Усовершенствование технологии получения коньячных спиртов для производства ординарных коньяков в условиях юга Украины

ОТЧЕТ о научно- исследовательской работе «Усовершенствование технологии получения коньячных спиртов для производства ординарных коньяков в условиях юга Украины»

Реферат

В работе приведены результаты исследования влияния на показатели состава и качество коньячного виноматериала сорта винограда и способы его переработки.

Объектами изучения служили сорта винограда Алиготе, Ркацители, Первенец Магарача, Подарок Магарача, а также сусла, коньячные виноматериалы и коньячные спирты из них. Изучали основные физико-химические показатели сока ягод винограда, исследовали возможность управления качеством коньячных виноматериалов методом его выработки из определенных сортов винограда.

При выполнении работы был проведен анализ состояния проблемы, рассматривалась нынешняя технология приготовления коньячных спиртов. Разработана методика постановки опытов, по их результатам было установлено, что высококачественные коньячные спирты следует вырабатывать только из виноматериалов приготовленных из сусла самотека. Было установлено что, высококачественные спирты пригодные для приготовления марочных коньяков следует готовить из сортов Алиготе и Ркацители, такие спирты имеют приятный цветочно-плодовый аромат характерный для коньячных спиртов, в них накапливается значительно больше альдегидов и эфиров, указующих положительное влияние на качество готового коньяка. Из других сортов винограда мы получили более грубые и менее ароматные коньячные спирты.

Таким образом, в результате проведенного исследования мы сделали вывод что на качество коньячных спиртов влияют сорта винограда из которых они вырабатываются.

Оглавление

Введение

Коньячное производство является одним из ведущих и элитарных производств винодельческой промышленности Украины, так как коньяк всегда пользуется спросом у населения, а его выпуск, относительно выпуска вина виноградного, непрерывно возрастает.

Следовательно, коньячное производство Украины ориентировано на значительный рост выпуска продукции, который должен быть обеспечен путём решения ряда проблем, совершенствованием организационных форм в аспекте интеграции производителей сырья и конечной продукции, широко распространяющейся и подрывающей экономику фальсификацией.

Одним из обязательных условий развития коньячного производства Украины должно быть непременное сохранение и повышение качества продукции, а также снижение энергетических и материальных затрат, для чего необходимы совершенствование существующих и разработка новых технологий и технических решений на всех этапах производства, должное материально - техническое, метрологическое, правовое, а также научное обеспече­ние отрасли.

На сегодняшний день крупнейшими производителями коньяков в Ук­раине по объёму производства являются: Одесский коньячный завод «Шустов» с долей рынка за январь - май 2006 года 22 %, АПФ «Таврия» с долей рынка 15,4 %, Ужгородский коньячный завод - 12,9 %, ОАО «Зеленый гай» -11,3 %, «Алеф-Виналь» - 10,2 %, ЗАО ЗМВК «Коктебель» - 8,3 %, Октябрьский винно коньячный завод - 5,6 %, Симферопольский винзавод - 5,4 %, «Винконцерн» - 3,4 %.

За январь - май 2006 года в Украине было произведено 1 миллион 33 тысячи декалитров коньяка, из которых только около 60 тысяч являются марочными.

Рыночная экономика значительно повышает ответственность в плане производства высококачественной продукции, отвечающей требованиям мировых стандартов.

Качественные показатели коньячного производства зависят от трёх основных факторов: экологических, агробиологических и технологических.

Индустриальные методы возделывания и переработки влияют на качественный состав винограда, а следовательно, и виноматериалов.

Существенное влияние на качество виноматериалов уже на ранней стадии их приготовления оказывают такие факторы, как высокая обсеменённость винограда, а в последствии и вина, микроорганизмами; интенсивность окислительных процессов в соке ягод, начиная с момента уборки и транспортировки винограда, а также другие факторы.

Данная работа посвящена изучению влияния сортов винограда Первенец Магарача, Подарок Магарача, Алиготе, Ркацители, и технологии производства на показатели качества ординарных коньячных спиртов.

Актуальность работы, цели и задачи исследований

Актуальность темы. В формировании качества коньячного спирта большое значение имеют сорта винограда из которых он вырабатывается. В свою очередь химический состав и биохимические свойства коньячных спиртов зависят от ряда факторов: сорта винограда, агроклиматических условий и технологии переработки. В этой связи актуальность проблемы заключается в возможности управления качеством коньячного спирта подбором сортов винограда для его выработки.

Цель работы: Целью работы является исследование влияния сортов винограда на качество коньячного спирта.

При этом решались следующие задачи:

- приготовление коньячных виноматериалов. Анализ их состава и качества;

- сравнительная характеристика химического состава коньячных виноматериалов, приготовленных из различных сортов винограда, по различным технологическим схемам;

Объект исследований: Объектами исследования были сорта винограда Алиготе, Ркацители, Подарок Магарача и Первенец Магарача, а так же виноматериалы приготовленные из них и спирты из опытных виноматериалов.

Новизна и практическая значимость: Впервые получены данные о влиянии сортов винограда Алиготе, Ркацители, Подарок Магарача и Первенец Магарача на качество коньячных виноматериалов и молодых спиртов из них. Разработаны предварительные рекомендации по использованию этих сортов винограда для коньячного производства.

Область применения: Результаты исследований представленные в этой работе, можно применить на коньячных заводах Украины где перерабатываются данные сорта винограда.

Методика постановки экспериментов

Опыт 1 - Приготовление коньячных виноматериалов из винограда сортов Первенец Магарача, Подарок Магарача, Алиготе, Ркацители и анализ их со­става.

Виноматериалы готовили в соответствии с ГСТУ 202.001. Виноград всех сортов собирают при сахаристости ягод не ниже 16 - 17 г/100 см3. В ягодах определяют массовую концентрацию Сахаров, титруе­мых кислот

В готовых коньячных виноматериалах определяли объёмную долю этилового спирта, титруемую кислотность, экстракт приведённый и остаточный, сумму фенольных веществ, общий азот, ацетали, альдегиды.

Перегонку виноматериалов осуществляли на аппаратах шарантского типа. В молодых коньячных спиртах определяли объёмную долю этилового спирта, общий экстракт, высшие спирты (сивушные масла) и их сумму.

Опыт 2 - Технология приготовления коньячных виноматериалов из разных фракций сусла и получение из них спиртов.

Виноматериалы готовили из винограда сорта Ркацители, используя сусло - самотёк, сусло 1-х фракций (самотёк и прессовое сусло 1-го давления) и всё прессовое сусло (1, 2 и 3-го давления). Контролем служит вариант 2 (самотёк + 1-е давление), так как в большинстве случаев эти фракции используют для приготовления коньячных виноматериалов.

Схема опыта.

В сусле и виноматериалах определяют основные физико-химические показатели (сахара, титруемую кислотность, сусло, спирт, экстракт приведенный, сумму фенольных веществ, общий азот, ацетали, альдегиды виноматериал). В полученных из этих виноматериалов коньячных спиртах (Варианты: 1,2 - контроль, 3) определяли: эфиры, карбонильные соединения, ацетальдегид и др.

3 Результаты исследований и их обсуждение

Качество коньячных спиртов в значительной степени зависит от сорта винограда, из которого были приготовлены коньячные виноматериалы, пошедшие на дистилляцию.

Для выяснения влияния сортовых особенностей винограда на качество коньячных спиртов изучались чисто­сортные виноматериалы, приготовленные из сортов винограда Первенец Магарача, Подарок Магарача, Алиготе, Ркацители а также молодые коньячные спирты из этих сортовых виноматериалов.

Массовая концентрация сахаров в сусле, пошедшем на приготовление сортовых виноматериалов была 16,0 - 17,0 г/100 см3.

Титруемая кислотность в пределах 8,6 -9,7 г/дм3.

Все виноматериалы вырабатывали по типовой схеме в соответствии с технологической инструкцией.

В виноматериалах из изучаемых сортов винограда, которые поступали на перекурку, мы определяли основные показатели их химического состава, влияющие на качество будущих спиртов. Исходя из практического опыта, а также из результатов научных исследований, к коньячным виноматериалам предъявляют определенные требования: содержание спирта в виноматериале не должно быть менее 7,5% об; титруемая кислотность должна составлять не менее 4,5 г/дм3, а содержание летучих кислот – не более 1,2 г/дм3 и общей сернистой кислоты – не более 15 мг/дм3; виноматериалы могут содержать до 2% дрожжей, исследования показывают, что перегонка виноматериала с дрожжами обеспечивает переход в коньячный спирт энантового эфира, в состав которого входят этилкаприлат, этилкапринат, этиллаурат, этилмиристат, с их присутствием связывают появление в коньяке высоко ценимых «мыльных» тонов во вкусе. В то же время выдержанные и старые вина не дают коньячных спиртов такого высокого качества, как молодые вина; не разрешается перерабатывать вина, имеющие посторонние запахи и привкусы, например, плесени, гнили, так как они могут передаться спиртам.

Для улучшения качества коньячных виноматериалов и спиртов их рекомендуется готовить с настаиванием сусла на мезге, брожением на ферментированных гребнях, выдержкой на дрожжах, повышать активную кислотность сусла гипсованием. Эти приемы способствуют обогащению виноматериала различными соединениями – терпеновыми веществами, эфирами, летучими фенолами, лактонами, их превращения в кубе при перегонке может привести к образованию новых компонентов участвующих в формировании высококачественного коньячного спирта.

Наилучшие дегустационные оценки получили молодые коньячные спирты из сортов Ркацители, Алиготе и Первенец Магарача, в аромате которых преобладали цветочные и сортовые тона. Вкус этих спиртов даже был мягкий с цветочными тонами, особенно из винограда сорта Ркацители и Алиготе.

Коньячные спирты из сортов Первенец Магарача и подарок Магарача имели аромат несколько слабее и проще, а вкус менее мягкий.

Перед нами стояла задача выявить вещества сортовых коньячных спиртов, влияющих на качество коньяка. Поскольку в сложении аромата коньячных спиртов и коньяков одно из первых мест принадлежит высококи-пящим веществам (З.Н. Кишковский, И.М. Скурихин, 1988), мы исследовали коньячные спирты на содержание некоторых высококипящих компонентов.

В свежеперегнанных коньячных спиртах определяли состав высших спиртов. Результаты анализа приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Состав высших спиртов в свежеперегнанных коньячных спиртах

Из таблицы 3.1 видно, что в спиртах, получивших самые высокие де­густационные оценки (7,9 и 7,95) - из Алиготе и Ркацители наименьшее содержание изопентанола (2012 и 2316 мг/дм3), придающего в больших количествах неприятный сивушный тон, и в то же время наибольшее количе­ство Н - пропанола (264 и 280 мг/дм3) и гексанола (128 и 134 мг/дм3), обла­дающих приятным цветочно-плодовым ароматом.

В спирте из сорта Подарок Магарача содержатся значительные количества Н - пропанола (232 мг/дм3) и гексанола (132 мг/дм3), однако, в нём повышенное содержание изопентанола (2672 мг/дм3).

Несмотря на то, что в спирте из винограда сорта Первенец Магарача значительное содержание Н - пропанола и гексанола (256 и 125 мг/дм3), в нём также значительное содержание изопентанола (2728 мг/дм3), придавшие спирту уловимые сивушные тона. Поэтому его дегустационный балл несколько ниже -7,6 балла.

Химический состав сортовых коньячных виноматериалов представлен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Химический состав сортовых коньячных виноматериалов

Из таблицы 3.2 видно, что все сортовые коньячные виноматериалы по химическим показателям были типичными: объёмная доля спирта находилась в пределах 9,8..10,3 %; титруемая кислотность - 7,8...8,7 г/дм3; экстракт приведённый и остаточный - 16,6... 17,7 и 8,2...9,5 г/дм3 соответственно. Сумма фенольных веществ не превышала нормы этого показателя для коньячных виноматериалов и колебалась от 0,2 до 0,3 г/дм , а азот общий -от 182 до 208 мг/дм3.

Массовая концентрация ацеталей и альдегидов находилась в пределах 40.. .58 и 83... 138 мг/дм3 соответственно.

Из этих сортовых коньячных виноматериалов были получены коньячные спирты.

Проведённые исследования показали, что для получения коньячных спиртов высокого качества следует готовить коньячные виноматериалы из сортов винограда Ркацители, Подарок Магарача, Алиготе обогащающие спирты высококипящими спиртами, обладающими приятным ароматам.

Для изучения зависимости качества коньячных спиртов от химического состава виноматериалов по фракциям нами были проведены лабораторные опыты.

Коньячный спирт получали по 3-м вариантам: из виноматериалов, приготовленных из сусла-самотёка (вариант 1), из самотёка и сусла 1-го дав­ления (вариант 2 - контроль), из сусла из под прессов непрерывного действия (вариант 3). Вариант 2 взят в качестве контроля, так как из этих фракций сусла вырабатывают коньячные виноматериалы согласно технологической инструкции.

Все виноматериалы (варианты 1, 2, 3) были приготовлены из винограда сорта Ркацители одной и той же партии, на одной и той же линии переработки.

В готовых коньячных виноматериалах был проведён анализ их хими­ческого состава, результаты которого приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Химический состав коньячных виноматериалов, приготовленных из разных фракций сусла винограда сорта Ркацители

Из приведённых в таблице 3.3 результатов органолептического и химического анализов видно, что по гармонии химических показателей выделяется коньячный виноматериал, приготовленный из самотечных фракций сусла. Коньячный спирт-сырец подвергается фракционной перегонке. При этом выделяются:

• головная фракция (в количестве 1-3% от объема спирта-сырца), содержащая значительное количество альдегидов, эфиров и высших спиртов с резким запахом и неприятным вкусом;
• средняя фракция (коньячный спирт первого сорта, отбирается в количестве 30-35% от объема исходного спирта-сырца), крепостью 60-70% об., которая закладывается на длительную выдержку в дубовых бочках;
• хвостовая фракция (отбирается при понижении крепости дистиллята до 40-50% об.), объем которой составляет 17-23% от объема сырого коньячного спирта.

Он был с хорошим запасом летучих компонентов, ацеталей и альдегидов (53,1 и 161 мг/дм3), что немаловажно для коньячных виноматериалов, так как при перегонке эти вещества переходят в отгон и оказывают влияние на его араматику.

Данные дегустации показали, что эти виноматериалы лёгкие, с гармо­нией во вкусе, обладающие приятным ароматом. Им дали самую высокую в этом опыте оценку - 7,8 балла, что на 0,15 балла выше, чем у контрольного варианта (таблица 3.3).

Виноматериал из прессовых фракций сусла (вариант 3) отличается от остальных повышенным содержанием экстрактивных веществ (19,2 г/дм3) и суммы фенольных веществ (1,5 г/дм3). Массовая концентрация последних - в 7,5 - 5 раз больше, чем в варианте 1 и контроле (вариант 2).

Из таблицы 3.3 также видно, что в виноматериале из прессового сусла, практически отсутствуют альдегиды (всего 12 мг/дм3), а ацеталей почти в половину меньше, чем в контроле и варианте 1 (30,6 мг/дм3). Из-за грубости во вкусе, обусловленной повышенным содержанием дубильных веществ и обеднённостью веществами аромата этот виноматериал признан худшим и оценён в 7,4 балла.

Анализ виноматериала из 1-х фракций сусла (сусло-самотёк и сусло первого прессового давления) - контроль - показал, что он занимает проме­жуточное положение между составом коньячных виноматериалов из сусла-самотёка и прессовых фракций сусла.

Все виноматериалы были перегнаны и в полученных коньячных спиртах были определены основные химические показатели методом газожидкостной хроматографии.

По химическим показателям свежеотогнанный коньячный спирт должен соответствовать следующим требованиям.

• объемная доля этилового спирта – 62,0-70,0% об.;
• массовая концентрация высших спиртов в пересчете на изоамиловый спирт – 180-600 мг/100см3 безводного спирта;
• массовая концентрация альдегидов в пересчете на уксусный альдегид - 3-50 мг/100см3 безводного спирта;
• массовая концентрация средних эфиров в пересчете на уксусно-этиловый эфир – 50-250 мг/100см3 безводного спирта;
• массовая концентрация летучих кислот в пересчете на уксусную кислоту – не более 80 мг/100см3 безводного спирта;
• массовая концентрация фурфурола – не более 3,0 мг/100см3 безводного спирта;
• массовая концентрация метилового спирта – не более 1,2 г/дм3;
• массовая концентрация меди – не более 8,0 мг/дм3;
• массовая концентрация общей сернистой кислоты – не более 45 мг/дм3;
• массовая концентрация железа – не более 1,0 мг/дм3.

Данные анализа некоторых компонентов коньячных спиртов приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 Компоненты химического состава коньячного спирта из виноматериалов, приготовленных из разных фракций сусла сорта Ркацители.

Из данных таблицы 3.4 видно, что только виноматериал из сусла-самотёка (вариант 1) в процессе перегонки обогащает отогнанный спирт всеми новообразовавшимися веществами. В нём накапливается значительно больше альдегидов, ацеталей, эфиров (до 1492 мг/дм3) и других соединений, которые оказывают положительное влияние на качество коньячных спиртов.

В коньячных спиртах отогнанных из виноматериалов приготовленных из 1-х фракций сусла (контроль) и прессового сусла (вариант 3) этих веществ накапливается (таблица 3.4) в 2 и 14 раз меньше, чем в спирте варианта 1.

Таким образом, результаты проведённой нами работы показали, что высококачественные коньячные спирты следует вырабатывать только из ви­номатериалов, приготовленных из сусла-самотёка.

Ниже приведены допускаемые границы отклонений от норм, установленных для конкретного наименования коньяка.

• по массовой концентрации сахаров – плюс-минус 2,0 г/дм3;
• по объемной доле этилового спирта в бутылках – плюс-минус 0,3%;
• по массовой концентрации железа верхняя граница допускаемого отклонения от нормы – 0,3%.

Массовая концентрация метилового спирта в коньяках не должна превышать 1,0 г/дм3, верхняя граница допускаемого отклонения от нормы – 0,05 г/дм3.

Коньяки трех, четырех и пятилетние готовят из коньячных спиртов, выдержанных в дубовых бочках, дубовых бутах или в эмалированных резервуарах с дубовой клепкой. Они могут иметь собственные наименования с указанием на этикетке срока выдержки коньячных спиртов.

Выводы и предложения

На основании проведённой нами работы можно сделать следующие выводы.

1. Для получения коньячных спиртов высокого качества следует готовить коньячные виноматериалы из сортов винограда Ркацители, Первенец Магарача, Подарок Магарача, Алиготе которые обогащают коньячные спирты высококипящими спиртами: пропиловым и гексиловым, обладающими приятным цветочноплодовым ароматом, а также в них накапливается меньше изопентанола, придающего коньячным спиртам неприятные сивушные тона.

2. Для получения коньячных спиртов высокого качества коньячные виноматериалы следует вырабатывать только из сусла-самотёка, так как только из таких виноматериалов в прессе перегонки в коньячном спирте накапливается значительно больше альдегидов, эфиров и других соединений, оказывающих положительное влияние на качество готового коньяка.

Из прессовых фракций спирты получаются более грубые и менее ароматичные. Из них можно готовить коньячные виноматериалы только для самых низкокачественных ординарных коньяков.

3. Наиболее экономически выгодно вырабатывать коньячные виноматериалы из сортов винограда Ркацители и Алиготе, так как прибыль от их производства составляет 7,5 - 7,1 грн/дал, а производственная рентабельность - 52,0 - 48,0 %.

Предложение: Предлагается для получения коньячных спиртов высокого качества готовить виноматериалы на оборудовании нового поколения, используя в линиях переработки мембранные пресса, дробилки КАРРА, которые исключают обогащение сусла дубильными веществами остатками, не перетирают виноград.