Аннотация

Для расширения ассортимента алкогольных напитков на основе дистиллятов перспективным является использование новых видов сырья, в том числе хлебопекарных отходов. Объективных методов оптимизации рабочих параметров дистилляции с учетом особенностей биохимического состава исходного сырья не существует. Целью исследования являлась разработка методологии оптимизации режимных параметров дистилляции при использовании новых видов сырья.
Объектами исследования являлись дистилляты, полученные из промышленных образцов отходов хлебопекарного производства. Переменные факторы на стадии дистилляции: скорость дистилляции от 5 до 17 см³/мин, степень подкисления сусла рН 6,0–2,0. Состав и массовую концентрацию летучих компонентов определяли методом газовой хроматографии. Органолептическая оценка была проведена группой экспертов.
По результатам однофакторных экспериментов было показано, что скорость дистилляции и степень подкисления сброженного сусла влияют на изменение концентрации отдельных летучих компонентов в дистилляте. Расчет коэффициентов парной корреляции позволил выделить наиболее значимые параметры: массовую концентрацию 1-пропанола и фенилэтилового спирта и этиллактата, сумму энантовых эфиров, отношение суммы энантовых эфиров к сумме сложных эфиров, отношение концентрации этиллактата и суммы энантовых эфиров, соотношение концентраций изобутанола и 1-пропанола. Среди выбранных показателей рассчитали коэффициенты линейной парной корреляции. На основе анализа расчетных данных была построена регрессионная модель влияния отдельных параметров на дегустационную оценку. Методом определения экстремумов функции двух переменных установили оптимальные рабочие параметры процесса дистилляции: рН 4,4 ± 0,2, скорость 9,5 ± 1,0 см³/мин.
Разработанная методика предусматривает следующую последовательность операций: установление значимости предлагаемого переменного фактора, выбор параметров оценки на основе результатов однофакторных экспериментов, определение взаимодействия и разработка регрессионной модели процесса. Этот метод может быть использован для расчета оптимальных технологических параметров дистилляции при переработке других видов сырья.

Ключевые слова

Алкогольные напитки, дистилляты, режимы дистилляции, скорость дистилляции, степень подкисления, оценка качества дистиллята

Вклад авторов

Авторы в равной степени участвовали в подготовке и написании статьи.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Статья подготовлена в рамках выполнения исследований по государственному заданию № 05852019-001 Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Piggott JR, Conner JM. Whiskies. In: Lea AGH, Piggott JR, editors. Fermented beverage production. New York: Springer; 2003. pp. 239–262. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-0187-9_11
2. Heller D, Eimfalt D. Reproducibility of fruit spirit distillation processes. Beverages. 2022;8(2). https://doi.org/10.3390/beverages8020020
3. Darıcı M, Bergama D, Cabaroglu T. Effect of triple pot still distillation on the volatile compositions during the Rakı production. Journal of Food Processing and Preservation. 2019;43(6). https://doi.org/10.1111/jfpp.13864
4. Korzenszky P, Barátossy G, Székely L, Géczi G. A case study comparing distillation technologies for plum palinka production. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2020;14:1191–1199. https://doi.org/10.5219/1472
5. Spaho N. Distillation techniques in the fruit spirits production. In: Mendes M, editor. Distillation – Innovative applications and modeling. IntechOpen; 2017. https://doi.org/10.5772/66774
6. Szambelan K, Nowak J, Szwengiel A, Jeleń H. Comparison of sorghum and maize raw distillates: Factors affecting ethanol efficiency and volatile by-product profile. Journal of Cereal Science. 2020;91. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.102863
7. Heller D, Roj S, Switulla J, Kolling R, Einfalt D. Tackling foam-based process disruptions in spirit distillation by thermal energy input adaptations. Food and Bioprocess Technology. 2022;15(3):821–832. https://doi.org/10.1007/s11947-022-02785-5
8. Douady A, Puentes C, Awad P, Esteban-Decloux M. Batch distillation of spirits: experimental study and simulation of the behaviour of volatile aroma compounds. Journal of the Institute of Brewing. 2019;125(2):268–283. https://doi.org/10.1002/jib.560
9. Krikunova LN, Meleshkina EP, Vitol IS, Dubinina EV, Obodeeva ON. Grain bran hydrolysates in the production of fruit distillates. Foods and Raw Materials. 2023;11(1):35–42. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2023-1-550
10. Xiang X-F, Lan Y-B, Gao X-T, Xie H, An Z-Y, Lv Z-H, et al. Characterization of odor-active compounds in the head, heart, and tail fractions of freshly distilled spirit from Spine grape (Vitis davidii Foex) wine by gas chromatography-olfactometry and gas chromatography-mass spectrometry. Food Research International. 2020;137. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109388
11. Tian T-T, Ruan S-L, Zhao Y-P, Li J-M, Yang C, Cao H. Multi-objective evaluation of freshly distilled brandy: Characterisation and distribution patterns of key odour-active compounds. Food Chemistry: X. 2022;14. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2022.100276
12. Esteban-Decloux M, Dechatre J-C, Legendre P, Guichard H. Double batch cider distillation: Influence of the recycling of the separated fractions. LWT. 2021;146. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111420
13. Оганесянц Л. А., Панасюк А. Л., Рейтблат Б. Б. Теория и практика плодового виноделия. М.: Развитие, 2012. 393 с.
14. García-Llobodanin L, Senn T, Ferrando M, Güell C, López F. Influence of the fermentation pH on the final quality of Blanquilla pear spirits. International Journal of Food Science and Technology. 2010;45(4):839–848. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02206.x
15. Оганесянц Л. А., Песчанская В. А., Ободеева О. Н. Влияние подкисления на содержание летучи компонентов в сброженном сусле из топинамбура // Пиво и напитки. 2018. № 1. 36–38. https://elibrary.ru/YREZQT
16. Panfilov VA. Synergetic approach to agro-industrial technologies of the future. Food Processing: Techniques and Technology. 2020;50(4):642–649. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-4-642-649
17. Kurakin MS, Ozherel’eva AV, Motyreva OG, Krapiva TV. A new approach to the development of food products. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(3):434–448. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-3-434-448
18. The hard bread [Internet]. [cited 2022 Sep 15]. Available from: https://plus.rbc.ru/news/5b0309107a8aa9185dd2e978
19. Didikov AE. Order and features of the organization of industrial environmental monitoring at the enterprises of the baking industry. Scientific Journal of NIU ITMO. Series Economics and Environmental Management. 2020;(1):95–102. (In Russ.). https://doi.org/10.17586/2310-1172-2020-13-1-95-102
20. Making a crust: Tesco to use unsold bread in new products. [Internet]. [cited 2022 Sep 15]. Available from: https://www.theguardian.com/environment/2019/jul/06/making-a-crust-tesco-to-use-unsold-bread-in-new-products
21. Анализ фактического состояния отходов хлебопекарного производства и определение критериев отнесения отходов классу опасности для окружающей среды / В. В. Мартиросян [и др.] // Хлебопечение России. 2018. № 2. С. 10–14. https://elibrary.ru/XYJYXR
22. Волохова Л. Т., Степанова В. Д., Волохова М. Н. Разработка методики производственного экологического контроля обращения с отходами на хлебопекарных и макаронных предприятиях // Хлебопродукты. 2018. № 7. С. 51–53. https://elibrary.ru/XSVXJJ
23. Крикунова Л. Н., Песчанская В. А., Захаров М. А. Минеральный состав возвратных отходов хлебопекарного производства // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2018. Т. 49. № 2. С. 25–29. https://elibrary.ru/XPUKVN
24. Крикунова Л. Н., Дубинина Е. В. Исследование белкового комплекса возвратных отходов хлебопекарного производства // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2018. Т. 53. № 6. С. 63–66. https://elibrary.ru/YOGISD
25. Крикунова Л. Н., Песчанская В. А., Захаров М. А. Исследование процесса получения сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства // Пиво и напитки. 2018. № 3. С. 20–23. https://elibrary.ru/YKWCXR
26. Brochet F, Dobourdieu D. Wine descriptive language supports cognitive specificity of chemical senses. Brain and Language. 2001;77(2):187–196. https://doi.org/10.1006/brln.2000.2428