вариантов была осуществлена сначала нейтрализация кислот, а затем омыление эфиров. Для этого применяли гидроокись натрия. Через 8 часов проводили повторную сгонку.
Были исследованы следующие варианты способов предварительной очистки спирта-сырца:
1 - перегонка без фракционирования; 2 - перед перегонкой проведена нейтрализация кислот; без фракционирования; 3 - перед перегонкой проведены нейтрализация кислот и омыление эфиров; без фракционирования; 4 - аналогично варианту 3 и дополнительно обработка активированным углем; 5 - спирт-сырец в качестве сравнения до перегонки.
Результаты влияния способов предварительной очистки спирта-сырца на химический состав дистиллята приведены в таблице 13.
Сопоставляя полученные данные, можно отметить, что обработка спирта-сырца перед повторной сгонкой щелочью привела к исчезновению кислот и значительной части сложных эфиров. Влияние на количество высших спиртов оказалось несущественным. Применение сорбента позволило значительно изменить концентрации всех примесей.
В качестве сильного сорбента примесей известен активированный угль, который давно и широко используют для обработки сортировок в производстве водок /33/.
Таблица 13 - Влияние предварительной обработки на химический состав спирта-сырца, (мг/дм3б.с.) Номер Альдегиды Сивушное Эфиры Свободные варианта масло кислоты 1 124 2892 312 748 2 133 2922 286 12 3 121 2912 И 0 4 74 2413 6 0 5 155 3229 355 957 Активированные угли представляют собой пористые сорбенты с сильно развитой удельной поверхностью, адсорбируют летучие примеси спиртов, благодаря капиллярной конденсации паров на поверхности переходных пор.
В результате экспериментов выявлено, что обработка активированным углем предварительно нейтрализованного спирта-сырца приводила к уменьшению концентрации альдегидов на 50%, сивушного масла на 20%.
Кроме того, такое воздействие вызывало почти полное исчезновение исходного аромата и потерю плодовой специфики. Применение химического реагента - гидроокиси натрия - обеспечило удаление кислот и частично эфиров, но практически не оказывало влияния на органолептическую характеристику. Дальнейшее дозирование щелочи и омыление сложных эфиров способствовало исчезновение арбузного запаха и способствовало появлению только огуречного тона с парфюмерным оттенком, что не благоприятно сказывалось на органолептической оценке. Таким образом, для очистки и улучшения качества спирта-сырца можно рекомендовать технологию обработки соответствующую варианту 4, однако такой прием приводит к потере его специфического аромата, что может оказаться нежелательным при производстве напитка.