автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Обоснование и разработка технологии вин и винных напитков из плодово-ягодного сырья Дальнего Востока

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

1 0 [.¡¿г. ш

Москва-2012

005017599

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 « 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 «25» апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

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; Марко-сов и др., 2008; Оганесяна, 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 вино-материалах, 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 боярышни-колистной 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» (per. №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 XXI 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, вы-

водов, 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 ( Vilis 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 спектрофо-тометрическим 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 Фредцо» («Erbsloeh 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 разрабо-

тана 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).

300 ! 270

и 240

1 210

3 180

0 150 § 120 § 90 к 60

1 30

о

июнь июль август

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 78,6-83,1

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 3,143 1,6-2,3 3,6-4,8 1,3-2,8*

Экстрактивные вещества, % 34,4-35,9 26,7-28,9 27,1-29,6 24,7-26,1

* в пересчете на винную кислоту

Таблица 2 - Химико-технологические показатели сырья из плодов шиповни-ков 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 -V 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 розли-востойкость (Гублия и др., 2008; Ва1апо, е( а1., 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 шипов-ников. В зависимости от вида и от года сбора урожая его уровень варьировал от 1016,3±30,5 до 403±15 мг/Ю0г. В ягодах черной смородины, жимолости, винограда и малины этого витамина содержалось 109,5±4Д 68,5±ЗД 12,0±0,5 и 8,4±03 мг/100г соответственно. При определении рутина наибольшее его содержание было выявлено в ягодах жимолости (110,0±4,4 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 винома-териалов. 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 органолептиче-скими 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*1(Г3*х3 +243,854

где F(x, у) - концентрация экстрактивных веществ, х- время экстраги-- концентрация этанола._

Рисунок 4 — 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» БассИаготусез сеге-гшае расы Ь\*/317-30, которые устойчивы к холодной температуре (13-17°С), обладают высокой степенью сбраживания Сахаров, подходят как для брожения при температурах 20-28°С, 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 8асскаготусе$ сегег1з:ае обладают незначительной кислотопонижаюицей способностью (Давидович, 2006; Вошп, 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 20-24°С в течение трех суток. Основное брожение проводили при температуре от 15 до 18°С. Все образцы сусла отличались высокой степенью сбраживания, которое проходило существенно до первых 16 суток (рисунок 5).

виноград

смородина

—1 - шиповник

- "малина

жимолость

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 Sac-charomyces 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).

7 16 24 35 42

время, сутки

о

7 14 21 28 35 42

время, сутки

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).

время, сутки

— — даурский (Уссурийск)

-морщинистый

(Находка)

......морщинистый

(Тавричанка)

морщинистый (Ольга)

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

шиповников

смородина

малина

виноград

жимолость

время, сутки

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 вино-материале 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 «Гигиеническиетребования 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.

Рисунок 9 - Технологическая схема приготовления виноматериалов «Букет Приморья» из плодов шиповника или ягод винограда, жимолости, черной смородины, малины

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

Показатели ГОСТ 528362007 Вид виноматериала:

из жимолости из малины из смородины из шиповника

Массовая концентрация Сахаров, г/дм3 сухой не более 4 3,7±0Д 3,7±0,1 3,9±03 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,Ш: 1,0 15,0± 1,0 8,б±0,8 13,Ш: 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 ГОСТР 52523-2006 не менее 3,5 г/дм3 Массовая концентрация приведенного экстракта, согласно ГОСТР 52523-2006 не менее 18 Содержание спирта, согласно ГОСТР 52523-2006 8,5-15 %

Виноматериал из винограда 3,9±0,1 6,0±0,1 19± 1 13,0*0,5

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).

Рисунок 10 - Технологическая схема приготовления вин плодовых столовых из сухих виноматериалов

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).

плодовый

мягки цветочный,

пряный

плодовый' шиповник^

терпкии

пряный 'смолистый

сладкии

Вино из шиповника

медовы: вишневый,

мягкий

фруктовый

малины

¡есертныи горький

терпкий

пряный вкус малины

сладкии

Вино из малины

кислыи

полный

медовы пряный

мягкий

смородины фруктовы

плодовы цветочный,

плодовый резкий

горький медовый

кус смородины жимолос'

,есертныи горький

терпкий

ягодный вкус жимолости

ягодный

сладкии

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).

виноградный

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 10-17°С 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.

1100 1000 900 ¿800 5700 |б00 О500 к400 £300 Щ200 100 0

□ сырье

ЕЭвино

110 100 ч 90 80 70 60

50 -Н 40 30 20 -ю 40

т.

плоды шиповника

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.

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 од

Аммоний фосфорнокислый двузамещенный, кг 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

Винные напитки полученные на основе плодово-ягодных виномате-риалов 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/дм Массовая концентрация титруемых кислот, г/дм3 Массовая концентрация летучих кислот, г/дм3 Массовая концентрация диоксида серы, мг/дм3

ГОСТР 51159-2009 От 8,5 до 22 не более 300 не менее 3,5 не более 1,0 не более 200

Винный нашло «Малина Приморская» 20,0±0,8 60,0±0,9 5,0±0,4 0,8 60

Винный напито «Шиповник Приморский» 15,0±0,5 60,0±2,5 6,0±0,5 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 (Vitts 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 Saccharo-myces 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/дм ); 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/дм ); 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. Салмин, A.A. Разработка технологии вина с повышенным содержанием витамина С / A.A. Салмин, 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. Салмин, A.A. Новые аспекты технологии производства плодово-ягодных вин с повышенным содержанием аскорбиновой кислоты / A.A. Салмин, Ю.В. Приходько // Вестник Тихоокеанского государственного экономического университета. - 2007. - № 3. - С.62-67.

3. Салмин, A.A. Аминокислотный состав вин из плодового сырья Дальнего Востока / A.A. Салмин, В.В. Логачев // Вестник Тихоокеанского государственного экономического университета. - 2008. - № 4. - С. 63-66.

4. Салмин, A.A. Аминокислотный состав вин из плодово-ягодного сырья Дальнего Востока / A.A. 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 M.B. Аминокислотный состав вин из новых перспективных сортов винограда, полученных с использованием Viiis amurensis Rupr / M.B. Палагина, Ю.В. Приходько, A.A. Салмин, В.В. Логачев // Виноделие и виноградарство. - 2009. - №4 - С. 22-24.

6. Салмин, A.A. 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. Салмин, A.A. Аминокислотный состав сока и вина из винограда (Viiis amurensis Rupr) сорта Васьковский-41 / A.A. 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 дикоро-сов / М.В. Палагина, Е.М. Захаренко, A.A. Салмин, Ю.В. Приходько, В.В. Логачев // Виноделие и виноградарство. - 2010. - №4 - С. 6-7.

9. Салмин, A.A. 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, A.A. Ширшова, A.A. Салмин // Виноделие и виноградарство,- 2012.- № 2.- С 21-23.

11. Палагина М.В. Приготовление новых винных напитков из дальневосточных шиповников / М.В. Палагина, A.A. Ширшова, Ю.П. Щульгин, A.A. 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 17.04.2012 г. Формат 60x84 1/16 Усл.-печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1,0 Тираж 110 экз. Заказ № 50

Издательский дом Дальневосточного федерального университета 690950, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27 Отпечатано в типографии Издательского дома ДВФУ 690950, г. Владивосток, Океанский пр-т, 19

61 12-5/2523

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

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

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

САЛМИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Палагина М.В.,

доктор технических наук, профессор Приходько Ю.В.

Владивосток 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1. Состояние и перспективы рынка вин плодово-ягодных и напитков винных 9

1.2. Особенности современной биотехнологии вин и винных напитков из плодово-ягодного сырья 13

1.2.1. Обоснование выбора дрожжей используемых в плодовом виноделии 20

1.3. Плодово-ягодные растения Дальнего Востока как сырье для виноделия 24

1.3.1. Биологически активные вещества плодово-ягодного сырья и вин 30

ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРЕМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 39

2.1. Объекты исследований 40

2.2. Методы исследований 42

2.2.2. Исследование биологически активных веществ 44

ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИН И ВИННЫХ НАПИТКОВ 47

3.1. Химико-технологические параметры ягодного сырья 47

3.2. Исследование биологически активных веществ в плодово-ягодном сырье 56

3.3. Обоснование и выбор растительного сырья для получения экстрактов, необходимых для приготовления винных напитков 64

3.3.1. Выбор рациональных параметров технологии приготовления экстрактов из плодов шиповника 66

ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЯ ПЛОДОВЫХ ВИН И НАПИТКОВ 73

4.1. Технология приготовления сухих виноматериалов из плодово-ягодного сырья 73

4.1.1. Изучение динамики содержания титруемых кислот и Сахаров в бродящем сусле 76

4.1.2. Изучение динамики содержания витамина С в процессе приготовления виноматериалов из плодово-ягодного сырья 79

4.1.3. Исследование показателей качества и безопасности готовых виноматериалов 84

4.2. Корректировка плодовых столовых виноматериалов 89

4.3. Выбор рациональных параметров технологии винных напитков 96

4.3.1. Выбор рациональных параметров технологии винных напитков из малины и шиповника 97

ГЛАВА 5 «КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ НОВЫХ ВИН И ВИННЫХ НАПИТКОВ» 102

5.1. Оценка показателей качества и безопасности новых сортов вин 102

5.1.1. Исследование содержания биологически активных веществ в винах 107

5.2. Оценка показателей качества и безопасности новых сортов винных напитков 108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111

ВЫВОДЫ 114

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 116

ПРИЛОЖЕНИЯ 143

ВВЕДЕНИЕ

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 эктрагирования.

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 9175-20002067936-2010, 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» (per. №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 XXI веке» (Санкт-Петербург 2009), III Международной научно-технической конференции молодых ученых (Владивосток 2009).

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Состояние и перспективы рынка вин плодово-ягодных и напитков винных

В настоящее время производство вин и винных напитков в мире находится на высоком уровне (Нагетс, 2005; Казиев и др., 2006; Никениг, 2006; Агеева и др., 2007; Гугучкина и др., 2007; Хиабабов, 2007; Якименко и др., 2007; Зазир-ний, 2008; Кайшев, Оганесянц, 2008; Кокорин, 2008; Маркосов и др., 2008; Оганесянц, 2008; Оганесянц, 2010; Галлагер, Литвак, 2011; Ролло, Ливак, 2010; Daglia etc., 2007; Lange, 2007; Conde etc., 2007; Panjai etc., 2009; Ruiz etc., 2010). Так, за период с 2004 по 2008 годы производство вина в ведущих 60 странах мира года в основном увеличивалось. Незначительное снижение выпуска вин в это время наблюдалось лишь в некоторых странах ЕС и Бразилии. В Италии, Китае, Южной Африке, Чили, Новой Зеландии и Словении этот показатель показывал стабильный умеренный рост (Ролло, Ливак, 2010). По результатам анализа рынка за 2011 год тенденция сохраняется (Оганесянц и др., 2012).

Согласно исследовательскому агентству ЦИФРРА, в настоящее время российский винный рынок оценивается в 910 млн. литров. Однако российские виноградники удовлетворяют примерно 30% от текущих потребностей в винограде, остальная часть сырья для производства вина поступает в виде импортированных виноматериалов из Испании, Аргентины, Китая, Японии и других стран (Черников, Мехузла, 2007; Кайшев, Оганесянц, 2008; Оганесянц, 2011). При этом следует отметить, что экономический спад стал катализатором для укрепления российских вин на рынке (Рынок винодельческой продукции..., 2002; Никитин, 2004; Нагетс, 2005; Оганесянц, 2011).

Импорт виноматериалов достиг высших показателей в 2006-2007 годах, а в 2008 году (год экономического кризиса) поставки сократились. Виноматериа-лы потеряли пропорционально больше рыночной доли, чем импортные бутили-рованные вина. Рост популярности импортных вин в России связан не только с их более высоким качеством. Он также обусловлен постоянным уменьшением

площади виноградников в России на протяжении последних десятилетий и от-

9

сутствием винодельческой культуры в большинстве регионов страны. В Советском Союзе традиционными производителями вина были Молдавия и Грузия, которые стали основными странами - поставщиками вина в Россию с 1990 по 2000-е года, поэтому запрет импорта грузинских и молдавских вин в Россию весной 2006 года стал событием на отечественном рынке. Благодаря этому запрету в среднем ценовом сегменте в настоящее время существует доступный ассортимент европейских, южноамериканских и австралийских вин (Хиабабов, 2007).

Показатель уровня потребления вина на душу населения в России в последние годы оставался довольно низким - 7,45 литра на человека в год, тогда как, к примеру, во Франции он оценивался в 53,22 литров в год. В отношении динамики потребительских предпочтений сегодня заметен устойчивый рост доли продаж импортной продукции, а также увеличение предпочтений винам в упаковках bag-in-box, Tetra Рак.

Российский рынок вин имеет ряд особенностей, отличающих его от стран с традиционной культурой потребления вина (Кайшев, Усачев, 2004; Никениг, 2006; Зазирний, 2008; Кайшев, Оганесянц, 2008). Для стран со сложившейся «винной» культурой характерно наличие на рынке тысяч виноделов с собственными виноградниками. В России отсутствие традиций потребления вина обусловили высокий уровень концентрации рынка с доминированием нескольких десятков крупных заводов и торговых домов (Боровик, 2001; Оганесянц, 2011). По данным Федеральной службы государственной статистики (Форма федерального государственного статистического наблюдения № П-1 «Сведения о производстве и отгрузке товаров и услуг») производство вин в России за 20022010 год выросло в два с половиной раза (рисунок 1.1.1) (цит. по Кайшев, Оганесянц, 2008). Вина включают: виноградные вина, плодовые вина, игристые и шампанские вина. На диаграмме (см. рисунок 1.1.1) показаны единицы учета производства вин предприятий и физических лиц, занимающиеся коммерческой деятельностью в России. По материалам Росстата также показано, что

производство вина в 2010 году выросло по сравнению с 2009 на 11,8%. Причинами роста явилась группа экономических и политических факторов.

900

800~~ 700~

' ч 600—

§ 500

^ 400—

300~~

200 100

0 —< 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

годы

Рисунок 1.1.1 - Производство вин в России, 2002-2010 годы (млн. л) (цит. по

Кайшев, Оганесянц, 2008)

Рост объема продаж вина компенсирует падение на рынке водки и лике-роводочных изделий. Потребители постепенно заменяют водку и ликероводоч-ные изделия винами и винными напитками. В 2010-2014 гг. восстановление экономики страны предположительно будет способствовать росту спроса на вина и винные напитки в России. По оценкам экспертов компании «Бизнес Аналитика», в ближайшие 5-7 лет, начиная с 2011 года, возможен как минимум трехкратный рост российского рынка вина. Рынок вина будет восстанавливаться до уровня потребления 14-15 литров на человека в год. При этом необходимо заметить, что потребления вина, 16-18 литров в год, сложился в большинстве европейских стран, не являющихся традиционными производителями вина (Финляндия, Дания и др.) (Кайшев, Оганесянц, 2008).

Как уже отмечалось, в настоящее время предприятия испытывают дефицит в виноматериалах, поэтому выпускают экономически выгодные винные напитки,

в которых содержание виноматериалов снижено и нормируется согласно ГОСТ Р 51159-2009 от 50% (Хиабабов 2011; Оганесяну 2010).

По данным Федеральной службы государственной статистики предложение винных напитков в России в 2005-2010 г. росло на 8,5-13,7%) в год. Внутреннее производство винных напитков всегда вносило основной вклад в предложение товаров в России. Максимальная доля импортной продукции на рынке наблюдалась в 2005 г. и составляла 34,5%о от объема предложения. В 2006-2010 гг. доля импорта винных напитков в общем объеме предложения снижалась и в 2010 г. составила 7,1% от всего объема предложения. По прогнозам экспертов компании «Бизнес Аналитика», 2010-2014 гг. доля импортной продукции на рынке винных напитков будет составлять 7,5-10,7%) от объема предложения.

В силу климатических особенностей страны растущие потребности винодельческой промышленности не могут полностью состоять из отечественного виноградного сырья. Возможный дефицит доброкачественных вин и винных напитков следует покрывать за счет производства плодовых вин. Сейчас их значительное количество завозится на российский рынок из других стран, а отечественные пре�