Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

На правах рукописи

САЛМИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВИН И ВИННЫХ НАПИТКОВ ИЗ ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО СЫРЬЯ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

Специальности:        05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования Дальневосточный федеральный университет

Научные руководители:	доктор биологических наук, профессор Палагина Марина Всеволодовна, доктор технических наук, профессор Приходько Юрий Вадимович
Официальные оппоненты:	Панасюк Александр Львович, заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности, заместитель директора по научной работе
	Макарова Елена Владимировна, кандидат технических наук, доцент, Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, доцент кафедры пищевой инженерии Института пищевых производств
Ведущая организация:	Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова Дальневосточного отделения Российской академии наук

Защита состоится л 29 мая 2012 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.148.04 при ФГБОУ ВПО Московский государственный университет пищевых производств по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11, ауд. 302.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГУПП.

Автореферат разослан л25 апреля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.т.н.                                Д.В. Тимофеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы В настоящее время производство вин и винных напитков в мире находится на высоком уровне (Агеева и др., 2007; Гугучкина и др., 2007; Хиабабов, 2007; Зазирний, 2008; Кайшев, Кокорин, 2008; Маркосов и др., 2008; Оганесянц, 2010; Ролло, Ливак, 2010; Daglia etc., 2007; Lange, 2007; Conde etc., 2007; Panjai etc., 2009; Ruiz etc., 2010). По прогнозам экспертов компании Бизнес Аналитика, одной из основных тенденций потребительского рынка вин и винных напитков России в 2010-2015 годах будет увеличение их общего потребления.

С 2002 по 2010 годы производство вина в России выросло в два с половиной раза (Оганесянц, 2011). Причинами роста явилась группа экономических и политических факторов. При этом следует отметить, что рост винодельческой продукции происходит, в основном, за счет использования импортных виноматериалов и выдержанных винных спиртов, так как собственная сырьевая база в настоящее время значительно отстает от потребностей промышленности. Отечественные предприятия испытывают дефицит в виноматериалах, поэтому выпуск экономически обусловленных винных напитков, в которых содержание виноматериалов составляет 50%, является актуальным (Хиабабов 2011; Оганесянц, 2010).

В силу климатических особенностей России растущие потребности винодельческой промышленности не могут полностью удовлетворяться за счет собственного сырья. Возможный дефицит доброкачественных виноградных вин следует покрывать за счет производства плодовых вин. В плодово-ягодных соках содержится большое количество биологически активных соединений: витаминов, минеральных веществ, флавоноидов. Вследствие этого вина, приготовленные из плодового и ягодного сырья по биологической ценности не уступают виноградным, а иногда и превосходят их (Chowdhury, Ray, 2007; Negi, Dey, 2009).

В настоящее время значительные объемы плодовых вин завозятся на российский рынок из других стран, а отечественные предприятия выпускают менее 4 млн. дал в год (Оганесянц, 2010). В тоже время наличие сырьевых плодово-ягодных ресурсов, в том числе и дикорастущих, позволяет в короткое время повысить производство натуральных вин и винных напитков до 15-20 млн. дал. Недостаток сырья можно компенсировать также за счет использования новых видов плодово-ягодных виноматериалов, приготовленных из ранее не использовавшихся дикорастущих плодов, таких например, как шиповник.

Следует отметить также, что производство плодово-ягодных вин в основном ограничено европейской частью России, что негативно влияет на ценообразование напитков (в сторону их повышения) в других регионах. В связи с этим перспективой развития для малого винодельческого бизнеса может явиться выпуск новых натуральных винных напитков и плодово-ягодных вин, которые будут обеспечивать население качественной винной продукцией умеренного ценового диапазона из местного природного сырья.

Целью диссертационного исследования явилось обоснование и разработка технологии вин и винных напитков из плодово-ягодного сырья Дальнего Востока.

В соответствии с целью решали следующие задачи:

- обосновать применение дальневосточного растительного сырья, в том числе дикорастущего в технологии вин и винных напитков;

- обосновать и выбрать рациональные параметры биотехнологии виноматериалов из малины, жимолости, черной смородины, винограда и шиповника;

- разработать технологию экстрактов из дальневосточных шиповников - даурского (Rosa davurica) или морщинистого (Rosa rugosa), для использования их в производстве винных напитков;

- разработать новые плодово-ягодные вина и винные напитки из малины, жимолости, черной смородины, винограда и шиповника;

- исследовать сохранность биологически активных веществ (витаминов С и Р) в процессе приготовления новых виноматериалов, вин и винных напитков;

- сформировать идентификационные показатели качества разработанных вин и винных напитков и дать общую оценку качества и безопасности новым продуктам;

- разработать техническую документацию на новые виды алкогольной продукции.

Научная новизна работы:

- научно обоснованы возможности использования новых видов дальневосточного сырья: черной смородины сорта Богатая, малины боярышниколистной сорта Искра, винограда сорта Адель, жимолости сортов Ивушка и Рассвет для производства виноматериалов, вин и винных напитков;

- впервые научно обоснована и разработана биотехнология сухих виноматериалов плодовых столовых из дикорастущих шиповников даурского и морщинистого;

- впервые научно обоснована и разработана технология винных напитков с добавлением водно-спиртовых экстрактов из дальневосточного дикорастущего шиповника даурского;

- научно обоснован выбор сырьевых компонентов, влияющих на целевые значения показателей качества разработанных вин и винных напитков, и установлены регрессионные зависимости выхода экстрактивных веществ от состава экстрагента и времени экстрагирования.

Практическая значимость:

- обоснованы и выбраны рациональные параметры мацерации при получении экстрактов из шиповников даурского и морщинистого для дальнейшего использования их в технологии винных напитков, методом математического моделирования установлены оптимальные параметры экстрагирования;

- разработаны рецептуры на новые винные напитки с использованием водно-спиртовых экстрактов из дальневосточных шиповников;

- разработана и утверждена техническая документация на виноматериалы плодовые столовые Букет Приморья (ТУ 9175-200-02067936-2010, ТИ 200-2010). Выпущена опытная партия виноматериалов плодовых столовых Букет Приморья в Лаборатории процессов ферментации Института пищевых технологий и товароведения Тихоокеанского государственного экономического университета;

- Отдельные результаты диссертационной работы внедрены в лабораторные практикумы дисциплин Ресурсы местного сырья, Технология отрасли, Химия отрасли, Биотехнология продуктов питания из растительного сырья, предусмотренных учебным планом специальности 260204.65 Технология бродильных производств и виноделие Института пищевых технологий и товароведения Тихоокеанского государственного экономического университета, а также подготовки специалистов, магистров и бакалавров направлений 080401.65, 100800.62, 260204.65, 260100.68 Дальневосточного Федерального университета. Отработаны методики для выполнения выпускных квалификационных работ по определению дубильных веществ, рутина, массовой концентрации фенольных веществ в ягодном сырье и готовых напитках;

- разработан стандарт организации на Напитки винные Малина Приморская и Шиповник Приморский (СТО 02067942-001-2011);

- подана заявка на изобретение на Напиток винный (рег. №2011141104).

Основные положения, выносимые на защиту:

-научное обоснование использования плодово-ягодного сырья Дальневосточного региона (шиповников, смородины, малины, жимолости и винограда) для производства вин и винных напитков;

- биотехнология новых вин и винных напитков;

- органолептическая характеристика и комплексная оценка качества вин и винных напитков.

Апробация диссертационной работы Основные положения работы были представлены и доложены на: выставке-дегустации I Международной научно-технической конференции молодых ученых Актуальные проблемы технологии живых систем (Владивосток, 2005), II Международной научно-технической конференции молодых ученых Актуальные проблемы технологии живых систем (Владивосток, 2007), III Международном симпозиуме Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке (Владивосток, 2008, IV Международной научно-технической конференции Низкотемпературные и пищевые технологии в технологии ХХI веке (Санкт-Петербург  2009), III Международной научно-технической конференции молодых ученых (Владивосток 2009).

Публикации По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, из них 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), результатов исследований и их обсуждений (главы 3, 4, 5), заключения, выводов, списка используемых источников и приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста и содержит 44 таблицы, 41 рисунок, приложения. Список используемых литературных источников включает 257 наименований российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В главе 1 Обзор литературы обобщены литературные данные, отражающие современное состояние и перспективы рынка вин плодовых и винных напитков. Проанализированы особенности современной биотехнологии вин и винных напитков из плодово-ягодного сырья. Проведен анализ рынка дрожжей используемых в плодово-ягодном виноделии. На основе данных о состоянии плодово-ягодных ресурсов Дальнего Востока выбраны плоды и ягоды (малины, жимолости, черной смородины, винограда и двух видов шиповников) для производства вин и винных напитков.

В главе 2 Организация эксперимента и методы исследований представлена общая схема исследований (рисунок 1), дано описание объектов и методов исследований.

Рисунок 1 - Схема проведения диссертационных исследований

Объектами исследования служили: виноград амурский (Vitis amurensis) сорта Адель (сорт столово-винного направления, европейско-амурского происхождения, среднего срока созревания), плоды и ягоды дикорастущих дальневосточных растений (или культурных растений, полученных с использованием диких): смородины черной (Ribes nigrum) сорта Богатая, малины (Rubus idaeus) сорта Искра, жимолости (Lonicera coerulea) сортов Ивушка или Рассвет, шиповника даурского (Rosa davurica), шиповника морщинистого (Rosa rugosa), готовые виноматериалы (ТУ 9175-200-02067936-2010), вспомогательные материалы в соответствии с ГОСТ 52836-2007. Все ягоды были выращены на Дальневосточной опытной станции ВНИИР имени Н.И. Вавилова, собраны с июня по сентябрь 2007 - 2010 годов в состоянии технической зрелости. Плоды шиповника даурского были собраны в Уссурийском районе Приморского края. Шиповник морщинистый был собран в прибрежной полосе трех районов Приморского края: на побережье Амурского (с. Тавричанка), Ольгинского и Находкинского заливов. Следует отметить, что плоды шиповника морщинистого внешне существенно отличаются от распространенного в средней полосе России шиповника даурского. Плоды шиповника даурского имеют красный цвет, яйцевидную,  продолговатую, гладкую форму, диаметр плодов составляет 1-1,5 см, в мякоти содержатся многочисленные семена. Шиповник морщинистый представляет собой крупные, плотные, шаровидно-сплюснутые, ярко-красные плоды, диаметр которых в среднем 3 см, вес от 2 до 7 г. Мякоти значительно больше, чем в шиповнике даурском, семян меньше и они легко удаляются. Шиповник морщинистый произрастает на всем побережье юга Приморья, сырье доступное, распространенное, удобное в переработке.

Химико-технологические параметры плодового и ягодного сырья и готовых продуктов, исследовали согласно Методам технохимического контроля в виноделии (Гержикова, 2002). Витамины исследовали спектрофотометрическим методом (витамин Р-рутин) и йодатным методом (витамин С) (ГОСТ 7047-55). Для сбраживания сусла использовали культурные дрожжи Saccharomyces cerevisiae расы LW317-30 с торговым названием Оеноферм Фреддо (лErbsloeh Geisheneim AG, Германия). Для разрушения пектиновых связей и лучшего извлечения сока использовали пектолитические ферментные препараты, разработанные фирмой Erbsloeh Geisheneim AG (Германия). В готовых виноматериалах, винах и винных напитках исследовали показатели качества и безопасности согласно ГОСТ Р 52836-2007, ГОСТ Р 52523-2006, ГОСТ Р 51159-2009, и СанПиН 2.3.2.1078-01. Экспериментальные данные обрабатывали с применением пакета прикладной программы Microsoft Excel 2003.

В главе 3 Обоснование выбора дальневосточного растительного сырья в качестве источников для изготовления вин и винных напитков определяли химико-технологические параметры плодово-ягодного сырья, содержание биологически активных веществ. В главе обоснована и разработана технология водно-спиртовых экстрактов из шиповников морщинистого и даурского.

Известно, что физико-химические показатели плодов и ягод в разные годы сбора урожая могут меняться в зависимости от климата, места произрастания и других внешних факторов (Гугучкина и др., 2008). При исследовании плодов и ягод 2007-2009 годов сбора, результаты соотносили с климатическими особенностями этого периода. По данным Примгидрометцентра г.Владивостока уровень выпавших осадков в месте сбора сырья (юг Приморья) в разные годы существенно различался (рисунок 2). Анализ химико-технологических показателей ягодного сырья, собранного в этот период представлен в таблицах 1 и 2. В изучаемых ягодных культурах показано, что жимолость и черная смородина в сравнении с виноградом имели повышенную кислотность и недостаточное количество сахаров, малина по кислотности была сравнима с виноградом, но в ней также определено недостаточное количество сахаров. Эти ягоды собирали в июне и июле, повышенная влажность и недостаток солнечного света, по-видимому, и обусловили низкое содержание сахаров. Однако высокое содержание экстрактивных веществ в ягодных культурах делает возможным использование их в создании чистосортных плодовых вин даже при значительном разбавлении сусла водой (Литовченко, Тюрин, 2004; Понамарев, 2003).

Рисунок 2 - Уровень выпавших осадков на юге Приморья за летний период 2007-2009 годов

В плодах шиповников, собранных в августе, отмечено наибольшее содержание экстрактивных веществ при достаточно высоком уровне сахаров. Для лесного вида - шиповника даурского, содержание сахаров соответствует таковому у винограда, несколько меньше сахаров содержится в шиповнике морщинистом, произрастающем на побережье. По результатам исследований плодов шиповников сделан вывод: при подготовке сусла из этого сырья не требуется существенной корректировки.

Таблица 1 - Химико-технологические показатели ягодного сырья за 2007-2009 года

Показатели	жимолость	малина	черная смородина	виноград
Влажность, %	65,0-78,1	73,2-85,4	73,0-84,2	78,6Ц83,1
Сахара, %	7,6-11,6	4,8-9,2	7,6-10,7	14,0-18,4
Общая кислотность (в пересчете на яблочную), г/дм3	3,1Ц4,3	1,6Ц2,3	3,6Ц4,8	1,3Ц2,8*
Экстрактивные вещества, %	34,4Ц35,9	26,7Ц28,9	27,1Ц29,6	24,7Ц26,1

* в пересчете на винную кислоту

Таблица 2 - Химико-технологические показатели сырья из плодов шиповников за 2007-2009 года

Показатели		Виды и место сбора шиповников:
		даурский (Уссурийск)	морщинистый (Находка)	морщинистый (Тавричанка)	морщинистый (Ольга)
	Влажность, %	55,0 - 62,7	58,0 - 65,2	60,0 - 67,4	56,0 - 62,8
	Сахара, %	15,7 - 19,1	11,0 - 14,4	11,9 - 15,8	10,2 - 13,9
	Общая кислотность (в пересчете на яблочную), мг/100 г	1,1 - 2,3	0,81 - 0,98	0,86 - 0,97	0,80 - 0,95
	Экстрактивные вещества, %	40,6 - 48,9	38,6 - 46,7	41,1 - 49,1	38,8 - 47,7

Известно, что биологически активные вещества и минеральные компоненты, содержащиеся в плодово-ягодном сырье, частично переходят в готовые вина, что влияет на их биологическую ценность, стабильность и розливостойкость (Гублия и др., 2008; Baiano, et al., 2010). Одними из наиболее распространенных биологически активных веществ плодово-ягодного сырья являются витамин С (аскорбиновая кислота) и рутин (наиболее распространенный флавоноид), которые в винах повышают биологическую ценность, оказывают положительное влияние на антиоксидантные свойства и, соответственно, сроки хранения готовых напитков (Чиков, 2002; Фараджева, 2002).

Наибольшее содержание витамина С было определено в плодах шиповников. В зависимости от вида и от года сбора урожая его уровень варьировал от 1016,330,5 до 40315 мг/100г. В ягодах черной смородины, жимолости, винограда и малины этого витамина содержалось 109,54,5, 68,53,2, 12,00,5 и 8,40,3 мг/100г соответственно. При определении рутина наибольшее его содержание было выявлено в ягодах жимолости (110,04,4 мг/100 г).

Комплексный анализ химико-технологических показателей выбранного сырья позволил сделать вывод о возможности использования шиповников, жимолости, малины, смородины и винограда для создания столовых виноматериалов. Следует отметить, что плоды шиповников отличались низкой влажностью и высоким содержанием экстрактивных веществ, поэтому возможным направлением переработки этих плодов мы определили также получение экстрактов для дальнейшего использования их в технологии винных напитков.

Известно, что для приготовления винных напитков повышенной пищевой и биологической ценности с новыми оригинальными органолептическими характеристиками, целесообразным является применение добавок в виде экстрактов из дикоросов (Рамазанова и др., 2003). В нашей работе в качестве таких добавок были использованы плоды дальневосточного растения- шиповника морщинистого. Для увеличения выхода экстрактивных веществ из сухих плодов шиповника в эксперименте были применены различные варианты экстрагирования. При приготовлении экстрактов выбрали способ экстрагирования - мацерацию (гидромодуль 1:2, 1:4 или 1:6), а экстрагенты - разные комбинации воды и этанола (рисунок 3). Наилучшие результаты отмечены для гидромодуля 1:4 и экстрагента 60-80% этанола в воде.

Рисунок 3 - Содержание экстрактивных веществ в экстрактах, полученных из плодов шиповника при разных вариантах экстрагирования

На основе экспериментальных исследований была составлена модельная система водно-спиртовых экстрактов при гидромодуле 1:4. Графическая интерпретация зависимости концентрации экстрактивных веществ от времени экстрагирования и концентрации этанола представлена на рисунке 4. Функция зависимости экстрактивности модельной системы имеет ярко выраженный максимум в точке соответствующей временному значению 3,6 суток и концентрации водно-спиртовой смеси 75% и описывается уравнением:

F(x,y)=0,925*x*y2 +14,159*y3 106,827*y2 +184,357*y +9,96*x*y 0,056*x2*y 28,962*x +0,413*x2 1,972*103*x3 +243,854

где F(x, y) - концентрация экстрактивных веществ, xЦ время экстрагирования, yЦ концентрация этанола.

Рисунок 4 -Ц Влияние концентрации этанола и времени экстрагирования на концентрацию экстрактивных веществ в экстрактах, полученных из плодов шиповника

На основе эксперимента и математического моделирования были получены оптимальные характеристики процесса экстрагирования плодов шиповника: концентрация этанола в водно-спиртовой смеси -75%, время - 3-4 суток.

Глава 4 Технология плодовых вин и напитков. В данной главе обоснован выбор дрожжей, вспомогательных материалов, определены оптимальные параметры биотехнологии виноматериалов, разработана технология новых вин и винных напитков.

Чтобы сохранить вкусо-ароматические достоинства плодово-ягодного сырья и раскрыть их в вине, необходимо было обеспечить максимальное извлечение дубильных, красящих и ароматических веществ. Важная роль при этом отводилась используемой культуре дрожжей. Нами были выбраны селекционированные сухие дрожжи Оеноферм Фреддо Saccharomyces cerevisiae расы LW317-30, которые устойчивы к холодной температуре (13-17оС), обладают высокой степенью сбраживания сахаров, подходят как для брожения при температурах 20-28оС, так и для мягкого холодного брожения. Дрожжевую разводку вносили в количестве 5% от объема сбраживаемого сусла.

Важными биотехнологическими параметрами сбраживания сусла дрожжами являются температура, время сбраживания, а также содержание титруемых кислот (кислотность) и сахаров (сахаристость) начального сусла (Литовченко, Тюрин 2004). На первом этапе получали соки: из одного килограмма ягод (смородины, жимолости, малины или винограда) получали в среднем 0,65 - 0,75 л сока. Плоды шиповника содержали незначительное количество сока, поэтому их перетирали, затем добавляли воду в количестве 1,5 литров на 1кг плодов. Известно, что дрожжи Saccharomyces cerevisiae обладают незначительной кислотопонижающей способностью (Давидович, 2006; Bonin, 2008). Экспериментально было показано, что оптимальными характеристиками начальной кислотности сусла являются - 7,3-8,4 г/дм3. Очевидно, что данная кислотность сусла существенно влияет на метаболизм дрожжей. Поэтому использовали образцы сусла с соответствующей корректировкой - добавлением воды 30% от объема сока, далее в сусло добавляли половину необходимого по технологии сахара, предварительно растворив его в небольшом количестве сусла. Подбраживание осуществлялось при температуре 20-24С в течение трех суток. Основное брожение проводили при температуре от 15 до 18оС. Все образцы сусла отличались высокой степенью сбраживания, которое проходило существенно до первых 16 суток (рисунок 5).

Рисунок 5 - Изменение кислотности в процессе основного брожения в сусле из винограда, черной смородины, шиповника, малины и жимолости, (г/дм3 в пересчете на винную кислоту для винограда; г/дм3 в пересчете на яблочную кислоту для черной смородины, шиповника, малины и жимолости)

Снижение сахаристости проходило до 20 суток, далее интенсивность процесса снижалась и фактически заканчивалась к 40 суткам (рисунок 6). В результате исследований было показано, что использование дрожжей Saccharomyces cerevisiae расы LW317-30 позволило сократить добавление воды в сусло из ягод в среднем в два раза, в отличие от стандартной технологии получения плодовых вин с дрожжами других рас (Литовченко, Тюрин, 2004).

Рисунок 6 - Динамика сахаристости в бродящем сусле из винограда, жимолости, малины, смородины и шиповника

Используемое сырье для приготовления виноматериалов содержало значительное количество биологически активных веществ - витаминов С (аскорбиновой кислоты) и Р (рутина). Нами были проведены исследования содержания витамина С в бродящем сусле из дикорастущих шиповников даурского и морщинистого, произраставших в разных районах Приморского края. Из культурных ягод были исследованы малина, смородина, виноград и жимолость (рисунки 7 и 8).

Рисунок 7 - Динамика содержания витамина С в бродящем сусле из плодов шиповников

Рисунок 8 - Динамика содержания витамина С в бродящем сусле из ягод черной смородины, малины, винограда, жимолости

На основании проведенных исследований было показано, что содержание витамина С по всем представленным образцам снижается и в готовом виноматериале составляет 50-20% от начального их количества, что объясняется интенсивным окислением аскорбиновой кислоты и поглощением ее дрожжами в процессе метаболизма (Бурьян 2003). Динамика брожения показала, что наибольшее количество витамина С сохранилось в виноматериалах из шиповников, что можно объяснить изначально высоким его содержанием в сырье. Таким образом, были обоснованы и выбраны рациональные технологические параметры получения виноматериалов из шиповника, малины, смородины, жимолости и винограда. На основе данной технологии были разработаны и получены сухие плодовые столовые виноматериалы Букет Приморья (ТУ 9175 - 200 - 02067936 - 2010, ТИ 200-2010) (рисунок 9). Виноматериалы в зависимости от основы плодового сусла были представлены в следующем ассортименте: столовый плодовый виноматериал сухой из шиповника; из черной смородины; из малины; из жимолости; из винограда.

В готовых виноматериалах Букет Приморья исследовали показатели  качества и безопасности. Было показано, что они отвечают требованиям ГОСТ Р 52836-2007 и ГОСТ Р 52523-2006 по физико-химическим характеристикам (таблицы 3 и 4) и требованиям СанПиН 2.3.2.1078 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов.

Для создания сортовых плодово-ягодных вин из соответствующих виноматериалов использовали сахарный сироп, приготовленный на воде или на виноматериале. При подсахаривании виноматериалов сиропом на воде отмечалось смягчение во вкусе, слаженность и законченность напитка. При введении в сухой виноматериал сиропов, приготовленных на основе виноматериалов, отмечалось значительное улучшение органолептических характеристик за счет насыщения вкуса и аромата.

Таблица 3 - Физико-химические показатели виноматериалов Букет Приморья из ягод жимолости, малины, смородины и шиповника

Показатели	ГОСТ 52836- 2007	Вид виноматериала:
		из жимолости	из малины	из смородины	из шиповника
Массовая концентрация сахаров, г/дм3	сухой не более 4	3,7 0,2	3,7 0,1	3,9 0,3	3,1 0,1
Массовая концентрация титруемых кислот, г/дм3	не менее 4	12,0 1,0	8,0 0,8	9,0 0,8	9,1 0,9
Массовая концентрация остаточного экстракта, г/дм3	не менее 10	14	12	10	10
Содержание спирта, %	8,5-15	15,0 1,0	15,0 1,0	8,6 0,8	13,0 1,2

Таблица 4 - Физико-химические показатели виноматериалов из винограда

Виноматериал	Массовая концентрация сахаров, согласно ГОСТ Р 52523-2006 - не более 4	Массовая концентрация титруемых кислот пересчете на винную, согласно ГОСТ Р 52523-2006 не менее 3,5 г/дм3	Массовая концентрация приведенного экстракта, согласно ГОСТ Р 52523-2006 не менее 18	Содержание спирта, согласно ГОСТ Р 52523-2006 8,5-15 %
Виноматериал из винограда	3,9 0,1	6,0 0,1	19 1	13,00,5

В результате дегустационной оценки наивысшую оценку получили следующие образцы: вино столовое сладкое из винограда (содержание сахаров 67,0 - 81,0 г/дм3); вино плодовое столовое сладкое из жимолости (содержание сахаров 80,0 - 94,0 г/дм3); вино плодовое столовое полусладкое из малины (содержание сахаров 66,0 - 78,7 г/дм3); вино плодовое столовое полусладкое из черной смородины (содержание сахаров 46,0 - 66,5 г/дм3); вино плодовое столовое полусладкое из шиповника (содержание сахаров 66,0 - 79,4 г/дм3) (рисунок 10).

Производство плодово-ягодных вин требует затраты значительного количества времени, дорогостоящих компонентов и включает в себя множество технологических операций. Напитки винные используют как экономически выгодные заменители вин. Купаж компонентов в винных напитках производят в пропорциях, определенных рецептурами. После сборки купажа проверяют его физико-химические характеристики, соотносят их с ГОСТ Р 51159-2009, при необходимости корректируют внесением недостающих ингредиентов. Для приготовления новых оригинальных винных напитков в нашей работе мы использовали виноматериал из малины (имевший наиболее ароматный и насыщенный вкус) или шиповника (в виноматериале из шиповника было определено наибольшее количество витамина С).

Технология винного напитка включала в себя купаж плодового столового виноматериала, питьевой воды, экстракта шиповника и сахарного сиропа Массовую концентрацию сахаров в напитке доводили до 60 г/дм3 сахарным сиропом. На новые винные напитки разработан стандарт организации Напитки винные Малина Приморская и Шиповник Приморский (СТО 02067942-001-2011). Винный напиток с использованием виноматериала из малины характеризовался малиново-плодовым ароматом, с легкой сладостью и пряным вкусом малины с незначительным привкусом шиповника, светло-гранатового цвета, с долгим приятным послевкусием. Винный напиток с использованием виноматериала из плодов шиповника характеризовался мягким плодовым ароматом, золотисто-соломенным цветом, с выраженным плодовым вкусом и легким привкусом малины, имел приятное долгое послевкусие.

В главе 5 Качество и безопасность новых вин и винных напитков представлены результаты оценки показателей качества и безопасности новых сортов вин и винных напитков.

В соответствии со стандартом ИСО 9000:1994 качеством называют совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности, то есть оценка качества продукции предполагает установление соответствия ее требованиям нормативной и технической документации, требованиям безопасности и удовлетворению желаний потребителей.

Требования к нормируемым идентификационным показателям качества вин и винных напитках установлены в ГОСТ Р 52836-2007, ГОСТ Р 52523-2006 и ГОСТ Р 51159-2009. Показатели безопасности и их предельно допустимые уровни установлены требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01. Для органолептического анализа вин нами были сформированы дескрипторы вкуса и аромата. Для каждого образца вина была разработана профилограмма (рисунок 11).

Вино из шиповника	Вино из малины
Вино из смородины	Вино из жимолости

Рисунок 11 - Профилограмма вин плодовых столовых из шиповника, малины, смородины и жимолости (прописными буквами выделены дескрипторы, относящиеся к аромату, строчными - относящиеся к вкусу)

Вино из шиповника характеризовалось желто-коричневым цветом с выраженным плодовым вкусом и ароматом, с выступающим оттенком терпкости. Вино из смородины было кристаллически-прозрачное с блеском, имело вишневый цвет, со слаженным мягким фруктовым ароматом, с приятный характерным вкусом черной смородины, с ощутимой спиртуозностью и долгим приятным послевкусием. Малиновое вино было кристаллически-прозрачное с блеском от розово-янтарного до бордового цвета, имело малиново-вишневый аромат, с легкой гармоничной сладостью и пряным вкусом малины, с долгим приятным послевкусием. Вино из жимолости характеризовалось светло-вишневым цветом, мягким плодово-медовым ароматом с умеренным гармоничным ягодным вкусом и приятным долгим послевкусием. Вино из винограда имело светло-рубиновый с луковичными оттенками цвет, прозрачное, выраженный фруктовый аромат, с тонами чернослива, вкус развитый виноградный, полный, гармоничный, с приятным послевкусием (рисунок 12).

Рисунок 12 - Профилограмма вина столового сладкого из винограда (прописными буквами выделены дескрипторы, относящиеся к аромату, строчными - относящиеся к вкусу)

При хранении вин в течение 2-х лет при температуре 10-17оС физико-химические и органолептические показатели сохранялись и соответствовали требованиям ГОСТ Р 52523-2006 и ГОСТ Р 52836-2007. По результатам комплексной оценки сделаны выводы о возможности получения качественных вин из культурного и дикорастущего плодово-ягодного сырья произрастающего в Дальневосточном регионе.

В винах были проведены исследования на содержание биологически активных веществ - витамина С и рутина. На основании полученных данных установлено, что содержание витамина С в винах по всем образцам снижается на 80-90%, от изначального его уровня в сырье (рисунок 13). Максимальное содержание витамина С показано в винах из шиповника, однако по рутину это вино уступало винам из ягод. Содержание рутина в винах снижалось в среднем на 75% от определения его в исходном сырье и составило: вино из жимолости 27 мг\100г, вино из малины 6,5 мг\100г, вино из смородины 7,3 мг\100г, вино из винограда 5,1 мг\100г.

Рисунок 13 - Содержание витамина С в исходном в сырье - плодах шиповника и ягодах (1-жимолости, 2-малины,3-смородины, 4-винограда) и в винах из этого сырья

Рецептура разработанных вин представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Расход сырья для производства вина на 1000 дм3

Наименование сырья	Виноград	Шиповник	Смородина	Малина	Жимолость
Ягода, кг	850	166	455	200	406,7
Вода питьевая, дм3	425	1200	764	600	654,8
Сахар, кг	176	234	210	191	244
Дрожжи, кг	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
Фермент, кг	0,47	0,47	0,47	0,47	0,47
Ангидрид сернистый, кг	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Аммоний фосфорнокислый двузамещенный, кг	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3

Винные напитки полученные на основе плодово-ягодных виноматериалов соответствовали требованиям ГОСТ Р 51159-2009 и содержанию диоксида серы установленного СанПиН 2.3.2.1078-01 (таблица 6).

Таблица 6 - Физико-химические показатели новых винных напитков

Показатели	Объемная доля этилового спирта, %	Массовая концентрация сахаров, г/дм3	Массовая концентрация титруемых кислот, г/дм3	Массовая концентрация летучих кислот, г/дм3	Массовая концентрация диоксида серы, мг/дм3
ГОСТ Р 51159-2009	От 8,5 до 22	не более 300	не менее 3,5	не более 1,0	не более 200
Винный напиток Малина Приморская	20,00,8	60,00,9	5,00,4	0,8	60
Винный напиток Шиповник Приморский	15,00,5	60,02,5	6,00,5	0,6	50

Прочие показатели безопасности не превышали их предельно допустимого уровня установленного СанПиН 2.3.2.1078-01. В составе напитков были определены витамин С (21 мг/100г в Малине Приморской и 65 мг/100г в Шиповнике Приморском) и витамин Р (13 и 3 мг/100г соответственно).

Полученные винные напитки представляли собой новые натуральные продукты, с оригинальными вкусовыми характеристиками. Цена 1 л винного напитка с использованием виноматериала из малины составила 69 рублей 61 копейку и с использованием виноматериала из шиповника - 39 рублей 37 копеек.

ВЫВОДЫ

1. Показано, что по химико-технологическим характеристикам плоды и ягоды дикорастущих дальневосточных растений (или культурных растений, полученных с использованием диких): винограда амурского (Vitis amurensis) сорта Адель, смородины черной (Ribes nigrum) сорта Богатая, малины (Rubus idaeus) сорта Искра, жимолости (Lonicera coerulea) сортов Ивушка или Рассвет, шиповника даурского (Rosa davurica), шиповника морщинистого (Rosa rugosa) целесообразно использовать в технологии плодовых виноматериалов. Плоды шиповника морщинистого отличаются большими размерами (3 см в диаметре) и весом (до 7г), высоким содержанием витамина С. Данное сырье доступно, удобно в переработке, что позволяет использовать его в технологии  вин и винных напитков.

2. Показано, что в технологии винных напитков целесообразно использовать экстракты из шиповника морщинистого. В результате проведенных экспериментальных исследований и математического моделирования при получении экстрактов из плодов шиповника были выбраны оптимальные параметры экстрагирования: концентрация этанола в воде 75%, время экстрагирования от 3 до 4 суток.

3. В биотехнологии виноматериалов из шиповника, жимолости, малины, смородины или винограда показано, что использование дрожжей Saccharomyces cerevisiae расы LW317-30 позволяет сократить добавление воды в сусло в среднем в два раза, в отличие от стандартной технологии получения плодовых вин с дрожжами других рас.

4. В процессе брожения сусла выявлены технологические особенности: снижение концентрации титруемых кислот существенно происходит до первых 16 суток; снижение содержания общих сахаров - до 20 суток, далее интенсивность процесса падает и фактически заканчивается к 40 суткам; содержание витамина С по всем представленным образцам сусла из плодов и ягод снижается и в готовом виноматериале составляет 50-20% от начального их количества.

5. Разработана и утверждена техническая документация на виноматериалы плодовые столовые Букет Приморья (ТУ 9175-200-02067936-2010, ТИ 200-2010), на новые винные напитки разработан стандарт организации Напитки винные Малина Приморская и Шиповник Приморский (СТО 02067942-001-2011).

6. Разработаны технологии и рецептуры новых плодовых вин и винных напитков в следующем ассортименте: вино плодовое столовое полусладкое из малины (содержание сахаров 66,0 - 78,7 г/дм3); вино плодовое столовое полусладкое из черной смородины (содержание сахаров 46,0 - 66,5 г/дм3); вино плодовое столовое полусладкое из шиповника (содержание сахаров 66,0 - 79,4 г/дм3); вино плодовое столовое сладкое из жимолости (содержание сахаров 80,0 - 94,0 г/дм3); вино плодовое столовое сладкое из винограда (содержание сахаров 67,0 - 81,0 г/дм3); винный напиток из малины (содержание сахаров 60 г/дм3); винный напиток из шиповника (содержание сахаров 60 г/дм3).

7. Показано, что готовые столовые вина по физико-химическим характеристикам отвечают требованиям ГОСТ Р 52836-2007 и ГОСТ Р 52523-2006, винные напитки - требованиям ГОСТ Р 51159-2009; по показателям безопасности все напитки соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01. Установлен срок хранения вин и винных напитков - не менее 1 года.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Cалмин, А.А. Разработка технологии вина с повышенным содержанием витамина С / А.А. Cалмин, В.В. Логачев // Актуальные проблемы технологии живых систем: материалы II Международной научно-технической конференции молодых ученых. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2007. - С 69-71.
2. Cалмин, А.А. Новые аспекты технологии производства плодово-ягодных вин с повышенным содержанием аскорбиновой кислоты / А.А. Cалмин, Ю.В. Приходько // Вестник Тихоокеанского государственного экономического университета. - 2007. - № 3. - С.62Ц67.
3. Cалмин, А.А. Аминокислотный состав вин из плодового сырья Дальнего Востока / А.А. Салмин, В.В. Логачев // Вестник Тихоокеанского государственного экономического университета. - 2008. - № 4. - С. 63-66.
4. Cалмин, А.А. Аминокислотный состав вин из плодово-ягодного сырья Дальнего Востока / А.А. Салмин, В.В. Логачев, М.В. Палагина // Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке: материалы III Международного симпозиума. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2008. - С. 140-142.
5. Палагина М.В. Аминокислотный состав вин из новых перспективных сортов винограда, полученных с использованием Vitis amurensis Rupr / М.В. Палагина, Ю.В. Приходько, А.А. Салмин, В.В. Логачев // Виноделие и виноградарство. - 2009. - №4 - С. 22-24.
6. Cалмин, А.А. Сравнительная характеристика аминокислотного состава вин из некоторых сортов винограда, произрастающего в Приморском крае / А.А.Салмин, В.В. Логачев // Материалы IV Международной научно - технической конференции. Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий. - 2009. - С. 259-263.
7. Cалмин, А.А. Аминокислотный состав сока и вина из винограда (Vitis amurensis Rupr) сорта Васьковский-41 / А.А. Салмин, Л. Ю. Тищенко, В.В. Логачев // Актуальные проблемы технологии живых систем: материалы III Международной научно-технической конференции молодых ученых. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2009. - С. 119-121.
8. Палагина М.В Новые плодовые вина из ягод дальневосточных дикоросов / М.В. Палагина, Е.М. Захаренко, А.А. Салмин, Ю.В. Приходько, В.В. Логачев // Виноделие и виноградарство. - 2010. - №4 - С. 6-7.
9. Салмин, А.А. Изменение содержание витамина С в плодовых винах в процессе брожения / А.А.Салмин, В.В. Логачев, Ю.В.Приходько // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2010. - № 20 - С.53-57.
10. Палагина М.В. Винные напитки из дикорастущих дальневосточных шиповников/ М.В. Палагина, А.А. Ширшова, А.А. Салмин // Виноделие и виноградарство.- 2012.- № 2.- С 21-23.
11. Палагина М.В. Приготовление новых винных напитков из дальневосточных шиповников / М.В. Палагина, А.А. Ширшова, Ю.П. Щульгин, А.А. Салмин // Вестник ТГЭУ .- 2012.- № 1.- С 109-115.

САЛМИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВИН И ВИННЫХ НАПИТКОВ ИЗ ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО СЫРЬЯ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

Автореферат диссертации

Отпечатано по оригинал-макету, подготовленному автором,

минуя редподготовку

Подписано в печать  . Формат 6084/16

Усл.-печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 110 экз. Заказ № 

Издательство Тихоокеанского государственного

экономического университета

Участок оперативной полиграфии

690091, Владивосток, Океанский пр., 19

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям