Совершенствование технологии производства красных столовых вин н

На правах рукописи

АСАТУРЯН Жанетта Меружановна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КРАСНЫХ СТОЛОВЫХ ВИН НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕПАРАТОВ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА

Специальность 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,

плодоовощной продукции и виноградарства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва — 2013

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Академии наук Абхазии совместно с Национальным институтом винограда и вина «Магарач» Украинской академии аграрных наук и фирмой ООО «Вина и воды Абхазии»

Научный руководитель:Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН

Айба Лесик Янкович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Защита диссертации состоится «___» __________ в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 в ФГБОУ ВПО Российском государственном аграрном университете – Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550 г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, корп. ____, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Российского государственного аграрного университета – Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева

Автореферат разослан ____

Ученый секретарь

диссертационного совета,

___________________

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность работы. В условиях стремительно развивающихся рыночных отношений винопроизводители стран СНГ постоянно повышают уровень требований к качеству и ассортименту выпускаемой пищевой продукции. Все большим спросом пользуются у потребителя молодые красные столовые вина, обогащенные биологически активными веществами, с мягким вкусом и облагороженные тонами древесины дуба. Получение ординарных вин высокого качества в настоящий момент является основной задачей винодельческой промышленности стран СНГ. С недавнего времени для повышения качества ординарных вин стали широко использовать древесину дуба измельченную (ДДИ — чипсы, стружки), применение которой разрешено в странах ЕС (COMMISSION REGULATION (EC) № 150/2006 of 11 October 2006). Дубовая древесина привносит в вино множество соединений, которые трансформируются в процессе его созревания и влияют на его фенольный состав и ароматобразующий комплекс (Vivas N., Glories Y.).

В связи с этим актуальными являются исследования, направленные на создание новых технологий производства высококачественных вин с активным использованием приемов, интенсифицирующих процессы выдержки и созревания вина. Одним из таких приемов, позволяющих увеличить ассортимент молодых ординарных красных столовых вин высокого качества, является использование на отдельных стадиях технологического процесса, специально обработанного дубового препарата.

Разработкой приемов использования в виноделии препаратов древесины дуба, занимаются ряд отечественных и зарубежных ученных (Vivas N., Glories Y., J.-C. Martin, V.L. Sinqleton, В.Г. Гержикова, Л.А. Оганесянц, И.А. Прида, А.С. Луканин).

Актуальность работы подтверждена ее включением в тематику НИР в план научно-исследовательских работ Национального института винограда и вина (НИВиВ) «Магарач» УААН («Изучить влияние режимов переработки винограда, обработки мезги и сусла, режимов брожения, осветления и стабилизации на ускорение созревания виноматериалов», № гос. регистрации – 0101U006749).

1.2 Цель работы — совершенствование технологии красных столовых виноматериалов на основе применения препаратов из древесины дуба. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.

1.3 Задачи исследований:

исследовать физико-химические свойства ДДИ и разработать требования к ДДИ применяемой при производстве красных столовых виноматериалов;

разработать требования к красным столовым виноматериалам предназначенных для обработки их ДДИ;

разработать режимы и параметры технологии красных столовых виноматериалов с использованием ДДИ;

исследовать химический состав и физико-химические свойства красных столовых виноматериалов, приготовленных с использованием ДДИ;

разработать технологическую инструкцию на производство столового сухого ординарного красного вина;

оценить экономическую эффективность разработанных технологических решений.

1.4 Научная новизна.

Впервые:

— установлено, что массовая концентрация фенольных веществ, в том числе красящих веществ, лейкоантоцианов, является определяющим фактором формирования вкуса и аромата ординарных красных столовых виноматериалов обработанных ДДИ.

— выявлена роль эллаготанина как индикатора процессов экстракции, проходящих при обработке виноматериалов препаратами древесины дуба;

— научно обоснованы режимы и параметры технологии производства ординарных красных столовых виноматериалов на основе использования препаратов древесины дуба;

— научно обоснованы процессы экстракции фенольных веществ их полимерных форм и пирогалловых гидроксильных групп при экстракции ДДИ в водно-спиртовых растворах;

— разработаны оптимальные схемы производства красных столовых виноматериалов, обработанных ДДИ.

1.5 Практическая значимость. Разработаны дополнительные требования к препаратам древесины дуба, применяемым при производстве ординарных красных столовых вин. Разработана и утверждена технологическая инструкция по производству вина столового сухого ординарного красного с использованием препаратов древесины дуба измельченной.

Разработаны и утверждены НИВиВ «Магарач» методические указания «Методика выполнения измерения антиоксидантной активности в продуктах виноделия» (РД 00334830-055-2008 г.).

Разработан способ получения ординарного красного столового вина на основе обработки препаратами древесины дуба. (Патент Украины № 26848 от 10.10.2007 г.).

Проведены производственные (2011 гг.) и приемочные испытания обработки красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба (2011 г.) в ООО «Вина и воды Абхазии» (Абхазия, г. Сухум). Общий объем внедрения — 4,0 тыс. дал. Фактический расчетный экономический эффект составил 3430 руб/1000 дал. Разработка рекомендована к широкому внедрению.

1.6 Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на международных научно-практических конференциях: труды научной конференции молодых ученных, спец. выпуск «Виноградарство и виноделие» НИВиВ „Магарач” — 1 статья, Ялта; 2003 г; труды научной конференции «Современные проблемы агрономической науки» в Крымском государственном Агротехнологическом университете – 1 статья, г. Симферополь, 2005 г;

Полностью работа доложена на секции ученого совета по виноделию НИВиВ «Магарач» 11.02.2010 г.

1.7 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 статьи в журнале рекомендованном ВАК РФ и 2 статьи находятся в печати.

1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 164 страницах компьютерного текста, содержит 29 таблиц 25 рисунок. Список литературы включает 179 наименование, из них 71 зарубежных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объекта исследований использовали красные столовые виноматериалы из винограда технических сортов (Каберне-Совиньон, Антей, Данко, Качич), произрастающий в районах ЗАО им. С. Перовской, совхоз-завод «Алушта» (АР Крым) и ООО «Вина и воды Абхазии» (Абхазия), а также приготовленное из них сусло, виноматериалы и готовые вина. Для производства вин применяли ЧКД (Бордо 35), диоксид серы, различные образцы препаратов древесины дуба, предлагаемые для использования в виноделии, производства фирм «Martin Vialatte» (Украина), Oeno Cielabe (Молдова), Oaky Vin (Франция), СП «Конт» (Украина).

Для определения основных показателей химического состава объектов применяли стандартные методы ГОСТ и ГОСТ Р, а также методики, изложенные в методических рекомендациях НИВиВ “Магарач”. Исследование качественного состава фенольных соединений проводили методом хромато-масс-спектрометрии на приборе Agilent Technologies 1100 с диодно-матричным, флуориметрическим детекторами. Для измерения величины антиоксидантной активности (АОА) в пересчете на TROLOX применяли амперометрический метод анализ на приборе «Цвет-Яуза-01-АА» (ОАО НПО «Химавтоматика», г. Москва). Содержание ароматических альдегидов определяли на хроматографе Agilent Technology 6890 c хромато-масс-спектрометрическим детектором 5973 в режиме изолированного иона.

Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием компьютерных программ Statistica, EXCEL и Coplot (версия 2000 г.).

С целью определения этапа технологического процесса для обработки красных столовых виноматериалов ДДИ были приготовлены образцы по схемам представленные в табл. 1.

Таблица 1 — Схемы приготовления виноматериалов с использованием ДДИ

№ опыта

Технологические схемы

Контроль

Сульфитация мезги (70 мг/дм3)→ЧКД (Бордо 35)→ брожение мезги до массовой концентрации сахаров 3 г/100 см3→прессование→ дображивание виноматериала

Схема I

Сульфитация мезги (70 мг/дм3)→ ЧКД (Бордо 35)→ внесение ДДИ→ брожение мезги до массовой концентрации сахаров3 г/100см3 → прессование→ дображивание виноматериала

Схема II

Сульфитация мезги (70 мг/дм3)→ ЧКД (Бордо 35)→ брожение мезги до массовой концентрации сахаров 3 г/100см3→прессование→ внесение ДДИ→дображивание виноматериала

Схема III

Сульфитация мезги (70 мг/дм3)→ ЧКД (Бордо 35)→ брожение мезги до массовой концентрации сахаров 3 г/100см3 → прессование→дображивание виноматериала→ I-ая переливка, II-ая переливка→внесение ДДИ→выдержка в течение трех недель

Для установки режимов и параметров обработки красных столовых виноматериалов были применены рекомендуемые инструкциями к препаратам ДДИ дозы и время контакта с виноматериалами (Л.А. Оганесянц, И.А. Прида) (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая схема получения экспериментальных образцов красных столовых виноматериалов, обработанных ДДИ

На рисунке 2 представлена схема эксперимента по обработке красных столовых виноматериалов с различной массовой концентрацией фенольных веществ древесиной дуба. Для этого были приготовлены купажи экспериментальных образцов из виноматериалов, выработанных «по-белому» и «по-красному» способам.

SHAPE \* MERGEFORMAT

М/ф – массовая концентрация фенольных веществ, мг/дм3

Рис. 2. Схема эксперимента по обработке красных столовых виноматериалов древесиной дуба измельченной

Для разработки требований к древесине дуба измельченной для производства красных столовых виноматериалов были приготовлены водно-спиртовые экстракты исследуемых препаратов (гержикова В.Г., Аникина Н. С., Гемаев Х.З.).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1.Изучение физико-химических свойств ДДИ. Фенольные вещества являются легко извлекаемыми компонентами древесины дуба. Наши исследования показали, что объемная доля этанола оказывает влияние на экстракцию фенольных соединений (рис. 3). При этом максимальная их концентрация наблюдалась в экстрактах с объемной долей этанола 40 %.

EMBED Excel.Sheet.8

Рис. 3. Влияние объемной доли этанола на экстракцию фенольных веществ из ДДИ с различной степенью обжига

Массовая концентрация фенольных соединений в экстрактах древесины дуба сильной степени обжига была несколько выше, чем в экстрактах древесины дуба (рис. 3) средней и слабой степени.

Влияние степени обжига на изменение физико-химических показателей водно-спиртовых экстрактов ДДИ представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Влияние степени обжига на физико-химические показатели водно-спиртовых экстрактов ДДИ

Наименование показателя

Степень обжига

слабая

средняя

сильная

Массовая концентрация, мг/дм3

суммы фенольных веществ

200-250

200-400

450-650

мономерных форм фенольных веществ

100-200

300-450

450-550

пирогалловых гидроксильных групп

28-30

30-75

25-75

эллаговой кислота

4,5-15

20-30

40-500

аминокислот

0,2-0,3

0,4-0,6

0,7-0,8

суммы ароматических альдегидов

3,5-4,5

6,5-9,5

10,5-12,5

антиоксидантов

30-40

90-100

100-110

Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют о том, что степень обжига, характеризующая качество ДДИ, оказывает влияние на массовые концентрации различных форм фенольных веществ, аминокислот, а также ароматических альдегидов и антиоксидантную активность. Данные показатели легли в основу «Дополнительных требований к препаратам древесины дуба, применяемой при производстве ординарных красных столовых виноматериалов», которые утверждены ООО «Вина и воды Абазии».

3.2. Изучение влияния ДДИ на химический состав и физико-химические характеристики красных столовых виноматериалов. Исследования показали, что обработка красных столовых виноматериалов препаратами древесины дуба не оказывает влияния на показатели, регламентированные нормативной документацией.

Фенольные вещества активно участвуют в окислительно-восстановительных процессах (Валуйко Г.Г., Кишковский З.Н., Гержикова В.Г., др.). Содержание фенольных соединений, в том числе катехинов, в красных марочных винах ниже, чем в ординарных.

В работе Носик О. было показано, что в течение первых шести месяцев выдержки красных столовых виноматериалов в бочке происходят наиболее значительные изменения состава фенольных веществ. В нашем эксперименте обработка красных столовых виноматериалов ДДИ привела к уменьшению концентрации фенольных веществ (рис. 4), что сопровождалось изменением потенциометрических характеристик.

EMBED Excel.Sheet.8

Σфен — Массовая концентрация фенольных веществ, мг/дм3

∆VI — Объем йода, у.е.

ω = ∆Е/VI — Удельный прирост потенциала, у.е.

W= ∆Е/ Σфен — Показатель окисляемости, у.е.

Рис. 4. Изменение массовых концентраций суммы фенольных веществ и потенциометрических характеристик

Анализ данных, полученных при потенциометрическом титровании, показал, что обработка виноматериалов препаратами древесины дуба интенсифицирует окислительные процессы. Это приводит к увеличению содержания восстановленных форм фенольных веществ, о чем свидетельствует увеличение показателя окисляемости и удельного прироста потенциала.

Исследования показали, что обработка красных столовых виноматериалов ДДИ не влияет на значения хроматических характеристик (рис.5), в то время как в контрольном образце они снижаются 1,5-2 раза.

EMBED Excel.Sheet.8

Рис.5. Влияние ДДИ на хроматические характеристики красных столовых виноматериалов

Таким образом, использование препаратов ДДИ (рис. 5) при производстве красных столовых виноматериалов способствует сохранению их окраски.

Кишковский З.Н., Скурихин И.М. показали, что красную окраску красных вин формируют антоцианы. Содержание антоцианов в ходе обработки виноматериалов ДДИ не изменилось (рис. 6).

EMBED Excel.Sheet.8 \s

Рис. 6 Влияние ДДИ на массовую концентрацию общих антоцианов красных столовых виноматериалов

В контрольном образце концентрация антоцианов уменьшилась в 1,5 раза. В опытных образцах были идентифицированы мальвидин-гликозид и мальвидин-(каффеоил) гликозид, которые по данным Singleton V.L. и сотр. вносят основной вклад в окраску красных вин.

3.3.Исследование влияния ДДИ на антиоксидантную активность красных вин. По данным Кишковский З.Н., Скурихин И.М. Vivas N., Glories Y. и других авторов из древесины дуба в вино переходят различные соединения, которые трансформируются в процессе его созревания и влияют на фенольный и ароматобразующий состав. Вместе с тем, влияние обработки препаратами древесины дуба измельченной на физико-химические характеристики красных столовых виноматериалов изучено недостаточно.

Представленные в таблице 3 данные, полученные при обработке древесиной дуба красных столовых виноматериалов с заданной концентрацией фенольных веществ, свидетельствуют о накоплении эллаготанина в опытных образцах.

Таблица 3 — Влияние обработки ДДИ на массовую концентрацию фенольных веществ и эллаготанина в красных столовых виноматериалах

Наименование

Массовая концентрация мг/ дм3

НСР

эллаготанина

фенольных веществ

Каберне-Совиньон

1

Исходный образец

0

600

1,3

Контроль

0

600

Опыт 1

18

690

2

Исходный образец

0

1000

6,8

Контроль

0

980

Опыт 2

25

1000

3

Исходный образец

0

2000

1,3

Контроль

0

1750

Опыт 3

35

1800

4

Исходный образец

0

2500

13,2

Контроль

0

2100

Опыт 4

47

2300

Содержание фенольных соединений (табл. 3) в исходном виноматериале оказывало влияние как на изменения концентрации суммы фенольных веществ в ходе обработки древесиной дуба, так и на содержание эллаготанина. Таким образом, исходное содержание фенольных веществ в виноматериале определяет протекание процессов, происходящих при обработке древесиной дуба.

В ходе проведенных исследований была установлена высокая антиоксидантная активность, представленная массовой концентрацией антиоксидантов, в виноматериалах, обработанных препаратами древесины дуба, являющаяся одним из показателей высокого качества красных вин.

На рисунке 7 представлена зависимость антиоксидантной активности виноматериалов, обработанных препаратами древесины дуба, от содержания фенольных веществ, в том числе эллаготанина.

EMBED Excel.Sheet.8



Страницы: 1 | 2 | Весь текст