Производство сброженных натуральных яблочных соков, игристых вин и сидра в СССР и за рубежом

При полном или частичном сбраживании яблочного сока получаются напитки приятного освежающего вкуса с некоторым содержанием спирта. Такие напитки во многих странах называют сидром. В ряде зарубежных стран (Франция, Австрия, Швейцария, США) он получил широкое распространение. Франция занимает первое место в мире по производству и потреблению сидра.

Сидр во Франции вырабатывается в основном по технологической схеме, предложенной известным французским ученым Варколье. По этой схеме яблочную мезгу настаивают в бетонных чанах с доступом воздуха в течение 6—12 час (без доступа воздуха — 12—24 час). Затем отжимают сок, смачивают отжатую массу водой (не более 25% от исходного веса массы), настаивают 6—12 час и снова прессуют. Свежеотжатый сок и сок второго прессования смешивают, охлаждают до температуры 4—6° и сульфитируют из расчета 50—100 мг/л. Сульфитированный сок очищают. При этом одна часть мути сока (нерастворимая) осаждается на дно сосуда, а другая в виде коричневой шапки собирается на поверхности. Очищенный сок осторожно сливают, добавляют разводку чистой культуры дрожжей и сбраживают при температуре 5—10°. При получении сухого сидра содержание спирта должно быть не менее 5 об %, а при получении сладкого, т. е. не полностью выброженного, не более 3 об %. В настоящее время 35—40% всего производства сидра выпускается в виде сладкого.

В Англии под названием сидр продается сброженный яблочный сок, насыщенный углекислотой, в Соединенных Штатах Америки — обычный яблочный сок (если не оговорено «сухой»).

Этиловый спирт и сахар (за исключением воды) являются основными компонентами сладкого сидра, хотя в состав его входит большое количество и других органических веществ, находящихся в яблочном сусле, а также веществ, полученных в результате его брожения. Основными компонентами, по данным Hugot et Causeret (1968), являются: метанол — 5—30 г/л, эфиры — 0,4—0,20, высшие спирты — 5—10, летучие кислоты — 0,59—2,11, глицерин — 3,0—5,7, 2,3-бутиленгликоль — следы — 0,7, сорбит — 1,3—6,6, органические кислоты — 2,63—4,6, камедь — 0,04—1,20, дубильные — 0,60—9,0, азотистые вещества — 0,05—0,15 г/л.

Метанол образуется еще в зрелых плодах и в сусле при деметоксилировании пектиновых кислот яблок под действием пектин-эстеразы. Он способствует осветлению сусла в результате выпадения нерастворимых форм пектиновых кислот.

Высшие спирты (главным образом амиловый и изоамиловый), по данным Lewis (1964), образуются из соответствующих аминокислот через промежуточные кетокислоты. Изоамиловый спирт получается при сбраживании виноградного сусла через α-кетокапроновую кислоту из лейцина под действием ферментов. Оптимальной температурой для его образования является 24 °С. При этой же температуре образуется и амиловый спирт из α-кето-β-метилвариановой кислоты. Интенсивное развитие дрожжей при температуре 21—27° сопровождается ускорением синтеза аминокислот для формирования белков. В этот период накапливается значительное количество лейцина и изолейцина, которые служат основным источником для формирования амилового и изоамилового спиртов. Образование изобутилового спирта существенно не зависит от температуры ферментации. Недостаточное снабжение дрожжевых клеток валиком, необходимым для синтеза изобутанола, сдерживает его синтез.

Aurapaa (1965), использовав в качестве тесткультуры S. carlbergensis, нашел, что концентрация азота является регулятором в синтезе сивушных масел. Если содержание лейцина и изолейцина низкое, синтез изоамилового, нормального амилового и изобутилового спиртов замедляется. С повышением концентрации азота, а следовательно, и аминокислот в среде количество нормального пропилового спирта увеличивается. Температура ферментации не является определяющим фактором при синтезе аминокислот, однако она влияет на накопление α-кето-масляной кислоты, которая в свою очередь обусловливает образование больших количеств нормального пропилового спирта. Это также согласуется с данными Hugot, Causeret (1968), что нормальный пропиловый спирт образуется в начале ферментации, в то время как другие спирты — в конце. Образование высших спиртов в некоторой степени можно регулировать уровнем температуры ферментации. Особенно это относится к амиловым спиртам, которые влияют на вкус и запах готового продукта. Сравнение вин, ферментированных при температуре 10°С, с винами, ферментированными при 21—28°С, показало, что содержание высших спиртов возрастает при увеличении температуры от 6 до 131% (в среднем 47%).

Метанол в количестве 50—125 мг/л встречается также в винах. В соке большинства фруктов его насчитывается от 50,0 до 500 мг/л. Высшие спирты имеются и в виноградных винах (200—500 мг/л).

Летучие кислоты в сидре в основном представлены уксусной кислотой. Во французском сидре ее находится 0,59 г/л. В процессе хранения в связи с ростом оксидазной активности количество уксусной кислоты может увеличиться до 2,0 г/л. Содержание летучих кислот может быть также повышенным вследствие недостаточного количества сернистого ангидрида.

Из многоатомных спиртов в сидре найдены глицерин, сорбит и 2,3-бутиленгликоль. В сидре, изготовленном из грушевого сусла, количество сорбита выше (15—16 г/л), чем в яблочном. Глицерин и 2,3-бутиленгликоль образуются в процессе ферментации сидра. Глицерин является обычным продуктом алкогольного брожения, а 2,3-бутиленгликоль — продуктом деятельности Aerobacter aerogenes, Aerobacter cloacae.

Органические кислоты сидра на 85—90% состоят из свободной и связанной яблочной кислоты (в виде солей К и Са). При неблагоприятных условиях производства и хранения сидра яблочная кислота может превратиться в молочную. Дубильные вещества сидра представлены в основном соединениями типа катехинов, обладающих Р-витамиинной активностью.

Энергетическая ценность сидра составляет примерно 40 кал/л. В сухом сидре 90% этих калорий приходится на спирт, 10 — на глицерин, сорбит, органические кислоты и т. п. Содержание минеральных веществ зависит от сорта яблок и технологии их переработки. В промышленных французских сидрах количество золы 1500 мг/л, хлора 10—60; натрия 50—450; калия 700—2000 (в среднем 1200 мг/л); фосфора 25—140 (в среднем 75); кальция 20—220 (в среднем 80); магния 50—80 (в среднем 40); железа 1—12 (в среднем 3,0 мг/л).

Содержание хлора 10—20, натрия 50—60 мг/л. Количество калия не такое высокое, как у апельсинов, ананасов, грейпфрутов и томатов, но выше, чем в вине и пиве. Содержание фосфора, кальция и магния сильно варьирует — кальция и магния выше, чем обычно вводится с пищей (Jacquin, 1958). Количество железа в свежих яблоках и соке не превышает 1—2 мг/л. При переработке яблок вследствие контакта сока с металлическими деталями технологического оборудования содержание железа возрастает еще на 2—3 мг/л.

Витаминный состав сидров недостаточно изучен. В процессе брожения сока он существенно изменяется. Содержание аскорбиновой кислоты находится в пределах 10—45 мг%. В процессе дробления яблок и извлечения сока от 50 до 90% ее переходит в сусло. Если перед отжимом пульпа подбраживается, то количество аскорбиновой кислоты снижается менее интенсивно, чем в процессе самоосветления перед брожением (Tavernnier, Jacquin, 1946). К концу брожения содержание витамина С уменьшается примерно на одну треть по сравнению с его содержанием в сусле.

Согласно данным Jacquiet, Le Breton (1966), количество водорастворимых витаминов (в среднем), определенных микробиологическими методами, в соках и сидре следующее:

Из приведенных данных видно, что сидр богат биотином, много в нем содержится пантотеновой кислоты и цианкобаламина, мало рибофлавина и фолиевой кислоты. Осветление соков и сидра путем фильтрации приводит к частичной потере пантотеновой и фолиевой кислот. Выдержка сидровых виноматериалов на дрожжах сопровождается обогащением их витаминами группы В.

Если состав сидра известен, то физиологическое действие его на организм человека изучено недостаточно. Есть сведения об антиподагрическом и диуретическом влиянии сидра. Сорбит в дозе 5—15 г в день используется для лечения некоторых нарушений работы органов пищеварения (медленное пищеварение, вялость кишечника). Сидр обладает также диуретическим действием (при употреблении его в больших количествах). Помимо калия, в сидре содержатся яблочная кислота и ее соли, что тоже вызывает диурез. Французские ученые (Lebeurrier, 1959) считают, что сидры препятствуют образованию камней в почках. Например, редкие случаи камнеобразования у жителей департамента Кальвадос подтверждаются наблюдениями, которые проводились более 30 лет в больницах и клиниках. Редкость камнеобразования не связана ни с генетическим характером населения, ни с образом питания. Употребление сидра в лечебных целях показано при склонности организма к образованию камней оксалатной и фосфатной природы.

В последнее время за рубежом начались исследования красящих и летучих веществ плодовых соков и сидра. Это изучение связано с увеличением промышленного производства плодово-ягодных вин и сидра и с совершенствованием технологии и повышением их качества. Исследования Pollard (1969) показали, что красящие и летучие вещества плодов имеют различную сохраняемость при сбраживании соков одной и той же культурой винных дрожжей, а также способны образовывать новые продукты. Автором установлено, что характер технологической обработки сока влияет на образование в сидре высших спиртов. Менять состав и количество как красящих, так и ароматических летучих веществ можно путем соответствующих чистых культур винных дрожжей.

Приготовление игристого сидра и яблочных игристых вин в СССР является по существу новым делом. Организация промышленного производства сидра и вин требует детального изучения биохимических процессов с целью разработки научно обоснованной технологии, обеспечивающей получение высококачественного готового продукта.

Были предприняты попытки использования различных опытных яблочных виноматериалов для приготовления игристых вин. Виноматериалы готовили на основе сбраживания натурального яблочного сока чистой культурой винных дрожжей расы Сидровая 101 с добавлением 17% сахара, а также путем смешивания спиртованного (16,5 об.%) яблочного материала с яблочным соком.

Е. С. Дрбоглав, Г. П. Гальперина, А. Н. Володин (1971) считают, что яблочный сок, сброженный с добавлением 16—17%; сахара, дает возможность получить более гармоничное по вкусу и аромату яблочное игристое вино, чем со спиртованным соком. Полученные таким образом яблочные виноматериалы со спиртуозностью 9—10 об.% авторы рекомендуют подвергать вторичному брожению по схеме шампанизации виноградных виноматериалов.

Глубокого изучения заслуживает процесс первичного брожения натурального яблочного сока, его хранение и ряд других вопросов. Н. В. Эбелашвили, Г. И. Беридзе, Н. А. Мехузла, А. Ф. Писарницкий (1972) изучали влияние температуры брожения сока на качество сидра. Сок из смеси Ренет шампанский, Грузинский синап и Иверия сахаристостью 10,7%, кислотностью 6,2 г/л сбраживали насухо при температуре 15, 20, 25 и 30 °С с применением чистой культуры дрожжей Сидровая 101. Было установлено, что с повышением температуры процесс сбраживания сахара ускоряется в 2,8 раза, увеличиваются титруемая кислотность и количество летучих кислот, а содержание этилового спирта снижается на 9,4% (при 30 °С). Легколетучие вещества сидра авторы изучали с применением газожидкостной хроматографии. Повышение температуры стимулирует также содержание высших спиртов. В сидровом виноматериале, сброженном при температуре 15 °С, обнаружен изоамиловый эфир уксусной кислоты, пик которого исчезал при температурном режиме 20, 25 и 30 °С.

Изменение химического состава под влиянием температуры брожения отражается на органолептических свойствах сидровых материалов. Наиболее высокую дегустационную оценку получил сидр, сброженный при температуре 15 °С, который характеризовался тонким вкусом и выраженным яблочным ароматом.

В связи с тем, что яблочный сидр и яблочное игристое вино являются продуктом вторичного брожения натуральных яблочных соков, вопрос о качестве сброженного яблочного сока имеет первостепенное значение. Поэтому обработка яблок в процессе получения сока и режим его брожения обусловливают качество не только виноматериала, но и продуктов вторичного брожения.

Проведенные Г. И. Мачарашвили (1971) опыты показали, что яблочный сок, полученный из яблок, предварительно обработанных 2%-ным раствором сернистой кислоты, обладал плодовым ароматом и имел светлый цвет с зеленоватым оттенком. Контрольный образец сока, полученный из яблок без обработки сернистой кислотой, имел коричневый цвет и кислый вкус. Содержание сложных эфиров и терпенов, имеющих характерный яблочный аромат, значительно больше в соке, полученном из яблок, обработанных сернистой кислотой. При брожении яблочного сока с добавлением 17—18% сахара и последующем брожении вина количество высших спиртов и сложных эфиров увеличивается. В вине образуются три новых вещества: 2,3-бутиленгликоль, этилсукцинат и этиллактат. Значительные изменения претерпевают соединения, имеющие двойные связи: цис-гексан-3-ол-1-геракиол, α-терпениол, линалсол и карбонильные соединения.

Известно, что содержание азотистых веществ в исходном сырье предопределяет интенсивность брожения яблочного сока и стойкость полученного виноматериала и вина при хранении. Г. И. Мачарашвили и Г. Л. Шапошников (1970) исследовали аминокислотный состав натурального и сброженного яблочных соков из Ренета шампанского. Авторы установили, что общее содержание аминокислот в натуральном соке яблок, не обработанных бисульфитом калия (100 мг/л), составило 88, а обработанных — 120 мг/л. Обработка яблок аскорбиновой кислотой приводила к уменьшению количества аминокислот в соке. В отличие от сброженного виноградного сока в яблочном отсутствовал пролил. По данным Г. И. Мачарашвили (1970), состав органических кислот существенно не изменяется, появляется лишь молочная кислота и увеличивается содержание янтарной.

Обработка сусла сернистой кислотой предотвращает резкое уменьшение содержания яблочной кислоты в процессе брожения, которое отмечается при сбраживании натурального яблочного сока без добавления SO₂. Приведенные данные из опубликованных работ, характеризующие процесс брожения натурального яблочного сока, еще недостаточны для обоснования оптимального режима приготовления и длительного хранения сброженного яблочного сока.