Исследование компонентов фенольной природы в коньяках

Исследование компонентов фенольной природы в коньяках различного качества
Н.М. Агеева, д-р техн. наук, профессор; А.П. Павлова, аспирант;
Р.В. Аванесьянц, канд. техн. наук; |Л.М. ЛОПАТИНА| Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства
Ключевые слова: коньяки, таниды, галловая, дигалловая, эллаговая кислоты, кверцетин, кверцетозид
Key words: brandies, tannin, gallic acid, digallic acid, ellagic acid, quercetin, quercetoside

Один из важных технологических этапов производства коньяка — выдержка коньячных дистиллятов в дубовых бочках. При этом древесина дуба служит не только источником обогащения дистиллята нелетучими соединениями (моносахара, полисахариды, фенольные, в том числе дубильные и др.), но и катализатором различных химических реакций в период созревания.
дубильные вещества, являющиеся частью фенольного комплекса, играют важную роль в сложении органолептических характеристик коньяка. Важнейшее свойство фенольных соединений — их высокая активность в реакциях окисления — восстановления [1]. Продукты окисления дубильных веществ не только участвуют в образовании характерной янтарно-золотистой окраски, но и обусловливают вкусовые особенности коньяка (мягкость и бархатистость). В связи с этим мы исследовали компоненты фенольной природы в 3-5-летних коньяках различного качества с целью оценки их роли в формировании органолептических характеристик продукции. Образцы 14 предприятий-изготовителей из Украины и Армении отбирали как из торговой сети, так и на самих предприятиях. По результатам органолептической оценки все образцы коньяков условно разделены на 4 группы:
высокого качества (яркий типичный букет со смолистыми, коричными, сухофруктовыми тонами, легким ванильным оттенком; мягкий и достаточно полный вкус с продолжительным приятным послевкусием);
среднего качества (выраженные коньячные тона, слаженный и достаточно экстрактивный вкус);
низкого качества (в букете присутствуют коньячные тона; вкус невыразительный, простой, с сивушным оттенком, недостаточно экстрактивный, жгучий);
сомнительного качества (физико-химические показатели продукта соответствуют требованиям ГоСТ р, а органолептические показатели свидетельствуют о различных нарушениях технологии: например, навязчивый тона ванилина, тона сырой древесины дуба, а также разлаженность вкуса и горечь в послевкусии и т. п.).
Учитывая большую роль фенольных соединений в сложении органолептической оценки, определяли компоненты фенольного комплекса коньяков (галловая, дигалловая и эллаговая кислоты, кверцетин, кверцетозид, окисленные, но не потерявшие растворимости таниды — далее таниды) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с применением хроматографа «Agilent Technologies» (СШа); находили сумму фенольных соединений во всех образцах колориметрическим способом с применением реактива Фолина — Чокальтеу.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

В 3-летних коньяках низкого/сомнительного качества обнаружены таниды (0,13-1,17 г/дм³), галловая (0-1,06), дигалловая (0-0,55) и эллаговая (0-0,29 мг/дм³) кислоты (табл. 1).
В коньяках среднего качества содержались те же кислоты, однако их концентрации были выше. Так, содержание галловой кислоты варьировало в пределах 0-4,10 мг/дм³, дигалловой — 0-1,25 мг/дм³ и эллаговой кислоты — 0-1,12 мг/дм³. Следует отметить, что в некоторых образцах идентифицированы кверцетин (0-0,076 мг/дм³) и кверцетозид (0-0,032 мг/дм³).
наличие кверцетина и кверцетозида свидетельствует о длительном контакте коньячного спирта с древесиной дуба, а столь малые концентрации лишь подтверждают подлинность происхождения коньяков.
Концентрации компонентов фенольной природы в 5-летних коньяках различного качества приведены в табл. 2.
Согласно полученным данным фенольные соединения в 5-летних коньяках низкого/сомнительного качества в основном представлены танидами концентрацией от 0,27 до 0,29 мг/дм³, однако в образце коньяка под кодом 21 обнаружены галловая (0,57 мг/дм³), дигалловая (1,12) и эллаговая кислоты (0,28 мг/дм³).
Во всех образцах коньяков среднего качества выявлены таниды концентрацией от 0,29 до 0,40 г/дм³, эллаговая — от 0 до 1,09 мг/дм³ и галловая — от 0 до 3,80 мг/дм³ кислоты. Следует отметить, что в некоторых образцах коньяков среднего качества идентифицированы кверцетин (до 0, 061 мг/дм³) и кверцетозид (до 0,028 мг/дм³).
В группе 5-летних коньяков высокого качества концентрация галловой кислоты достигала 6,10 мг/дм³, эллаговой кислоты — до 1,25 мг/дм³, танидов — до 0,59 г/дм³, кверцетина — до 0,104 мг/дм³) и кверцетозида — до 0,030 мг/дм³, а количество дигалловой кислоты было меньше, чем в коньяках среднего и низкого качества (до 0,64 мг/дм³). известно, что эта кислота придает коньячным дистиллятам излишнюю грубость и терпкость.
результаты исследований показали, что состав фенольных компонентов коньяков изменялся в зависимости от качества продукции. Во всех коньяках независимо от их возраста с улучшением качества (органолептическая оценка) содержались галловая и элаговая кислоты, обеспечивающие в сочетании с танидами полноту вкуса.
американские ученые установили, что кверцетин и кверцетозид придают мягкость и сливочность вкусу, при этом порог чувствительности по ним достигает соответственно 0,011 и 0,0002 мг/дм³.
для выявления взаимосвязей между дегустационной оценкой и исследуемыми компонентами фенольной природы проведен полный корреляционный анализ, основанный на методе сопряженных признаков, выявлены корреляционные связи между исследуемыми фенольными компонентами коньяков и их дегустационной оценкой (табл. 3). Звездочкой отмечены статистически достоверные корреляционные связи, причем положительные значения — это прямая зависимость, а отрицательные — обратная зависимость.
Статистически достоверная положительная корреляционная связь выявлена между галловой и эллаговой кислотами (F = 0,91*), галловой кислотой и кверцетином (F = 0,95*), галловой кислотой и кверцетозидом (F = 0,93*), галловой кислотой и танидами (F = 0,97*), эллаговой кислотой и кверцетином (F = 0,88*), эллаговой кислотой и кверцетозидом (F = 0,91*), эллаговой кислотой и танидами (F = 0,76*), кверцетином и кверцетозидом (F = 0,86*), кверцетином и танидами (F = 0,70*), кверцетозидом и танидами (F = 0,71*). Согласно данным табл. 1 сумма всех исследуемых компонентов положительно и статистически достоверно коррелирует с дегустационной оценкой (F = 0,54*): такая теснота по шкале Чеддока заметна. Полученные данные свидетельствуют о положительной корреляционной связи дегустационной оценки и кверцетозида, однако эта связь не является статистически достоверной (F = 0,34). Высокие корреляционные связи отмечены между всеми исследуемыми признаками (компоненты фенольной природы), кроме дигалловой кислоты.
известно, что галловая кислота участвует в построении сложного вещества (танин) и входит в молекулу танина преимущественно в виде дигалловой кислоты, которая представляет собой сложный эфир, образованный двумя молекулами галловой кислоты. Являясь не только кислотой, но и многоатомным фенолом, галловая кислота легко окисляется, что подтверждают высокие статистически достоверные корреляционные связи.
В результате корреляционного анализа для моделирования зависимости дегустационной оценки от характеризующих признаков использовали пакет программы «STEP» и получили множественное регрессионное уравнение зависимости дегустационной оценки от признаков вида
(1)
где у — дегустационная оценка; а0 — свободный член уравнения; xi — независимые переменные; 1 < i < n, n — число признаков.
При изучении коньяков по признаку фенольных компонентов обнаружены статистически достоверные корреляции, в результате получено множественное регрессионное уравнение зависимости дегустационной оценки от исследуемых признаков:

где х1 — галловая кислота; х2 — дигалловая кислота; х3 — эллаговая кислота; х4 — кверцетин; х5 — кверцетозид; х6 — таниды.
Коэффициент детерминации R2 = 63 %. он показывает долю дисперсии результативного признака, определяемую влиянием независимых переменных, то есть доля влияния исследуемых компонентов фенольной природы на формирование дегустационной оценки составляет 63 %.

Список литературы
1. Хиабахов Т.С. основы технологии коньячного производства России/Т.С. Хиабахов. —  Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. 160 с.