автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка системы контроля процесса созревания ординарных белых крепких виноматериалов

Ой

ïûl ;:,-)

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК ИНСТИТУТ ВИНОГРАДА И ВИНА «MAI АРАЧ»

- "Ï»

ХРАМЧЕНКОВА Ирина Валериевна

УДК 663.221:663.256.2.008.6 (043.3)

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА СОЗРЕВАНИЯ ОРДИНАРНЫХ БЕЛЫХ КРЕПКИХ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

05.18.07-Технология продуктов брожения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ялта -2000 !

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в Институте винограда и вина «Магарач», УААН.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник ОСТРОУХОВА ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА Институт винограда и вина «Магарач», УААН, г. Ялта ведущий научный сотрудник отдела химии и биохимии вина

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ЗАГОРУЙКО ВИКТОР АФАНАСЬЕВИЧ, Институт винограда и вина «Магарач», УААН, г. Ялта

заведующий отделом технологии вина

кандидат технических наук БАБАКИНА ЭЛЛА ЛЕОНИДОВНА АПК «Виноградный», Министерство аграрной политики Украины, заведующая лабораторией, г. Симферополь

Ведущая организация: Институт пищевой химии и технологии,

отдел научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, HAH Украины и

Министерство аграрной политики Украины, г. Киев

Защита состоится сеыТ^хб/М2000 г. в часов на заседании

специализированного совета Д.53.365.02 в Институте винограда и вина «Магарач», УААН, по адресу: 98600, Автономная республика Крым, г. Ялта, ул. Кирова, 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института винограда и вина «Магарач».

г.

Автореферат диссертации разослан 2 » О&^С^Ъ/ 2000

Ученый секретарь специализированного совета

доктор сельскохозяйственных наук, .____

старший научный сотрудник * Н. А. Якушина

Ко (4L/ оаЛ UA — 4 г- О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. По данным 1997-1999 гг. в общем объеме вино-родукции Украины доля крепких вин составляет 64 %, при этом 46 % прихо-ится на ординарные белые вина. Это обусловливает актуальность работ, на-равленных на повышение качества готовой продукции с сокращенным техно-огичсским циклом производства.

Среди задач повышения качества вин особый интерес представляет раз-аботка объективной системы контроля процесса созревания виноматериалов, оторый до настоящего времени осуществляется органолептически. Создание акой системы, помимо прочего, позволит снизить материальные и энергетиче-кие затраты, сопровождающие термокислородную обработку (ТКО) крепких иноматериалов.

Выявлению критериальных показателей качества и зрелости виномате-иалов были посвящены исследования ученых и практиков-виноделов: Валуйко '. Г., Кудрицкой Т. Г., Шольца-Куликова Е. П., Авакянца С. П., Алмаши К. К., omers T.S., Bakker I., Schneider W. и др. Разработаны подходы к оценке качест-а и возраста винопродукции, основанные как на определении отдельных ком-онентов и свойств виноматериалов, так и системы показателей химического остава. Значительная часть разработок касается столовых белых и красных ви-оматериалов и вин. В отношении белых крепких виноматериалов предложенью способы контроля определяют качество уже зрелых виноматериалов и го-овой продукции, но дают ограниченную информацию о формировании органо-ептических характеристик виноматериалов в динамике процесса созревания.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Работа ыполнялась в соответствии с планом НИР ИВиВ "Магарач" УААН (№ гос. ре-истрации 0196U010337 и 0196U010344).

Цели и задачи исследования. Разработка объективной системы контро-я процесса созревания белых крепких виноматериалов в аспекте достижения ми соответствующего типа и качества.

Для реализации доставленной цели необходимо было решить следующие адачи: изучить динамику химического состава и физико-химических свойств елых крепких виноматериалов в процессе созревания в условиях ТКО; обосно-ать требования к крепким виноматериалам, направляемым на ТКО; обосновать истему критериальных показателей розливозрелости виноматериалов типа ортвейна и мадеры; разработать методику оценки зрелости крепких виномате-иалов.

Научная новизна работы. Установлены особенности изменения цветовых арактеристик, фенольного и ароматобразующего комплексов белых крепких ви-оматериалов в период созревания в зависимости от исходной концентрации фе-ольных веществ (ФВисх.) и доли полимерных флавоноидов (ПФ/ФВисх.). Выяв-ено, что при их значениях, соответственно >800 мг/дм3 и >59% происходит ак-ивизация процесса аутоокисления полифенолов (ПФ) и сопряженного с ним кисления других компонентов, в следствие чего динамика концентраций фе-

нольного комплекса и доли полимерных флавоноидов приобретает пульсирующий характер с тенденцией к снижению, одновременно возрастают значения оптической плотности виноматериалов при длине волны 420 нм (О42о), оттенка (Т) и интенсивности (И) цвета, происходит накопление ароматобразующих компонентов. Установлены закономерности изменения соотношений запаховых составляющих в аромате крепких виноматериалов в процессе созревания, на основании которых рассчитаны модели аромата виноматериалов типа портвейна и мадеры разных категорий зрелости. Выявлена функциональная взаимосвязь между совокупностью значений оптических показателей и их соотношений и изменением химического состава и органолептических характеристик белых крепких виноматериалов в период их созревания в условиях ТКО. Выявлена система критериальных показателей, включающая сумму и отношение значений оптической плотности виноматериалов при длинах волн 320 и 420 нм, отношения значений показателя желтизны виноматериалов и количественного содержания фенольного комплекса (в/ФВ) и массовых концентраций альдегидов и аминного азота (Ал/АА), которая позволяет оценивать зрелость ординарных белых виноматериалов типа мадеры и портвейна по 4-м категориям. Разработан алгоритм оценки степени зрелости виноматериалов в ходе их ТКО, предусматривающий две ступени контроля.

Практическая значимость. Разработана и рекомендуется производству система контроля процесса созревания белых крепких виноматериалов, предусматривающая анализ исходных виноматериалов на соответствие разработанным требованиям, контроль интенсивности процесса созревания виноматериалов по доле полимерных флавоноидов и двухэтапную оценку зрелости виноматериалов по предложенной системе критериальных показателей и органолептической характеристики. Разработаны и утверждены в У А АН Методические указания «Методика определения показателей розливозрелости крепленых виноматериалов. Часть 1. Виноматериалы ординарные крепкие типажные белые» (РД 00334830. 1299).

Обоснована дифференциация крепких виноматериалов по четырем категориям зрелости и установлены диапазоны значений критериальных показателей для ординарных белых крепких виноматериалов каждой категории.

В результате испытаний, проведенных в 1998 - 2000 г. на предприятиях Крыма (совхоз - заводы «Коктебель», «Малореченский», КАПП «Изумрудный») и Казахстана (АО «Бахус») с общим объемом 41,1 тыс. дал виноматериалов, показано, что разработанная система контроля процесса созревания ординарных белых крепких виноматериалов обеспечивает повышение органолептического качества I готовой продукции за счет объективности контроля процесса созревания виноматериалов и определения их зрелости по окончании процесса; осуществления своевременной корректировки параметров и режимов ТКО крепких виноматериалов; снижение энерго- и трудозатрат, сопровождающих ТКО крепких виноматериалов, за счет сокращения длительности процесса. Экономический эффект на 1000 дал готовой продукции составляет 25,4 грн. на каждые сутки сокращения

юцесса при производстве ординарных вин типа портвейна (совхоз-завод «Кок-бель», по ценам на 11.1999 г.)

Личный вклад соискателя в разработку научных результатов, вынесении на защиту, состоит в теоретическом анализе существующих подходов к кнке созревания виноматериалов и обосновании задач исследования; поставке и проведении экспериментов и производственных испытаний; участии в етодических разработках, в аттестации методов количественного определе-ш веществ; разработке системы критериальных показателей и алгоритма 1енки розливозрелости виноматериалов; обобщении, математической интер-эетации и публикации результатов исследований; участии в разработке Мето-меских указаний по определению показателей розливозрелости крепких белых шоматериалов.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследова-ш доложены на заседаниях Ученого совета ИВиВ «Магарач» (1996 - 1998 гг.), шференциях молодых ученых (Москва - Ялта, 1997 г., Ялта, 1996 - 1998 гг.), фсах повышения квалификации работников технохимического и микробиоло-гческого контроля, научных семинарах (Ялта, 1998 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 123 страницах ашинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, эксперимен-шьной части, включающей 3 раздела, выводов и рекомендаций производству, »держит 15 таблиц и 35 рисунка. Список литературы включает 229 наименова-лн, в том числе 58 иностранных авторов. Имеется 8 приложений.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основными объектами экспериментальных исследований явились вино-атериалы, предназначенные для производства белых крепких вин, полученные 5 разных сортов винограда 1996 - 1998 гг. урожая в западной, южной и восточ-эй зонах Крыма по различным технологическим схемам; крепкие виноматериа-л, отобранные на разных этапах ТКО; готовые белые ординарные вина типа эртвейна и мадеры.

Исследования по обоснованию показателей розливозрелости виномате-1алов включали анализ динамики концентрации и качественного состава фе-эльного, аминокислотного, ароматобразующего комплексов виноматериалов, изико-химических свойств, оптических и органолептических характеристик шоматериалов в процессе их созревания при варьируемых режимах ТКО и ин-:рпретацию полученных результатов с использованием методов математиче-сого анализа. Для обеспечения достоверности результатов исследований поста-эвку опытов проводили не менее чем в 3 повторностях по каждому варианту.

При выполнении работ использовали стандартизированные и описанные в юциальной литературе методы анализа химического состава и свойств винома-:риалов и вин, основанные на принципах колориметрии, хроматографии, спек-

трофотометрии, полярографии и титриметрии. Аттестована методика выполнения измерений массовой концентрации аминного азота в винах.

Фракционное разделение фенольного комплекса виноматериалов осуществляли химическим методом [Мехузла Н. А. и сотр., 1976] и с помощью адсорбционной хроматографии [Kantz Kent, Singleton V. L.,1991, Остроухова E. В., Бойко В. А. и сотр., 2000]; определение количественного содержания фенольных веществ реализовывали колориметрическим методом с использованием реактива Фолина-Чокальтеу.

При исследовании ароматобразующего комплекса виноматериалов, наряду с химическими методами, применяли газохроматографический анализ, включающий сочетание обычного детектирования пламенно-ионизационным детектором с одновременной сенсорной оценкой фракций, выходящих из хроматографи-ческой колонки [Виноградов Б. А. и сотр, 1995]. Использовали хроматографы «Цвет 500» и «Chrom-5»: набивная и капиллярная колонки с фазой Carbowax 20 М. Интенсивность запаха фракций оценивали в баллах по 4-х балльной системе. Для обеспечения качественного и количественного сопоставления аромата разных образцов виноматералов оттенки запахов были объединены в 8 групп по характеру их восприятия: сивушные, цветочно-парфюмерные, сенно-древесно-травянистые, фруктово-плодовые, ароматичные, грибные. Вклад той или иной группы запахов в общую интенсивность аромата выражали в процентах.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили, используя методы вариационной статистики, корреляционного, регрессионного и дискриминантного анализов с применением пакетов статистических программ Coplot, Statistica V. 4.5, пакета анализа данных электронной таблицы Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Исследование динамики химического состава и свойств крепких виноматериалов в процессе созревания в условиях ТКО В настоящее время органолепги-ческая характеристика виноматериалов является единственным показателем, по которому оценивается их зрелость. Анализ формирования букетистых и вкусовых свойств крепких виноматериалов в ходе их созревания явился основанием для дифференциации виноматериалов по 4-м категориям зрелости.

К первой категории отнесены молодые виноматериалы, характеризующиеся недостаточно гармоничным сложением, простым вкусом и ароматом с цветочно-грибными оттенками.

Вторая категория объединяет образцы виноматериалов, в которых хорошо прослеживается развитие типа: в аромате и вкусе усиливается плодово-фруктовая нота. Ординарные виноматериалы первой и второй категорий характеризуются дегустационной оценкой не менее 7,5 баллов.

К третьей категории отнесены зрелые виноматериалы, обладающие букетом и вкусом, характерными для виноматериалов данного типа, и общее сложение которых оценивается не менее 7,8 баллов.

Четвертая категория включает, в случае виноматериалов типа портвейн, >разцы с явными мадерными тонами во вкусе и аромате; а в случае мадерных шоматериалов - образцы с излишне развитыми смолисто-бальзамическими ггами в аромате и тяжелым грубоватым вкусом.

Разработанная градация виноматериалов по стадиям созревания послужила ¡новой для дальнейшего анализа значимости показателей химического состава свойств виноматериалов как критериев их розливозрелости. Обобщение хпученных экспериментальных данных по динамике химического состава шоматериалов в период созревания в условиях ТКО показало, что фенольный шплекс виноматериалов, являясь основным агентом и инициатором окисления, эетерпевает значительные количественные и качественные изменения.

Установлено, что направленность, скорость и степень трансформации гнольного комплекса виноматериалов в период созревания определяется, в ;рвую очередь, общей концентрацией фенольных веществ и, в особенности, шей их полимерных форм в исходном виноматериале (рис. 1).

При концентрации фенольных веществ в исходном виноматериале в мпазоне 251-780 мг/дм3 и доли полимерных флавоноидов 21-35 % в первые 15 'ток ТКО наблюдалось накопление рассматриваемых компонентов, что щдетельствует о преобладании процессов экстрагирования фенольных веществ ! древесины дуба. При концентрации фенольных компонентов в исходном шоматериале от 806 до 1201 мг/дм3 их аккумуляции в ходе ТКО не гмечалось. Выявлено, что при доле полимерных флавоноидов в исходных шоматериалах до 45 % значения этого показателя в ходе ТКО виноматериалов >зрастают, при 59 % и более - снижаются, а в диапазоне 45-59 % - практически ; изменяются. При концентрации фенольного комплекса более 800 мг/дм3 и до-\ полимерных флавоноидов 59-65 % происходит интенсификация процессов сисления полифенолов, при которой динамика концентрации полимерных форм енольных веществ приобретает пульсирующий характер, а суммарная массовая жцентрация фенольных компонентов снижается.

Показано, что концентрация фенольного комплекса в исходных шоматериалах и характер его трансформации в значительной мере Зусловливает динамику ароматобразующих компонентов крепких шоматериалов и их предшественников в процессе созревания. На начальных адиях созревания виноматериалов (в условиях опытов в первые 10-15 суток КО) наблюдалось незначительное увеличение концентраций альдегидов и шжение количественного содержания высших спиртов и сложных эфиров 1ис. 2), что в большинстве случаев совпадало с периодом аккумуляции злимерных форм фенольных соединений. Дальнейшее формирование та и качества виноматериалов характеризовалось значительным врастанием количественного содержания ароматобразующих компонентов с ^следующей стабилизацией массовой концентрации альдегидов (в мадерных шоматериалах) и сложных эфиров и снижением концентрации высших шртов. Стадия накопления ароматобразующих компонентов, как правило, ютветствовала периоду интенсивного окисления полифенолов.

ФВ/ФВисх. 1,2

ФВ/ФВИСХ

1,4 •

-1-1-1-1-1-1-г

О 5 10 15 20 25 30 35 40 50 (1) (2) (3) (3) (4) (4) (4) (4) (4) (4)

длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

I-■-■-1-■-1-г

0 5 10 15 20 25 30 35 40 50 (1) (1) (2) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (4)

длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

А

ПФ/ПФИСХ.

В

ПФ/ПФИСХ.

"1-1-1-1-1-1-г

5 10 15 20 25 30 35 (2) (3) (3) (4) (4) (4) (4) длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

40 50 (4) (4)

1-ФВ исх. = 661 мг/дм3, ПФ/ФВ исх. = 65 %;

2-ФВ исх. = 986 мг/дм3, ПФ/ФВ исх. = 32 % ;

1-1-1-1-г

0 5 10 15 20 25 30 35 40 ! (1) (1) (2) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (■ длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

Г

1-ФВ исх. = 778 мг/дм3, ПФ/ФВ исх. = 18 %;

2-ФВ исх.=1201 мг/дм3, ПФ/ФВ исх.=45 %

3-ФВ исх.=1105 мг/дм3, ПФ/ФВ исх.=30 %

Рис.1 Динамика массовой концентрации фенольного комплекса и доли полимерных флавоноидов в виноматериалах типа портвейна (А, Б) и мадеры (В, Г) в ходе ТКО

5 10 15 20 25 30 35 40 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 50 (2) (3) (3) (4) (4) (4) (4) (4) (4) <1> <1) (2) (2) <2> <3) <3) (4> <4> <4>

длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

А

длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

ысшие спирты; ложные эфиры;

3 - альдегиды;

4 - интенсивность аромата

Рис. 2 Динамика массовой концентрации компонентов ароматобразующе-) комплекса в виноматериалах типа портвейна (А) и мадеры (Б) в ходе ТКО

При исходной концентрации фенольных веществ в мадерных виномате-иалах 780-1000 мг/дм3 концентрация альдегидов к концу ТКО увеличилась в раза, а при концентрации фенольных веществ в виноматериалах свыше 300 мг/дм3 - в 5 раз, в виноматериалах типа портвейна, имеющих концентра-ню фенольного комплекса 661-986 мг/дм3, концентрация альдегидов увели-ялась в 1,3-1,6 раза.

Анализ профилей ароматограмм виноматериалов показал, что домини-утощее значение в сложении аромата молодых крепких виноматериалов имеют веточно-парфюмерная и десертная группы запахов: вклад их в общую 1лу аромата составлял 28 - 34 % (рис. 3). В период формирования букетистых арактсристик виноматериалов увеличивается участие в аромате сенно-ревесно-травянистых и ароматичных групп запахов, которое в органолептиче-<и зрелых виноматериалах в зависимости от их типа составляет, соответствен-э, 152-207 % и 178-190 % от исходных значений.

сила запаха, %

2 3 4 5 6 группа запахов

8 О ДниТКО

4 5 6 группа запахов

8 "ДниТКО

Рис. 3 Изменение участия запаховых составляющих в сложении аромата виноматериалов типа мадеры (А) и портвейна (Б) в ходе ТКО Группа запахов:

1-ароматичная; 5-десертная;

2-цветочно-парфюмерная; 6-сенно-древесно-травянистая; 3 -фруктово-плод ово-компотная; 7-неприятная; 4-сивупшая; 8-грибная

Динамика концентрации аминного азота, являющегося предшественником аромато- и цветообразующих компонентов, в период созревания виноматериалов имела волнообразный характер с тенденцией к увеличению при исходной концентрации менее 250 мг/дм3 и его отсутствием при превышении этих значений; периоды увеличения и уменьшения концентрации аминного азота в виноматериалах в ходе ТКО совпадали с аналогичными периодами в динамике полимерных фла-воноидов. Эти закономерности согласуются с теорией сопряженного окисления

[понентов виноматериалов [Жеребин Ю. Л. и сотр., 1982, Струкова В. Е., 1983, denradt Н. L., Singleton V. L. 1974].

Установлено, что динамика склонности крепких виноматериалов к образо-ию обратимых коллоидных помутнений в ходе созревания имеет волнообраз-i характер, профиль которого зависит от концентрации фенольных веществ и и полимерных флавоноидов в исходных виноматериалах, что подтверждает логичные данные, полученные Бабакиной Н. В. [1999]. В период созревания пких виноматериалов в условиях ТКО процессы достижения ими органолептикой зрелости завершаются быстрее формирования стойкости к помутнениям лоидного характера.

Показано, что совокупность показателей: значения оптической плотности оматериалов при длинах волн 420 нм, 320 нм, их сумма (интенсивность) и от-1ение (оттенок), а также желтизны G - характеризуют формирование интен-ности окраски виноматериалов и ее цветовой гаммы от желтых до коричне-: оттенков в процессе созревания виноматериалов. Динамика значений оптиче-н плотности виноматериалов при длине волны 420 нм в процессе созревания :ет периоды непрерывного возрастания, отражающие изменения цветообра-щих компонентов виноматериалов при доле полимерных флавоноидов 55 %, и пульсирующий характер - когда этот показатель достигает значений % (рис. 4). Величина показателя желтизны (G) виноматериалов в ходе их зевания возрастает и тем значительнее, чем меньше значение показателя и доля имерных флавоноидов в исходном виноматериале (рис. 5). Химическая и ма-атическая интерпретация полученных результатов позволила сделать вывод, динамика значений оптической плотности виноматериалов при указанных нах волн и показателя желтизны отражают динамику фенольного и аминокис-ного комплексов виноматериалов в ходе их созревания в условиях ТКО (коэф-шенты корреляции находятся в интервале /0,49/ -/ 0,7Г).

Разработка системы контроля процесса созревания и оценки зрелости бе-крепких виноматериалов С целью обоснования системы наиболее информа-ных и значимых показателей зрелости ординарных белых крепких оматериалов вся совокупность полученных данных о химическом составе, фи-э-химических свойствах виноматериалов, проходящих этап созревания в ус-иях ТКО, а так же вин, готовых к розливу, была проанализирована с ис-ьзованием методов математической статистики, в соответствии с категорией тости и органолептической характеристикой виноматериалов. При анализе тывались и расчетные показатели, отражающие химический состав и йства виноматериалов. Оценку информативности показателей зрелости ви-[атериалов проводили путем построения гистограмм распределения значений азателей для виноматериалов разной категории зрелости и определения их ко-шциенгов уверенности (частоты выявления значений показателей в указанном пазоне от общего количества образцов).

^420 5 т

0420 3,5 т

2

3 ■

6

2

,5 -

1 -

,5

0

О 5 10 15 20 25 30 35 40 50

0 5 10 15 20 25 30 35 40 50

(1) (2) (3) (3) (4) (4) (4) (4) (4) (4)

(1) (1) (2) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (4) длительность ТКО, сутки

длительность ТКО, сутки (категория зрелости)

(категория зрелости)

А

Б

1, 3,4, 6 - ТКО в присутствии дубовой клепки; 2 - ТКО в присутствии дубового гранулята;

5 - ТКО в присутствии дубового гранулята и Целловиридина Г20Х 1 -ФВ исх.=661 мг/дм3, ПФ/ФВ исх.=65 %;

2, 3 -ФВ исх.= 986 мг/дм3, ПФ/ФВ исх. =32 %;

4 - ФВ исх. = 778 мг/дм3, ПФ/ФВ исх. = 18 %; 5, 6 -ФВ исх. =1201 мг/дм3, ПФ/ФВ исх. = 45 %

Рис. 4 Динамика оптической плотности виноматериалов типа портвейна (А) и мадеры (Б) при длине волны 420 нм в процессе созревания

Установлено, что технологические особенности получения крепких вино-материалов, а также параметры и режимы их ТКО не оказывают существенного влияния на диапазоны значений рассматриваемых показателей в виноматериалах разной категории зрелости.

В результате исследований разработана система критериальных показателей зрелости белых виноматериалов типа портвейна и мадеры, отражающая изменение химического состава и свойств виноматериалов и развитие их органо-лептического качества в процессе созревания в условиях ТКО. Разработаны шкалы оценки зрелости виноматериалов типа мадеры и портвейна, включающие градацию виноматериалов по четырем категориям зрелости и диапазоны значений критериальных показателей виноматериалов для каждой категории (табл. 1). Как показали результаты лабораторной и производственной апробации, предложенная система критериальных показателей позволяет классифицировать виноматериалы по степени зрелости с коэффициентом уверенности 0,90-0,94.

длительность ТКО, сугеи

Рис. 5 Динамика значений показателя желтизны виноматериалов типа >твейна (2, 3) и мадеры (1,4) в ходе термокислородной обработки

Таблица 1-

Шкала оценки степени зрелости ординарных _белых крепких виноматериалов_

Категория зрелости Коэф-

фи-

Оценочный циент

показатель 1 2 3 4 уверен-

ности

для виноматериалов типа портвейна

О420+ Оз20 2,0 < X < 3,0 3,0<Х<3,5 3,5 <Х < 4 0,93

042(/ Оз20 0,15 <Х<0,3 0,3< X < 0,8 0,8<Х <1,1 0,93

(С/ФВ) -102 4,4 < Х< 8 8,0<Х< 14 14< X < 25 0,83

(Ал/АА)- 102 7,5 < X < 12 12 < X < 17 17< X < 42 0,94

Дегустационная оценка 7,5 <Х 7,8< X

для виноматериалов типа мадеры

1,9<Х <3,2 3,2 < X < 4 4 < X < 5,5 3,5 < X < 4 0,94

О42о/ О320 0,1<Х <0,5 0,5< Х< 1 1,0< Х<1,5 0,9< Х<1,2 0,91

(0/ФВ)-Ю2 4,05 < X < 8 8<Х< 13,5 13,5<Х<21 11,5< Х<18 0,80

(Ал/АА) • 102 10< Х< 13,5 13,5<Х<21 21<Х< 63 55 < X < 60 0,94

Дегустационная оценка 7,5 <Х 7,8 <Х

В качестве дополнительной системы идентификации виноматериалов по категориям зрелости разработаны модели аромата белых виноматериалов типа портвейна и мадеры, отражающие соотношения запаховых составляющих в буке-тистой гамме виноматериалов (табл.2).

Таблица 2-

Модели аромата белых виноматериалов типа портвейна и мадеры разных категорий зрелости

Тип Кате- Группы запахов

вино- го- сенно- аро- фрук- гриб- де- парфю- си-

мате- рия древес- ма- тово- ная серт- мерно- вуш-

риала зре- но- тич- плодо- ная цветоч- ная

лос- травяни- ная вая ная

ти стая

порт- 1 1 3 3,5 - - — 1,5

вейн 2 1 1,5 1,5 - - — 1,5

3 1 3,5 2 - - - 2,5

4 1 3 2 — — — 1,5

маде- 1 1 3 — 0,2 5,5 2,5 2

ра 2 1 3,5 - 0,3 2 2,5 2,5

3 1 3 - 0,3 1 1,5 1,5

4 1 2 - 0,3 1 2,5 1,5

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования явились основой для разработки принципиально нового методологического подхода к контролю процесса созревания крепких виноматериалов в условиях ТКО, заключающегося в интегральном учете изменений химического состава, физико-химических виноматериалов. Это позволяет оценивать интенсивность, направленность и степень развития органолептических качеств, начиная от исходных виноматериалов и вплоть до достижения ими зрелости. На рис. 6 представлена разработанная система контроля процесса созревания виноматериалов и схема ее применения при производстве ординарных вин типа мадеры и портвейна, которая включает:

-анализ виноматериалов, направляемых на ТКО, на соответствие требованиям, регламентирующим химический состав виноматериалов по ГСТУ 202.001 и дополнительно установленным нами значениям массовых концентраций аминного азота и фенольных веществ. По результатам анализа осуществляют корректировку химического состава виноматериалов и выбор режимов ТКО;

-контроль интенсивности процессов созревания виноматериалов по доле полимерных флавоноидов: значения показателя более 45% свидетельствует об интенсивно идущем процессе, при значении показателя менее 45% проводят корректировку режимов ТКО;

ходныи^иноматериал

да

Соответствие ГСТУ 202.001

Показатели Тип виноматериала

мадера портвейн

ФВ, мг/дм3 >600 >400

АА, мг/дм3 180 -450

ПФ/ФВ) 102,% >59

корректировка химического ______состава виноматериала_

купаж с виноматериалами прессовых фракций; внесение нет—> \ спиртових настоев

ферментированных гребневых выжимок; введение дрожжевых осадков, автолизатов;

"ГКО виноматериалов

Выбор условий Контроль процесса созревания виноматериалов

ФВ, мг/дм3 (ПФ/ФР) 10г, %

400<Х<800 Х>800 Х<45 Х>45

КО в рисутствии убових эепаратов слепка, граиулят) ТКО без дубових препаратов -увеличить длительность ТКО; -повысить температуру обработки; -увеличить дозу вводимого кислорода режимы ТКО выбраны правильн о

Оценка зрелости виноматериалов по системе критериальных показателей

Первый этап контроля

Показатели Значения показателей в виноматериалах типа

портвейна мадеры нет ^ Продлшъ ТКО

(в/ФР) 102 >8,0 >13,5

О42о/ Ц|20 >0,3 >1,0

О420+13З20 >3,0 >4,0

Второй этап контроля ■

1

Показатели Значения показателей в виноматериалах типа

портвейна мадеры нет_| ► Продлил. ТКО

(Ал/АА) 102 > 12,0 >21,0

Дегустционная >7,8

^оценка

да ▼

виноматериал зрелый: снять с ТКО

Рис. 6 Система контроля процесса созревания и оценки зрелости ординарних

х крепких виноматериалов

-дискретную оценку розливозрелости виноматериалов, предусматривающую двухэтапный контроль критериальных показателей. На первом этапе определяют значения показателей: интенсивность, оттенок цвета виноматериалов, отношение показателя желтизны и массовой концентрации фенольных веществ. При соответствии значений этих показателей диапазонам, установленным для зрелых крепких виноматериалов переходят ко второму этапу контроля, на котором определяют отношение концентраций альдегидов и аминного азота и дегустационную характеристику. При соответствии значений показателей 2-го этапа контроля диапазонам, установленным для зрелых виноматериалов типа портвейна и мадеры, виноматериал классифицируется как зрелый и снимается с ТКО. Относительная погрешность классификации виноматериалов по категориям зрелости по результатам двухэтапного контроля составляет 6-10%.

Разработан алгоритм принятия решения при оценке категории зрелости виноматериалов по предложенной системе показателей.

По результатам испытаний система контроля процессов созревания крепких виноматериалов типа портвейна и мадеры и оценки их зрелости рекомендуется к внедрению в производство. Объективность разработанной системы контроля позволяет сократить длительность ТКО виноматериалов на 5-15 суток и повысить качество готовой продукции. Разработаны и утверждены в УААН Методические указания «Методика определения показателей розливозрелости крепленых виноматериалов. Часть 1. Виноматериалы ординарные крепкие типажные белые» (РД 00334830. 12-99).

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Направленность, динамика и степень трансформации компонентов фе-нольного и ароматобразующего комплексов, оптических характеристик и физико-химических свойств крепких виноматериалов в период созревания в условиях ТКО предопределяются, в первую очередь, количественным содержанием фенольных веществ и долей полимерных флавоноидов в исходных виноматериалах. При значении показателей, соответственно >800 мг/дм3 и > 59 % происходит активизация процесса аутоокисления полифенолов, вследствие чего динамика концентрации фенольных веществ и доли полимерных флавоноидов приобретает пульсирующий характер с тенденцией к снижению, оптических показателей (Дш, И, Т)- с тенденцией к увеличению; происходит накопление ароматобразующих компонентов.

2. Установлены закономерности трансформации ароматобразующего комплекса крепких виноматериалов в период их созревания. Показано уменьшение доли десертной, парфюмерно-цветочной и возрастание доли ароматичной и сен-но-древесно-травянистой запаховых составляющих в аромате крепких виноматериалов в процессе созревания. Впервые установлены соотношения запаховых составляющих в аромате ординарных виноматериалов типа мадеры и портвейна разных категорий зрелости.

3. Совокупность показателей: сумма и отношение значений оптической тности виноматериалов при длинах волн 420 нм и 320 нм, показатель желта С, отнесенный к количественному содержанию фенольных веществ, от-гение массовых концентраций альдегидов и аминного азота - адекватно от-ает изменения химического состава и органолептических характеристик бе: виноматериалов типа мадеры и портвейна в процессе их созревания. Систе-)тих показателей впервые предложена в качестве критериальных показателей гшвозрелости белых крепких виноматериалов.

4; Обоснована градация белых крепких виноматериалов по четырем ка-)риям зрелости и установлены диапазоны значений критериальных показате-ординарных виноматериалов типа мадеры и портвейна каждой категории, тлено, что технологические особенности получения виноматериалов и ре-1ы и параметры их ТКО не оказывают влияния на абсолютные значения кри-аальных показателей в зрелых виноматериалах.

5. Разработана принципиально новая система контроля процессов со-зания белых крепких виноматериалов в условиях ТКО и оценки их зрелости гока на патент Украины № 99105639), включающая:

5.1 анализ виноматериалов, направляемых на ТКО, на соответствие заботанным требованиям, регламентирующим химический состав виномате-лов по стандартизированным показателям и дополнительно значениям мас-ых концентраций аминного азота, фенольных веществ и доли полимерных воноидов;

5.2 контроль интенсивности процессов созревания виноматериалов по е полимерных флавоноидов;

5.3 оценку розливозрелости виноматериалов, предусматривающую хэтапный контроль критериальных показателей: на первом этапе определяют му и отношения значений оптических плотностей виноматериалов при дли-волн 420 нм и 320 нм и отношение показателя желтизны к концентрации ольных веществ; на втором этапе - отношение концентраций альдегидов и иного азота и дегустационную характеристику. Относительная погрешность хификации виноматериалов по категориям зрелости составляет 6 - 10 %.

6. Система контроля процесса созревания виноматериалов представле-з разработанных и утвержденных в УААН Методических указаниях «Мето-а определения показателей розливозрелости крепленых виноматериалов. ть 1. Виноматериалы ординарные крепкие типажные белые» , 00334830.12-99) и по результатам испытаний на предприятиях отрасли ре-ендована к внедрению.

СПИСОК РАБОТ, опубликованных по материалам диссертации

1.0строухова Е. В., Храмченкова И. В., Хильский В. Г., Феодосиди К. Ф. активные критерии розливозрелости ординарных крепких типажных вино-ериалов// Виноград и вино России. - 1999. - № 5. - С. 22 - 25. Личный вклад

состоит в разработке системы показателей зрелости виноматериалов и публикации полученных результатов.

2. Остроухова Е. В., Храмченкова И. В., Ермихина М. В. Трансформация фенольного комплекса и оптических характеристик крепких белых виноматериалов в процессе созревания при термокислородном воздействии// Виноград и вино России. - 2000. - № 2. - С. 36 - 38. Личный вклад состоит в обобщении, математической обработке и публикации полученных данных.

3. Остроухова Е. В., Храмченкова И. В., Виноградов Б. А., Шидловский Г. В. Изучение ароматического комплекса и сенсорных профилей белых крепленых виноматериалов в ходе термокислородной обработки: Сб. научных трудов ИВиВ "Магарач". - Ялта, 1999. - Том 30. - С. 104 - 112. Личный вклад состоит в обобщении, математической обработке и публикации полученных данных.

4. Храмченкова И. В. Влияние ферментных препаратов (ФП) на формирование аромата десертных вин: Сб. научн. трудов. - М. - Ялта, 1997. - С.81. Личный вклад состоит в получении результатов, их обработке и публикации.

5. Храмченкова И. В., Остроухова Е. В. Контроль созревания крепленых вин: проблемы и пути их решения/ЯТроблемы дендрологии, цветоводства, плодоводства, виноградарства и виноделия. - Ялта. - 1996. - С. 132 - 135. Личный вклад состоит в теоретическом анализе существующих подходов к оценке созревания виноматериалов и публикации результатов.

6. Храмченкова И. В., Остроухова Е. В., Виноградов Б. А. Исследование формирования аромата белых крепленых вин в процессе созрева-ния//Использование достижений современной науки в виноградарстве и виноделии. - Том 2. - Ялта. - 1998. - С. 42 - 45. Личный вклад состоит в обобщении и публикации полученных данных.

7. Оценка розливозрелости белых крепких типажных виноматериалов: Информационный листок / Остроухова Е. В., Храмченкова И. В., Ермихина М. В.- Симферополь, 1999 г.- № 3. - 4 с. Личный вклад состоит в теоретическом анализе существующих подходов к оценке зрлости виноматериалов, в разработке системы показателей зрелости виноматериалов и публикации полученных результатов.

8. Приоритетная справка от 15.10.99 № 99105639. Заявка на патент Украины. Способ оценки зрелости белых крепких типажных виноматериа-лов/Остроухова Е. В., Храмченкова И. В., Ермихина М. В., Хильский В. Г., Фео-досиди К. Ф. Личный вклад состоит в обобщении и публикации полученных результатов.

Аннотация

Храмченкова И. В. Разработка системы контроля процесса созревания ординарных белых крепких виноматериалов.

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.07 - «Технология продуктов брожения».

Институт винограда и вина «Магарач».

Ялта, 2000 г.

Диссертация посвящена вопросам разработки системы контроля процесса ;ревания ординарных белых крепких виноматериалов. Проведенными иссле-заниями установлено, что направленность, динамика и степень трансформа-и компонентов фенольного, аминокислотного и ароматобразующего комплек-), оптических характеристик и физико-химических свойств виноматериалов в эцессе созревания предопределяются, в первую очередь, исходным составом юматериалов, и, в особенности, количественным содержанием фенольных цеств и долей полимерных флавоноидов Выявлены закономерности транс-рмации ароматобразующего комплекса крепких виноматериалов в период их ;ревания. Впервые установлены соотношения запаховых составляющих в аро-ге ординарных крепких виноматериалов разных категорий зрелости.

Результаты научных и теоретических исследований показали, что юкупность показателей: интенсивность и оттенок цвета виноматериалов I длинах волн 420 нм и 320 нм, показатель желтизны О, отнесенный оличественному содержанию фенольных веществ, отношение массовых кон-1траций альдегидов и аминного азота — адекватно отражают изменения хими-:кого состава и органолептических характеристик белых крепких виномате-шов в процессе их созревания. Система этих показателей впервые предложена :ачестве оценочных показателей розливозрелости белых крепких виномате-шов. В работе обоснована градация белых крепких виноматериалов по четы-/I категориям зрелости и установлены диапазоны значений критериальных по-ателей розливозрелости ординарных белых крепких виноматериалов каждой егории. Разработана и по результатам испытаний рекомендуется производст-принципиально новая система контроля процессов созревания белых крепких гажных виноматериалов в условиях ТКО и оценки их зрелости. По результа-I проведенных испытаний признано актуальным и целесообразным введение ¡дложенной системы контроля процесса созревания и оценки зрелости креп-с виноматериалов в производственную практику. В связи с этим, разработаны тверждены в Украинской Академии Аграрных наук «Методические указания, тодика определения показателей розливозрелости крепленых виноматериа-). Часть 1. Виноматериалы ординарные крепкие типажные белые». Номер регистрации РД 00334830. 12-99.

Ключевые слова: процесс созревания, розливозрелость, степень зрело-[, термокислородная обработка, критериальные показатели, система крите-итьных показателей.

Анотащя

Храмченкова I. В. Розробка системи контролю процесу визр1вання ор-гарних бших мщних виноматер1ал1в.

Дисертащя (рукопис) на здобуття наукового ступеня кандидата шчних наук за спещальшстю 05.18.07 - «Технолопя продукте бродшня».

1нститут винофаду 1 вина «Магарач», УААН.

Ялта, 2000 р.

Дисертащю присвячено питаниям розробки системи контролю процесу ;р1вання ординарних бших мщних виноматер1ал1в. Було проведено

теоретичш та експериментальш дослщження динамки xiMÎHHoro складу т; ф1зико-х1м1чних властивостей мщних виноматер1ал1в у перюд ïx визршання i умовах ТКО. У робот1 обгрунтована градащя бших мщних виноматер1ал1в за чо тирьма категор1ями 3puiocTi та встановлено д1апазони значень критер1альниз показнимв ординарних виноматср!ал1в типу мадери i портвейну кожно'1 кате ropiï. Розроблено i за результатами випробувань рекомендуеться виробництв? принципово нова система контролю процесу визр1вання бишх мщних винома icpiajiia в умовах ТКО та ощнка ïx зршоеп. За результатами проведених випро бувань визнано актуальним та доцшьним введения розроблено'1 системи контро лю процесу визр1вання й оцшки зршоси мщних виноматер1ашв у виробнич] практику. В зв'язку з цим, розроблено та затверджено УААН Методичн вказ1вки «Методика определения показателей розливозрелости креплены) виноматериалов. Часть 1. Виноматериалы ординарные крепкие типажные бе лые». Номер Держреестрац1У РД 00334830.12-99.

Ключов1 слова: процес визр1вання, розливозрш1сть, ступшь 3pLnocTi термокиснева обробка, критер1альн1 показники, система критер!альних показ

HHKÎB.

Annotation

Khramchenkova I. V. Development of the control system for the process о maturation of ordinary fortified white wines.

The thesis to obtain a Degree of Candidate of Technical Sciences ii Speciality 05.18.07 - Technology of Fermentation Products.

Institute for Vine and Wine "Magarach", Ukrainian Academy of Agrariai Sciences. Yalta, 2000.

The Thesis is devoted to the development of the system which allows t< control the maturation of ordinary fortified white wines. The research conducte< revealed the regularities of the transformation of the phenolic, amino acid and arom; complex components and the optical characteristics and physico-chemical propertie: of wines in the process of maturation; provided the foundation for the classification о fortified white wines into four groups; and established ranges of estimation indices о the matirity of ordinary fortified white wines in each group.

The work conducted resulted in the development of "Methodii recommendations. Methods for the determination of maturity indices of fortifiée wines. Part 1. Typical ordinary fortified white wines", which were affirmed by th< Ukrainian Academy of Agrarian Sciences. The national registration W RD00334830.12-99.

Key words: maturation process, maturity, maturation degree, thermal an< oxygen treatment, estimation indices, estimation indices system.

Подписано к печати 10.07.2000 г. Формат 60x90 1/16

Объем 1 печ. л. Заказ № 57 Тираж 100 экземпляров

Печатная группа ИВиВ "Магарач", 98600, АР Крым, г. Ялта, ул. Кирова 31.