Введение. При получении яблочных малоокисленных высококачественных вин наиболее ответственным технологическим процессом является процесс брожения сусла. Благодаря жизнедеятельности дрожжей формируются ароматические и вкусовые достоинства вина. В процессе спиртового брожения из глюкозы идет накопление главного продукта этилового спирта [1–4]. Химически он достаточно устойчив, но может окисляться под действием уксуснокислых бактерий и пленчатых дрожжей. При выдержке вин его концентрация снижается вследствие технологических потерь, а также при участии в реакциях окисления и этерификации [3–5]. В процессе получения вина в результате гидролиза метоксильных групп пектиновых веществ идет образование метанола. В больших дозах он токсичен, но в концентрациях, встречающихся в винах (до 0,35 г/дм3), не оказывает влияния на здоровье человека. Гораздо большую проблему представляют сивушные спирты. Значительно ухудшают вкус и аромат вин. Обладают сильным опьяняющим действием. В белых винах концентрация колеблется в пределах 0,15–0,4 г/дм3, более высокое содержание не желательно [4–5]. На образование вторичных продуктов, кроме исходного состава сусла и температуры брожения, могут оказывать влияние и другие технологические параметры. Например, известен способ сбраживания сусла в аппаратах с насадкой в условиях сверхвысокой концентрации дрожжей. В итоге виноматериалы лучше сохраняют сортовой аромат, в них выше содержание остаточного экстракта, увеличивается коэффициент выхода спирта. В качестве насадки используют разные материалы, такие как пластиковые кольца Рашига [6] (производятся из полимеров, устойчивых к различным температурам и агрессивным средам, разрешенных к применению в пищевой промышленности), древесные стружки [7, 8] и некоторые другие материалы [9]. В эксперименте применили специально подготовленную скорлупу кедрового ореха [10].Цель исследования – изучение изменения состава органических кислот и летучих компонентов яблочного вина при брожении сока с использованием насадки из скорлупы кедрового ореха.Задачи: оценить влияние насадок из скорлупы кедрового ореха на динамику изменения концентрации целевых компонентов (этанола и сахаров) бродящего сусла; изучить состав органических кислот сусла и готовых яблочных вин; оценить изменение содержания летучих компонентов вина, полученного при брожении с использованием насадки из скорлупы кедрового ореха.Объекты и методы. Объектом исследования служили виноматериалы, которые получали сбраживанием свежего выжатого сока из мелкоплодных яблок сорта Красная гроздь. Яблочное сусло перед постановкой на брожение подвергали корректировке кондиций по сахару до 20 %. Массовая концентрация титруемых кислот в сусле составила 8,1 г/дм3. Брожение сусла осуществляли на чистой культуре винных дрожжей расы Salvio Champagne французского производства. Перед внесением в сусло проводили процесс восстановления гидратной оболочки сухих дрожжевых клеток. Затем, бродильную смесь подавали в емкость с насадкой в несколько приемов с целью достижения требуемой концентрации дрожжей. Температурный режим брожения сусла поддерживали на уровне 18–20 °С [11].Подготовку насадки из скорлупы кедрового ореха осуществляли согласно схеме [10], включающей следующие стадии обработки: сортировку, пропитку водой, замораживание и щелочной гидролиз, который проводили путем многократного кипячения в растворе гидрокарбоната натрия.Определение физико-химических показателей проводили по стандартным методикам [12]: массовую долю редуцирующих сахаров – фотоколориметрическим методом по ГОСТ 8756.13-87 [13]; массовую концентрацию титруемых кислот – потенциометрическим методом титрования по ГОСТ ISO 750-2013 [14]; летучие компоненты вина определяли в дистилляте газохроматографическим методом определения по ГОСТ 32039-2013 [15]; массовую концентрацию органических кислот определяли методом ВЭЖХ [16] с помощью спектрофотометрического детектора в ультрафиолетовой области спектра при длине волны 210 нм. Относительная погрешность метода составляет d ≤ 10 % при доверительной вероятности Р = 0,95.Результаты и их обсуждение. В ходе эксперимента отслеживали изменение окислительно-восстановительного потенциала, накопление этилового спирта и снижение концентрации сбраживаемых сахаров в бродящем сусле (рис.).   абДинамика изменения содержания компонентов бродящего сусла:а – концентрации сахаров; б – объемной доли этанола  Из представленных диаграмм видно, что снижение концентрации сбраживаемых сахаров в сусле и накопление этанола в образце  № 2 (при брожении на насадке из скорлупы кедрового ореха) протекало активнее, чем в образце №1 (контрольном). На поверхности насадки-сорбента создаются более благоприятные условия для активизации жизнедеятельности дрожжевых клеток вследствие увеличения поверхности контакта иммобилизованных клеток с субстратом и беспрепятственного протекания процесса массопередачи. В результате концентрации питательных веществ (продуктов автолиза дрожжей) на поверхности насадки, а также сорбции биологически активных веществ (ферментов, витаминов, аминокислот и других стимуляторов роста,микроорганизмов) наблюдалось сокращение продолжительности брожения до 12 суток (на 96 часов быстрее, чем в контроле).Активная кислотность (рН) колебалась от 3,0 до 3,8 ед. Окислительно-восстановительный потенциал (Еh) сусла (345 мВ) после постановки на брожение с применением насадки резко снижался до 150 мВ (на 1-й день), а в конце брожения составил 160 мВ. В контрольном образце наблюдалось снижение до 175 мВ (на 3-й день), по окончании процесса брожения увеличение до 220 мВ. Очевидно, снижение величины Еh связано с уменьшением активности окислительных ферментов, что благотворно влияет на сохранение ароматобразующих и красящих соединений готового вина.Физико-химические показатели полученных вин представлены в таблице 1.  Таблица 1Физико-химические показатели готовых вин ПоказательНорма по  ГОСТ 33806-2016 [17] (для сухих вин)Образец №1(контроль)Образец №2(брожение на насадке)Объемная доля этилового спирта, %6,0–15,011,811,9Массовая концентрация сахаров, в  пересчете на инвертный, г/дм3не более 4,00,50,5Массовая концентрация титруемых  кислот, в пересчете на яблочную, г/дм3не менее 4,07,97,5Массовая концентрация летучих  кислот, в пересчете на уксусную, г/дм3не более 1,20,40,2Примечание: Расхождение между значениями показателей (средние данные трех параллельных измерений) не превышало 7 %.  Объемная доля этилового спирта в образцах вин составила 11,8 и 11,9 %, при концентрации остаточного сахара 0,5 г/100 см3. По мере накопления этанола наблюдали незначительное понижение массовой концентрации титруемых кислот (с 8,1 до 7,5 г/дм3), очевидно, связанное с изменением их состава (табл. 2).  Таблица 2Массовые концентрации органических кислот сусла и вин, г/дм2 ПоказательСокОбразец №1Образец №2Массовая концентрация лимонной кислоты0,961,490,94Массовая концентрация винной кислоты0,000,020,04Массовая концентрация яблочной кислоты9,637,796,31Массовая концентрация янтарной кислоты0,181,191,38Массовая концентрация молочной кислоты0,861,611,66Примечание: Расхождение между значениями показателей (средние данные двух параллельных измерений) не превышало 5 %.  При брожении на насадках содержание лимонной кислоты на 36,3 % ниже, чем в контрольном, причиной может быть использование молочнокислых бактерий в качестве источника углерода или сорбция на насадке, что требует дополнительных исследований. Концентрация янтарной кислоты на 13,8 % выше. Известно, что янтарная кислота – это вторичный продукт спиртового брожения, имеет солоноватый вкус, является биологически активной [5], в организме человека при стрессе нормализует обмен веществ. Таким образом повышает физиологическую ценность виноматериала. Молочная кислота образуется при спиртовом и яблочно-молочном брожении. Увеличение ее содержания на 3 % в образце, бродившем на насадке, свидетельствует о более благоприятных условиях для прохождения яблочно-молочного брожения. Молочная кислота по отношению к яблочной имеет более мягкий вкус, соответственно органолептическая оценка виноматериала возрастает. Из полученных данных видно, что винная кислота в соке отсутствует, в контроле ее концентрация в 2 раза ниже, одной из причин может быть активность молочнокислых бактерий. Концентрация летучих кислот в образцах не превышала 0,4 г/дм3.Качественный и количественный состав летучих компонентов в образцах вин приведен в таблице 3.  Таблица 3Состав летучих компонентов в образцах яблочных вин КомпонентМассовая концентрация, мг/дм3Образец №1Образец №2Метанол0,020,02Ацетальдегид20,0020,10Высшие спирты:368,40270,10пропанол-114,7044,60пропанол-2Не обнаруженоНе обнаруженобутанол-14,100,70изобутанол95,6045,20изоамиловый254,00179,60Эфиры:49,5047,00этилацетат48,7044,50метилацетат0,802,50  Из представленных в таблице 3 данных видно, что применение насадки из скорлупы кедрового ореха в процессе брожения сусла не оказывает значительного влияния на концентрацию метанола и ацетальдегида в готовом вине. При брожении на насадке уменьшается содержание эфиров с 49,5 до 47,0 мг/дм3 и высших спиртов с 368,4 до 270,1 мг/дм3, концентрация которых не должна превышать рекомендованную норму (400 мг/дм3). Среди высших спиртов в большем количестве обнаружен изоамиловый спирт, а в меньшем – пропанол-1. Источником образования высших спиртов в винах являются аминокислоты и сахара. Поэтому меньшее содержание высших спиртов в образце, полученном с применением насадки, можно объяснить сокращением продолжительности брожения и соответственно контакта с дрожжевыми клетками, являющимися дополнительным источником аминокислот [3–5].Готовые яблочные вина по нормируемым показателям соответствовали требованиям ГОСТ 33806-2016. «Вина фруктовые столовые и виноматериалы фруктовые столовые. Общие технические условия» [17].Заключение. Полученные результаты исследования показали, что продолжительность процесса брожения виноматериала с использованием насадки из скорлупы кедрового ореха сократилась на 96 часов относительно контрольного образца. В готовом продукте наблюдали уменьшение накопления высших спиртов (на 98,3 мг/дм3), которые при высокой концентрации придают вину неприятный сивушный тон. Отметили снижение концентрации эфиров на 5 % и увеличение концентрации биологически активной янтарной кислоты на 16 % по сравнению с контролем.Таким образом, результаты проведенного исследования позволяют рекомендовать применение насадки из скорлупы кедрового ореха в производстве малоокисленных яблочных вин.