автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Научное обоснование и совершенствование технологии производства натуральных белых вин из низкосахаристого винограда

кандидата технических наук
Кудлай, Дмитрий Владимирович
город
Краснодар
год
2004
специальность ВАК РФ
05.18.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии продовольственных продуктов на тему «Научное обоснование и совершенствование технологии производства натуральных белых вин из низкосахаристого винограда»

Автореферат диссертации по теме "Научное обоснование и совершенствование технологии производства натуральных белых вин из низкосахаристого винограда"

На правах рукописи

КУДЛАЙ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА НАТУРАЛЬНЫХ БЕЛЫХ ВИН ИЗ НИЗКОСАХАРИСТОГО ВИНОГРАДА

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 технических наук

Краснодар - 2004

Работа выполнена в Кубанском Государственном Технологическом Университете (КубГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Соболев Эдуард Михайлович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Агеева Наталья Михайловна

кандидат технических наук Микелов Александр Николаевич

Ведущая организация : НПО «Сады Кубани» ( г. Краснодар)

Защита диссертации состоится 25 ноября в 10-00 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: г.Краснодар, КубГТУ ул. Московская 2, корпус А, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КубГТУ.

Автореферат разослан «23» октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

канд.тех.наук

2.005-1 ёЗЖЗЗ'

№48 з

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность проблемы. Виноград принадлежит к числу растений, особо чутко реагирующих на изменение метеорологических условий и погодно-климатических факторов. Техногенное и антропогенное воздействие на природу привело к ряду негативных последствий, выразившихся в том, что плодовые и ягодные культуры (в том числе виноград), даже при достаточной солнечной инсоляции не достигают кондиций по сахаристости. С давних пор ведутся поиски способов, которые могли бы позволить интенсифицировать биохимические и фотосинтетические процессы при созревании винограда

Российские государственные стандарты (ГОСТ 7208-93) и «Основные правила производства виноградных вин» не предусматривают каких-либо способов регулирования массовой концентрации Сахаров за исключением добавления концентратов. Нормативно не закреплен разрешительный характер использования сахарозы для повышения сахаристости сусла. Специалистами винодельческой промышленности уделяется недостаточное внимание возможности и целесообразности применения того или иного вида подсахаривания в технологии натуральных виноградных вин, нет единого научного подхода к проблеме использования низкосахаристого винограда. Кроме того, известно повсеместное применение сахарозы в период переработки некондиционного сырья. Однако объективные методы обнаружения подсахаривания и идентификации подлинности виноградных вин отсутствуют. В связи с вышеперечисленным исследование процессов повышения сахаристости сусел, а также разработка современных методов идентификации аутентичности виноградных вин является актуальной задачей отрасли, требующей неадекватных походов.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа выполнялась в соответствии с планом на) чно-исследовательских работ 19972005 гг. КубГТУ по профамме «Совершенствование технологии виноградных, плодово-ягодных напитков и вин».

Цель и задачи исследований. Цель работы - научное обоснование и разработка технологии производства натуральных виноградных вин из

низкосахаристого винограда путем регулирования сахаристости сусла, а также разработка способа идентификации подлинности виноградных вин.

Основные задачи исследований:

- изучение возможности повышения сахаристости винограда путем воздействия на фотосинтетическую функцию растения;

- исследование влияния концентрированного различными методами виноградного сусла на динамику брожения сусла и химический состав виноматериала;

- обоснование целесообразности применения концентратов в зависимости от способа их производства;

- изучение влияния шаптализации на брожение виноградного сусла и состав виноматериалов;

- установление зависимости качества полученных виноматериалов от количества вносимого сахара;

- определение влияния подсахаривания на физиологическое состояние винных дрожжей;

- разработка объективного критерия, позволяющего оценить аутентичность натуральных виноградных вин.

Научная новизна. Впервые установлено, что при обработке виноградной грозди электромагнитным полем в ягодах увеличивается накопление Сахаров, активируются гидролитические ферменты. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность применения электромагнитного излучения для повышения сахаристости винограда.

Обоснованы способы повышения массовой концентрации Сахаров в сусле из низкосахаристого винограда, позволяющие активировать процесс спиртового брожения и повысить качество натуральных сухих вин. Показана технологическая эффективность применения концентрированных сусел, полученных методами ректификации и обратного осмоса.

Впервые сформулирована научная гипотеза и разработан метод установления аутентичности виноградных вин, основанный на оценке физико-химических свойств винного дистиллята. Установлено, что физико-химические показатели винного дистиллята, полученного при перегонке вина, содержащего спирт естественного наброда, существенно отличаются от аналогичных показателей спирта экзогенного происхождения.

Практическая значимость работы заключается в разработке и апробации в производственных условиях ЗАО «Витязево», Анапский район

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на международных научно-практических конференциях (г.Алматы), в полном объеме работа доложена и обсуждена на расширенном заседании кафедры технологии виноделия КубГТУ, октябрь 2004г.

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, подана заявка на изобретение (№ 20041257 от 23.08.04).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4-х глав экспериментальной части, выводов, списка литературы (126 наименований) и приложений. Текст диссертации изложен на 132 страницах и содержит 28 таблиц, 15 рисунков.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследований использованы виноград различных сортов, произрастающий в Анапском и Темрюкском районах Краснодарского края, виноградное сусло натуральное и концентрированное отечественного или импортного производств. Сбраживание сахарсодержащих сред проводили разводками чистых культур дрожжей или активными (АСД) сухими дрожжами (Германия). Для определения основных показателей химического состава объектов применяли стандартные методы ГОСТ и ГОСТ Р, а также методики, изложенные в методических рекомендациях ИВиВ "Магарач". Для анализа качественного состава углеводов и летучих компонентов виноматериалов использована газожидкостная хроматография. Для определения концентрации катионов металлов применен метод атомной абсорбции, органических кислот — метод высокоэффективного капиллярного электрофореза («Капель- 103Р», Россия). При выполнении работы проводили экспериментальные исследования с использованием ЭВМ. Статистическую обработку осуществляли методами вариационной статистики.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ САХАРИСТОСТИ ВИНОГРАДА

Исследования отечественных и зарубежных ученых свидетельствуют о том, что магнитные волны способны воздействовать на фотосинтетическую

функцию растений через ферментативный аппарат и вызывать изменение концентрации сахара в плодах и ягодах. В связи с этим мы предполагали возможным воздействовать на организм виноградного растения электромагнитным полем низкой частоты с целью увеличения массовой концентрации Сахаров. Для установления фазы обработки эксперименты проведены после цветения (июнь), в период закладки (июль) и созревания урожая (конец августа). Воздействие магнитными волнами (ЭМП) проводили непосредственно на грозди у плодоножки и на корневую систему. Сопоставление материалов исследований, представленных в табл. 3.1, показало, что при обработке виноградного растения ЭМП в нем стимулировались процессы, приводящие к увеличению накопления Сахаров. В лучших вариантах массовая концентрация Сахаров в сорте Алиготе в сравнении с контролем возрастала на 2,2-2,4%. Аналогичное увеличение накопления Сахаров выявлено при обработке Каберне-Совиньон. Ориентируясь на литературные данные, можно предположить, что ЭМП стимулирует ферментативные реакции, в которых участвует фермент альдолаза. Этот фермент активен в темное время. Исключительно без доступа света при его участии протекает образование гексоз и сахарозы из фосфоглицериновой кислоты или фосфоглицеринового альдегида. Кроме того, путем обработки ЭМП ускоряются процессы переноса сахарозы из объема капиллярно-пористого тела к поверхности раздела фаз, и массообменные процессы на границе раздела капиллярно-пористое тело (мякоть, кожица) - жидкость (виноградный сок) значительно интенсифицируются. Полученные нами данные согласуются с материалами исследований по свекле, так как наибольшая активность физиологических процессов, сопровождающихся мембранными переносами, протекает в винограде именно в период активации фотосинтетических процессов. Полученные результаты показали, что обработка растения в июне после цветения не улучшила, а, напротив, привела к некоторому снижению сахаристости винограда в период его массового сбора. Обработка ЭМП в июле в период наибольшего роста ягод и наибольшей фотосинтетической активности обеспечило получение лучших результатов. Для оптимизации режима обработки виноградного куста ЭМП был применен метод

Таблица 3.1 - Массовая концентрация Сахаров в винограде, %, в зависимости от частоты магнитного поля и срока обработки

Время обработки Частота, Гц

10 15 20 25 30

Алиготе

Июнь 16,0 16,2 16,2 16,0 15,6

Июль 16,7 17,8 18,6 18,4 18,4

Конец августа 16,5 17,7 18,2 18,0 18,0

Контроль без ЭМП 16,2

математического планирования эксперимента Бокса-Хантера. В качестве основного критерия Y была выбрана массовая концентрация Сахаров, %.. Устанавливали зависимость Y от времени экспозиции Xj, час, и величины частоты Х2, Гц.. В зависимости от сорта винограда получены следующие уравнения регрессии:

- для белых сортов (на примере Алиготе):

Y, = 24,80 - 2,10 X,2 + 0,0194 Х22 - 0,045 Х,Х2

- для красных сортов винограда (на примере Каберне)

Y, = 19,66 - 1,68 X,2 + 0,018 Х22 - 0,612 Х,Х2

Полученные результаты, а также математические зависимости позволили выделить зону параметров, при соблюдении которых удается получить оптимальный результат по накоплению Сахаров в ягодах винограда: частота от 20 до 25 Гц; время экспозиции - 0,75 - 1,0 ч. На основании статистической обработки результатов по программе Step-1 установлена доля влияния факторов на изменение концентрации Сахаров. Для белых сортов винограда на примере Алиготе доля влияния фактора времени составила 33,6%, а фактора частоты (Х2) — 31,4%, доля совместного влияния Х|Х2 - 35%. Эти же величины для красных сортов винограда на примере Каберне были соответственно Xj-32,6%, Xj — 31,4%, Х|Х2 - 36%. Таким образом, полученные результаты позволяют считать, что отклик на электромагнитное воздействие как белых, так и красных сортов винограда

был примерно одинаков. Следовательно, ведущая роль в реакции растения на ЭМП принадлежит не фенольным веществам, а другим группам высокомолекулярных соединений.

Проведенные эксперименты показали, что динамика брожения виноградного сусла из ягод винограда, полученного с применением ЭМП, и контрольного варианта была идентичной. Разница состояла лишь в том, что величина исходной сахаристости сусла в опытном варианте была выше, что является результатом воздействия волн ЭМП.

Полученные результаты показали, что ЭМП оказало существенное влияние на ферментную систему виноградного сусла. Активность ортодифенолоксидазы в варианте винограда, ягоды которого обработаны электромагнитным полем, была намного меньше, чем в контрольном образце. При забраживании сусла она снижалась до нуля уже на третьи сутки. Активность -фруктофуранозидазы в опытном варианте в период забраживания и бурного брожения была также более высокой в сравнении с контролем. Активность протеиназ на всех этапах брожения опытного сусла значительно превышала контрольный вариант. Ее высокое значение сохранилось и в молодом виноматериале, что свидетельствует о дальнейшем распаде высокомолекулярных азотистых веществ. Эти данные позволяют считать, что ЭМП стимулирует протеолитические ферментные системы.

Анализ основных компонентов химического состава виноматериалов, приготовленных из винограда, обработанного ЭМП и контрольного варианта (табл. 3.2), отражает влияние ЭМП на процессы, протекавшие в виноградной ягоде. Это увеличение массовой концентрации Сахаров в соке, обеспечившее небольшое увеличение объемной доли этилового спирта в виноматериале, снижение концентрации тируемых кислот, увеличение содержания глицерина - вторичного продукта спиртового брожения, накопление которого также зависит от исходной сахаристости сусла.

Полученные экспериментальные данные позволяют сделать следующее предположение о механизме воздействия ЭМП на биосистему винограда. Ферменты являются уникальным высокочувствительным инструментом, реагирующим даже на слабые изменения физико-химических условий среды. Как известно, ферменты состоят из определенного набора аминокислотной последовательности.

Активность и интенсивность протекания магнитоэффектов аминокислот существенно зависит от переноса катионов кальция. Известно, что магнитное поле понижает барьер для катионов кальция при связи его с белком-переносчиком. Тем самым подчеркивается важная роль катионов кальция как первичного рецептора влияния ЭМП на биосистему виноградного растения. Одним из таких процессов является фотосинтез. При этом увеличение активности таких ферментных кальций-зависимых систем под действием ЭМП может быть больше в десять и более раз. Кроме того, изменение (увеличение) концентрации Сахаров в винограде может быть обусловлено электромеханическим резонансом, происходящим в глобулярных белках. В случае воздействия ЭМП на виноградный сок происходит модуляция проводимости белка, что в свою очередь вызывает перераспределение механических колебаний отдельных звеньев молекул Сахаров и полисахаридов в мякоти и оболочки кожицы. Они становятся более проницаемыми для Сахаров, что сопровождается увеличением их концентрации в соке.

Таблица Ъ2 — Химический состав опытного и контрольного виноматериалов

из сорта винограда Алиготе

Наименование показателей Контроль- Опытный

ный вариант вариант

Объемная доля этилового спирта, % 9,7 11,2

Массовая концентрация титруемых кислот, 7,8 7,4

г/дм3

Аминный азот, мг/дм3 158 216

Величина ОВ-потенциала, мВ 240 226

Белок, мг/дм 32 8

Глицерин, г/дм3 3,2 4,1

Полисахариды, мг/дм3, 870 760

в том числе крахмал 46 12

Сумма фенольных веществ, мг/дм3 142 156

Дегустационная оценка, балл 7,5 7,7

Таким образом, результаты проведенных исследований подтвердили возможность повышения концентрации Сахаров в виноградном растении под действием электромагнитного поля.

3.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ШАПТАЛИЗАЦИИ СУСЛА НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

К числу распространенных способов повышения сахаристости виноградного сусла принадлежит шаптализация. Однако многие вопросы, связанные с применением сахарозы при брожении виноградного сусла, еще недостаточно изучены, в том числе влияние степени шаптализации сусла, выработанного из низкосахаристого (некондиционного) винограда, на качество сброженных виноматериалов. Проведенные исследования показали, что бродильная активность дрожжевых клеток при введении в сусло сахарозы сначала снижается, а затем через 8-12 часов достигает величины контроля. Динамика изменения состава Сахаров виноматериалов, полученных при сбраживании сусла расой активных сухих дрожжей, представлена на рис. 3.1. Наибольшие остаточные количества сахарозы обнаружены в образце № 5, т.е. при наибольшей степени шаптализации. В контрольных образцах сахароза обнаружена лишь в следах. Полученные данные показали также, что с увеличением степени шаптализации остаточная концентрация глюкозы, фруктозы и, особенно, сахарозы возрастает при использовании дрожжей АСД.

Материалы исследований позволяют считать, что шаптализация сусла на 4-5% (40-50 г/дм3) может привести к формированию недобродов, увеличению концентрации неинвертированной сахарозы, которая может быть причиной подбраживания при дальнейшем хранении виноматериала или участвовать в процессах меланоидинообразования, приводящих к ухудшению вкуса и окраски натуральных сухих вин.

Таким образом, результаты данного эксперимента подтверждают необходимость и возможность шаптализации не более чем на 3% (30 г/дм3) без ущерба качеству вина.

Проведенные исследования показали, что при сбраживании шаптализированного сусла АСД процесс основного спиртового брожения идет целенаправленно, и для проведения яблочного брожения необходимо задавать в сусло дополнительные расы, осуществляющие яблочно-молочное брожение. При применении разводок ЧКД наряду с брожением протекают процессы, приводящие к некоторому уменьшению концентраций органических кислот (таблица 3.2)

Таблица 3.2 - Содержание органических кислот в зависимости от степени шаптализации и расы дрожжей

Степень шаптализации, г/дм3 Массовая концентрация, г/дм3

винная яблочная янтарная лимонная молочная щавелевая

Исходное сусло 6,26 4,02 0,05 0,35 0 0

ИОС 18-2007,

контроль 4,25 3,02 0,53 0,24 0,20 0,16

10 3,68 ззз 0,56 0,26 0,23 0,14

20 3,39 3,50 0,58 0,24 0,24 0,15

30 3,51 3,82 0,42 0,18 0,21 0,16

40 3,58 3,61 0,53 0,16 0,18 0,14

50 3,02 3,08 0,31 0,28 0,14 0,17

Шампанская 7-

10С: контроль 4,23 2,68 0,52 0,23 0,24 0,20

10 3,69 2,69 0,58 0,20 0,26 0,18

20 3,68 2,62 0,57 0,18 0,26 0,19

30 3,15 2,64 0,56 0,18 0,20 0,17

40 3,17 2,62 0,54 0,19 0,20 0,17

50 3,20 2,68 0,56 0,20 0,23 0,20

Данные табл.3.2 показывают, что оптимальная степень шаптализации 3040 г/дм . Дальнейшее увеличение массовой концентрации Сахаров путем добавления сахарозы снижает качество виноматериалов. Так, введение сахарозы в количестве 5 приводит к накоплению и изменению соотношения между отдельными органическими кислотами. Это обусловливает негармоничность вкуса из-за выделяющегося ощущения излишней «свежести» и привкуса «зеленой кислотности».

Эксперименты показали, что сбраживание сусла из низкосахаристого винограда лучше проводить разводками ЧКД известных рас. Это позволяет

фруктоза глюкоза сахароза сахара

АСД АСД ; АСД ! АСД

варианты опытов

□ О В1 ®2 ШЗ 0-4-Э5 -

Рисунок 3.1- Динамика сбраживания Сахаров расой ИОС 18-2007 в зависимости от степени шаптализации

снизить содержание яблочной кислоты путем проведения яблочно-молочного брожения и улучшить тем самым качество виноматериалов. Материалы исследований показали, что с увеличением степени шаптализации сусла в виноматериале увеличивается концентрация ацетальдегида (в среднем на 18%). Наибольшее значение суммы сложных эфиров выявлено при степени шаптализации 40 г/дм3, особенно для ЧКД.

Наибольшее накопление компонентов сивушного масла было при степени шаптализации 30 г/дм3. Эти данные позволяют считать, что с увеличением концентрации сахарозы до 30 г/дм3 дрожжи активно перерабатывают аминокислоты с образованием высших спиртов. Однако, известно, что при достижении определенных концентраций сахароза не используется дрожжами и тормозит многие физиологические процессы, протекающие в клетке. Эти данные позволяют считать, что критическая концентрация сахарозы для использованных видов дрожжей составляет 30 Полученные результаты подтверждаются динамикой аминокислот: их потребление дрожжами было наибольшим до степени шаптализации 30 г/дм . Дальнейшее увеличение количества добавляемой сахарозы вызывало возрастание концентрации всех исследованных аминокислот.

Таким образом, проведенные исследования позволили обосновать оптимальную степень шаптализации низкосахаристого сусла, обеспечивающую получение качественных натуральных сухих виноматериалов. Она составляет 30 г/дм3. Дальнейшее увеличение количества вносимой сахарозы снижает качество виноматериалов.

3.3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БРОЖЕНИЯ ВИНОГРАДНОГО СУСЛА С ПРИМЕНЕНИЕМДОБАВОККОНЦЕНТРИРОВАНН^1ХСУСЕЛ

Целью исследований было обоснование возможности использования концентрированных сусел (концентратов), вырабатываемых по различным технологиям, для производства натуральных сухих виноматериалов. В связи с этим важнейшей задачей было установление зависимости изменения химического состава концентратов в зависимости от способа их производства. Полученные результаты (табл. 3.3) показали, что наибольшая концентрация истинных Сахаров - глюкозы, фруктозы и арабинозы -

выявлена в концентратах, полученных методом ректификации сусла. При этом концентрация полисахаридов была наименьшей. Установлено, что в таком концентрате сохраняется достаточно высокое количество сахарозы, которая не сбраживается дрожжевыми клетками.

Таблица 3.3 - Содержание различных Сахаров в зависимости от способа производства концентратов сусла

Вариант Содержание Сахаров, %

неиден- глюкоза фрукт- сахаро- араби- полиса-

тифицир оза за ноза хариды.

1.Вакуум-сусло 32,2 31,4 26,6 2,2 0,6 2,1

(Россия)

2.Соковый кон- 35,2 31,6 28,2 0,6 0,8 1,2

центрат (Россия)

3.Сусло с саха- 36,4 16,8 16,6 28,8 0,2 1,3

розой (Чили)

4.Ректифицирован -ное сусло (Аргентина) 31,7 32,6 31,2 2,0 2,2 1,3

5. Криоконцент-рат (Италия) 35,6 30,8 30,0 0,4 1,6

б.Концентрирова-ние обратным осмосом 37,4 29,8 28,6 нет 2,4 0,6

Применение различных способов концентрирования привело к существенным изменениям в составе органических кислот. Наибольшее снижение их количества наблюдалось в вариантах сусел, приготовленных по методам ректификации, вымораживания и обратного осмоса, что объясняется спецификой технологии (применение низких температур, снижавших растворимость солей винной и яблочной кислот, их задерживанием обратноосмотическими мембранами). Следует отметить, что во всех исследованных вариантах сусел, приготовленных из концентратов, отсутствовали янтарная и щавелевая кислоты. Аскорбиновая кислота была также идентифицирована лишь в образце натурального виноградного сусла. Минеральный состав сусел также был неодинаков. Наибольшее снижение концентраций всех исследованных компонентов (К, Са, Mg, Бе, Си,

токсичные элементы) было при использовании для концентрирования методов ректификации, вымораживания и обратного осмоса.

Полученные данные (рис.3.2) показали, что забраживание и последующее брожение сусла протекало по-разному. Наиболее быстрая адаптация дрожжей к натуральному виноградному сусла (кривая 6) приводила к сокращение продолжительности лог-фазы, интенсивному забраживанию и равномерному сбраживанию Сахаров.

16 14 12 10 8 6 4 2 0

0 6 12 24 36 48 72 96 Час

Рисунок 3.2 - Динамика сбраживания Сахаров (% масс.) сусел, полученных их различных концентратов: 1- вакуум-сусло; 2 - ректификат; 3 - сахароза; 4 - вымораживание; 5 - осмос; 6 - контроль, свежее сусло

Концентрирование сусла путем вымораживания также приводило к обеднению среды рядом компонентов, в том числе катионами металлов, что сказалось на снижении интенсивности брожения и увеличении концентрации несброженных Сахаров. Результаты, наиболее близкие к контролю, были получены при использовании концентратов, полученных с помощью обратного осмоса. Это позволяет считать, что при обратном осмосе из сусла, а, следовательно, из концентрата, удаляется наименьшее количество компонентов, используемых винными дрожжами в процессе алкогольного

брожения. Полученные результаты подтверждаются оценкой микробиологического состояния дрожжевых клеток, согласно которой только при использовании натурального сусла, а также сусел, полученных из концентратов, произведенных методами осмоса и вымораживания, не наблюдали снижения количества жизнедеятельных клеток.

Химический состав и органолептическая оценка виноматериалов, полученных с использованием изучаемых концентратов, приведены в таблице 3.4. Лучшие результаты были получены при использовании концентратов ректифицированного сусла и сусла, полученного методом обратного осмоса. Только в этих вариантах (5 и 6) достигнуто гармоничное сочетание вкуса и аромата, достаточно полное сбраживание Сахаров.

Был проведен сравнительный анализ ароматических компонентов виноматериалов, полученных путем сбраживания разбавленных («восстановленных») сусел, и путем добавления исследуемых концентратов к низкосахаристому суслу.

Таблица 3.4 - Химический состав виноматериалов, полученных с использованием различных концентратов

Номер Объем. Массовая концентрация Дегуста-

вариа- доля эти- Сахаров. титруе- летучих белка, полиса- ционная

нта лового мг/дм3 мых кислот, мг/дм3 харидов, оценка,

спирта кислот г/дм3 мг/дм3 балл

1 10,04 176 13,6 0,64 44,8 1890 7,4

2 10,12 326 12,8 0,66 56,6 1780 7,4

3 10,26 226 13,2 0,42 52,8 1870 7,4

4 10,24 212 12,4 0,66 48,4 1810 7,4

5 10,30 180 11,2 0,48 46,0 1690 7,6

6 10,32 184 10,4 0,52 44,6 1660 7,6

Полученные результаты показали, что накопление всех без исключения компонентов ароматического состава при сбраживании «восстановленных» сусел было значительно меньше, чем при сбраживании подслащенного некондиционного виноградного сусла. Это свидетельствует о том, что в «восстановленном» сусле присутствует значительно меньше тех компонентов, при использовании которых дрожжами образуются различные

ароматические летучие примеси. Это и аминокислоты - предшественники высших спиртов, и органические кислоты, взаимодействие которых с этанолом и высшими спиртами приводит к образованию сложных эфиров.

Такими образом, результаты проведенных исследований показали, что с помощью добавления к некондиционному виноградному суслу тех или иных сахарсодержащих концентратов можно регулировать протекание процесса спиртового брожения, а также физико-химические показатели и качество получаемых молодых виноматериалов. С целью производства качественных натуральных сухих виноматериалов необходимо использовать концентраты, богатые гексозами, с минимальным содержанием меланоидинов Использование соковых концентратов, приготовленных с применением сахарозы, а также шаптализация свыше 4% снижают качество натуральных сухих вин.

Анализ результатов исследований свидетельствует о том, что для производства натуральных сухих вин из низкосахаристого винограда может быть предложена технология, основными элементами которой являются следующие приемы: шаптализация или введение концентратов виноградного сусла; сбраживание подсахаренного сусла разводками чистых культур дрожжей или активными сухими дрожжами. При этом выбор дрожжей определяется способом подсахаривания. Если для подсаривания применяли сахарозу, то брожение следует проводить разводками ЧКД. При повышении сахаристости сусла с помощью концентратов брожение можно проводить как разводками ЧКД, так и предварительно реактивированными активными сухими дрожжами. Одним из путей использования низкосахаристых сусел является их концентрирование. В связи с этим разработана технология (рис. 3.3) использования низкосахаристого сусла, в том числе для производства вакуум-сусла. Для концентрирования применена трехступенчатая схема охлаждения: 1-я ступень - температура минус 4°С; 2-я ступень - температура минус 8°С; 3-я ступень - температура минус 20°С. Одним из важнейших этапов криоконцентрирования является отделение образовавшихся кристаллов льда из сусла. Для этого при выполнении лабораторного эксперимента использовано центрифугирование на холоде при температуре

охлаждения. В результате установлено, что протекавшие процессы полностью соответствовали диаграмме и теории Хейсса.

Схема переработки низкосахаристого винограда включает узел переработки винограда (автомашина 1, бункер-питатель 2, дробилка 3, мезгонасос 4, сульфодозатор 5, стекатель 6, пресс 7, сборник сусла 7), резервуары для осветления сусла 10 с применением суспензии бентонита 9, хранения сусла 11, узел криоконцентрирования, включающий теплообменник типа «труба в трубе» 12, ультраохладитель любой конструкции 13, имеющийся на предприятии, резервуар для сбора льда 15, центрифугу 16, резервуар для сбора и хранения криосусла 17.

Низкосахаристое сусло после его осветления направляют в бродильную батарею 18, куда из резервуара 19 добавляют требуемое количество криосусла. В случае применения сахарозы ее задают в поток перед введением низкосахаристого сусла в бродильную установку. Сбраживания осуществляют разводками ЧКД при шаптализации или АСД. Молодые виноматериалы хранят в емкостях 19 и 20. Учитывая, что низкосахаристое сусло и концентраты из него имеют высокое содержание органических кислот, в технологической схеме его переработки предусматривается кислотопонижения с помощью карбоната кальция (мелование 21) или другими современными технологиями. Кислотопонижение рекомендуется проводить сразу же по окончании спиртового брожения и отделения виноматериала от дрожжей. Это создает необходимые условия для полного удаления солей винного камня, образовавшихся в виноматериале, а также позволяет снизить концентрацию органических кислот, в том числе винной и яблочной. Для ускорения процесса формирования осадков виннокислых солей кальция при введении мела весь процесс рекомендуется проводить при пониженной температуре (не выше 0°С).

3.4 РАЗРАБОТКАМЕТОДИКИ ИДЕНТИФИКАЦИИ НАТУРАЛЬНОСТИ ВИНОГРАДНЫХ ВИН

В основу научной предпосылки к разработке методики явилась научно-обоснованная гипотеза о том, что этанол, выделенный из натурального вина и являющийся продуктом жизнедеятельности дрожжей, будет отличаться по

Рисунок 3.3 — Схема производства натуральных белых вин из низкосахаристого винограда

ряду физико-химических показателей от этилового спирта-ректификата, добавленного в сусло или вино при подделке продукции. К числу таких показателей, по нашим данным, относится устойчивость двухсторонней пленки водно-спиртового раствора, выделенного из вина путем перегонки, и показатель его окисляемости. Именно по устойчивости двухсторонней пленки можно оценить наличие ассоциатов этилового спирта с другими компонентами среды, а показатель окисляемости подтвердит наличие определенных химических групп, связанных с этанолом.

Проведенные эксперименты показали, что с увеличением концентрации этанола при естественном спиртовом брожении виноградного сусла наблюдается возрастание показателя устойчивости двухсторонней пленки, т, сек (с 13 до 19) и окисляемости 0„ сек (с 3,0 до 5,0). При искусственном добавлении спирта-ректификата к виноградному суслу значение т, сек, возрастает с 8 до 11, а 0„ сек - с 6,1 до 28,3. Такие расхождения в величинах изучаемых показателей можно объяснить следующим. Известно (ААМержаниан, 1976), что на величину т существенное влияние оказывает тип и концентрация поверхностно-активных веществ первого и второго порядка. Продукты алкогольного брожения, в том числе вторичные, являются поверхностно-активными веществами. Возможно, их образование и увеличение концентрации в процессе брожения и явилось причиной такой разницы в показателе При спиртовании новых продуктов, обладающих поверхностно-активными свойствами, не образуется, поэтому значение т не претерпевает существенных изменений. Проведенные эксперименты (рис. 3.4) показали, что технологические приемы обработки виноматериалов не оказали существенного влияния на величины и Независимо от вида обработок, а также дозировок сорбентов значения и практически не меняются. Для проверки объективности разрабатываемой методики и создания банка данных были определены физико-химические показали дистиллятов белах натуральных сухих виноградных вин. произведенных различными винодельческими предприятиями Краснодарского края. При этом отбор проб одного и того же виноматериала проводили несколько раз в течение времени наблюдения для того, чтобы отследить возможные изменения физико-химических показателей.

1 2 3 4 5

Рисунок 3.4 - Влияние технологических обработок виноматериала на показатели дистиллята- ряд 1 - устойчивость пленки, с; ряд 2 -окисляемость, с; 1 - в/м необработанный; 2—5 -в/м обработан: 2- бентонитом; 3-желатином; 4-холодом; 5-теплом

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в натуральных сухих виноматериалах, приготовленных различными винодельческими предприятиями Краснодарского края, значения исследуемых показателей водно-спиртовых растворов, полученных в результате перегонки, имеют близкие величины и колеблются в пределах 16-18 сек,- для устойчивости пленки и 4,0-5,1 сек. - по окисляемости. При этом установлено, что значения анализируемых показателей не претерпевают существенных изменений в зависимости от срока хранения виноматериалов. Это говорит о том, что близкие по качеству и происхождению натуральные белые сухие виноматериалы имеют и похожий (или идентичный) спектр тех соединений, которые способны связываться и перегоняться вместе с этиловым спиртом.

Были проведены сравнительные анализы натуральной и фальсифицированной продукции (табл.3.5).

В зависимости от типа спирта, применяемого при изготовлении фальсификата (ректификат, сырец, эфироальдегидная фракция и т.п.), наблюдается существенное изменение ароматических компонентов дистиллята-отгона. Так, наибольшая концентрация ацетальдегида обнаружена в образце с добавкой эфироальдегидной фракции, что является закономерным. Далее следует вариант с введением спирта- сырца; наименьшее накопление ацетальдегида выявлено в варианте с применением спирта-ректификата.

Таблица 3.5 - Результаты исследования натуральной и фальсифицированной продукции

Наименование виноматериала и Кол-во Устойчи- Окисляе-

предприятия - изготовителя отборов вость мость, сек

проб пленки, сек.

Подлинная продукция

1. Ркацители, Ариант-Юг 3 17 ±0,3 5,0±0,06

2. Сортосмесь, ГУЛ «Приморский» 3 17 ±0,3 5,1±0,08

З.Сортосмесь, СП «Кубань-Вино» 2 17 ±0,4 4,9±0,03

4. Рислинг, СПК им Ленина 2 19 ±0,4 5,1±0,06

5.Сортосмесь, ООО «Долина» 3 17 ±0,4 5,0±0,04

бЛино блан, 0ОО»Витязево» 2 18 ±0,3 4,8±0,04

7.Сортосмесь, Голубицкий 3 17 ±0,2 5,О±О,ОЗ

8.Бианка, Ахтапиз 2 16 ±0,2 5,0±0,03

9.Ркацители, Мильстрим 3 16 ±0,3 5,0±0,06

Ю.Шардоне, ГУЛ «Приморский» 2 16 ±0,2 4,0±0,04

Фальсификат

1. Вино сухое 4 9 ±0,4 20,0±0,4

2. Вино сухое 4 8 ±0,4 22,1±0,4

3. Вино полусладкое 8 8±0,4 223±0,4

Полученные данные свидетельствуют о том, что во всех без исключения фальсификатах концентрация фенилэтанола, 2,3-бутандиола и бензилового спирта намного меньше, чем в образце натурального сухого виноматериала. Этот факт позволил нам высказать предположение о том, что указанные химические соединений также могут быть использованы в качестве дополнительно критерия при установлении аутентичности виноградных вин. Существенные различия наблюдались по массовой концентрации уксусной кислоты - вторичного продукта алкогольного брожения. Ее значение в фальсификатах было намного меньше контроля.

Таким образом, на основании анализа ароматических компонентов спиртовых отгонов (дистиллятов) можно ввести дополнительные критерии

оценки подлинности натуральных вин - это массовые концентрации фенилэтанола, 2,3-бутандиола и бензилового спирта.

На основании проделанной работы разработана и апробирована в условиях аккредитованной испытательной лаборатории КубГТУ методика оценки подлинности виноградных вин и выявления фальсификатов. Подана заявка на изобретение.

ВЫВОДЫ

1. Обосновано и экспериментально подтверждено положительное влияние различных частот и продолжительности воздействия электромагнитного поля на концентрацию Сахаров и активность гидролитических ферментов в виноградной ягоде, предложена трактовка механизма.

2. Показано, что виноматериалы, приготовленные из винограда, обработанного электромагнитным нолем, характеризуются увеличением накопления глицерина, ароматических компонентов, в том числе сложных эфиров, снижением концентраций органических кислот.

3. Установлено существенное различие в химическом составе виноградных концентрированных сусел, применяемых для повышения массовой концентрации Сахаров, обусловленные спецификой технологии их производства. Показано, что для улучшения качества натуральных сухих виноматериалов целесообразно применение концентрированных сусел, полученных методами обратного осмоса или криоконцентрирования.

4. Установлены закономерности изменения химического состава виноматериала в зависимости от уровня (степени) шаптализации виноградного сусла. Обосновано и экспериментально подтверждено, что степень шаптализации сусла не более чем на 3% не ухудшает качества виноматериалов.

5. Установлено, что в качестве критериев аутентичности виноградных вин могут быть использованы физико-химические показатели устойчивости двухсторонней пленки и окисляемости вводно-спиртового раствора, выделенного из вина путем его перегонки.

№20432

Определены пределы варьирования этих показателей для натуральных вин и фальсифицированной продукции.

6. Разработана и апробирована методика установления аутентичности виноградных вин.

7. Разработана технология производства натуральных сухих вин из низкосахаристого винограда, основанная на приготовлении соковых концентратов методом вымораживания и последующем их внесением и виноградное сусло перед брожением. Технология апробирована и внедрена на винзаводе ЗАО «Витязево» ( К р а с н Анапский район).

Публикации

1. Кудлай Д.В., Соболев Э.М., Касай Е.В. Исследование про..,_

шаптализации при производстве шампанских виноматериалов и натуральных сухих вин //Известия ВУЗов. Пищевая технология. - 2004. -№5-6.-С.83-86.

2. Кудлай Д.В. производство концентрированных сусел из низкосахаристого винограда // Известия ВУЗов. Пищевая технология. -2004.-№5-6.-€.120-121.

3. Кудлай Д.В., Соболев Э.М., Касай Е.В. Влияние шаптализации виноградного сусла на физико-химические показатели виноматериалов // Известия ВУЗов. Пищевая технология. Деп. в ВИНИТИ 15.07.04. -№1238-В2004.

4. Кудлай Д.В., Касай Е.В. Исследование влияния расы дрожжей и степени шаптализации сусла на химический состав виноматериалов. -Сборник материалов науч-практ. конфер. «стратегия развития пищевой промышленности». - Алматы. - 2004. - С.65

5. Касай Е.В., Кудлай Д.В., Соболев Э.М. Применение шаптализации при производстве натуральных сухих вин их некондиционного винограда.- Краснодар: КЦНТИ. - Информ.листок №66-04. - 2004.- 4С.

6. Кудлай Д.В., Соболев Э.М. Способ определения натуральности вин. Заявка №20041257 от 23.08.04.

Подписано к печати 20.10.2004 г.

Тираж 100экз. Заказ № 62/01 Отпечатано в 000 "Компания Грэйд-Принт" г Краснодар, ул. Старокубанская, 118

22648

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Кудлай, Дмитрий Владимирович

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Современные технологии производства натуральных белых 8 виноградных вин

1.2 Современные способы подсахаривания сусла 10 . 1.3 Процессы, протекающие при брожении виноградного сусла

1.4 Методы оценки натуральности винодельческой продукции

2 Объекты и методы исследований

2.1 Характеристика объектов исследований

2.2 Методы исследований 24 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ 32 САХАРИСТОСТИ ВИНОГРАДА

3.1 Влияние электромагнитной обработки виноградного растения 32 на концентрацию Сахаров

3.2 Обоснование параметров обработки виноградного растения 34 ЭМП

3:3 Влияние обработки винограда магнитным полем на процесс 37 брожения виноградного; сусла и химический состав виноматериалов

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ШАПТАЛИЗАЦИИ СУСЛА 42 - НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

4.1 Интенсивность брожения

4.2 Физико-химические показатели виноматериалов '

4.3 Динамика сбраживания Сахаров

4.4 Изменение концентрации органических кислот

4.5 Исследование динамики легколетучих компонентов 58 виноматериалов в зависимости от степени шаптализации и расы дрожжей

4.6 Изменение концентрации аминокислот в зависимости от 54 степени шаптализации

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БРОЖЕНИЯ

ВИНОГРАДНОГО СУСЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДОБАВОК КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СУСЕЛ

5.1 Исследование химического состава концентрированных 68 сусел

5.2 Исследование процесса сбраживания сусел, приготовленных 74 из концентратов

5.3 Исследование процесса сбраживания виноградного сусла с 78 добавлением концентратов s

5.4 Исследование образования вторичных продуктов брожения 81 при добавлении концентратов

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИДЕНТИФИКАЦИИ 91 НАТУРАЛЬНОСТИ ВИНОГРАДНЫХ ВИН

6.1 Изменение физико-химических показателей водно- 92 спиртового раствора во время алкогольного брожения

6.2 Влияние продолжительности хранения вин на изменение 94 физико-химических показателей дистиллятов

6.3 Влияние технологических обработок вин на изменение 95 физико-химических показателей дистиллятов

6.4 Исследование физико-химических показателей дистиллятов 97 натуральных виноградных вин, произведенных в Краснодарском крае

6.5 Исследование физико-химических показателей дистиллятов 99 фальсифицированной продукции

6.6 Ароматические компоненты дистиллятов различных 101 спиртосодержащих жидкостей

6.7 Влияние степени разбавления вина на физико-химических 106 показателей дистиллятов

6.8 Методика оценки подлинности виноградных вин 107 ВЫВОДЫ 109 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение 2004 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Кудлай, Дмитрий Владимирович

Виноград принадлежит к числу немногих растений, особо чутко реагирующих на изменение, метеорологических условий и погодно-климатических факторов. Техногенное и антропогенное воздействие на природу привело к ряду негативных последствий, выразившихся в частности в том, что плодовые и ягодные культуры (в том числе виноград), даже при достаточной солнечной инсоляции не вызревают. Многочисленные производственные и научные данные последних 10-15 лет свидетельствуют о том, что в; республиках, краях и областях Северного Кавказа [ 1 ] при сумме активных температур на уровне 3500°С сахаристость винограда в среднем не превышает 16 г/100 см3. Натуральные сухие и особенно специальные десертные и крепкие вина из такого винограда будут высококислотными и недостаточно спиртуозными, а, следовательно, неустойчивыми к окислению и развитию микроорганизмов. Такие сухие виноматериалы; пригодны лишь для производства коньячных спиртов

С давних пор ведутся поиски способов, которые могли бы позволить интенсифицировать биохимические и фотосинтетические процессы при созревании винограда. Это новые технологии ведения: виноградарства, включающие применение сидератов, внесение удобрений: с оптимальными соотношениями элементов, обрезку или обработку виноградной лозы и т.п. Одним > из способов повышения сахаристости винограда является* химическая коррекция его химического состава путем перезревания, или увяливания винограда, или его заизюмливание (путем искусственного подогрева), или переработка винограда после заморозков (Германия, Eiswein). Такие способы сопряжены со значительными потерями урожая, однако их применение не позволяет увеличить сахаристость сусла более чем на 2-3 г/100см3.

Российские государственные стандарты (ГОСТ 7208-93) и «Основные правила производства виноградных вин» [2, 3] не предусматривают каких-либо способов регулирования массовой концентрации Сахаров за исключением добавления концентрированного или вакуум-сусла, или сока виноградного концентрированного. Нормативно не закреплен разрешительный характер использования сахарозы для повышения сахаристости сусла.

Вопрос подсахаривания сусла всегда вызывал многочисленные дискуссии. Введение сахарозы (шаптализация) постоянно подвергалось критике, а вина, приготовленные с ее применением назывались фальсифицированными, так как введение сахарозы противоречит основному классическому правилу, согласно которому вино является; продуктом, полученным исключительно путем спиртового брожения дробленного или цельного винограда, виноградного сусла или мезги. В развитых европейских винодельческих державах к проблеме шаптализации специалисты отрасли подходят более гибко. Так, в Германия г разрешается шаптализацию при производстве вин категории: Qualitatswein bestimmter Anbaugebiete (QBА), но не позволяет шаптализировать более тонкие вина категории Qualitatswein mit Pradikat (QmP). Однако допускается все же подслащивание всех вин стерилизованным: неперебродившим виноградным соком. Во Франции законодательством шаптализация разрешена при выполнении ряда предварительных условий (подача соответствующей декларации, соблюдение установленных сроков - не позднее 25 ноября, обеспечение минимального уровня сахаристости сусла до шаптализации). Добавленный сахар должен обеспечивать объемное содержание алкоголя j в пределах 2,5-3,5%. При этом не нарушается основная природа вина: вино даже в трудный год становится ароматным и слаженным. Разумеется, шаптализация приемлема только в том случае, когда ее проводят с ф очень большой осторожностью.

Концентрированное виноградное сусло получают путем частичной регидратацииг виноградного сусла любыми разрешенными- методами до массовой концентрации сухих веществ не менее 60%. Основные методы концентрирования - выпаривание, концентрирование с применением вакуума, вымораживание, ректификация. Концентрированное сусло, полученное по перечисленным технологиям, имеет свое преимущество и недостатки [4, 5, 6, 7,

8, 9]; которые, безусловно, отражаются на качестве того виноматериала, при производстве которого они будут использованы. Однако в настоящее время учеными и специалистами винодельческой промышленности уделяется недостаточное внимание возможности и целесообразности применения того или иного способа регулирования сахаристости в технологии натуральных г виноградных вин, нет единного научного подхода к проблеме использования некондиционного винограда. Кроме того, известно повсеместное применение сахарозы в период переработки некондиционного сырья. Однако объективные методы обнаружения подсахаривания и идентификации подлинности виноградных вин отстутствуют.

В связи с вышеперечисленным исследование процессов повышения сахаристости сусел, а также, разработка современных методов идентификации аутентичности виноградных вин является актуальной задачей отрасли; требующей неадекватных походов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. НАУЧНАЯ. НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Цель работы: Научное обоснование и разработка технологии производства натуральных виноградных вин из; низкосахаристого винограда путем регулирования сахаристости сусла, а также разработка способа идентификации подлинности виноградных вин.

Задачи исследований:

- изучение возможности повышения сахаристости винограда путем воздействия на фотосинтетическую деятельность растения;

- исследование влияния концентрированного различными методами виноградного сусла на динамику брожения сусла и химический состав виноматериала;

- обоснование целесообразности применения концентратов в зависимости от способа их производства;

- изучение влияния шаптализации на брожение виноградного сусла и состав виноматериалов;

- установление зависимости качества полученных виноматериалов от количества вносимого сахара;

- определение влияния подсахаривания на физиологическое состояние винных дрожжей;

- разработка объективного критерия, позволяющего оценить аутентичность (подлинность происхождения) натуральных виноградных вин.

Научная новизна. Впервые установлено, что при обработке виноградной грозди электромагнитным полем в ягодах увеличивается накопление Сахаров, активируются гидролитические ферменты. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность применения электромагнитного излучения для повышения сахаристости винограда.

Обоснованы способы повышения массовой концентрации Сахаров в сусле из низкосахаристого винограда, позволяющие активировать процесс спиртового брожения и повысить качество натуральных сухих вин. Показана технологическая эффективность применения концентрированных сусел, полученных методами ректификации и обратного осмоса.

Впервые сформулирована научная гипотеза и разработан метод установления аутентичности виноградных вин, основанный на оценке физико-химических свойств винного дистиллята. Установлены пределы варьирования показателей устойчивости двухсторонней пленки и окисляемости для натуральных и фальсифицированных вин.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертация на тему "Научное обоснование и совершенствование технологии производства натуральных белых вин из низкосахаристого винограда"

109 ВЫВОДЫ

Установлены закономерности; изменения количества Сахаров г в виноградной ягоде в зависимости от режимов обработки виноградного растения электромагнитным полем; Обосновано и экспериментально подтверждено положительное влияние; различных частот и? продолжительности? воздействия; электромагнитного поля на концентрацию Сахарова и активность гидролитических ферментов в виноградной ягоде, предложена трактовка механизма. . Показано, что виноматериалы, приготовленные из; винограда, обработанного электромагнитным полем; характеризуются увеличением5 накопления» глицерина, ароматических компонентов, в том- числе сложных эфиров, снижением концентраций органических кислот. Установлено существенное различие в химическом составе (массовые концентрации Сахаров, органических кислот, катионов металлов) виноградных концентрированных сусел, применяемых для; повышения массовой концентрации Сахаров, обусловленные спецификой технологии их производства. Показано, что для улучшения ; качества, натуральных сухих виноматериалов! целесообразно применение концентрированных сусел, полученных методами обратного осмоса или криоконцентрирования.

Установлены закономерности изменения химического состава виноматериала в зависимости от уровня (степени) шаптализации виноградного сусла. Обосновано и экспериментально подтверждено, что степень шаптализации сусла более чем на 3% ухудшает качество виноматериалов в связи с повышением концентрации уксусной кислоты, ацетальдегида, производных изоамилового спирта.

Установлено, что в качестве критериев аутентичности виноградных вин могут быть использованы физико-химические показатели устойчивости двухсторонней пленки и окисляемости вводно-спиртового раствора, выделенного» из вина путем его перегонки. Определены пределы варьирования' этих показателей для натуральных вин и фальсифицированной продукции. Показано, что нарушение аутентичности вит (разбавление, спиртование и т.п.) приводит к значительному уменьшению устойчивости двухсторонней пленки и? увеличению значения показателя окисляемости.

Разработана и апробирована методика установления аутентичности виноградных вин.

Разработана технология производства натуральных сухих вин из низкосахаристого винограда, основанная на приготовлении соковых концентратов методом вымораживания и последующем их внесением и виноградное сусло перед брожением. Технология апробирована и внедрена на ОАО «Витязево».

Библиография Кудлай, Дмитрий Владимирович, диссертация по теме Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

1. Виноград и вино России.- 2000.-№ 4.-С.З-6.

2. Основные правила по производству виноградных вин.- 1998.

3. Государственные стандарты России.

4. Теория и практика виноделия / Риберо-Гайон Ж., Пейно Э., Риберо-Гайон П., Сюдро П.// М.: Пищ. пром-сть.- Т.2.- 1980 . 479 С.

5. Любченков П.П., Рябченко Н.П. Особенности концентрирования виноградного сока и сусла // Виноделие и виноградарство.- 2001.-№5.-С.16.

6. Пап Л. Концентрирование вымораживанием., М.: Легк. и пищ. пром-сть.- 1978.- 160С.

7. Алексеев Н.Н., Моисеева В.Н. Применение холода в производстве виноградных вин и концентрированных соков. М.: Пищ. пром-сть.-1962.-47 С.

8. Шобингер У. Плодово-ягодные и овощные соки.- М.: Легк. и пищ. пром-сть,- 1982.-472 С.

9. Использование концентрированного виноградного сусла для производства. сухих виноматериалов / Беличенко A.M., Панасюк А.Л., Шур И.М., Розина Л.И. // Виноград и вино России. 1998. - №2. - С.10.

10. Ю.Кишковский З.Н., Мержаниан А,А, Технология вина. М.: Легкая промышленность, 1984.-504с.

11. П.Авакянц С.П. Биохимические основы технологии шампанского.-М.: Пищевая промышленность, 1980.-352с.

12. Бурьян Н.И. Совершенствование технологических процессов производства столовых вин на основе регулирования обмена веществ у дрожжей: Автореф. дисдоктора техн. наук.-Ялта, 1983.-82с.

13. Валуйко Г.Г. Технология вина. Ялта. - ИВиВ «Магарач». - 2002. - 680 С.

14. Шольц Е.П., Пономарев В.Ф. Технология переработки винограда. -М.:Агропромиздат. 1990. - 447 С.

15. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия Ялта. - ИВиВ «Магарач».-1997.-432 С.

16. Панасюк А.Л., Липович Л.М. Использование винных дрожжей для повышения качества вин // АгроНИИ ТЭИПищепром. 1991. - №8. - 35G.

17. Родопуло А.К. Особенности биохимии виноделия. М.: Легк. и пищ. пром-сть. - 1983. - 240С.

18. Авакянц С.П. Биохимические и микробиологические методы исследования дрожжей и вина.- М.:ЦНИИТЭИпищепром, 1971.-40с.

19. Дымшевский В.В., Арпентин Г.Н., Агеева Н.М. Влияние расы дрожжей и способа брожения виноградного сусла на образование янтарной кислоты //Виноградарство и виноделие. 1993. - №3-4. -С.64-68.

20. Бурьян Н.И., Портнова И.Я. Влияние условий брожения на содержание липидов в вине и- дрожжах // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1978. - №9. - С.28-30.

21. Рейтблат Б.Б. Научное обоснование и разработка технологии шампанизации вина на основе регулирования физиологии и метаболизма дрожжей: Автореф. дис.д-ра техн. наук. М.: 1997. -68С.

22. Веселов И.Я., Грачева И;М. Интенсивность обмена веществ и винных дрожжей при различных условиях брожения // Труды 5-го; Междунар. биол. конгресса.- М::. 1961. - С.212-23 8.

23. Елинов Н.П; Химическая микробиология. М.: Высшая шкoлai - 1989. — 448 С.

24. Квасников Е.И., Щелокова И.Ф. Дрожжи. Биология. Пути использования. Киев: Наукова думка. - 1991. - 324 С.

25. Проспект фирмы «Деллер». М.:- 2000. - 46 С.

26. Проспект фирмы «БИОЭнзим». Рязань : 2002. - 56С.

27. Новые виды продукции из плодов и винограда. М.: Агропромиздат. -1990.-165 С.

28. Балануце А.П., Мустяце Г.Ф. Исследование ультрафильтрации вин. -Кишинев: Штиинца. 1985. - 46 С.

29. Физико-химические аспекты технологии пищевых продуктов.-Кишинев:Штиинца. 1988. —146 С.

30. Кишковский З.Н., Мехузла Н.А., Белов Н.И. Концентрирование плодово-ягодных соков гиперфильтрацией // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1971. - №2. — С.12-14.

31. Бобраков Б.П. Концентрирование виноградного сока методом обратного осмоса 7/ Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. 1973. -№4.-С.11-13.

32. Zacombe R. Queigues aspect du Getevi 1985, notamment la filtration des maits et des vins.- 1986. 72. - №3.

33. Medsen P. Hyperfiltration in plate and frome Sustems.- Asterdam. 1987.-№5.

34. Гинзбург A.C., Воскобойников B.C. Сублимационная сушка свекольного сока при циклическом изменении давления //Холодильная техника. -1986.-№11.-С.14-18.

35. Павленко Н.М. Биологическая и энергетическая ценность винограда как критерий напрвления его переработки на пищевые продукты. Методические рекомендации Ялта: Магарач.- 1986.-28С.

36. Гореньков Э.С. Современный технический уровень и тенденции развития производства и упаковывания соков и напитков. М.: Агропромиздат. - 1987.-36С.

37. Баранова С.В., Буртова Ф.М. Требования к винограду для производства концентратов высокого качества. Ялта: 1986. - 34С.

38. Умаров Г.Г. Комбинированные сушилки для сушки плодов и винограда. Гелиотехника.- 1987. - №1. -ЗС.

39. Wolfgang E., Muhlbauer W. Trockung von trauben mit sojarengie // 39 Jahrg. Landtechnik./8/-1986.

40. Алмаши Э., Эрдели JI.,. Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов. М.: Легк. и пищ. пром-сть. - 1984.- 260С.

41. Постольская Я., Груда. Замораживание пищевых продуктов. М.: Пищ. пром-сть. - 1978.- 158 С.

42. Рудольф В.В., Орещенко А.В., Яшнова А.В. Производство безалкогольных напитков. Справочник.- С-П.-2000.-С.356.

43. Сборник деретив, постановлений и регламентов эвропейского союза. -2000.-680 С.

44. Риберо-Гайон Ж., Пейно Э., Риберо-Гайон П., Сюдро П. Теория и практика виноделия. Т.З. Способы производства вин. Превращения в винах. //Пер.с франц. под ред. Г.Г. Валуйко.-М.: Пищевая промышленность.- 1980.-480 С.

45. Бурьян Н.И. О физиолого-биохимических особенностях винных дрожжей и молочно-кислых бактерий в связи с задачами технологии// Труды ВНИИВиВ «Магарач».-1978.-19.-С.85-89.

46. Валуйко Г.Г. Влияние азотистых веществ вина на ход яблочно-молочного брожения// Труды ВНИИВиВ «Магарач». -1959.- вып.7.-С.112-115.

47. Валуйко Г.Г., Нилов В.И. Изменение комплекса азотистых веществ при различных условиях брожения виноградного сусла.// Труды ВНИИВиВ «Магарач».-1959.-Т.7.-С. 72-113.

48. Грачева И.М. Биосинтез высших спиртов дрожжами: Итоги науки. Биология.-М.: 1972.-С. 154-157.

49. Егоров, И.А., Родопуло А.К., Егофарова Р.Х. Исследование ароматобразующих веществ у винных дрожжей.// Прикладная биох. и микробиол.- 1975.-5.-С.634-698.

50. Родопуло А.К., Егоров И.А., Саришвили Н.Г. Образование высших спиртов винными дрожжами// Микробиология.-1963.-32, №6.-С.166-172.

51. Родопуло А.К. Основы биохимии виноделия.- М.: Легкая и пищевая промышленность,-1983 .-240с.

52. Родопуло А.К. Биохимия шампанского производства.-2-е изд.- М.: Пищевая промышленность, 1975 .-352с.

53. Родопуло А.К., Кормакова Т.А., Егоров И.А. Исследование ароматобразующих веществ шампанского// Прикладная биохимия и микробиология.-1975.-№1.-С.99-102.

54. Родопуло А.К., Модникова Т.А., Беззубов А.А. Влияние условий культивирования дрожжей на биосинтез и накопление ароматобразующих веществ/ЯТрикладная биохимия и микробиология.-1985.-21, №5.-С.356-362.

55. Родопуло А.К., Егоров И.А., Саришвили Н.Г. Образование высших спиртов винными дрожжами// Микробиология.-1963.-32, №6.-С. 166-172.

56. Родопуло А.К. Биохимия шампанского производства.-2-е изд.- М.: Пищевая промышленность, 1975 .-352с.

57. Родопуло А.К., Кормакова Т.А., Егоров И.А. Исследование ароматобразующих веществ шампанского// Прикладная биохимия и микробиология.-1975 .-№ 1 .-С.99-102.

58. Родопуло А.К., Модникова Т.А., Беззубов А.А. Влияние условий культивирования дрожжей на биосинтез и накопление ароматобразующих веществ // Прикладная биохимия и микробиология.-1985.-21, №5.-С.356-362.

59. Кишковский 3,Н., Скурихин И.М. Химия вина.- М.: Пищевая промышленность, 1976.-310с.

60. Сахарова Т. А., Коссобудская Н.С., Тарасенко Г.Ф. Изменение содержания яблочной кислоты при брожении сусла в зависимости от применяемых культур дрожжей // Виноделие и виноградарство СССР.-1974.-№7.-С.34-36.

61. Сисакян Н.М., Родопуло А.К., Егоров И.А. и др. Продукты превращения аминокислот дрожжами и их влияние на качество шампанского// Биохимия виноделия.-1963.-№7.-С.131-140.

62. Тюрина JI.B. О выходе спирта по ходу брожения виноградного сусла// Труды ВНИИВиВ «Магарач».-1960.-9.-С.96-106.

63. Фуркевич В.А. Исследование и совершенствование технологии приготовления виноматериалов для белых столовых вин: Автореф. дис. . канд. техн. наук.- Ялта, 1980.-20с.

64. Кишковская С.А. Дрожжи рода Schizosaccharomyces и их роль в технологии виноделия// Итоги науки и техн. ВИНИТИ. Сер. Химия и технология пищевых продуктов. 1992.-8.-С. 1 -76.

65. Агеева Н.М., Гугучкина Т.И., Марковский М.Г. Еще раз о фальсификации // Виноделие и виноградарство . — 2000. №4. — С. 14 -15.

66. Ступакова Г.К., Гержикова В.Г., Аникина Н.С. О фальсификации вин //Виноградарство и виноделие. 1997. - №3. - С.24-25.

67. Точилина Г.П. Качество винодельческой продукции и проблемы ее идентификации // Виноделие и виноградарство. 2001. - №3. - С. 14.

68. Сенькина З.Е. Контроль качества винодельческой продукции // Виноделие и виноградарство. 2002. - №3. — С.15.

69. Елизарова А.Г., Николаева М.А. Алкогольные напитки. М.: Экономика.- 1997. — 240С.

70. Николаева М.А., Лычников Д.С., Неверов А.Н. Идентификация и фальсификация пищевых продуктов. М.: Экономика. - 1996—186 С

71. Савчук С.А., Власов В.Н. Идентификация винодельческой продукции методами высокоэффективной хроматографии и спектрометрии //Виноград и вино России. -2000. №5. - С.10-13.

72. Gonroler М.А. Perer М. Changes in gaschromatographic volatiles of Airen wines during//J.Agric Food Chem. 1996.-54/2.

73. Gollart M., Lafon-Lafurcad C. Determinationen of fatti acids and ethyl ester in musts fnd wines//J. Chromatographi.- 1997.-776.-2.

74. Шатиришвили Ш.И., Андроникашвили Г.Г. Газохроматографический аминокислотный профиль грузинских вин //Хроматографический журнал.- 1995.-№4.-С.34-35.

75. Носик С.О., Аникина Н.С., Гержикова В.Г. Выявление фапльсификации столовых марочных вин на основе их оптических характеристик //Сборник трудов ИВиВ "Магарач". 1991. - С.22-25.

76. Определение возраста вин // Практическая сертификация. Сборник трудов. 2000. - С.24-36.

77. Идентификация натуральности виноградных вин с использованием современных методов анализа/ Агеева Н.М., Гугучкина Т.И., Мордовии А.П., Маркосов В:А.// Виноград и вино России. 2000. - С.65-66.

78. Тест-определения сложных эфиров вина при экспресс-анализе их подлинности //В сб.: Химич. Аналитика веществ и материалов. М.: 2000.- С. 13-18.

79. Манафова С.М. Разработка технологии получения сухих винных дрожжей и применение их при производстве столовых вин: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Ялта, 1984. - 22 С.

80. Бабакина Э.Л. Технология получения активных сухих дрожжей рода Schizosaccharomyces и их использование при производстве виноматериалов: Автореф. дис. . канд. техн. наук.-Ялта, 1987.-23 С.

81. Методы технохимического контроля в виноделии/ Под ред. д.техн. наук, проф. Гержиковой В.Г.- Симферополь.: Таврида.-2002.-258 С

82. Рынок и оценка подлинности винодельческой продукции / Н.М.Агеева, Т.И.Гугучкина, Ю.Ф.Якуба и др. Виноград и вино России.—1999.-№4.-С.2-4.

83. Т.И.Гугучкина, Н.М.Агеева, Ю.Ф.Якуба Перспективы капиллярного электрофореза в виноделии.- Виноград и вино России. Спецвыпуск — 2000.-С. 66

84. Нилов В.И., Датунашвили Е.Н., Зинченко В.И. и др. К вопросу о значении аминокислот в винах.// Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. -1969.- №1.-С.35-38.

85. Мержаниан А.А. Физико-химия игристых вин. -М.: Легкая и пищ. пром-сть.- 1984.-236С.

86. Трофимченко А.В., Орешкина А,Е., Саришвили Н.Г. Биологический способ улучшения столовых вин.// Виноделие и виноградарство СССР.-1976.-№6.-С.15-18.

87. Изменение химического состава вина при различных технологических обработках /З.Н.Кишковский, Т.А.Сахарова и др.// Виноделие и виноградарство СССР. №5.- 1979. - 15-17С.

88. Мержаниан А.А. Технологическая оценка физико-химических свойств шампанских виноматериалов // Известия ВУЗов. Пищ. технология.- 1969. -№5. -С. 194-199,

89. Мишин М.В. Технологическая характеристика шампанских виноматериалов// Известия ВУЗов. Пищ. технология.- 1979. -№2. -С. 154156.

90. Бабакина Э.Л., Кишковская С.А., Бурьян Н.И. Влияние дрожжей шизосахаромицетов на возникновение спонтанного яблочно-молочного брожения в белых столовых виноматериалах // Пищевая промышленность.-1986.-№4.- С.32-39.

91. Качура В.И. Разработка технологии биологического кислотопонижения столовых виноматериалов препаратами сухих культур мол очно-кислых бактерий: Автореф. дис. . канд. техн. наук.-Ялта, 1986.-21с.

92. Квасников Е.И., Елисеева Г.С., Стогний И.П. и др. Биологическое кислотопонижение столовых виноматериалов // Виноделие и виноградарство СССР.-1987.-№5,- С.55-57.

93. Кишковская С.А. Разработка технологии биологического кислотопонижения виноградного сусла, мезги и вин с использованием дрожжей рода Schizosaccharomyces. Дис. . док. техн. наук.- Ялта, 1990.-252с.

94. Рабинович 3,Д. Содержание винной и яблочной кислот и их влияние на рН в сухих столовых винах.-1974.-№1.-С. 11-13.

95. Барышев М.Г., Касьянов Г.И. Электромагнитная обработка сырья растительного и животного происхождения. Краснодар: Изд-во КубГТУ. — 2002. - 216С.

96. Современные тенденции научного обеспечения виноделия. — Краснодар. СКЗНИИСиВ. - 2003. - 156С.

97. Формы и методы повышения экономияческой эффективности регионального садоводства и виноградарства. Организация исследований и их координация. 4.2. Виноградарство Краснодар. - СКЗНИИСиВ. -2001. - 200С.

98. Девятков Н.Д., Голант М.Д., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности //Радио и связь. — 1991. С. 169.

99. Обессахаривание свекловичной стружки в электромагнитном поле /Бажал И.Г., Купчик М.П., Гулый И.С. и др.// Сахарная пром-сть. 1983.-№6-С.28-30.

100. Интенсификации процессов извлечения сахара из свекловичной стружки в электрическом поле / Катроха И.М., Матвиенко А.Б., Ворона А.И. и др.// Сахарная пром-сть. 1984. -№7. - С.28-3 Г.

101. Мельников В.П. Электромагнитное облучение солода в процессе получения пивного сусла. Автореф. дисс.канд техн. наук. -М.: 2000.-18С.

102. Данилов В.И. Магнитное поле и сельское хозяйство. — Дубна: 1987. -15 С.

103. Аксенов С.И., Булычев А.А., Грунина Б.Н. О механизмах воздействия низкочастотного магнитного поля на начальные стадии прорастания семян пшеницы //Биофизика. 1996. —Т.41. -Вып.4. — С.919-924.

104. Корее В. Влияние электрических магнитных полей набиологические свойства семян. — Автереф. дисс д-ра. техн. наук. 1. Индекс Б.- 102 С.

105. Вирясов С.Н., Перелыгин В.В. Электроосматические процессы в области контакта бислойных мембран // Биофизика. 1984. — Т.4. - Вып. 3. - С.220-222.

106. Кленчин В.А. Электротрансфекция клеток. Свойства и возможные механизмы // Биологические мембраны. 1993. -т.10. - №1. — С.5-19.

107. Winterhalter М. Heifrich W. Deformation of spherical visicles by electric fields//J.Colloid and Interface Sci.1988. V.122. P.583-586.

108. Tonks L. A theory of liquid surface by a uniform electric field// Phys.Rev. 1935.48. P. 562-568.

109. Лейкин С.JI. Тепловые колебания и емкость бислойных липидных мембран в электрическом поле //Биологические мембраны. — 1985. -Т.2. -№8. С.820-828.

110. Лейкин СЛ., Глазер Р.В., Черномордик Л.В. Механизм образования пор в электрическом пробое мембран //Биологические мембраны. -1986. Т.З. -№9. - С.944-951.

111. Lebovka N.I., Mank V.V. Phase diagram and kinetics of inhomo-geneous square lattice frakture // Phusica A. 1992.V.181. P.346-363.

112. Бинги B.H. Интерференция квантовых состояний ионов, связанных с белками, в слабых магнитных полях // Биофизика. Т.42. - вып. -6. -С.1186-1191.

113. Зинченко С.Ю., Данилов В:И. О чувствительности биологических объектов к воздейевтвию геомагнитного поля // Биофизика. — Т.37. — вып. -4.-С.636-641.

114. Белки /Под ред. Г.Нейрата и К.Бейли: перевод с англ. -М.: Иностранная лит-ра. -1956. С.620-639.

115. Бучаченко А.Л. Радиоизлучение и другие магнитные эффекты в химических реакциях. —М.: Зание. 1979. - 113С.

116. Барышев М.Г., Касьянов Г.И. Воздействие электромагнитного поля на биохимические процессы в семенах растений.// Изв. ВУЗов. Пищ. технология. 2002. -№1. - С.21-23.122