Исследование устранения остатков пестицидов из соков и вин традиционными методами

Одна из главных причин растущего интереса к вину связана с его составом. Таким образом, вино содержит антиоксиданты и фенольные соединения, которые играют очень важную роль для здоровья человека. Фенольные соединения являются важным компонентом вина, проявляя антиоксидантные свойства, связывая свободные радикалы и нейтрализуя металлы.

Приготовление вина это сложный процесс, включающий многочисленные технологические процессы и сопровождающийся сложными физико-химическими и микробиологическими процессами. Дробление, прессование, настаивание на мезге или стекание, осветление, а также спиртовое и яблочно-молочное брожение, фильтрация и другие операции, происходящие при приготовлении вина, в той или иной степени отражаются на составе соков и вин. При этом технологические операции, проводимые в ходе первичной и вторичной обработки винодельческой продукции, а также вещества, попадающие извне по разным причинам, могут напрямую влиять на качество и безопасность вина. С другой стороны, для современного виноделия характерна интенсивность процессов переработки сырья. По этой причине вина обогащаются белком и полифенольными веществами. Такая ситуация приводит к нарушению равновесия коллоидной системы и возникновению помутнения при нагревании и охлаждении виноматериала.

Для защиты винограда и виноградной продукции от болезней, вредителей и сорняков используется ряд химических веществ, называемых пестицидами. Несмотря на признание проблем, вызываемых химическими методами борьбы, и предпочтение альтернативным методам борьбы, пестициды по-прежнему применяются в больших количествах. Остатки пестицидов в основном переносятся из винограда в вино через растворенные в воде и водноспиртовых смесях вещества, а в некоторых случаях уровни этих остатков достигают уровней, представляющих угрозу для здоровья человека.

Разработка технологических способов, обеспечивающих длительную стабильность вин, является вопросом, который остается актуальным во все времена. Повышение эффективности проводимых работ по улучшению качества продукции и рост конкурентоспособности отечественных вин с зарубежными аналогами зависит от правильного выбора и своевременнего проведения этих методов.

Целью исследования является изучение устранение остатков пестициды от соков и вин.

Литературный обзор. Остатки пестицидов, используемых для защиты винограда и виноградной продукции, попадают из винограда в вино, и в некоторых случаях их уровень достигает уровней, представляющих угрозу для здоровья человека. Исследование показывает, что триазольные пестициды отрицательно влияют на летучий состав вин и могут оказывать нежелательное воздействие на качество вина, что подчеркивает желательность более строгого контроля со стороны пищевой промышленности за остатками пестицидов в виноделии.

Ферментация во время дробления оказывает существенное влияние на перенос остатков пестицидов в красное вино, в то время как операции прессования оказывают существенное влияние на перенос остатков пестицидов в белое вино. Согласно системе HACCP, остатки пестицидов являются существенным источником химической опасности и одним из критических моментов, которые необходимо контролировать на этапах сбора урожая, ферментации и розлива. Поэтому удаление остатков пестицидов из сока и вина является крайне актуальной задачей.

Остатки пестицидов оказывают значительное влияние на вкус вина. Результаты этого исследования предоставят новое понимание потенциального воздействия остатков пестицидов на метаболиты и сенсорный профиль вина во время ферментации.

В связи с постоянно нарастающей техногенной нагрузкой решение важнейшей проблемы загрязнения почв виноградников и повышения экологической безопасности, получаемой впоследствии виноградовинодельческой продукции требует комплексного подхода и является актуальным.

Было сравнено содержания сульфита и остатков пестицидов как в почвах, так и в винах при органическом и традиционном производстве. В среднем более высокие уровни сульфитов были обнаружены в традиционных винах.

Показано, что био-фитонцидный комплекс ПРК «Белый Жемчуг Универсальный ФитоЗащита» (БЖ) показал высокую эффективность в отношении защиты винограда от ряда болезней и вредителей.

Были изучены определение остатков шести фунгицидов в процессах виноделия и сушки фруктов, а также оценка. Результаты определения остатков предоставляют разумные данные для снижения остатков пестицидов и факторов диетического риска винограда и продуктов его переработки.

Представленные результаты показывают, что хитозан можно использовать как самостоятельно, так и в сочетании с другими сорбентами, что обеспечивает качественную прозрачность. В ходе процесса наблюдалось снижение оптической плотности.

Было сравнено концентраций остатков пестицидов, меди и биогенных аминов в обычных и органических винах. Неприемлемо, что были обнаружены некоторые остатки пестицидов в органических винах, которые не допускаются в этом типе производства.

Установлено, что обработка хитозаном позволила уменьшить содержание клеток дрожжей в исследуемых материалах: вино «Софи» — в 6,7 раза, сок яблочный сброженно-спиртованный — в 13 раз, виноматериал яблочный — более чем 100-кратно, сок черноплодной рябины — полное удаление.

В различных работах было исследовано: отбор и оценка качества сортов винограда для получения высококачественных соков и вин, обработка соков, сусла и вин различными методами, оценка показателей состава и антиоксидантных свойств соков и вин, приготовление экстрактов с применением ресурсосберегающих технологий производство функциональных напитков с использованием отходов переработки винограда, производство функциональных продуктов с ресурсберагающий технологий , способы и устройство для усовершенствование технологий соков и вин, улучшения качества различных типов вин путем совершенствования их технологии, определения стабильности и параметров вин при физической обработке и т.д. Было установлено, что устранение пестицидов требует интеграции нескольких стратегий управления, каждая из которых, как правило, эффективна лишь частично, и перехода от лечебного к агроэкологическому управлению виноградниками, основанному на профилактике и улучшенной устойчивости агросистемы.

Объекты и методы исследований. С древних времен и по сей день проводится ряд исследований физического, химического, физико-химического и механического воздействия веществ при осветлении вина. В последние годы воздействие денатурантов на пестициды стало предметом специальных исследований, и соответствующие исследования проводятся с различными пестицидами.

Объектом исследования являются соки, вины, оклеивающие вещества, в том числе казеин, бентонит, кизельзол, активированных уголь и их различные содержание, способы и средства оклейки. Дозировку добавляемых ингредиентов следует определять пробным методом. Осветление осуществляется следующими вариантами:

1. Контроль 2. Активированный уголь (150 мг/дм³)

3. Активированный уголь (300 мг/дм³)

4. Активированный уголь (450 мг/дм³)

5. Активированный уголь (600 мг/дм³)

Обсуждение результаты. Оклеивающие вещества, используемые в виноделии, применяются для стабилизации и осветления соков и вин, а также для удаления ряда нежелательных соединений, влияющих на органолептические свойства вина. С древних времен и по настоящее время проводится ряд исследований физического, химического, физико-химического и механического воздействия оклеивающих веществ, применяемых к вину.

Было исследовано влияние оклеивающих веществ (бентонита, активированного угля, казеина, PVPP, коллоидного кремнезема и желатина) на остатки фосфорорганических инсектицидов в вине, и было обнаружено, что оклеивающие вещества, используемые помимо активированного угля, либо оказывали ограниченный эффект, либо не оказывали никакого эффекта вообще. Однако эти исследования не были распространены на другие группы пестицидов.

Как видно, среди используемых oсветлительных веществ наибольшим эффектом в отношении пестицидов обладает активированный уголь. Далее следовали казеин, бентонит и кизельзол.

Активированный уголь используется в виноделии для удаления фенольных соединений, пигментов цвета и пахучих веществ. Вещества, хорошо растворимые в воде, активированным углем не адсорбируются.

Влияние осветления с использованием различных доз активированного угля на количество пестицидов и их концентрацию приведено в таблице 1.

Таблица 1. Влияние активированного угля на количество остатки пестицидов в вине.

Как видно, в образцах, обработанных активированным углем, наблюдается резкое снижение остатков пестицидов по сравнению с контролем. При использовании активированного угля в дозе 150 мг/дм³ остаток имазалила составил 8,9 мг/дм³, нуаримола – 1,35 мг/дм³, тетрадифона – 0,09 мг/дм³, винкозалина – 0,05 мг/дм³, пенконазола – 0,02 мг/дм³, α-фудосульфан не обнаружен.

При использовании активированного угля в дозе 300 мг/дм³ (3-ий вариант) только остатки имазалила составили 0,35 мг/дм³, нуаринола 0,03 мг/дм³, других пестицидов не обнаружено.

При использовании последующих доз активированного угля (450 и 600 мг/дм³) остатков пестицидов не обнаружено. Таким образом, для полного удаления остатков пестицидов из образцов вина достаточно дозы активированного угля 450 мг/дм³.

Одним из наиболее часто используемых осветлителей является казеин. Известно, что казеин обладает свойством осаждаться в кислой среде, а благодаря своему положительному заряду он играет особую роль в осаждении отрицательно заряженных веществ (частиц) в вине. В то же время казеин, как и активированный уголь, обладает свойством устранять неприятные запахи.

Хотя эффективность обработки казеином в 4 различных дозах снижалась с увеличением дозы, полное удаление остатков пестицидов не было возможным даже при самой высокой дозе. Правда, увеличение дозы казеина с 150 мг/дм³ до 600 мг/дм³ сопровождалось 5–10-кратным снижением остатков отдельных пестицидов, однако этих доз было недостаточно для полного устранения пестицидов.

Среди наиболее затронутых остатков пестицидов можно выделить αфудосульфазу (примерно в 10 раз) и пенкондазол (примерно в 6 раз). Влияние казеина на остатки других пестицидов было слабее.

Когда бентонит растворяется в вине, содержащийся в нем ионы кальций натрия и магния отдает вину, а вместо этих ионов он соединяется с положительно заряженными молекулами белка. Таким образом, белки, которые могут вызывать помутнение вина, осаждаются в виде небольших слоев и удаляются из материала. В то же время катионы антоцианов вступают в реакцию и оказывают существенное влияние на цвет красного вина.

Изменение количества пестицидов в процессе осветления с использованием бентонита было аналогичным контрольным вариантам, т. е. при отсутствии использования бентонита сохранялось практически исходное количество остатков пестицидов. Количество остатков пестицидов также различалось в зависимости от различных доз использованного бентонита. Более значительная доза бентонита составила 600 мг/дм³.

В этот раз наибольшему влиянию подвергся инозалил, однако его концентрация по-прежнему составляла 19,32 мг/дм³.

Увеличение дозы бентонита даже в два раза не дало желаемого эффекта, а остатки некоторых пестицидов оказались выше, чем в предыдущем варианте.

Как известно, в Азербайджане имеются месторождения бентонита, и добываемые здесь бентонитовые минералы обычно перерабатываются в промышленности для дальнейшего использования. Это прежде всего сушка, измельчение и активация, осуществляемые различными методами. Важной характеристикой бентонита является то, что он сохраняет свою естественную кристаллическую структуру при высоких температурах в процессе промышленного использования.

Основные группы соединений, вызывающих помутнение красных и розовых вин, включают полифенолы, белки, пектины и металлы. Из них наибольшую долю удельного веса вызываемой им мутности (около 20%) составляют полифенолы и белки. Два соединения, содержащиеся в вине, а именно полифенолы и белки, образуют комплексы друг с другом, портя товарный вид продукта. Помимо того, что вино является напитком, богатым полифенолами, оно также содержит значительное количество белка, что важно с точки зрения оклейки и выбора оклеивающих веществ. Правильное использование осветлителей важно для предотвращения образования фенольных и белковых комплексов. Соединения, которые невозможно удалить фильтрацией, можно легко удалить с помощью комплексов, образующихся с оклеивающим веществом. В результате вино становится прозрачным. Каждый из оклеивающий вещество, используемых в этом процессе, имеет различную группу соединений и механизм действия.

Исследователи обнаружили, что осветление после ферментации более эффективна для удаления пестицидов из среды, чем осветление до ферментации. Исследования показали, что кизельгур оказывает более сильное воздействие на пестициды, чем бентонит. Исследования, проведенные по изучению воздействия оклеивающих веществ на пестициды в белых и красных винах, показали, что удаление пестицидов происходит интенсивнее в белых винах, чем в красных. Исследователи объясняют это тем, что оклеивающие вещества в красных винах вступают в электростатические взаимодействия с белками и антоцианами и оказывают дополнительные эффекты, конкурирующие с пестицидами, и они отметили связь между растворимостью пестицидов и их удалением.

В ходе исследований было установлено, что среди осветляющих материалов наиболее сильное воздействие на пестициды оказывает активированный уголь, за ним следуют казеин, бентонит и кизельсоль-желатин. В то время PVPP оказывает наименьший эффект.

В нашу современную эпоху, когда безопасность пищевых продуктов и здоровье человека находятся на первом месте, ожидается, что удаление пестицидов из винограда и вина станет все более актуальным и выйдет на первый план.

Был проведен эксперимент в 4 вариантах по изучению влияния поливинилполипирролидина на количество остатков пестицидов в вине. В контрольном варианте PVPP не применялся, а в опытных вариантах его добавляли в различных дозах.

Установлено, что количество остатков пестицидов в контрольном варианте варьировало в пределах 122-155 мг/дм3. При внесении в виноматериал 130 мг/дм3 PVPP в опытных вариантах в большей степени, чем остатки пестицидов, снижалось содержание α-эндосульфата, количество которого снизилось со 131 мг/дм3 в контрольном варианте до 3 мг/дм3. Меньше всего изменений претерпел винклозолин, его количество снизилось со 126 мг/дм3 до 125 мг/дм3. При увеличении дозы PVPP до 190 мг/дм3 содержание α-эндосульфана снизилось до 0,2 мг/дм3, тогда как при дозе препарата 250 мг/дм3 его количество составило 0. Другие снижения наблюдались у пестицидов пенконазола и имазалила в дозе 190 мг/дм3. При сравнении в целом наилучшей оказалась доза 130 мг/дм3.

Несколько иная картина выявилась при изучении влияния смеси кизельзоль и желатина на количество остатков пестицидов. Таким образом, в это время наблюдалось значительное снижение большинства пестицидов в первом опытном варианте по сравнению с контролем. В этом случае также наибольшее снижение наблюдалось у пестицидов α-эндосульфана и пенконазола.

Источник: С.Г. Агаева, Ш.Х. Фаталиева, Г.Р. Алиева, Азербайджанский государственный аграрный университет (г. Гянджа, Азербайджан).

У нас можно купить метеорологический комплекс, датчик скорости ветра, датчик влажности и температуры почвы, датчик для метеостанции с доставкой по республике Крым, Краснодарскому краю, Ростовской области, Ставрополью, Дагестану и Северной Осетии.