Влияние условий приготовления сусла из зерна пшеницы и жмыха черной смородины на процессы метаболизма дрожжей и спиртового брожения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью расширения ассортимента конкурентоспособных спиртных напитков, обладающих оригинальными органолептическими свойствами и обеспечивающих эффективное импортозамещение. Полученные ранее результаты по применению жмыха черной смородины в технологии приготовления зерно-фруктового сусла выявили сложности совместной переработки сырьевых составляющих и показали необходимость их раздельной подготовки с последующим соединением на стадии осахаривания и протеолиза. Практически отсутствуют данные о влиянии особенностей биохимического состава зерно-фруктового сусла на рост и метаболизм дрожжевых клеток. Цель исследований состояла в разработке условий совместной переработки зерна пшеницы и жмыха черной смородины для получения сусла, обеспечивающего повышение эффективности процессов генерации дрожжей, синтеза этанола и летучих метаболитов. Предварительная подготовка жмыха для достижения поставленной цели предусматривала обработку ферментами ксиланолитического действия с последующей пастеризацией и подщелачиванием до рН 4,5. Использование ферментированного жмыха (рН 4,5) при совместном приготовлении сырьевых компонентов пшенично-черносмородинового сусла способствовало снижению его вязкости в 1,7 раза, увеличению концентрации растворимых углеводов с 22,0 до 25,1 %, повышению содержания фенольных веществ практически в 2 раза. Особенности состава пшенично-черносмородинового сусла оказали положительное воздействие на процессы метаболизма дрожжей и спиртового брожения, что привело к увеличению выхода спирта на 22…27 %, снижению уровня образования вторичных метаболитов на 10…17 %, в основном благодаря снижению синтеза высших спиртов. Одновременно возросла концентрация сложных эфиров (на 29…38 %), которые могут влиять на появление оригинальных оттенков в аромате и вкусе дистиллятов. Разработана принципиальная схема комплексной переработки зерна пшеницы и черносмородинового жмыха в технологии зерно-фруктовых дистиллятов с оригинальными свойствами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. М. Серба

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи

Автор, ответственный за переписку.
Email: serbae@mail.ru

доктор биологических наук, член-корреспондент РАН

Россия, Москва

Е. Р. Крючкова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи

Email: serbae@mail.ru

аспирант

Россия, Москва

Л. В. Римарева

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи

Email: serbae@mail.ru

доктор технических наук, академик РАН

Россия, Москва

Н. И. Игнатова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи

Email: serbae@mail.ru
Россия, Москва

М. Б. Оверченко

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи

Email: serbae@mail.ru

кандидат технических наук

Россия, Москва

Е. Н. Соколова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии – филиал Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи

Email: serbae@mail.ru

кандидат биологических наук

Россия, Москва

Список литературы

  1. Причко Т. Г., Дрофичева Н. В. Использование перспективных сортов смородины черной в формировании продуктов лечебно-профилактического назначения // Инновации и продовольственная безопасность. 2019. Т. 26. № 4. С. 109–116. doi: 10.31677/2311-0651-2019-26-4-109-116.
  2. Биологическая ценность плодов и ягод российского производства / М. Ю. Акимов, В. В. Бессонов, В. М. Коденцова и др. // Вопросы питания. 2020. Т. 8. № 4. С. 220–232. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10055.
  3. Современные предпосылки для комплексной переработки ягод черной смородины / В. М. Коденцова, Д. В. Рисник, Е. М. Серба и др. // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54. № 3. С. 621–632. doi: 10.21603/2074-9414-2024-3-2525.
  4. Enhancement of Biological Properties of Blackcurrants by Lactic Acid Fermentation and Incorporation into Yogurt: A Review / R. Kowalski, E. Gustafson, M. Carroll, et al. // Antioxidants (Basel). 2020. Vol. 9. No. 12. Р. 1194. URL: https://www.mdpi.com/2076–3921/9/12/1194 (дата обращения: 13.08.2024). doi: 10.3390/antiox9121194.
  5. Захаров В. Л., Зубкова Т. В. Влияние добавок ягод на качество и сохранность творога // Вестник КрасГАУ. 2022. Т. 182. № 5. С. 200–205. doi: 10.36718/1819-4036-2022-5-200-205.
  6. Profiles of Volatile Compounds in Blackcurrant (Ribes nigrum) Cultivars with a Special Focus on the Influence of Growth Latitude and Weather Conditions/ A. Marsol-Vall, M. Kortesniemi, S. T. Karhu, et al. // J Agric Food Chem. 2018. Vol. 66. No. 28. Р. 7485–7495. doi: 10.1021/acs.jafc.8b02070.
  7. Comparison of volatile compounds and sensory profiles of alcoholic black currant (Ribes nigrum) beverages produced with Saccharomyces, Torulaspora, and Metschnikowia yeasts / N. M. Kelanne, B. Siegmund, T. Metz, et al. // Food Chem. 2022. Vol. 370. Р. 131049. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814621020550 (дата обращения: 11.02.2025). doi: 10.1016/j.foodchem.2021.131049.
  8. К вопросу о целесообразности использования ягод черной смородины для получения оригинальных зерно-фруктовых дистиллятов / Л. В. Римарева, Е. М. Серба, Е. Н. Соколова и др. // Пищевая промышленность. 2023. № 5. С. 61–63. doi: 10.52653/PPI.2023.5.5.017.
  9. Использование вторичных ресурсов ягодного сырья в технологии кондитерских и хлебобулочных изделий / И. А. Бакин, А. С. Мустафина, Е. А. Вечтомова и др. // Техника и технология пищевых производств. 2017. Т. 45. № 2. С. 5–12. doi: 10.21179/2074-9414-2017-2-5-12.
  10. Дрофичева Н. В., Причко Т. Г. Функциональные продукты питания с использованием компонентов вторичного сырья сокового производства // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018. Т. 3. № 80. C. 134–139. doi: 10.20914/2310-1202-2018-3-134-139.
  11. Биотехнологические аспекты получения зерно-фруктового сусла из пшеницы и жмыха черной смородины / Е. М. Серба, Е. Н. Соколова, Л. В. Римарева и др. // Пищевые системы. 2024. Т. 7. № 4. C. 551–559. doi: 10.21323/2618-9771-2024-7-4-551-559.
  12. Bioaccessibility of Antioxidants in Blackcurrant Juice after Treatment Using Supercritical Carbon Dioxide / U. Trych, M. Buniowska, S. Skąpska, et al. // Molecules. 2022. Vol. 27. No. 3. Р. 1036. URL: https://www.mdpi.com/1420–3049/27/3/1036 (дата обращения: 15.09.2024). doi: 10.3390/molecules27031036.
  13. Biological activities, therapeutic potential, and pharmacological aspects of blackcurrants (Ribes nigrum L): A comprehensive review / A. Ejaz, S. Waliat, M. Afzaal, et al. // Food Sci Nutr. 2023. Vol. 11. No. 10. Р. 5799–5817. doi: 10.1002/fsn3.3592.
  14. By-Products of Fruit and Vegetables: Antioxidant Properties of Extractable and Non-Extractable Phenolic Compounds / Y. Zeng, W. Zhou, J. Yu, et al. // Antioxidants (Basel). 2023. Vol. 12. No. 2. Р. 418. URL: https://www.mdpi.com/2076–3921/12/2/418 (дата обращения: 19.10.2024). doi: 10.3390/antiox12020418.
  15. Fractionation and characterisation of dietary fibre from blackcurrant pomace / K. Alba, W. Macnaughtan, A. P. Laws, et al. // Food Hydrocolloids. 2018. Vol. 81. Р. 398–408. doi: 10.1016/j.foodhyd.2018.03.023.
  16. Reißner A. M., Rohm H., Struck S. Sustainability on Bread: How Fiber-Rich Currant Pomace Affects Rheological and Sensory Properties of Sweet Fat-Based Spreads // Foods. 2023. Vol. 12. No. 6. Р. 1315. URL: https://www.mdpi.com/2304–8158/12/6/1315 (дата обращения: 16.01.2025). doi: 10.3390/foods12061315.
  17. Blackcurrant pomace from juice processing as partial flour substitute in savoury crackers: Dough characteristics and product properties / C. Schmidt, I. Geweke, S. Struck, et al. // International Journal of Food Science & Technology. 2018. Vol. 53. No. 1. Р. 237–245. doi: 10.1111/ijfs.13639.
  18. Разработка технологии производства снэков на основе ягод черной смородины (Ribes nigrum) / Н. В. Макарова, Д. Ф. Игнатова, Е. А. Васильева и др. // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019. Т. 81. № 3. С. 158–167. doi: 10.20914/2310-1202-2019-3-158-167.
  19. The Effect of Fruit and Berry Pomaces on the Growth Dynamics of Microorganisms and Sensory Properties of Marinated Rainbow Trout / M. Roasto, M. Mäesaar, T. Püssa, et al. // Microorganisms. 2023. Vol. 11. No. 12. Р. 2960. URL: https://www.mdpi.com/2076–2607/11/12/2960 (дата обращения: 04.04.2024). doi: 10.3390/microorganisms11122960.
  20. Подбор рас дрожжей для сбраживания фруктовой мезги, предназначенной для дистилляции / Л. А. Оганесянц, В. А. Песчанская, Е. В. Дубинина и др. // Пиво и напитки. 2017. № 6. С. 26–30.
  21. Volatile Profile of Mead Fermenting Blossom Honey and Honeydew Honey with or without Ribes nigrum / G. Chitarrini, L. Debiasi, M. Stuffer, et al. // Molecules. 2020. Vol. 25. No. 8. Р. 1818. URL: https://www.mdpi.com/1420–3049/25/8/1818 (дата обращения: 07.02.2025). doi: 10.3390/molecules25081818.
  22. Phenolic Compound Profiles in Alcoholic Black Currant Beverages Produced by Fermentation with Saccharomyces and Non-Saccharomyces Yeasts / N. Kelanne, B. Yang, L. Liljenbäck, et al. // J Agric Food Chem. 2020. Vol. 68. No. 37. Р. 10128–10141. doi: 10.1021/acs.jafc.0c03354.
  23. Общая фармакопейная статья: ОФС.1.2.3.0022.15 Определение аминного азота методами формольного и йодометрического титрования. URL: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia-projects/izdanie-13/1/1-2/1-2-3/1-2-3-22/?vers=778 (дата обращения: 24.04.2024).
  24. Инструкция по технохимическому и микробиологическому контролю спиртового производства / В. А. Поляков, И. М. Абрамова, Г. В. Полыгалина и др. // М: Дели принт. 2007. 480 с.
  25. Денисенко Т. А., Вишникин А. Б., Цыганок Л. 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. № 4. С. 373–380. doi: 10.15826/analitika.2015.19.4.012.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние способа приготовления пшенично-черносмородинового сусла на показатели процесса спиртового брожения (различия между величинами, отмеченными одинаковыми буквенными индексами, статистически не значимы при р < 0,05).

Скачать (58KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Состав летучих метаболитов и органических кислот, синтезированных при сбраживании пшеничного и пшенично-черносмородинового сусла (различия между величинами, отмеченными одинаковыми буквенными индексами, статистически не значимы при р < 0,05).

Скачать (69KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Принципиальная схема приготовлении зерно-фруктового сусла (I способ – совместная подготовка сырьевых составляющих; II способ – раздельная подготовка зернового замеса и ферментированного жмыха).

Скачать (181KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025