Оценка свойств препаратов рыбьего клея

Д.В. Ермолин, мл. научный сотрудник лаборатории игристых вин,
A. С. Макаров, д.т.н., проф., зав. лабораторией игристых вин,
B. Г. Гержнкова, д.т.н., проф., нач. отдела химии и биохимии вина,

Д.Ю. Погорелов, мл. научный сотрудник отдела химии и биохимии вина,
Р.М. Фальковская, к.т.н., н.с. лаборатории игристых вин,
Б.Д. Паршин, к.т.н. с.н.с. лаборатории игристых вин,
Г.П. Зайцев вед. инженер отдела биологически активных продуктов винограда
Национальный институт винограда и вина «Магарач»,
А.П. Мацко, к.т.н.. генеральный директор
Корпорация по виноградарству и винодельческой промышленности «Укрвинпром»

ОЦЕНКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРЕПАРАТОВ РЫБЬЕГО КЛЕЯ

Определены физико-химические показатели препаратов рыбьего клея. Изучено влияние комплексных обработок препаратами рыбьего клея и бентонита на физико-химические показатели виноматериалов для производства белых игристых вин.

Рыбий клей широко используется на различных этапах производства вин. Чаще всего он используется в процессе производства марочных, шампанских и игристых вин с целью осветления и стабилизации виноматериалов к коллоидным помутнениям [1]. Рыбий клей может использоваться и для других целей, например, в странах ЕС - для обработки сусла [2].
По установившейся на протяжении длительного времени традиции на отечественных предприятиях, вырабатывающих шампанские и игристые вина, ассамблирование виноматериалов совмещают с обработкой танином, желтой кровяной солью (ЖКС), рыбьим клеем, бентонитом [3, 4].
Во Франции при бутылочном способе производства шампанского в состав тиражной смеси входят: кюве, тиражный ликер, добавляемый из расчета массовой концентрации сахаров в смеси 26 г/дм³, селекционированные дрожжи в количестве, обеспечивающем оптимальную концентрацию дрожжевых клеток 1-2 млн/см³, танин, рыбий клей, бентонит [5].
При производстве игристых вин резервуарным способом перед охлаждением практикуют оклейку сброженного вина, для чего вводят танин, а спустя 24 ч - рыбий клей [6, 7].
Известно, что рыбий клей отечественного производства изготавливают из плавательных пузырей осетровых рыб [8]. В странах ЕС применяют также коллаген, экстрагированный из кожи и костей рыб [8]. Кроме того, в последнее время в ряде европейских стран стали использовать различные способы модификации структуры рыбьего клея: ферментативное поперечное сшивание белков с использованием трансглютаминазы [10]; химическое сшивание посредством химических агентов (генипин) [11]; добавление различных солей [12] и др. Между тем физико-химические и технологические свойств этих препаратов на сегодняшний день мало изучены и представляет большой практический интерес. Кроме того, следует отметить, что на сегодняшний день отсутствует нормативная документация, описывающая требования к препаратам рыбьего клея, используемым в виноделии.
Целью настоящей работы являлось изучение физико-химических показателей препаратов рыбьего клея, присутствующих на внутреннем рынке Украины, и их влияния на физико-химические показатели виноматериалов, предназначенных для производства шампанских и игристых вин.
Объектами исследований являлись препараты рыбьего клея пищевого натурального сухого Кристаллин, Финекол и рыбий клей отечественного производства, виноматериалы для шампанских и игристых вин, приготовленные из винограда сортов Алиготе, Ркацители, Совиньон зеленый, Рислинг рейнский.
Анализ физико-химических показателей препаратов рыбьего клея проводили по модифицированным методам анализа препаратов желатина [13]. Физико-химические показатели виноматериалов определяли по общепринятым в энохимии методам [14].
Согласно результатам многолетних исследований, проведенных в НИВиВ «Магарач», наиболее важными показателями препаратов на основе коллагена являются вязкость, pH, средняя молекулярная масса, таниноосаждающая способность, массовая доля пролина [13]. В тканях рыб пролин может окисляться в оксипролин, поэтому его содержание в препаратах на основе ихтиола составляет менее 1% [15].
Одним из наиболее распространенных показателей, используемых для описания качества и технологических свойств препаратов для оклейки является динамическая вязкость. Проведены исследования по влиянию температуры на значение показателя динамической вязкости водных растворов препаратов рыбьего клея. В результате установлено, что при нагревании водного раствора рыбьего клея выше температуры 20±1°С происходит уменьшение значения этого показателя, а при температуре 26±1°С происходит резкое и необратимое его снижение (рис.). Это связано, на наш взгляд, с изменением структур белков, входящих в состав коллагена. Поэтому показатель динамической вязкости мы определяли при температуре 20±1°С, а не при 40±1°С как в случае желатинов животного происхождения.
Проведенные нами исследования физико-химических показателей показали, что содержание общего азота в препаратах рыбьего клея составляет не менее 14 %, массовая доля золы не более 2 %. Значения показателей вязкости, pH и таниноосаждающей способности препаратов рыбьего клея представлены в табл. 1.
Анализ результатов представленных, в табл. 1, показывает, что наиболее высоким показателем вязкости водного раствора обладает препарат рыбьего клея Кристаллин. Ранее было установлено, что динамическая вязкость водных растворов белковых препаратов находится в тесной зависимости от концентрации белков определенной молекулярной массы [13]. Согласно полученным данным [15] белки высокой молекулярной массы в наибольшем количестве содержатся в препарате Кристаллин, значение показателя динамической вязкости связанного раствора этого препарата составило 16 мПа-с, несколько меньшее содержание белков высокой молекулярной массы было отмечено в препарате Финекол и как следствие - значение показателя динамической вязкости его водного раствора - меньше 12 мПа-с. Наименьшее количество фракций белков высокой молекулярной массы отмечено в препарате рыбьего клея отечественного производства и значение показателя динамической вязкости водного раствора этого препарата составляет 9,7 мПа-с. Препараты рыбьего клея имеют близкие значения показателя pH (3,5-3,7) и обладают невысокой таниноосаждающей способностью (1-2 г/г белкового препарата).

Рис. Зависимость динамической вязкости водных растворов рыбьего клея от температуры.

Результаты исследований по влиянию обработки виноматериалов препаратами рыбьего клея на их физико-химические показатели и органолептическую оценку представлены в табл. 2.
Сравнительный анализ данных, представленных в табл. 2, свидетельствует о том, что эффективной обработкой виноматериалов против необратимых коллоидных помутнений является комплексная обработка бентонитом и рыбьим клеем Кристаллин или Финекол. Наибольшее снижение массовой концентрации фенольных веществ (на 14-18%) наблюдается в случае обработки препаратом Кристаллин в сочетании с бентонитом.

Таблица 1
Физико-химические показатели препаратов рыбьего клея

Таблица 2
Физико-химические показатели виноматериалов (для производства шампанских и игристых вин), обработанных по разным технологическим схемам

Во всех случаях обработки происходит снижение пенистых свойств виноматериала и коэффициента сопротивления вина выделению диоксида углерода. При этом следует отметить, что варьирование самих доз препаратов рыбьего клея существенно не изменяет пенистые свойства и коэффициент сопротивления вина выделению диоксида углерода, а также их дегустационную оценку.
Для оценки технологического действия препарата рыбьего клея Кристаллин в производственных условиях ЗАО «Киевский завод шампанских вин «Столичный» проводили пробные обработки виноматериалов для шампанских и игристых вин. В качестве контроля была взята существующая технология обработки виноматериалов
Для этих целей были отобраны необработанные виноматериалы из винограда сортов Алиготе, Ркацители, Совиньон зеленый (основа большинства купажей ЗАО «Киевский завод шампанских вин «Столичный»).
После проведения деметаллизации виноматериалов с использованием желтой кровяной соли вводили в виноматериалы рыбий клей Кристаллин, затем суспензию бентонита.
В результате обработки виноматериалов для шампанских и белых игристых вин в количестве 25400 дал новыми вспомогательными материалами было установлено: при обработке виноматериалов рыбьим клеем «Кристаллин» в сочетании с суспензией бентонита, приготовленной холодным способом, снижаются - массовая концентрация фенольных веществ на 18-27%, массовая концентрация белков на 40-52%; происходит осветление виноматериалов и их стабилизация против необратимых коллоидных помутнений. Обработанные новыми вспомогательными материалами виноматериалы по своим физико-химическим показателям и органолептической оценке соответствовали требованиям нормативной документации.
Таким образом, определены физико-химические показатели препаратов рыбьего клея, результаты исследований включены в разработанный нами проект государственного стандарта Украины «ДСТУ Клей риб’ячий харчовий». В результате проведенных комплексных обработок опытных и промышленных партий виноматериалов установлено, что наиболее эффективным вариантом обработки является комплексная обработка препаратом рыбьего клея Кристаллин в сочетании с бентонитом. При этом отмечено снижение массовой концентрации фенольных веществ, белка, минимальное уменьшение пенистых свойств и коэффициента сопротивления вина выделению диоксида углерода и стабилизация виноматериалов к необратимым коллоидным помутнениям.