Preview

Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология

Расширенный поиск

Исследование биохимического состава плодов яблони Южного Прибайкалья и продуктов виноделия, сброженных на древесной щепе

https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-722-736

Полный текст:

Аннотация

Целью данной работы являлось исследование биохимического состава плодов яблонь, произрастающих в Южном Прибайкалье, и определение качественных характеристик яблочного вина, полученного брожением на древесной щепе в условиях сверхвысокой концентрации дрожжей. Определены основные физико-химические показатели и суммарное содержание фенольных соединений соков шести сортов яблони. Методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии в плодах яблок сорта Красноярский снегирек определено содержание макро- и микроэлементов (Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Zr, Pb и Ba). Из макроэлементов в наибольшем количестве найден К (0,762 %), в меньшем количестве содержится Fe (0,006 %). Показано повышение качественных характеристик яблочного виноматериала при брожении на щепе в условиях сверхвысокой концентрации дрожжей. Окислительно-восстановительный потенциал стал ниже на 80 мВ. Дегустационная оценка возросла на 0,7 балла. Интенсивность окраски снизилась на 0,392 нм, оттенок изменился на 0,3 нм. Методом ВЭЖХ-УФ-МС исследовано изменение состава фенольных соединений в процессе брожения сока. В соках и виноматериале идентифицированы фенольные соединения, относящиеся к фенолкарбоновым кислотам (производным ароматических углеводородов), производным дигидрохалконов, флаван-3-олов и флавонолов. Показано снижение содержания общего количества фенольных соединений при брожении на щепе по отношению к контролю более чем в 3 раза. Подтверждено увеличение скорости брожения сусла на 72 ч. Доказана возможность получения соков с повышенной физиологической ценностью и белых малоокисленных вин из зимостойких сортов яблонь Южного Прибайкалья.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Об авторах

Г. C. Гусакова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Гусакова Галина Семеновна, к.c-х.н., доцент, кафедра химии и пищевой технологии им. профессора В.В. Тутуриной, Институт высоких технологий 

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83



Н. П. Супрун
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Супрун Наталья Петровна, аспирант, кафедра химии и пищевой технологии им. профессора В.В. Тутуриной, Институт высоких технологий

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83



М. А. Раченко
Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН
Россия

Раченко Максим Анатольевич, к.б.н., заведующий оранжереей

664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132



А. Н. Чеснокова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Чеснокова Александра Николаевна, к.х.н., заведующая лабораториями, кафедра химии и пищевой технологии им. профессора В.В. Тутуриной

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83



Е. В. Чупарина
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН
Россия

Чупарина Елена Владимировна, к.х.н., старший научный сотрудник

664033 г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а



А. И. Немчинова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Немчинова Алена Игоревна, аспирант, кафедра химии и пищевой технологии им. профессора В.В. Тутуриной, Институт высоких технологий

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83



С. С. Макаров
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Макаров Святослав Станиславович, магистрант, Институт высоких технологий

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83



Список литературы

1. Вечер А.С., Юрченко Л.А. Сидры и яблочные игристые вина (химия и технология). М.: Пищевая промышленность. 1976. 134 с.

2. Агеева Н.М. Стабилизация виноградных вин: теоретические аспекты ипрактические рекомендации: монография. Краснодар: СевероКавказский зональный науч.-исслед. ин-т садоводства и виноградарства Россельхозакадемии, 2007. 251 с.

3. Древова С.С., Гураль Л.С., Ткаченко Д.П. Оптимальные методы оценки белковых помутнений игристых вин // Пищевая наука и технология. 2015. Т. 9. N 2. С. 56–63.

4. Pocock K.F., Waters E.J. Protein haze in bottled white wines: how well do stability tests and bentonite fining trials predict haze formation during storage and transport? // Australian Journal of Grape and Wine Research, 2006. Vol. 12. Issue 3. P. 212–220. https://doi.org/10.1111/j.1755-0238.2006. tb00061.x

5. Muhlack R.A., O’Neill B.K., Waters E.J., Colby C.B. Optimal conditions for controlling hazeforming wine protein with bentonite treatment: investigation of matrix effects and interactions using a factorial design // Food and Bioprocess Technology. 2016. Vol. 9. Issue 6. P. 936–943. https://doi.org/10. 1007/s11947-016-1682-5

6. Lambri M, Dordoni R, Silva A, De Faveri DM. Odor-active compound adsorption onto bentonite in a model white wine solution. Chem. Eng Trans. 2013;32:1741–1746. https://doi.org/10.3303/ACOS1311021

7. Marangon M., Luchetta M., Duan D., Stockdale V.J., Hart A., Rogers P.J., et al. Protein removal from a Chardonnay juice by addition of carrageenan and pectin // Australian Journal of Grape and Wine Research. 2012. Vol. 18. N 2. P. 194–202. https://doi.org/10.1111/j.1755-0238.2012.00187.x

8. ГержиковаВ.Г., АникинаН.С., ПогореловД.Ю., Червяк С.Н., Михеева Л.А. Оценка эффективности поликомпонентных сорбентов методом ранжирования // Научные труды Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства. 2015. Т. 8. С. 243–248

9. Rice-Evans C.A., Miller N.J., Paganga G. Structure – Antioxidant activity relationships of flavonoids and phenolic acids // Free Radical Biology and Medicine. 1996. Vol. 20. N 7. P. 933–956. https://doi.org/10.1016/0891-5849(95)02227-9

10. Piazzon A., Vrhovsek U., Masuero D., Mattivi F., Mandoj F., Nardini M. Antioxidant activity of phenolic ac-ids and their metabolites: synthesis and antioxidant properties of the sulfate derivatives of ferulic and caffeic acids and of the acyl glucuronide of ferulic acid // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012. Vol. 60. N 50. P. 12312–12323. https://doi.org/10.1021/jf304076z

11. Ferreira I.C.F.R., Barros L., Abreu R.M.V. Antioxidants in wild mushrooms // Current Medicinal Chemistry. 2009. Vol. 16. N 2. P. 1543–1560. https://doi.org/10.2174/092986709787909587

12. Alves M.J., Ferreira I.C.F.R., Froufe H.J.C., Abreu R.M.V., Martins A., Pintado M. Antimicrobial activity of phenolic compounds identified in wild mushrooms, SAR analysis and docking studies // Journal of Applied Microbiology. 2013. Vol. 115. N 2. P. 346–357. https://doi.org/10.1111/jam.12196

13. Yagasaki K., Miura Y., Okauchi R., Furuse T. Inhibitory effects of chlorogenic acid and its related compounds on the invasion of hepatoma cells in culture // Cytotechnology. 2000. Vol. 33. N 1-3. P. 229–235.

14. Heleno S.A., Ferreira I.C.F.R., Calhelha R.C., Esteves A.P., Martins A., Queiroz M.J.R.P. Cytotoxicity of Coprinopsis atramentaria extract, organic acids and their synthesized methylated and glucuronate derivatives // Food Research International. 2014. Vol. 55. P. 170–175. https://doi.org/10. 1016/j. foodres.2013.11.012

15. ДенисенкоТ.А., ВишникинА.Б., ЦыганокЛ.П. Спектрофотометрическое определение суммы фенольных соединений в растительных объектах с использованием хлорида алюминия, 18-молибдодифосфата и реактива Фолина – Чокальтеу // Аналитика и контроль. 2015. Т. 19. N 4. С. 373–380. https://doi.org/10.15826/analitika. 2015.19.4.012

16. Дейнека В.И., Соломатин Н.М., Дейнека Л.А., Сорокопудов В.Н., Макаревич С.Л. Яблоки с красной мякотью как источник антоцианов // Химия растительного сырья. 2014. N4. С. 163–168. https://doi.org/10.14258/jcprm.201404205

17. Степанова Н.Ю., Богатырев А.Н. Техно логическая оценка пригодности разных сортов яблок и малины для производства вина // Пищевая промышленность. 2015. N 8. С. 12–15.

18. Eisele T.A., Drake S.R. The partial compositional characteristics of apple juice from 175 apple varieties // Journal of Food Composition and Analysis. 2005. Vol. 18. N 2–3. P. 213–221.

19. Раченко М.А., Шигарова А.М., Макарова Л.Е. Различия в количестве фенольных соединений в плодах яблонь, выращенных в Предбайкалье // Вестник ИрГСХА. 2016. N72. С. 17–21.

20. Гусакова Г.С., Раченко М.А. Перспективы промышленного использования зимостойких сортов яблони Южного Прибайкалья // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2016. N 5. С. 52–56.

21. ГусаковаГ.С., РаченкоМ.А., Евстафьев С.Н. Перспективы промышленной переработки семечковых культур Южного Прибайкалья: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. 156 с.

22. ГусаковаГ.С., Чеснокова А.Н., Супрун Н.П., Коваль А.Н., Кузьмин А.В. Изменение состава фенольных соединений в процессе брожения яблочного сока на древесной щепе // Фенольные соединения: свойства, активность, инновации: сборник научных статей по материалам X Международного симпозиума «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты»; отв. ред. Н.В. Загоскина (Москва, 14–19 мая 2018 г.). М.: PRESS-BOOK.RU, 2018. C. 434-438

23. ГусаковаГ.С., ЧесноковаА.Н., Кузьмин А.В. Физико-химические показатели и состав фенольных соединений сока из яблок, культивируемых в Прибайкалье // Химия растительного сырья. 2018. N 2. С. 97–104. https://doi.org/10.14 258/jcprm.2018023294

24. Пат. № 2648165, Российская Федерация. МПК C12G 1/00. Способ производства яблочного столового вина / Г.С. Гусакова, С.Н. Евстафьев, Н.П. Супрун; патентообладатель ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет; заявл. 22.09.2017: опубл. 22.03.2018, Бюл. № 9.

25. Методы технологического контроля в виноделии / под ред. В.Г. Гержиковой; 2-е изд., перераб. и доп. Симферополь: Таврида, 2009. 304с.

26. Dibois M., Gilles K.A., Hamilton Y.K., Rebers P.A., Smith F. Colometric method for determination of sugars and related substances // Analytical Chemistry. 1956. Vol. 28. P. 350–356. https://doi.org/ 10.1021/ac60111a017

27. Singleton V.L., Orthofer R., Lamuela-Raventos R.M. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of FolinCiocalteu Reagent // Methods in Enzymology. 1999. Vol. 299. P. 152–178. https://doi.org/10.1016/S00 76-6879(99)99017-1

28. Alberto M.R., Rinsdahl C.M.A., de Nadra M.M.C. Antimicrobial effect of polyphenols from apple skins on human bacterial pathogens // Electronic Journal of Biotechnology. 2006. Vol. 9. N 3. P. 205–209. https://doi.org/10.4067/S0717-345820 06000300006

29. Barcenilla J., Estrella I., Gomez-Cordoves C., Hermandez T., Hernandez L. The influence of yeasts on certain nonvolatile components of wine // Food Chemistry. 1989. Vol. 31. N 3. P. 177–187. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.09.073

30. Suárez B., Álvarez Á.L., García Y.D., del Barrio G., Picinelli-Lobo A., Parra F. Phenolic profiles, antioxidant activity and in vitro antiviral properties of apple pomace // Food Chemistry. 2010. Vol. 120. N 1. P. 339–342. https://doi.org/10.1016/j.foodchem. 2009.09.073

31. Kunz T., Chesnokova A., Wietstock P., Lutsky V., Methner F.-J. Acylphloroglucinol glucoside from hops: isolation, identification and haze-activity // Brewing Science. 2012. Vol. 65. Issue 7. P. 65–71.

32. Fernandez de Simon B., Perez-Ilzabe J., Hernandez T., Gomez-Gordoves C., Estrel I. HPLC Study of the Efficiency of Extraction of Phenolic Compounds // Chromatographia. 1990. Vol. 30. N 1-2. P. 35–37.

33. ПанасюкА.Л., Кузьмина Е.И., Егорова О.С. Изменение содержания органических кислот при производстве плодовых напитков и вин // Пиво и напитки. 2014. N 2. С. 36–38.

34. Иванченко К.В., Мухтаров Р.Я. Влияние изменения фенольно-кислотного показателя яблочного сусла на качественные показатели сидра газированного полуигристого // Научные труды Южного филиала Национального университета биоресурсов и природопользования Украины «Крымский агротехнологический университет». Серия: Технические науки. 2011. N 138. С. 113–119

35. Кишковский 3.Н., Мержаниан А.А. Технология вина. М.: Легкая и пищевая пром-сть. 1984. 504 с.

36. Loyola E., Martin-Alvarez P.J., Herraiz T., Reglero G., Herraiz M. A contribution to the study of the volatile faction in distillates of wines made from Muscat grapes (Pisco) // Zeitschrift für LebensmittelUntersuchung und Forschung. 1990. Vol. 190. Issue 6. P. 501–505.

37. Manjarrez A., Llama M. Quantification of the volatile components of tequilas andmezcalsby gas chromatography // Rev. Soc. Quim. Mex. 1969. Vol. 13. P. 1–5.

38. Ли Э., Пигготт Дж. Спиртные напитки: Особенности брожения и производства; пер. с англ. под общ. ред. С.Л. Панасюка. СПб.: Профессия, 2006. 552 с.

39. Siebert K.J., Carrasco A., Lynn P.Y. Formation of Protein−Polyphenol Haze in Beverages // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1996. Vol. 44. Issue 8. P. 1997−2005. https://doi.org/10. 1021/jf950716r

40. Rezk BM, Haenen GR, van der Vijgh WJ, Bast A. The antioxidant activity of phloretin: the disclosure of a new antioxidant pharmacophore in fla vonoids. Biochemical and biophysical research communications. 2002;295(1):9–13. https://doi.org/ 10.1016/s0006-291x(02)00618-6

41. Роговский В.С., Матюшин А.И., Шимановский Н.Л. Перспективы применения препаратов кверцетина для профилактики и лечения атеросклероза // Международный медицинский журнал. 2011. Т. 17. N 3. С. 114–118.


Для цитирования:


Гусакова Г.C., Супрун Н.П., Раченко М.А., Чеснокова А.Н., Чупарина Е.В., Немчинова А.И., Макаров С.С. Исследование биохимического состава плодов яблони Южного Прибайкалья и продуктов виноделия, сброженных на древесной щепе. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019;9(4):722-736. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-722-736

For citation:


Gusakova G.S., Suprun N.P., Rachenko M.A., Chesnokova A.N., Chuparina E.V., Nemchinova A.I., Makarov S.S. Study of the biochemical composition of fruits of the Southern Baikal apple tree and its wine products fermented on wood chips. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2019;9(4):722-736. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-722-736

Просмотров: 47


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-2925 (Print)
ISSN 2500-1558 (Online)