Доброго времени суток, уважаемые читатели канала!
И снова с вами я. Сегодня о табаке-специи Кавендише. Известно что основная химическая реакция при изготовлении Кавендиша-реакция Майара которая при одинаковых параметрах принудительного нагрева и влажности табачного сырья протекает с разной степенью интенсивности для кислых и щелочных сред. Поэтому и возьмем для сравнения разные табаки: Вирджинию Бразилия FCV-сушки и Берли Бразилия, на протяжении 20-и дней. В обоих случаях при изготовлении Кавендиша используем равномерный прогрев табаков при температуре 65*С и рабочее давление в диапазоне 500-1000 кг/м2. В качестве соуса используем сахарный сироп в количестве 10-15%% от массы табака. Влажность табака поддерживаем на уровне 25-30%%.
Сегодня здесь о комплексном анализе основанном на корреляции физико-химических показателей полученных с помощью методов инструментального анализа и органолептической оценки.
Результаты органолептических исследований получены на основе дегустаций, осуществленных группой дегустаторов (5 человек) с трехкратной повторяемостью для каждого табака. Для получения результатов сравнительных дегустаций использовался метод парного прокуривания каждой пары выбранных образцов-образцов предыдущей и каждой последующих выборок, осуществленных через каждые 2-3 дня в ходе технологического процесса.
Для органолептических исследований всех образцов Кавендиша использовалось 10 бриаровых трубок "Bent Pot" серийного производства от венгерского производителя "Szabo Papiya" со сменными мундштуками из акрила, для каждого дегустатора. Чашки в трубках имеют карбоновое покрытие, внутренний диаметр чашек 21 мм, глубина 35 мм, общая длина дымового канала 115 мм. Перед прокуриванием каждой пары образцов трубки тщательно чистились механическим способом, ершиками в растворе этилового спирта. Для максимальной вкусо-ароматической идентификации типа и степени ощущений дегустаторов во время курения не использовались никакие фильтры в каналах трубок. Перед дегустацией табаки кондиционировались и были доведены в одинаковое состояние с влажностью 16%. Температура в помещении 22*С, влажность 45%. Курительные сессии для образцов Берли и Вирджиния были разделены по времени с дополнительным озонированием помещения для дегустации между курительными "сессиями". Курение образцов осуществлялось дегустаторами раздельно, без возможности обмена мнениями и ощущениями между собой. Данные сообщались только руководителю эксперимента.
Констатация фактов:
1. Начиная с 11-го дня дегустационная оценка дыма увеличивается на 28% а показатель вкуса на 52% притом что в этот период сумма азотосодержащих веществ выросла на 17%. Улучшение вкуса дыма в этот период обусловлено снижением более чем на 80% показателя горечи, которым в дыме характеризуется обычно наличие азотсодержащих элементов;
2. Общее количество углеводов (определяемое по методу Бертрана) снижается на 44%. Таким образом число Шмука снижается на 55%. Однако... Согласно дегустационной оценке вкуса дыма улучшается на 52% на фоне снижения более чем на 80% ощущения горечи, на 14% жжения и на 66% уменьшения ощущений щипания что однозначно свидетельствует о позитивных изменениях в структуре белково-углеводного комплекса засчет образования белковоподобных веществ с включенными группами аминосахаров, сгорание которых качественно меняет вкус дыма Кавендиша.
Зависимость изменений в структуре углеводного комплекса, параметров жжения и вкуса во время процесса изготовления Кавендиша из Вирджинии FCV-сушки: редуцирующие сахара снижаются до "0" что на фоне возросших на 25% белков (методика Цинао определяет общий азот) и снижения белково-углеводного соотношения свидетельствует в первую очередь об эффективном образовании сахаро-аминных групп белково-подобных веществ на фоне окислительных реакций, подвергающихся деструкции. В том числе и группу неизменно присутствующих в табаках нерастворимых углеводов.
Изменение числа Шмука, показателя вкуса и комплексной дегустационной оценки для Кавендиша на основе FCV-Вирджиния Бразилия: в связи с тем что редуцирующие сахара во время процесса изготовления Кавендиша расходуются на образование аминосахаров и, возможно, участвуют в изменении структуры органических кислот табака то такой парметр как соотношение никотин/сахар показывает для Кавендиша из табака Вирджинии весьма странную картину. При уменьшении до "0" соотношения никотин/сахар органолептические оценки показывают противоречивый результат-улучшение вкуса табака. И, видимо, для исключения коллизий в трактовке результатов необходимо исключить из анализа результатов эксперимента.
В процессе технологической переработки Вирджинии количество хлорид-ионов увеличивается на 45%, при этом содержание солей калия уменьшается более чем на 16%. Таким образом отношение K/CI (характеристики горючести и цвета пепла) ухудшается на 42%. Однако в случае использования для опытов FCV-Вирджинии, несмотря на общее снижение "химических" параметров горючести, органолептическая оценка не фиксирует смещение тренда горючести в область ухудшения.
Изменение соотношения K/CI, показателя горючести и суммарной дегустационной оценки при изготовлении Кавендиша из FCV-Вирджинии Бразилия: несмотря на глубокие химические изменения общее соотношение K/CI остается достаточно высоким (более 4-х) чем это требуется для ухудшения параметров горения. При этом необходимо контролировать этот показатель, в случае использования сырья с более низкими характеристиками горючести, поскольку процесс изготовления Кавендиша из Вирджинии ухудшает соотношение K/CI.
Водородный показатель РН почти на 6% смещается в сторону более кислых значений что, вероятнее всего, свидетельствует об изменениях в структуре органических кислот табака в процессе производства Кавендиша. И при этом дегустаторы не ощутили этого факта по ощущениям что говорит о том что для данного диапазона водородного числа РН 5.05-5.34 порог дегустационной чувствительности находится в области более низких величин Тем более что потенциальные изменения ощущения кислого могут "маскироваться" мягкостью и сладковатым вкусом дыма в общих ощущениях.
Резюме: необходимо отметить что из различного табачного сырья Вирджинии при идентичных параметрах и условиях технологического процесса суперферментации получаются разные продукты с отличающимися химическими параметрами и вкусом дыма. Например что для Вирджинии Китай FCv-сушки потеря в уровне никотина составила порядка 20% а смещение РН-26%, с уровня 5.42 до 4.01. Для Вирджинии Бразилия FCV-сушки уровень никотина снизился на 23.7%, смещение водородного числа в кислую среду произошло на 27.8%, то есть более существенно чем для сырья из Китая.
Выводы:
процесс приготовления Кавендиша из табака сорта Берли также характеризуется глубокими изменениями химического состава табака, которые особенно заметны в структуре таких показателей как никотин, белки, РН, К, CI., причем по ряду показателей белки и сумма азотсодержащих веществ, динамика изменений отлична от трендов характеризующих аналогичный процесс для Вирджинии-FCV сушки. Существенность изменений подтверждают изменения органолептических показателей-к окончанию технологического цикла показатель вкуса дыма увеличивается на 62.5% а интегральный показатель дегустационной оценки улучшается более чем на 30%
Углеводный комплекс табака Берли показывает следы этого параметра в период с 9-го дня и до окончания технологического процесса. Вкус и жжение в целом проявляют положительную тенденцию-при курении конечного образца ощущение жжения снижается более чем в два раза а общий показатель вкуса улучшается на 62%. В силу фактического отсутствия в Кавендише из табака Берли углеводов-улучшение вкуса связано, в первую очередь, с существенными уменьшениями таких параметров как горечь, жжение и щипание (более чем в два раза), обкладка (в шесть раз) а также с улучшением более чем на треть аромата табака.
Можно отметить что органолептические оценки табака последовательно улучшаются до 9-13 дня процесса а затем наступает стабилизация ощущений. Что говорит об окончании активной фазы процесса суперферментации. Можно констатировать что в случае вторичной тепловой суперферментации табака сорта Берли во фруктозо-глюкозных сиропах число Шмука как и наглядный адекватный показатель качества табачного сырья в период послеуборочных фаз первичной ферментации не является однозначно информативно параметром, полностью характеризующим качественные характеристики табака.
Для продуктов суперферментации табака Берли затруднительно параллельное аналитическое использование таких показателей как соотношение никотин/сахар и сумма азотсодержащих веществ в корреляции с дегустационными оценками в силу того что углеводы, используемые при обработке соусами и азотистые основания табака во время тепловой суперферментации, расходуются на образование сложного комплекса продуктов сахаро-аминной реакции, которые улучшают табачный дым по вкусо-ароматическому восприятию а соотношение сахар/никотин (которое для табака Берли всегда стремится к нулю) и тенденция роста азотосодержащих веществ, согласно классическому пониманию влияния этих параметров на органолептические ощущения, должны ухудшить вкус и аромат дыма.
Резкий контраст между теоретическими данными о влиянии белков и алкалоидов на вкус дыма табака согласно которым белок (в большинстве случаев) портит вкус и аромат а никотин, нор-никотин и прочие алкалоиды придают вкусу дыма крепость и жесткость и экспериментальными данными "нашего" исследования свидетельствующими об улучшении органолептических оценок предопределяет в будущем необходимость использования других методик инструментального анализа для определения качественных изменений углеводно-белкового комплекса продуктов суперферментации табака. Для решения задачи дифференцированного анализа изменений углеводного комплекса необходимо будет отказаться от несективного метода Бертрана который использовался в настоящем исследовании, обратившись к методам ТСХ и ИК-спектроскопии. Касательно изменений белкового комплекса-аналогично, вместо использования метода Цинао необходимо обратиться к методам селективного определения белков Лоури или Бредфорда и к современным средствам определения аминокислотного комплекса.
Изменения РН, крепости, кислинки и суммарной дегустационной оценки во время процесса изготовления Кавендиша из табака сорта Берли: этот табак, также как и Вирджиния FCV сушки, имеет тенденцию смещения РН в кислую среду примерно на 20% (с уровня РН 7.58 до РН 6.03) при том что кислинка в ощущениях дегустаторов увеличивается кардинально, практически в 4 раза. И при этом ощущения крепости снижается практически вдвое, до 55%. Дегустационная оценка при этом увеличивается на 31% то есть большую чем у Вирджинии что подтверждает тезис о большей эффективности реакции Майара для щелочных сред.
Снижение на 51% соотношения K/CI для Берли показало ухудшение параметров горючести в дегустационной оценке в 2 раза несмотря на достаточно высокий абсолютный уровень соотношения K/CI, равный значению 5.33. Необходимо отметить что порогом горючести для табака называется уровень CI=1%, в нашем случае количество хлора после ферментации Берли показывает величину близкую и равную 0.96%. Поэтому напрашивается аналогичный Вирджинии вывод о необходимости контроля этого показателя в случае использования табачного сырья с изначально более низкими характеристиками горючести, поскольку процесс изготовления Кавендиша из Берли так же как и в случае использования Вирджинии ухудшает соотношение K/CI при более существенном изменении содержания CI. Похожие тенденции ухудшения горючести готового Кавендиша по сравнению с исходным сырьем были отмечены в исследовании других образцов табачного сырья.
Сравнительный анализ позволяет выявить следующие общие тенденции и отличия процессов, происходящие при изготовлении открытым способом Кавендиша из табачного сырья сортов Вирджиния и Берли FCV-сушки:
1. снижение уровня никотина, причем несмотря на примерно идентичные (различие 7.5%) исходные уровни этого параметра (1.88% у Вирджинии и 1.85% у Берли) снижение уровня никотина для Берли составило 37.8% а для Вирджинии всего 11%;
2. снижение соотношения K/CI засчет увеличения содержания CI и уменьшения К, причем для Вирджинии и Берли характерно примерно одинаковое в относительных единицах изменение CI в интервале 44-45%%, но потери К для Берли во время ферментации почти в 2 раза менее значительные чем для Вирджинии. Для которой содержание К снижается почти на 17%, тем не менее количество хлора для Кавендиша из Берли приблизилось в ходе суперферментации к пороговому значению CI=1%-границе горючести;
3. смещение РН в сторону более кислых сред (для Берли эти изменения происходят с существенно большей эффективностью чем для Вирджинии), для Берли смещение РН составило 20.5% тогда как для Вирджинии 5.4% что говорит о процессе образования органических кислот и более эффективных окислительных процессах во время технологического цикла. Возможно именно этот факт предопределяет существенно более высокие оценки аромата Кавендиша из Берли;
4. оптимальный по длительности технологический процесс занимающий порядка 14 дней. Просто потому что общие дегустационные оценки практически не меняются за пределами этого срока;
5. Позитивные изменения в дегустационной оценке вкуса и аромата дыма (для Берли более существенно): общая оценка готового Кавендиша из Берли увеличивается по сравнению с исходным сырьем на 31.5% (для Вирджинии 27.5%). Причем это обусловлено более существенным по сравнению с Кавендишем из Вирджинии положительными изменениями в уменьшении горечи в 2.5 раза, улучшение аромата на 36.8% (у Вирджинии 17%), уменьшение обкладки, щипания и снижение крепости на 55% (у Вирджинии 16.7%). Тем не менее интегральная дегустационная оценка для Кавендиша из Вирджинии составляет 83 балла из 100 а это на 17% выше по сравнению с Кавендишем из табака сорта Берли. Нужно отметить что оценки аромата Кавендиша из Берли после окончания цикла суперферментации на 23% выше чем у кавендиша из сорта Вирджиния. Данный факт является следствием более эффективных окислительных реакций протекающих в Кавендише изготовленном из табака сорта Берли.
Принципиальные отличия для Вирджинии и Берли:
1. структура углеводов;
2. у Вирджинии в процессе суперферментации отмечено снижение почти в 2 раза общего количества углеводов и полное исчезновение редуцирующих сахаров. У Берли, изначально лишенного сахаров в процессе послеуборочной обработки, наблюдается появление следов углеводов в процессе изготовления Кавендиша;
3. структура белкового комплекса табаков сортотипа Вирджиния (РН 5.34) в отличии от сортотипов Берли (РН 7.58) показывает увеличение азотистых веществ на 25.4% на фоне снижения уровня никотина (11%) и редуцирующих сахаров (100%), что характерно для процессов образования новых сахаро-аминных веществ как за счет собственных сахаров Вирджинии так и углеводов соусов. Уровень белков для Берли при использовании методики Цинао наоборот уменьшается что на фоне появления незначительного количества углеводов (0.4-1.4%%) и интенсивных окислительных процессов говорит скорее о менее эффективном чем для Вирджинии процессе образования меланоидиновых белковоподобных комплексов.
Резюме: анализируя результаты исследования с практической точки зрения нужно отметить что для изготовления готового продукта целесообразно использовать в качестве исходного сырья при производстве Кавендиша смесь табаков на основе Вирджинии, в качестве вкусо-ароматической основы-табак сорта Берли. Особенно проявляющегося в ходе процесса суперферментации специфического, характерного для Кавендиша аромата. Для дополнительного понимания химических процессов необходимо провести дополнительные исследования направленные на определение содержания органических кислот и сахаров в исходном табачном сырье и готовом продукте, а также, пользуясь методиками дифференцированнного анализа групп чистых белков и групп белковоподобных веществ (ПААГ-электрофорез, Лоури, Бредфорда), провести качественное и количественное разделение структуры белков и белковоподобных веществ для сырья и готового продукта.
Сегодня получился целый "труд", посвященный Кавендишу. Прочитав который можно разобраться немного в процессах, понять какой табак вы хотите и из чего лучше его изготовить. Для любителей химии тоже кое-что есть, их отрада. А наиболее полезно это всё для табаководов-фермеров, пытающихся изготовить достойный продукт из своего, выращенного на земле сырья.
На этой позитивной ноте буду заканчивать. Всем здоровья, вкусного дыма и удачи!
Если почитываете то как-то покажите это. Комментарием, оценкой, подпиской на канал. Я всё это вижу и ценю а по возможности всегда стараюсь отвечать. По крайней мере читаю я абсолютно всё. И огромное спасибо Вам, просто за то что Вы есть! Успехов!