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

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.

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.