Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ГУБЛИЯ Руслан Владимирович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРАСНЫХ СТОЛОВЫХ ВИН В РЕСПУБЛИКЕ АБХАЗИЯ
05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
г. Краснодар, 2012 г.
Работа выполнена в государственном научном учреждении Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства Россельхозакадемии
Научный консультант: Агеева Наталья Михайловна, доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: Соболев Эдуард Михайлович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии и организации виноделия и пивоварения ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет Сиюхов Хазрет Русланович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологии, машин и оборудования пищевых производств ФГБОУ ВПО Майкопский государственный технологический университет
Ведущая организация: Автономная некоммерческая организация НПО Сады Кубани (г. Краснодар)
Защита диссертации состоится 14 июня 2012 года в 15 00 ч на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет по адресу: 3500г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-2
Автореферат разослан 11 мая 2012 г
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет
Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент В.В. Гончар 1
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1
Актуальность работы. Виноделие Абхазии имеет богатую историю и традиции: с древнейших времен здесь возделывают виноград и готовят вина.
Однако сложившиеся в 90-е годы прошлого века объективные условия (военные действия) привели виноградо-винодельческую отрасль к упадку. В 1999 году благодаря поступлению первых инвестиций стало возможным возрождение виноградо-винодельческой отрасли в Республике Абхазия и реконструкция ведущего винодельческого предприятия - Сухумского винного завода, на базе которого была создана фирма ООО Вина и воды Абхазии. Возобновлены посадки интродуцированных в Абхазию (европейских) технических красных сортов винограда: Каберне-Совиньон; Каберне фран; Мерло; Гаме и др., а также аборигенных сортов винограда: Качич, Амлаху и др., из которых раньше производили высококачественные вина. Увеличились площади посадки американского красного сорта винограда Изабелла. Решение проблемы сырьевой базы за счет расширения посадок перечисленных сортов винограда позволит значительно улучшить состояние виноградо-винодельческой отрасли Абхазии. Однако виноград интродуцированных и аборигенных сортов требует его технологической адаптации, т.е. проведения работ, направленных на исследование химического состава винограда и приготовленных из него виноматериалов и вин, выявление сортов винограда, позволяющих получить наиболее качественную продукцию в погодно-климатических условиях республики Абхазия, обоснование технологических приемов переработки винограда, совершенствование технологии производства вин. С учетом того, что в Республике Абхазия более 70 % от общего объема производства вина составляют красные столовые вина, исследования, направленные на совершенствование их технологии на основе использования интродуцированных и аборигенных сортов винограда и новейших технологических приемов переработки винограда являются актуальными. Диссертация выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ Россельхозакадемии по теме: Разработать сортовые и сепажные технологии производства виноградных вин прогнозируемого качества и потребительской безопасности на основе использования методов биотехнологии (№ госрегистрации 04.16.04.06).
1.2 Цель работы: совершенствование технологии красных столовых вин в республике Абхазия.
1.3 Задачи исследований:
- оценить качество винодельческой продукции, производимой ООО Вина и воды Абхазии;
- обосновать целесообразность использования интродуцированных красных сортов винограда, аборигенного красного сорта Качич и красного сорта винограда Изабелла для производства красных столовых вин в республике Абхазия;
- исследовать состав микрофлоры ягод винограда красных сортов, произрастающего на территории Абхазии;
- установить влияние сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда на химический состав и органолептические показатели красных столовых вин;
- исследовать физико-химические показатели сусла, виноматериалов и вин, полученных из красного аборигенного сорта винограда Качич и красного сорта винограда Изабелла;
- обосновать состав купажей красных столовых вин с использованием виноматериалов, полученных из винограда интродуцированных сортов, аборигенного сорта винограда Качич и красного сорта винограда Изабелла;
- усовершенствовать технологию красных столовых вин в Республике Абхазия с применением сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда, осуществить ее апробацию в производственных условиях;
- разработать технологические инструкции на производство красных столовых вин из интродуцированных сортов винограда, аборигенного сорта винограда Качич и красного сорта винограда Изабелла;
- оценить экономическую эффективность разработанных технологических решений.
1.4 Научная новизна. Установлено, что применение сульфитноферментативной мацерации целых гроздей винограда способствует наибольшей экстракции и сохранению в виноматериалах фенольных соединений, в том числе антоцианов и биологически активных веществ. Получены новые сведения о качественном составе и концентрациях фенольных соединений в виноматериалах из аборигенного сорта винограда Качич и в виноматериалах из красного сорта винограда Изабелла. Впервые выявлена высокая концентрация хлорогеновой, салициловой и протокатеховой кислот в винах из аборигенного сорта Качич, превышающая их содержание в других красных сортах винограда в 2-4 раза. Получены новые сведения об антисептическом действии диоксида серы и фенолкарбоновых кислот, доказано наличие синергетического эффекта. Впервые в составе ароматобразующего комплекса виноматериалов из сорта винограда Изабелла идентифицированы диэтилоксибутан, собутанол, этилгексаноат, сикветерпен, борнеол, бутиролактон,транс-2,6-диметил-3,7-октадиен-2,6-диол, диэтил-2-гидроксипентандиорат, этил-2-гидрокси-3-фенил-пропаноат, собинен и пипен, обусловливающие сортовые особенности винограда.
1.5 Практическая значимость. Усовершенствована технология производства красных столовых вин из интродуцированных и аборигенных красных сортов винограда, произрастающих на территории Республики Абхазия. Разработаны и утверждены технологические инструкции на производство красных столовых вин: ТИ 9171-002-43198886-2010 Молодая Абхазия, ТИ 9171-00343198886-2010Качич рубиновый, ТИ 9171-001-43198886-2010 Гудаутское эксклюзивное, ТИ 9171-004-43198886-2010 Каберне премиум. Усовершенствованная технология апробирована и внедрена в производство на винзаводе фирмы ООО Вина и воды Абхазии с фактическим экономическим эффектом 120000 руб. в год на 4000 дал новых марок вин.
1.6Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на международных научно-практических конференциях Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека (г. Красноярск, 2008г);
Качество продукции, технологий и образования (г. Магнитогорск, 2008г);
Разработки, формирующие современный уровень развития виноделия (г. Краснодар, 2011г). В полном объеме работа доложена и обсуждена на расширенном заседании научного центра виноделия ГНУ СКЗНИИСиВ (г. Краснодар, 2011г).
1.7Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из них 6 статей опубликовано в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Подана заявка на предполагаемое изобретение Способ производства красных столовых виноматериалов №2012106304, приоритет от 24.02.2012.
1.8 Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора отечественных и зарубежных литературных источников, использованных в работе объектов и методов исследований, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 160 страницах компьютерного текста, содержит таблицы и 20 рисунков. Список литературных источников включает 183 наименования, из них 60 источников зарубежных авторов.
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Объекты исследований. В качестве объектов исследований использовали красные сорта винограда, интродуцированные в Абхазию: Мерло; КабернеСовиньон; Каберне фран; Гаме, а также красный винограда сорта Изабелла и аборигенный красный сорт винограда Качич, произрастающие на территории Республики Абхазия, и приготовленные из них сусло, виноматериалы и вина. Для производства виноматериалов и активации процесса экстрагирования фенольных и других веществ применяли диоксид серы SO2 (в виде таблеток кадифита), ферментные препараты серии тренолин, фруктоцим (Ербсле Гайзенхайм, Германия) и флюдаза (Франция). Сбраживание мезги проводили с использованием активных сухих дрожжей IOSBR 8000(Франция).
2.2 Методы исследований. Основные компоненты химического состава винограда, мезги, сусла и виноматериалов определяли по методикам действующих ГОСТ и ГОСТ Р, а также с применением Winescan-ИК-спектрометрии. Исследование качественного состава фенольных соединений проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе AgilentTechnologies. Массовую концентрацию органических кислот и катионов металлов в виноматериалах определяли с помощью капиллярного электрофореза (Капель-105Р) по методикам, разработанным в ГНУ СКЗНИИСиВ. Массовую концентрацию летучих примесей определяли методом газожидкостной хроматографии с использованием прибора Кристалл 2000 (Россия). Антиоксидантную активность фенольных веществ определяли в пересчете на TROLOX с помощью прибора Цвет-ЯУЗА (Россия).
Органолептическую оценку виноматериалов и вин характеризовали в ходе дегустаций членами дегустационной комиссии ГНУ СКЗНИИСиВ по 10 бальной системе.
Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием компьютерных программ Excel 2007 и Statistica 7.0 for Windows при доверительном интервале 0,95%. Структурная схема исследований приведена на рисунке 1.
Систематизация и анализ литературных источников, патентной информации, постановка цели и задач исследований Обоснование выбора объектов исследования Анализ красных вин, приготовленных Обоснование целесообразности исна предприятии ООО Вина и воды пользования интродуцированных сорАбхазии с обоснованием необходи- тов винограда и аборигенного сорта мости совершенствования технологии Качич для производства красных столовых вин Исследование физико-химических показателей винограда интродуцированных и аборигенных сортов с целью обоснования способов их переработки Совершенствование технологии производства красных столовых вин с применением сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда Проведение комплексной оценки физико-химических показателей красных столовых виноматериалов: определение содержания фенольных соединений, биологически активных веществ, ароматобразующих компонентов, антиоксидантной активности Разработка и утверждение технической документации, апробация усовершенствованной технологии производства красных столовых вин, расчет фактической экономической эффективности усовершенствованной технологии Рисунок 1 - Структурная схема исследований 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1 Оценка качества винодельческой продукции, производимой ООО Вина и воды Абхазии. Для оценки качества винодельческой продукции, выпускаемой в Республике Абхазия, были проанализированы производственные партии красных столовых виноматериалов, хранившихся в течение 6 месяцев в дубовых бочках и резервуарах из нержавеющей стали. Установлено, что массовые концентрации титруемых и летучих кислот, сахаров, а также значение объемной доли этилового спирта были идентичными. По концентрации отдельных форм фенольных соединений (таблица 1) существенно выделяется виноматериал, приготовленный из сорта Каберне фран (хранение в дубовой таре), характеризовавшийся наибольшим накоплением суммы фенольных соединений и их полимерных форм. Наибольшая концентрация антоцианов (400,5 мг/дм3) была выявлена в виноматериале из сорта винограда Каберне фран, хранившемся в нержавеющей таре. Кроме того, в этом варианте отмечена наибольшая величина массовой концентрации общего и приведенного экстракта, что, скорее всего, объясняется более высоким содержанием фенольных веществ - важнейших компонентов экстракта виноматериалов и вин.
Таблица 1 - Изменение концентрации фенольных соединений в красных столовых виноматериалах, произведенных ООО Вина и воды Абхазии, в зависимости от вида тары для хранения Тара для хра- Фенольные соединения, мг/дм3, в том числе нения Сорт сумма мономерные полимерные антоцианы (срок хранения 6 месяцев) формы формы Каберне- Дубовая 1857,1 631,4 1225,6 160,Совиньон Нержавеющая 2194,8 658,4 1536,4 157,Каберне Дубовая 3038,9 1215,4 1823,3 176,фран Нержавеющая 1924,6 673,6 1250,4 400,Гаме Нержавеющая 1857,1 687,1 1169,9 164,Мерло Нержавеющая 1181,1 366,4 815,4 86,Анализ содержания биологически активных веществ (таблица 2) в производственных партиях виноматериалов показал наличие в них ресвератрола, витаминов, фенолкарбоновых кислот. Следует отметить сохранность аскорбиновой кислоты и других антиоксидантов, в том числе хлорогеновой кислоты и ресвератрола в виноматериалах, хранившихся в нержавеющей таре.
Таблица 2 - Изменение концентрации биологически активных веществ в красных столовых виноматериалах, произведенных ООО Вина и воды Абхазии, в зависимости от вида тары для их хранения Массовая концентрация биологически активных веществ, мг/дмКомпоненты Мерло Гаме Каберне-Совиньон Каберне фран Вид тары (срок хранения 6 месяцев) нержавеющая дубовая нержаве- дубовая нержавеюющая щая Ресвератрол 0,96 0,90 1,34 1,61 4,38 4,Мальвидин-3,5- 5,41 0,67 3,05 5,55 8,65 5,Дигликозид Кислоты Аскорбиновая 3,10 3,25 2,09 2,38 2,34 4,Хлорогеновая 2,42 3,42 0,59 1,06 0,68 0,Никотиновая 1,28 1,25 1,75 4,34 4,98 3,Оротовая 32,29 9,95 38,77 37,96 39,13 6,Кофейная 4,31 2,45 6,75 5,83 8,97 3,Галловая 39,51 36,06 57,29 67,04 89,06 30,Протокатеховая 0,94 1,78 2,69 3,12 2,70 2,При хранении виноматериалов в нержавеющей таре дегустационная оценка имела более высокие значения в сравнении дубовой тарой (рисунок 2).
Рисунок 2 - Дегустационная оценка производственных партии красных столовых виноматериалов Невысокие значения дегустационной оценки виноматериалов, хранившихся в дубовой таре, связаны с окислением фенольных соединений воздухом, проникающего через пористое пространство дубовой тары. Образованием в процессе хранения гранатовой окраски, осадков и наличием в них большого количества конденсированных полифенолов. Отмечено, что большая часть вин характеризовалась тонами окисленности, недостаточной полнотой и экстрактивностью вкуса.
Таким образом, анализ представленных материалов исследований свидетельствует о необходимости совершенствования технологии с целью стабилизации химического состава и органолептических свойств.
3.2 Обоснование целесообразности использования интродуцированных красных сортов винограда, аборигенного красного сорта Качич и красного сорта винограда Изабелла для производства красных столовых вин в республике Абхазия. В результате проведенных исследований основных физикохимических показателей винограда различных сортов за весь период наблюдений (2005-2009 гг.) установлено, что массовая концентрация сахаров и титруемых кислот соответствовала требованиям нормативной документации. Результаты определения технологического запаса красящих и дубильных веществ в момент переработки винограда показали варьирование их количества в широких пределах в зависимости от сорта винограда (таблица 3). Материалы исследований позволяют сделать вывод, что из винограда сортов Каберне фран, Каберне-Совиньон и, особенно, Качич, в условиях Абхазии могут быть произведены густо окрашенные качественные красные столовые вина.
Таблица 3Ц Содержание дубильных и красящих веществ в ягодах красных сортов винограда Фенольные вещества, мг/дмСорт винограда сумма дубильные красящие Каберне- 472086 347042 1250Совиньон Каберне фран 4880124 346921 1410Мерло 4300112 3179272 1120Гаме 2560136 1879456 680Изабелла 3780124 3039998 7401Качич 548074 409618 1384Сорта винограда Мерло Гаме и Изабелла содержали меньшее количество антоцианов, однако они могут быть также использованы в производстве красных вин с менее интенсивной окраской или в купажах с интенсивно окрашенными виноматериалами.
3.3 Исследование состава микрофлоры ягод винограда красных сортов, произрастающих на территории Абхазии. Впервые исследован состав микрофлоры винограда, произрастающего в республике Абхазия. Анализ полученных данных показал, что во всех образцах винограда преобладали дрожжи семейства Saccharomycetaceae, род Saccharomyces vini - 93,8 %, идентифицированы также Saccharomycesbayanus; Saccharomycesuvarum; Pichia; Hansen; Hansenula; Sydow многие из которых вызывают заболевание вин. На поверхности ягод сортов Каберне фран, Каберне-Совиньон, Гаме, Мерло в незначительном количестве идентифицированы гетеро и гомоферментативные молочнокислые бактерии Lactobacillusbrevis, Lactobacillusplantarum, являющиеся возбудителями молочного скисания вин. Следует отметить наибольшее видовое разнообразие микрофлоры на поверхности ягод сорта Качич и наименьшее разнообразие - на ягодах сорта Изабелла. Возможно, это связано с наличием в винограде этого сорта специфических эфирных масел, обладающих бактерицидными свойствами. Полученные данные должны быть учтены при разработке способов брожения и новых наименований продукции из указанных сортов винограда, так как при "мягких" режимах сульфитации возможно развитие микроорганизмов-вредителей вина.
3.4 Влияние сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда на химический состав и органолептические показатели красных столовых вин. Чтобы обеспечить максимальный переход фенольных веществ из кожицы винограда, необходимо оптимизировать условия его переработки, обеспечивающие не только оптимальную экстракцию полифенолов, но и их дальнейшую сохранность в виноматериалах. Для этого предложен способ, предусматривающий контакт целых гроздей винограда до их переработки (дробления) в течение 2-4 часов с диоксидом серы и ферментными препаратами в специальном герметично закрытом резервуаре (сульфитно-ферментативная мацерация). Установлено (таблица 4), что при сульфитно-ферментативной мацерации (диоксид серы 100 мг/кг, ферментный препарат тренолин супер, 10 мл/100кг) содержание всех групп фенольных соединений выше, чем при использовании только SO2 или других ферментных препаратов.
Таблица 4 - Содержание различных форм фенольных соединений в красном столовом виноматериале в зависимости от режимов сульфитноферментативной мацерации гроздей винограда сорта КабернеСовиньон Варианты SO2 мг/кг Фенольные соединения, мг/дмсумма антоцианы катехины флавонолы Виноград 50 2350 325 616 100 2445 335 654 150 3120 443 660 100 + флюдаза 2970 440 680 100 + тренолин руж 2880 465 675 100 + тренолин супер 3350 480 695 Мезга 50 2440 386 638 100 2430 370 656 150 2730 390 672 100 + флюдаза 2560 380 660 100 + тренолин руж 2750 455 665 100 + тренолин супер 3215 462 670 При этом отмечено увеличение выхода виноматериала на 4-6 дал в сравнении с традиционной технологией. В зависимости от дозировки SO2 происходит изменение активности окислительных ферментов ортодифенолоксидазы и пероксидазы, ответственных за окисление фенольных соединений (таблица 5).
Таблица 5 - Изменение активности окислительных ферментов в сусле красных сортов винограда Дозировка SO2, мг/кг Наименование фермента на виноград в мезгу (контроль) 50 100 150 50 100 1Каберне-Совиньон ОДФО, усл.ед. 0,34 0,08 нет 0,56 0,26 0,Пероксидаза, ед./г 0,88 0,36 0,14 1,24 0,76 0,Каберне фран ОДФО, усл.ед. 0,43 0,22 0,08 0,64 0,35 0,Пероксидаза, ед./г 0,94 0,40 0,10 1,36 0,82 0,Мерло ОДФО, усл.ед. 0,30 0,12 нет 0,47 0,24 0,Пероксидаза, ед./г 0,75 0,26 0,04 1,10 0,65 0,Установлено, что концентрация ароматобразующих соединений в виноматериалах при использовании сульфитно-ферментативной мацерации в сравнении с традиционной технологией снижается преимущественно за счет таких компонентов, как ацетальдегид, фурфурол, ацетоин, высшие спирты, которые могут оказать отрицательное влияние на качество. Массовая концентрация ароматических кислот в виноматериалах не претерпевала существенных изменений.
Впервые в составе отдельных вариантов красных виноматериалов идентифицировано присутствие диметилсульфида (ДМС) в количествах, превышающих порог чувствительности (до 0,12 мг/дм3). Такие образцы были получены при брожении мезги с плавающей шапкой. Увеличение количества диоксида серы в мезге до 1мг/кг и более приводило к уменьшению накопления ДМС. Это позволяет считать, что в образовании ДМС принимают участие микроорганизмы, особенно дикие дрожжи, инактивация которых наступает лишь после увеличение дозировки SO2.
Установлено (рисунок 3), что в сравнении с контрольным в экспериментальных вариантах органолептическая характеристика была более разнообразной, особенно оттенки аромата и вкуса. В связи с этим дегустационная оценка контрольного образца была ниже на 0,1-0,2 балла.
Рисунок 3 - Дегустационная оценка экспериментальных виноматериалов, приготовленных из сорта винограда Каберне фран На рисунке 4 представлены результаты статистической обработки материалов исследований, свидетельствующие о влиянии режимов сульфитноферментативной мацерации на концентрацию суммы фенольных соединений и антоцианов. Показано, что оптимальные результаты получены при использовании ферментного препарата тренолин супер (10 мл/100 кг) и дозировке SO2 1мг/кг.
мг/дмРисунок 4 - Закономерности изменения концентрации суммы фенольных веществ и антоцианов в виноматериалах в зависимости от режимов сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда 3.5 Исследование физико-химических показателей винограда и виноматериалов, полученных из красного аборигенного сорта винограда Качич. В Абхазии к числу аборигенных сортов, обладающих высокой адаптированностью к местным почвенно-климатическим факторам, относится красный сорт винограда Качич, изучению которого, особенно его технологической направленности, уделялось недостаточное внимание. Анализ полученных данных (таблица 6) свидетельствует о том, что по механическому составу элементов грозди винограда сорт Качич идентичен Мерло или Каберне-Совиньон. Это позволяет считать, что сорт винограда Качич может быть использован для технической переработки, особенно с учетом его высокого сахаронакопления.
Выход сусла в пересчете на 1 тонну винограда варьировал в зависимости от места произрастания винограда и составлял от 67 дал в Гудаутском и Гагринском до 73 дал в Сухумском и Очамрирском районах, что сопоставимо с интродуцированными сортами.
Таблица 6 - Результаты механического анализа грозди винограда сорта Качич Состав грозди в % от общего веса Сорт 178 76,0 4,70 10,0 7,51 100 180 13 21,8 6,Качич - - - - - - - - - - 186 78,4 4,82 11,0 7,70 110 192 15 26,0 12,Состав фенольных соединений в виноматериалах из сорта винограда Качич в зависимости от места его произрастания представлен на рисунке 5. Такие концентрации различных форм фенольных соединений позволяют рекомендовать использование винограда сорта Качич в технологии красных столовых вин.
Район произрастания винограда сорта Качич не оказал существенного влияния на состав и суммарную концентрацию ароматобразующих соединений виноматериалов. Однако наибольшая их суммарная концентрация была в образцах, приготовленных из винограда, выращенного в Гагринском районе, наименьшая - в Гудаутском районе. Наибольшее различие выявлено в накоплении эфиров и высших спиртов.
Рисунок 5 - Изменение концентрации фенольных веществ в виноматериалах, полученных из сорта винограда Качич, в зависимости от места его произрастания граммах граммах грозди в г.
Средний вес Среднее кол.
ягод в грозди Вес 100 ягод в семена кожица Вес 100семян в гребень мякоть и сок Сахар, г/100см Титруемая кислотность, г/дм В зависимости от места произрастания винограда в виноматериалах существенно варьировала массовая концентрация аминокислот - от 371,5 мг/дм3 в Сухумском районе до 871,0 мг/дм3 в Гагринском. Наибольшее различие выявлено в содержании пролина, метионина, гистидина, треонина, -фенилаланина.
Учитывая результаты ранее приведенных экспериментов на классических сортах винограда, для переработки винограда сорта Качич использовали сульфитно-ферментативную мацерацию целых гроздей винограда. Анализ полученных данных (рисунок 6) свидетельствует о том, что содержание различных групп фенольных соединений изменяется в зависимости от применяемых доз диоксида серы и типа ферментного препарата. Выявлена следующая закономерность: чем больше доза диоксида серы, тем активнее идет накопление различных групп фенольных веществ, в том числе антоцианов, особенно при дозировании SO2 на грозди винограда совместно с ферментным препаратом тренолин супер. В результате проведенных исследований установлена целесообразность введения диоксида серы в количестве 100 мг/дм3 и ферментных препаратов (особенно, тренолин супер) на целые грозди винограда с последующей мацерацией в течение 2-4 часов. На способ переработки винограда с применением предварительной обработки целых гроздей SO2 и ферментными препаратами подана заявка на изобретение.
Рисунок 6 - Содержание фенольных соединений в виноматериалах, полученных из красного сорта винограда Качич, в зависимости от режимов сульфитно-ферментативной мацерации Наибольшее количество ресвератрола, хлорогеновой, никотиновой, кофейной, оротовой и протокатеховой кислот, обладающих антиоксидантными свойствами, было выявлено в виноматериале, полученном при совместном применении SO2 и ферментного препарата тренолин супер. Проведенные исследование показали, что виноматериалы из сорта винограда Качич содержат в большом количестве салициловую, бензойную и, особенно, хлорогеновую кислоту, что придает им устойчивость к развитию микроорганизмов. Установлена корреляция между количеством хлорогеновой кислоты в виноматериалах и их устойчивостью к развитию микроорганизмов, прежде всего дрожжей, включая различные виды диких дрожжей: чем выше концентрация хлорогеновой кислоты в виноматериале, тем длительнее его стабильность к биологическим помутнениям. Доказано синергетическое действие салициловой, бензойной и хлорогеновой кислот: их совместное наличие в красных виноматериалах ингибирует развитие жизнедеятельных клеток микроорганизмов. Выявлена высокая антиоксидантная активность (в пересчете на TROLOX) в виноматериалах из сорта винограда Качич, что коррелирует с концентрацией фенолкарбоновых кислот, проявляющих антиоксидантное действие (таблица 7).
Таблица 7 - Состав фенолкарбоновых кислот в красных столовых виноматериалах, полученных из различных сортов винограда Абхазии Массовая концентрация фенолокислот, мг/дмНаименование Мерло Гаме Каберне- Каберне Качич кислоты Совиньон фран Сиреневая 19,6 24,8 46,6 38,5 31,Хлорогеновая 0,8 0,2 0,4 0,6 14,Никотиновая 2,4 1,6 2,2 2,4 1,Оротовая 3,4 3,2 2,5 3,8 2,Кофейная 1,4 1,9 2,2 2,4 4,Галловая 11,7 13,8 35,6 29,4 26,Протокатеховая 4,9 5,5 11,6 16,4 12,Салициловая 0,8 0,6 0,4 0,8 4,Бензойная 0,6 нет 1,2 1,4 4,АОА, мг/дм3 386 460 520 564 83.6 Исследование физико-химических показателей винограда и виноматериалов, полученных из красного сорта винограда Изабелла. Одним из востребованных сортов винограда в производстве красных вин в республике Абхазия является сорт Изабелла. В связи с этим представляет большой научный интерес и практическое значение исследование состава фенольного комплекса винограда Изабелла и приготовленного из него виноматериала (рисунок 7). Установлено, что при переработке винограда сорта Изабелла только 58-63% красящих веществ экстрагируется в виноматериал. Этим можно объяснить тот факт, что виноматериалы из сорта Изабелла всегда окрашены слабее в сравнении с интродуцированными сортами. Применение ферментных препаратов обеспечило увеличение накопления в виноматериале дубильных и красящих веществ (рисунок 8).
Рисунок 7 - Содержание дубильных и красящих веществ в винограде сорта Изабелла Рисунок 8 - Влияние ферментных препаратов на содержание дубильных и красящих веществ в виноматериалах, полученных из винограда сорта Изабелла Лучшее качество виноматериалов обеспечило применение препаратов фруктоцим Р и фруктоцим НТ: в сравнении с контролем заметно увеличилась экстракция полифенолов из кожицы винограда. При этом вкус виноматериалов характеризовался полнотой, мягкостью, гармоничным сочетанием кислотности и танинности, что обеспечило их высокую органолептическую оценку. Это позволяет считать, что ферментные препараты фруктоцим Р и фруктоцим НТ, рекомендуемые для плодового виноделия, идеально подходят к переработке винограда сорта Изабелла, способствуя экстракции необходимого количества фенольных соединений. Установлено (таблица 8), что повышение температуры (термовинификация и термовинификация с орошением) приводит к уменьшению накопления суммы флавонов, проявляющих антиоксидантные свойства. Очевидно, это связано с окислительным действием кислорода, находящегося в бродящей мезге. Применение фруктоцима НТ 45-Со позволило увеличить экстракцию и сохранить большую часть этих соединений в красном виноматериале.
Таблица 8 - Влияние ферментативного катализа мезги на концентрацию различных форм полифенолов на сорте винограда Изабелла, мг/дмМассовая концентрация компонентов Флавоны 5,3 7,3 7,3 7,5 23,98 13,2 12,2 24,Флавон - 3 Цолы 5,8 15,8 21,0 15,1 35,1 47,9 41,4 49,Оксикоричные 150,7 168,9 200,2 187,4 222,2 212,4 211,6 262,кислоты Оксибензойные 13,7 15,3 16,6 16,0 21,9 19,7 22,4 21,кислоты Олигомерные 53,2 67,7 77,7 64,0 91,7 51,6 53,8 110,процианидины Стильбены 7,5 8,0 8,4 8,0 8,9 9,9 9,7 10,Применение ферментных препаратов привело к увеличению количества оксикоричных и оксибензойных кислот, а также стильбенов, что способствовало увеличению антиоксидантной активности. Установлено, что повышение температуры лишь незначительно увеличивает концентрацию олигомерных процианидинов.
Впервые методом хроматомасс-спектрометрии в виноматериалах из сорта винограда Изабелла идентифицированы диэтилоксибутан, собутанол, этилгексаноат, сикветерпен, борнеол, бутиролактон, транс-2,6-диметил-3,7-октадиен-2,6-диол, диэтил-2ция 50С белла шение 4550С 4550С фруктоцим Р Контроль Изафруктоцим НТ фруктоцим НТ ция,+ орошение Контроль и ороТермовинификаТермовинификаФруктоцим Р гидроксипентандиорат, метилантранилат, этил-2-гидрокси-3-фенил-пропаноат - придающие земляничный аромат, собинен и пипен, которые благоприятно влияют на аромат вина.
3.7 Обоснование состава купажей красных столовых вин с использованием виноматериалов, полученных из винограда интродуцированных сортов, аборигенного сорта винограда Качич и красного сорта винограда Изабелла. На основании проведенных исследований были приготовлены красные столовые виноматериалы из анализируемых сортов винограда: Каберне-Совиньон, Каберне фран, Мерло, Изабелла и аборигенного сорта винограда Качич. Для установления состава купажей применяли компьютерную программу, позволившую оптимизировать состав купажей по величине органолептической оценки. В купажах виноматериал из сорта винограда Качич применяли в качестве естественного природного красителя.
Все виноматериалы из исследуемых сортов готовили по усовершенствованной технологии.
Количество виноматериалов из сорта винограда Качич в купажах столовых вин варьировало от 15 до 50%. Установлено, что наибольшие дегустационные оценки получили купажи: Каберне-Совиньон/Качич - 8,2; Мерло/Качич - 8,1; Каберне фран/Качич - 8,0; Изабелла/Качич - 8,2. Полученные результаты оптимизации состава купажей положены в основу технологии новых марок вин, на которые оформлены технологические инструкции (Молодая Абхазия, Качич рубиновый, Каберне премиум, Гудаутское эксклюзивное).
3.8 Совершенствование технологии красных столовых вин с применением сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда. На основании результатов исследований в основу технологии производства красных столовых вин положены следующие технологические приемы (рисунок 9): приемка винограда по количеству и качеству; сульфитно-ферментативная мацерация целых гроздей винограда в герметично закрытом резервуаре с предварительным внесением SO2 в виде таблеток кадифита в количестве 100 мг/кг (или 150 мг/кг, если виноград некондиционный) и ферментного препарата комплексного действия (например, тренолин супер), продолжительность сульфитно-ферментативная мацерации целых гроздей винограда 2-4 часа; дробление ферментированных гроздей винограда с гребнеотделением; брожение мезги с применением активных сухих дрожжей IOSBR 8000; прессование сброженной мезги; дображивание виноматериалов; технологические операции с целью осветления и профилактики помутнений; эгализация и купажирование виноматериалов; хранение виноматериалов, фильтрация и розлив вина.
Усовершенствованная технология апробирована и внедрена в производство на винзаводе фирмы ООО Вина и воды Абхазии. Разработаны и утверждены технологические инструкции на производство столовых красных вин (Молодая Абхазия, Качич рубиновый, Каберне премиум и Гудаутское эксклюзивное).
Экономический эффект от внедрения технологии составил 120000 руб. в год на 4000 дал новых марок вин.
Рисунок 9 - Аппаратурно-технологическая схема производства красных столовых вин с применением сульфитно-ферментативной мацерации целых гроздей винограда 1 - бункер-питатель; 2- резервуар для обработки гроздей винограда диоксидом серы и ферментным препаратом; 3 - дробилка-гребнеотделитель; 4 - насосы; 5 - резервуары для брожения мезги; 6 - резервуар для приготовления дрожжевой разводки; 7 - пневматический пресс; 8 - резервуары для дображивание и ЯМБ; 9 - эгализатор (купажер); 10 - резервуары для хранение обработанных виноматериалов;
ФП - ферментный препарат; ОВ оклеивающие вещества ВЫВОДЫ 1. Усовершенствована технология красных столовых вин на основе сульфитноферментативной мацерации целых гроздей красных сортов винограда. Установлена корреляция между дегустационной оценкой виноматериалов и параметрами сульфитно-ферментативной мацерации. Оптимальные дозировки SO2 составили 1мг/кг, ферментных препаратов тренолин супер 10-12 мл/100кг, продолжительность мацерации 2-4 часа.
2. В результате анализа производственных партий красных столовых виноматериалов установлено, что концентрация фенольных соединений и биологически активных веществ, в том числе антиоксидантов, зависит от вида тары в которой хранится виноматериал. Показано, что при хранении виноматериалов в герметично закрытой нержавеющей таре обеспечивается большая сохранность фенольных соединений, в том числе антоцианов и антиоксидантов.
3. Обоснована целесообразность использования в купажах красных столовых вин аборигенного сорта винограда Качич, обладающего высоким сахаронакоплением (до 27г/100см3) и технологическим запасом фенольных соединений (до 54мг/дм3), а также сорта винограда Изабелла.
4. Установлено, что микрофлора ягод винограда представлена в основном дрожжами вида Saccharomyces vini (до 93,8%), выявлены также плесневые грибы (не более 3,6%), уксуснокислые бактерии (не более 0,5%) и другие микроорганизмы.
5. Впервые установлено, что аборигенный сорт винограда Качич накапливает более высокие концентрации антоцианов (до 1075 мг/дм3) и характеризуется спецификой состава фенольных соединений, особенно биологически активных веществ.
Показано наличие высоких концентраций хлорогеновой (14,8 мг/дм3), салициловой (4,5 мг/дм3) и бензойной кислот (4,8 мг/дм3) - сильных антисептиков и антиоксидантов, ингибирующих развитие микрофлоры вина.
6. Впервые методом хроматомасс-спектрометрии установлено наличие в составе виноматериалов, полученных из сорта винограда Изабелла, ароматобразующих соединений диэтилоксибутана, собутанола, этилгексаноата, сикветерпена, борнеола, бутиролактона,транс-2,6-диметил-3,7-октадиен-2,6-диола, диэтил-2-гидроксипентандиората, метилантранилата, придающих земляничный аромат, этил-2-гидрокси3-фенил-пропаноата, собинена и пипена, обусловливающих специфику аромата.
Усовершенствована технология переработки винограда сорта Изабелла, обеспечивающая увеличение концентрации фенольных соединений.
7. Впервые в составе красных столовых виноматериалов, приготовленных по традиционным технологиям, идентифицирован диметилсульфид (до 0,12 мг/дм3), обладающий посторонним тоном в концентрации выше порога чувствительности.
Предложены технологические режимы производства виноматериалов, обеспечивающие отсутствие образования диметилсульфида.
8. Обоснован состав купажей красных столовых вин с использованием виноматериалов, приготовленных из интродуцированных сортов винограда, а также винограда сорта Изабелла и винограда аборигенного сорта Качич. Усовершенствована технология производства красных столовых вин в республике Абхазия, обеспечивающая улучшение качества красных столовых вин и повышение их конкурентоспособности. Разработаны технологические инструкции на производство новых марок вин - красных столовых вин Молодая Абхазия; Гудаутское эксклюзивное;
Качич рубиновый; Каберне премиум.
9. Усовершенствованная технология производства красных столовых вин апробирована и внедрена в производство на предприятии ООО Вина и воды Абхазии с фактическим экономическим эффектом 120000 руб. в год на 4000 дал новых марок вин.
Список публикаций по теме диссертации 1. Гублия Р.В. Изменение концентрации антоцианов и фенолокислот в зависимости от технологии производства красных столовых вин / Н.М. Агеева, В.А.
Маркосов, Р.В. Гублия // Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека: Сб. матер. Всерос. науч.-практич. конф. - Красноярск: Изд-во Краснояр. гос.
торг.-экон. ин-т, 2008. - С. 126Ц129.
2. Гублия Р.В. Биологическая ценность виноградных вин / Н.М. Агеева, В.А.
Маркосов, Р.В. Гублия // Виноделие и виноградарство, 2008. - №3. - С. 24Ц25.
3. Гублия Р.В. Влияние технологи производства красных вин на их цветовые характеристики / Р.В. Гублия, Н.М. Агеева, В.А. Маркосов // Качество продукции, технологий и образования: Матер. III науч.-практич. конф. - Магнитогорск.
Ц 2008. ЦС. 173Ц175.
4. Гублия Р.В. Процианидины красных вин Краснодарского края и республики Абхазия / Н.М. Агеева, В.А. Маркосов, Р.В. Гублия // Виноделие и виноградарство, 2008. - №5. - С. 18Ц19.
5. Гублия Р.В. Теоретические подходы к созданию новых технологий красных вин / Н.М. Агеева, В.А. Маркосов, Р.А. Неборский, Р.В. Гублия // Виноделие и виноградарство, 2009. - №2. - С. 5Ц7.
6. Гублия Р.В. Биологическая и физиологическая ценность виноградных вин Краснодарского края / Н.М. Агеева, В.А. Маркосов, Р.В. Гублия // Сб. матер. по основным итогам научных исследований за 2007 год. - Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2008. - С. 325Ц330.
7. Гублия Р.В. Антимикробное и антивирусное действие красных виноградных вин / Н.М. Агеева, В.А. Маркосов, Р.В. Гублия // Виноделие и виноградарство, 2008. - №5. - С.21.
8. Гублия Р.В. Исследование фенолкарбоновых кислот красных сортов винограда и приготовленных из них виноматериалов / Н.М. Агеева, В.А. Маркосов, Р.В. Гублия // В сб. Разработки, формирующие современный уровень развития виноделия. - Краснодар: Просвещение-Юг, 2011. - С. 64Ц71.
9. Гублия Р.В. Исследование хлорогеновой кислоты в красных столовых виноматериалах / Н.М. Агеева, Р.В. Гублия, Г.В. Музыченко // Виноделие и виноградарство, 2011. - №5. - С.24Ц25.
10. Гублия Р.В. Биохимические особенности хлорогеновой кислоты в красных винах / Н.М. Агеева, Р.В. Гублия, Г.В. Музыченко, С.Д. Бурлака // Научные труды Высокоточные технологии производства, хранения и переработки винограда.- Краснодар. - 2010, т.2. - С.75Ц79.
11. Гублия Р.В. О содержании диметилсульфида в красных столовых виноматериалах / Н.М. Агеева, Р.В. Гублия // Виноделие и виноградарство, 2011. - №6. - С.26Ц28.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям