vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2023-61-3-253-264vestiag-718Research ArticleПЕРАПРАЦОЎКА І ЗАХАВАННЕ СЕЛЬСКАГАСПАДАРЧАЙ ПРАДУКЦЫІPROCESSING AND STORAGE OF AGRICULTURAL PRODUCTIONКомплексный технологический процесс производства яблочного дистиллята и оценка показателей его качестваComplex technological process for production of apple distillates and evaluation of its quality indicators.КулаговаЕ. П.KulagovaE. P.

Кулагова Екатерина Петровна – кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории микробиологических исследований Республиканского контрольно-испытательного комплекса по качеству и безопасности продуктов питания

ул. Козлова, 29, 220037, Минск

Ekaterina P. Kulagova – Ph. D. (Engineering), Researcher of the Laboratory for Microbiological Research of the Republican Control and Testing Complex for Food Quality and Safety

29, Kozlova Str., 220037, Minsk

tateka@tut.byЗубковскаяО. Л.ZubkovskayaO. L.

Зубковская Оксана Леонидовна – старший научный сотрудник группы по винодельческой и пивобезалкогольной отраслям отдела технологий алкогольной и безалкогольной продукции

ул. Козлова, 29, 220037, Минск

 

Oksana L. Zubkovskaya – Senior Researcher of the Group for Wine and Beer and Non-Alcoholic Industries of the Department for Technology of Alcoholic and Non- Alcoholic Products of the Group for Wine and Beer and Non-Alcoholic Industries of the Technology Department of Alcoholic and Non-Alcoholic Products

29, Kozlova Str., 220037, Minsk

vino@belproduct.comРабчонокН. Р.RabchonokN. R.

Рабчонок Наталья Ростиславовна – руководитель группы по винодельческой и пивобезалкогольной отраслям отдела технологий алкогольной и безалкогольной продукции

ул. Козлова, 29, 220037, Минск

Natalya R. Rabchonok – Head of the Group for Wine and Beer and Non-Alcoholic Industries of the Department for Technology of Alcoholic and Non-Alcoholic Products

29, Kozlova Str., 220037, Minsk

vino@belproduct.comНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствиюScientific and Practical Center for Foodstuffs of the National Academy of Sciences of BelarusНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствиюScientific and Practical Center for Foodstuffs of the National Academy of Sciences of Belarus for Food202328072023613253264Copyright © Кулагова Е.П., Зубковская О.Л., Рабчонок Н.Р., 20232023Кулагова Е.П., Зубковская О.Л., Рабчонок Н.Р.Kulagova E.P., Zubkovskaya O.L., Rabchonok N.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/718

Исследования связаны с решением важной и актуальной проблемы в винодельческой промышленности – использования отходов и побочных продуктов производства в качестве вторичных сырьевых ресурсов. В ходе выполнения экспериментальной части использованы общепринятые и специальные методы и методики исследований; изучены особенности протекания процессов экстракции, брожения и фракционной перегонки. Впервые в технологии изготовления яблочных дистиллятов применен прием сокращения количества образующейся головной фракции при фракционной перегонке и научно обоснована перспективность повторного применения нового побочного продукта фракционной перегонки – промежуточной фракции, а также на стадии брожения задействован диффузионный сок, полученный из яблочных выжимок. Уникальность состоит еще и в том, что все приемы объединены в единый комплексный подход. В результате разработана научно обоснованная, усовершенствованная и экономически эффективная технология производства яблочных дистиллятов с применением комплексной переработки вторичных сырьевых ресурсов виноделия, позволяющая повысить уровень экономической целесообразности и эффективности отрасли и являющаяся основой инновационного развития экономики в направлении импортозамещения. Отражена принципиальная технологическая схема разработанной технологии, описаны ее операции и стадии, а также приведены исследования основных показателей качества (физико-химические, органолептические показатели и сравнительный анализ дегустации потребительской фокус-группы) яблочных дистиллятов, полученных по комплексной технологии использования отходов. 

The research presented in the paper is related to solving an important and urgent problem in the wine industry – use of waste and by-products of production as secondary raw materials. In the course of the experimental part, generally accepted and special research methods and techniques were used; the peculiarities of the extraction and fermentation processes were studied. This is the first time when, in the technology of manufacturing apple distillates, a method was used to reduce the amount of the resulting head fraction during fractional distillation, and the prospects for the reuse of a new by-product of fractional distillation – an intermediate fraction – were scientifically substantiated, as well as diffusion juice obtained from apple pomace was involved at the fermentation stage. The uniqueness also lies in the fact that all the techniques are combined into a single integrated approach. As a result, a scientifically sound, improved and cost-effective technology for production of apple distillates with complex processing of secondary raw materials of winemaking has been developed, which makes it possible to increase the level of economic feasibility and efficiency of the industry, and is the basis for innovative economic development aimed at import substitution. The paper reflects the basic technological layout of the developed technology, describes its operations and stages, as well as studies of the main quality indicators (physical-and-chemical, organoleptic indicators and comparative analysis of the tasting test with the consumer focus group) of apple distillates obtained by integrated waste technology.

яблочные дистиллятыкомплексная технологияпереработка вторичных сырьевых ресурсовотходыпоказатели качестваяблочные выжимкипромежуточная фракция дистиллятаapple distillatesintegrated technologyprocessing of secondary raw materialswastequality indicatorsapple pomaceintermediate distillate fractionReferencesХорошун, Н. В. Анализ состояния и развития конъюнктуры рынка винодельческой отрасли Республики Беларусь / Н. В. Хорошун // Тр. БГТУ. Сер. 5, Экономика и упр. – 2021. – № 1 (244). – С. 151–162.Khoroshun N. V. Analysis of the market situation and development of the market of the wine industry of the Republic of Belarus. Trudy BGTU. Seriya 5, Ekonomika i upravlenie = Proceedings of BSTU. Issue 5, Economics and Management, 2021, no. 1 (244), pр. 151–162 (in Russian).Ибрагимова, Л. Р. Использование вторичных продуктов переработки виноградо-винодельческой отрасли [Электронный ресурс] / Л. Р. Ибрагимова, К. Р. Гаммацаев // Науч. тр. КубГТУ. – 2015. – № 8. – Режим доступа: https:// ntk.kubstu.ru/data/mc/0014/0666.pdf. – Дата доступа: 26.04.2022.Ibragimova L. R., Gammatsaev K. R. The use of secondary products of vine growing and wine processing-wine industry. Nauchnye trudy KubGTU = Scientific Works of the Kuban State Technological University, 2015, no. 8. Available at: https://ntk.kubstu.ru/data/mc/0014/0666.pdf (accessed 26 April 2022) (in Russian).Использование отходов виноделия как возобновляемого природного ресурса для повышения биогенности почвы и качества выращиваемого винограда / Т. Н. Воробьева [и др.] // Науч. тр. Сев.-Кавк. зон. науч.-исслед. ин-та садоводства и виноградарства. – 2016. – Т. 9. – С. 137–144.Vorobyova T. N., Petrov V. S., Yacuba Yu. F., Prakh A. V., Nudga T. A. Use of winemaking waste as renewable natural resource for increase in bio genetic of soil and quality of cultivated grapes. Nauchnye trudy Severo-Kavkazskogo zonal’nogo nauchno-issledovatel’skogo instituta sadovodstva i vinogradarstva [Scientific Works of the North Caucasian Region Research Institute of Horticulture and Viticulture], 2016, vol. 9, pp. 137–144 (in Russian).Гладченко, М. А. Разработка биотехнологических способов утилизации отходов виноделия: дис. … канд. техн. наук: 03.00.23; 05.18.07 / М. А. Гладченко. – М., 2001. – 192 л.Gladchenko M. A. Development of biotechnological methods for the disposal of winemaking waste. Moscow, 2001. 192 p. (in Russian).Аванесьянц, Р. В. Теоретическое обоснование и разработка инновационных технологий производства российских коньяков: дис. … д-ра техн. наук: 05.18.01 / Р. В. Аванесьянц. – Краснодар, 2013. – 374 л.Avanes’yants R. V. Theoretical substantiation and development of innovative technologies for the production of Russian cognacs. Krasnodar, 2013. 374 p. (in Russian).Блягоз, А. Р. Совершенствование технологии производства российского кальвадоса в Республике Адыгея: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.18.01 / А. Р. Блягоз; Кубан. гос. технол. ун-т. – Краснодар, 2010. – 24 с.Blyagoz A. R. Improving the production technology of Russian Calvados in the Republic of Adygea. Krasnodar, 2010. 24 p. (in Russian).Инновационные подходы в производстве продукции ОАО «Дербентский коньячный комбинат» / П. Я. Мишиев [и др.] // Науч. тр. КубГТУ. – 2015. – № 8. – Режим доступа: https://ntk.kubstu.ru/data/mc/0014/0673.pdf. – Дата доступа: 26.04.2022.Mishiev P. Y. A., Gadzhiev M. S., Aliev A. R., Mudunov E. G. Innovative approaches in the production of products of JSC “Derbent Cognac Plant”. Nauchnye trudy KubGTU = Scientific Works of the Kuban State Technological University, 2015, no. 8. Available at: https://ntk.kubstu.ru/data/mc/0014/0673.pdf (accessed 26 April 2022) (in Russian).Приготовление коньячных дистиллятов с добавлением в виноматериал спирта-сырца из дрожжевых осадков / П. Я. Мишиев [и др.] // Изв. высш. учеб. заведений. Пищевая технология. – 2012. – № 4. – C. 79–81.Mishiev P. Ya., Gadzhiev M. S., Aliev A. R., Mudunov E. G. Preparation of cognac distillates with the addition of raw alcohol from yeast sediments to the wine material. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Pishchevaya tekhnologiya = Izvestiya Vuzov. Food Technology, 2012, no. 4, pp. 79–81 (in Russian).Разуваев, Н. И. Комплексная переработка вторичных продуктов виноделия / Н. И. Разуваев. – М.: Пищевая пром-сть, 1975. – 168 с.Razuvaev N. I. Complex processing of secondary products of winemaking. Moscow, Pishchevaya promyshlennost’ Publ., 1975. 168 p. (in Russian).Родопуло, А. К. Основы биохимии виноделия / А. К. Родопуло. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Лег. и пищевая пром-сть, 1983. – 240 с.Rodopulo A. K. Fundamentals of biochemistry of winemakin. 2nd ed. Moscow, Legkaya i pishchevaya promyshlennost’ Publ., 1983. 240 p. (in Russian).Comparison of conventional and ultrasound-assisted aqueous extraction of soluble matter and phenolic compounds from apple flesh / L. Wang [et al.] // Eur. Food Res. Technol. – 2018. – Vol. 244, № 9. – P. 1683–1689. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3081-9Wang L., Boussetta N., Lebovka N., Vorobiev E. Comparison of conventional and ultrasound-assisted aqueous extraction of soluble matter and phenolic compounds from apple flesh. European Food Research and Technology, 2018, vol. 244, no. 9, pp. 1683–1689. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3081-9Composition and physicochemical properties of dried berry pomace / A.-M. Reißner [et al.] // J. Sci. Food Agric. – 2018. – Vol. 99, № 3. – P. 1284–1293. https://doi.org/10.1002/jsfa.9302Reißner A.‐M., Schmidt C., Struck S., Rohm H., Al‐Hamimi S., Turner Ch., Quiles A., Hernando I. Composition and physicochemical properties of dried berry pomace. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2018, vol. 99, no. 3, pp. 1284–1293. https://doi.org/10.1002/jsfa.9302Degradation of Monastrell grape skins: effect of individual enzymatic activities and their synergic combination / R. Apolinar-Valiente [et al.] // Eur. Food Res. Technol. – 2017. – Vol. 243, № 11. – P. 1933–1942. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2900-8Apolinar-Valiente R., Romero-Cascales I., Gómez-Plaza E., Ros-García J. Degradation of Monastrell grape skins: effect of individual enzymatic activities and their synergic combination. European Food Research and Technology, 2017, vol. 243, no. 11, pp. 1933–1942. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2900-8Determination of phytochemical composition and antioxidant capacity of 22 old apple cultivars grown in Poland / J. Oszmiański [et al.] // Eur. Food Res. Technol. – 2018. – Vol. 244, № 4. – P. 647–662. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2989-9Oszmiański J., Lachowicz S., Gławdel E., Cebulak T., Ochmian I. Determination of phytochemical composition and antioxidant capacity of 22 old apple cultivars grown in Poland. European Food Research and Technology, 2018, vol. 244, no. 4, pp. 647–662. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2989-9Dietary fiber concentrates from fruit and vegetable by-products: processing, modification, and application as functional ingredients / L. E. Garcia-Amezquita [et al.] // Food Bioprocess Technol. – 2018. – Vol. 11, № 8. – P. 1439–1463. https://doi.org/10.1007/s11947-018-2117-2Garcia-Amezquita L. E., Tejada-Ortigoza V., Serna-Saldivar S. O., Welti-Chanes J. Dietary fiber concentrates from fruit and vegetable by-products: processing, modification, and application as functional ingredients. Food and Bioprocess Technology, 2018, vol. 11, no. 8, pp. 1439–1463. https://doi.org/10.1007/s11947-018-2117-2Grape processing by high hydrostatic pressure: effect on use of non-Saccharomyces in must fermentation / M. A. Bañuelos [et al.] // Food Bioprocess Technol. – 2016. – Vol. 9, № 10. – P. 1769–1778. https://doi.org/10.1007/s11947-016-1760-8Bañuelos M., Loira I., Escott C., Del Fresno J., Morata A., Sanz P., Otero L., Suárez-Lepe J. Grape processing by high hydrostatic pressure: effect on use of non-Saccharomyces in must fermentation. Food and Bioprocess Technology, 2016, vol. 9, no. 10, pp. 1769–1778. https://doi.org/10.1007/s11947-016-1760-8Improvement of physico-chemical properties and phenolic compounds bioavailability by concentrating dietary fiber of peach (Prunus persica) juice by-product / S. Rodríguez-González [et al.] // J. Sci. Food Agric. – 2018. – Vol. 98, № 8. – P. 3109–3118. https://doi.org/10.1002/jsfa.8812Rodríguez‐González S., Pérez‐Ramírez I. F., Castaño‐Tostado E., Amaya‐Llano S., Reynoso‐Camacho R., Rodríguez‐ García M. E. Improvement of physico-chemical properties and phenolic compounds bioavailability by concentrating dietary fiber of peach (Prunus persica) juice by-product. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2018, vol. 98, no. 8, pp. 3109–3118. https://doi.org/10.1002/jsfa.8812Influence of oak wood chips-grape mix maceration on the extraction of anthocyanins from low-extractable anthocyanin content red grapes / B. Baca-Bocanegra [et al.] // Eur. Food Res. Technol. – 2018. – Vol. 244, № 4. – P. 729–734. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2999-7Baca-Bocanegra B., Nogales-Bueno J., Heredia F. J., Hernández-Hierro J. M. Influence of oak wood chips-grape mix maceration on the extraction of anthocyanins from low-extractable anthocyanin content red grapes. European Food Research and Technology, 2018, vol. 244, no. 4, pp. 729–734. https://doi.org/10.1007/s00217-017-2999-7Кулагова, Е. П. Оптимизация технологических режимов экстракции яблочных выжимок в технологии производства фруктовых дистиллятов / Е. П. Кулагова, А. А. Пушкарь, О. Н. Юденко // Пищевая пром-сть: наука и технологии. – 2021. – Т. 14, № 1 (51). – С. 50–61. https://doi.org/10.47612/2073-4794-2021-14-1(51)-50-61Kulagova K. P., Pushkar A. A., Yudenko O. N. Optimization of technological modes of extraction of apple squeezes in the technology for the production of fruit distillates. Pishchevaya promyshlennost’: nauka i tekhnologii = Food Industry: Science and Technologies, 2021, vol. 14, no. 1 (51), pp. 50–61 (in Russian). https://doi.org/10.47612/2073-4794-2021-14-1(51)-50-61Совершенствование биосинтеза этилового спирта при сбраживании яблочного сусла, полученного на базе инновационных решений по переработке вторичных сырьевых ресурсов / Е. П. Кулагова [и др.] // Пищевая пром-сть: наука и технологии. – 2021. – Т. 14, № 3 (53). – С. 41–50. https://doi.org/10.47612/2073-4794-2021-14-3(53)-41-50Kulagova E. P., Pushkar A. A., Yudenko O. N., Zubkouskaya O. L. Improvement of ethyl alcohol biosynthesis when ferrying apple wort, obtained on the basis of innovative solutions for processing secondary raw materials. Pishchevaya promyshlennost’: nauka i tekhnologii = Food Industry: Science and Technologies, 2021, vol. 14, no. 3 (53), pp. 41–50 (in Russian). https://doi.org/10.47612/2073-4794-2021-14-3(53)-41-50Совершенствование технологии производства фруктовых дистиллятов на основе инновационных подходов фракционной перегонки яблочных виноматериалов / Е. П. Кулагова [и др.] // Пиво и напитки. – 2021. – № 4. – С. 18–22. https://doi.org/10.52653/PIN.2021.4.4.001Kulagova E. P., Morgunova E. M., Shepshelev A. A., Pushkar’ A. A. Improving the technology for the production of fruit distillates based on innovative approaches to fractional distillation of apple wine materials. Pivo i napitki = Beer and Beverages, 2021, no. 4, pp. 18–22 (in Russian). https://doi.org/10.52653/PIN.2021.4.4.001

The authors declare that there are no conflicts of interest present.